EN
Tấm nẹp nén khóa (LCP): Nguyên lý và Ứng dụng lâm sàng
LCP không phải là một thuốc chữa bệnh toàn cầu: Các ranh giới và cạm bẫy cơ học của việc cố định cầu nối
Bài đánh giá này trình bày nguồn gốc kỹ thuật, nền tảng cơ sinh học và thực hành lâm sàng của tấm nẹp nén khóa (LCP). Nhờ sử dụng các lỗ kết hợp, tấm LCP tích hợp hai hệ thống cố định trong khác nhau—ổn định tuyệt đối thông qua nẹp nén truyền thống và ổn định tương đối thông qua nẹp cầu nối—vào một thiết bị cấy ghép duy nhất. Các tác giả lưu ý rằng phần lớn biến chứng liên quan đến tấm LCP không bắt nguồn từ khuyết tật vốn có của thiết bị mà chủ yếu do vi phạm các nguyên tắc cốt lõi như tạo xương sinh học, độ dài tấm nẹp và mật độ vít. Bài viết tổng hợp dữ liệu thí nghiệm in vitro và chuỗi ca lâm sàng nhằm cung cấp các giá trị tham chiếu khách quan về chiều dài tấm nẹp, số lượng vít và bố trí vít trong các tình huống gãy xương khác nhau.
Quá trình Phát triển Lịch sử
Việc cố định đinh vít bên trong đã liên tục phát triển kể từ những ca phẫu thuật đầu tiên của Hansmann vào năm 1886. Các kỹ thuật nẹp nén được Tổ chức AO/ASIF chuẩn hóa, trong đó Nẹp nén động (DCP) đạt được nén trục tại vị trí gãy xương thông qua khoan lệch tâm, nhằm mục tiêu đạt độ ổn định tuyệt đối và liền xương nguyên phát. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi vùng phẫu thuật rộng, bóc tách mô mềm ra khỏi các mảnh xương, dẫn đến tỷ lệ nhiễm trùng, không liền xương và liền xương chậm cao hơn. Vào những năm 1980, số biến chứng gia tăng khi áp dụng nẹp nén cho các gãy thân xương, kết hợp với thành công của đóng đinh tủy—phương pháp đạt liền xương thứ phát thông qua hình thành mô sụn xương—đã thúc đẩy tư duy mới. Khái niệm nẹp cầu nối được đưa ra, theo đó phẫu thuật chỉ hiệu chỉnh trục, chiều dài và xoay mà không can thiệp vào vùng gãy vụn. Nẹp bắc ngang qua đoạn gãy và được neo vào các mảnh xương chính ở phần gần và xa. Phương pháp này chỉ cung cấp độ ổn định tương đối, cho phép hình thành mô sụn xương, và còn được gọi là cố định xương sinh học.
Lõi Kỹ Thuật của LCP
Tấm Nén Khóa (LCP) được phát triển dựa trên kinh nghiệm từ các hệ thống PC‑Fix và LISS. Đặc điểm mang tính cách mạng của nó là tích hợp hai cơ chế cố định hoàn toàn khác nhau trong một tấm duy nhất. Các lỗ kết hợp cho phép bác sĩ phẫu thuật lựa chọn giữa: nén động học thông thường, đặt vít đầu khóa để tạo thành bộ cố định nội, hoặc kết hợp cả hai loại vít này (Hình 1).
Hình 1. Nguyên lý lỗ kết hợp của LCP, cho phép bác sĩ phẫu thuật áp dụng đồng thời các nguyên tắc cố định nội và nén động học tại vị trí gãy xương tùy theo nhu cầu.
Các tấm truyền thống dựa vào vít siết chặt tấm lên xương, tạo độ ổn định thông qua ma sát giữa tấm và xương. Khi được sử dụng như một thiết bị cố định bên trong, tấm LCP không yêu cầu tiếp xúc sát với bề mặt vỏ xương. Tuy nhiên, công nghệ mới này đặt ra những yêu cầu mới đối với kỹ thuật phẫu thuật. Đánh giá nhấn mạnh rằng một tỷ lệ đáng kể các vấn đề liên quan đến LCP bắt nguồn từ việc bỏ qua các nguyên tắc cơ bản của kỹ thuật cố định xương kiểu cầu sinh học.
Các thông số lâm sàng chủ chốt khi áp dụng LCP
Chiều dài tấm
Trong các hệ thống gắn tấm truyền thống, việc rút ngắn tấm giúp giảm mức độ bóc tách mô mềm. Lập luận này không áp dụng cho tấm cố định có nẹp khóa (LCP). Tấm cố định có nẹp khóa (LCP) cho phép sử dụng các tấm dài hơn mà không gây thêm chấn thương mô mềm; việc chọn tấm chỉ nên dựa trên tình trạng sinh cơ học của gãy xương. Tỷ lệ chiều dài tấm trên chiều dài gãy xương được xác định là tổng chiều dài tấm chia cho tổng chiều dài gãy xương. Đối với các trường hợp gãy xương vụn, tỷ lệ này thường nên ở mức 2–3; đối với các trường hợp gãy xương đơn giản, tỷ lệ này nên ở mức 8–10. Việc tăng chiều dài tấm làm giảm tải trọng tác động lên tấm.
Số lượng và bố trí vít
Mật độ vít được định nghĩa là số lượng vít được cấy vào chia cho tổng số lỗ trên tấm cố định; giá trị này nên được giữ ở mức dưới 0,4–0,5. Khác với các tấm cố định thông thường, tấm cố định có nẹp khóa (LCP) không yêu cầu một số lượng vít cố định hay số lớp vỏ xương (cortices) nhất định trên mỗi mảnh xương. Tối thiểu hai vít đơn vỏ xương (monocortical) trên mỗi mảnh xương chính được khuyến cáo nhằm duy trì sự ổn định cấu trúc. Vì lý do an toàn, thông thường đặt 2–3 vít trên mỗi mảnh xương chính để ngay cả khi một vít đạt độ bám không tối ưu, sự ổn định tổng thể vẫn được bảo đảm. Ít nhất một vít xuyên hai vỏ xương (bicortical) trên mỗi mảnh xương chính giúp cải thiện hiệu suất tại giao diện giữa vít và xương, nhưng không làm giảm xác suất gãy vít. Độ bền kéo trục (axial pullout strength) được xác định bởi đường kính ngoài của vít; một vít đầu khóa (LHS) đường kính 5,0 mm sử dụng theo kiểu đơn vỏ xương đạt khoảng 70% lực giữ của một vít thông thường đường kính 4,5 mm sử dụng theo kiểu xuyên hai vỏ xương (Hình 3).
Hình 3. Kết quả thử nghiệm kéo ra: các vít đầu khóa đơn vỏ đạt 70% lực giữ của các vít hai vỏ tiêu chuẩn đường kính 4,5 mm.
Số lượng vít làm thay đổi cách phân bố lực uốn. Các mô hình phân bố lực uốn khác biệt rõ rệt giữa số lượng vít tối thiểu và tối đa (Hình 2).
Hình 2. Phân tích lực tương ứng với số lượng vít: sự khác biệt trong phân bố lực uốn giữa cấu hình vít tối thiểu (A) và tối đa (B).
Ở các gãy vụn không có tiếp xúc xương giữa các mảnh chính, các vít đặt gần vùng gãy nên được cắm vào nhằm tăng chiều dài cầu nối và làm giảm ứng suất trên tấm cố định. Ở các gãy đơn giản có tiếp xúc xương, cần để trống 1–2 lỗ kết hợp ở mỗi bên của đường gãy.
Khi khoan để đặt vít đầu khóa, độ lệch trục vượt quá 5° làm giảm đáng kể độ ổn định cấu trúc; do đó, phải sử dụng thiết bị ngắm. Khi kết hợp sử dụng cả vít nén thông thường và vít đầu khóa, cần đặt các vít nén thông thường trước, sau đó mới đặt các vít đầu khóa. Đảo ngược trình tự này có thể gây quá tải tại giao diện giữa vít và xương.
Uốn cong tấm cố định
Khi được sử dụng như một dụng cụ cố định bên trong, hệ thống LCP không yêu cầu tiếp xúc hoàn hảo giữa tấm và xương. Ở các trường hợp gãy thân xương, việc uốn nhẹ tấm giữa hai lỗ đặt vít cho phép định hướng các vít theo nhiều hướng khác nhau, tạo ra khả năng neo giữ đa hướng—đặc biệt hữu ích đối với xương xốp. Ở vùng mâm xương, chỉ cần uốn tấm ở mức tổng quát để tránh khe hở quá lớn giữa tấm và xương cũng như giảm áp lực lên mô mềm, đồng thời vẫn cho phép đặt các vít theo hướng phân kỳ nhằm tăng cường khả năng chống bật ra tổng thể.
Các hệ thống LCP đã được tạo hình giải phẫu sẵn
Các tấm LCP được tạo hình trước theo giải phẫu không còn yêu cầu uốn cong đáng kể trong quá trình phẫu thuật; chúng hỗ trợ đạt được sự phục hồi giải phẫu, và các khối định vị đi kèm giúp đặt chính xác vít khóa, từ đó chuẩn hóa quy trình phẫu thuật. Đánh giá này liệt kê các hệ thống hiện có trên lâm sàng: tấm xương vai gần PHILOS, tấm LCP xương cánh tay xa, hệ thống xương cổ tay xa 2,4 mm, tấm LCP chuyên biệt cho bàn tay, tấm LCP xương đùi xa, tấm LCP xương chày gần, tấm LCP xương chày xa, tấm LCP chuyên biệt cho gãy xương pilon, tấm xương chày giữa bên trong, tấm xương condylar và tấm LCP cong rộng. Tấm LCP cong rộng có thể thích ứng với độ cong phía sau của xương đùi và phù hợp để điều trị gãy xương quanh khớp nhân tạo cũng như cố định sau phẫu thuật hợp nhất khớp gối.
Các nghiên cứu sinh cơ học trong điều kiện phòng thí nghiệm
Nhiều đánh giá sinh cơ học trong ống nghiệm đã được thực hiện trước khi đưa vào ứng dụng lâm sàng. Trong mô hình xác chết về gãy xương cổ tay loại C2, các tấm nẹp nén khóa mặt gan bàn tay (volar locking compression T-plates) cho thấy độ ổn định vượt trội so với các tấm nẹp thông thường. Trên mẫu xương cẳng tay từ xác chết, hệ thống LCP hoạt động tốt hơn LC-DCP về độ ổn định theo chiều trước–sau và khả năng chống xoay. Trong thử nghiệm gãy xương cánh tay trên gần khớp khuỷu, hệ thống LCP đạt được cố định sơ cấp ổn định. Hệ thống PHILOS dành cho vùng đầu trên xương cánh tay, nhờ đặc tính đàn hồi của nó, làm giảm ứng suất cực đại tại vùng tiếp xúc giữa xương và vật liệu cấy ghép, dẫn đến tỷ lệ nới lỏng sớm thấp hơn ở xương loãng xương so với các vật liệu cấy ghép cứng hơn. Trong các mô hình gãy xương xương dài, hệ thống LCP thể hiện giới hạn chảy cao hơn so với các vật liệu cấy ghép đối chứng. Một số nghiên cứu có kiểm soát không cho thấy ưu thế sinh cơ học rõ rệt của LCP so với các tấm nẹp thông thường, nhưng không có nghiên cứu nào chứng minh LCP kém hiệu quả hơn về mặt sinh cơ học.
Kết quả lâm sàng
LCP bắt đầu được sử dụng lâm sàng vào năm 2001. Sommer (2003) công bố một loạt ca lâm sàng ban đầu gồm 169 trường hợp, kết luận rằng hệ thống này đã trưởng thành và đặc biệt có giá trị trong các trường hợp gãy xương phức tạp cũng như trong các tình huống chỉnh hình lại sau khi cố định trong xương thất bại. Xương quay xa là vị trí ứng dụng phổ biến. Đối với các trường hợp gãy xương quay xa lệch về phía mu bàn tay, các tấm khóa mặt gan bàn tay giúp tránh gây kích ứng gân duỗi mu bàn tay; tấm LCP 2,4 mm đạt được kết quả tốt hoặc rất tốt ở hơn 80% các trường hợp gãy xương quay xa do loãng xương. Mặc dù chi phí trực tiếp cho vật liệu cấy ghép cao hơn, nhưng hệ thống này cho phép bệnh nhân sớm thực hiện toàn bộ phạm vi vận động chủ động mà không làm mất vị trí giảm nhẹ. Các báo cáo trong tài liệu khoa học ghi nhận việc sử dụng LCP trong gãy xương xương cùng, gãy xương ức ngang, gãy xương quanh khớp nhân tạo, gãy xương vùng xa cánh tay trên và các trường hợp không liền xương do loãng xương.
Bài đánh giá ghi nhận rằng phần lớn biến chứng liên quan đến LCP không phải là sự cố nghiêm trọng về mặt vật liệu của dụng cụ cấy ghép, mà thay vào đó là những sai sót trong việc tuân thủ các nguyên tắc nối xương qua cầu. Hiện tượng liền xương chậm, dù được quan sát thấy ở một số trường hợp (đặc biệt là gãy xương cẳng tay và cắt xương tạo hình cẳng chân kiểu mở cung ở đầu gần xương chày), nhưng vẫn xảy ra với tỷ lệ tổng thể thấp. Hình 4 trình bày một ca gãy xương đầu xa xương chày được điều trị bằng kỹ thuật cố định qua da (MIPO) theo nguyên tắc nối xương qua cầu.
Hình 4. Gãy xương thân xương chày AO43‑A2: ca sử dụng LCP ở đầu xa xương chày; xương mác được cố định theo nguyên tắc đóng đinh thông thường, trong khi xương chày được cố định bằng kỹ thuật nối xương qua cầu qua da (MIPO).
Các thất bại do áp dụng không đúng nguyên tắc nối xương qua cầu có thể được sửa chữa bằng cách sử dụng tấm nẹp dài hơn và điều chỉnh bố trí vít. Hình 5 minh họa một ca gãy xương thân xương trụ, trong đó các vít ban đầu được đặt quá gần vùng gãy, dẫn đến hiện tượng không liền xương; sau khi sửa chữa bằng tấm nẹp 10 lỗ dài hơn và tái định vị các vít bên trong để mở rộng phạm vi nối xương qua cầu, xương đã liền hoàn toàn sau 3 tháng kể từ ca sửa chữa.
Hình 5. Trường hợp gãy xương cẳng tay AO22‑A3 điều trị bằng tấm LCP: ban đầu sử dụng tấm 8 lỗ với các vít đặt quá gần đường gãy, dẫn đến không liền xương sau 5 tháng; can thiệp lại bằng tấm 10 lỗ dài hơn, điều chỉnh lại vị trí các vít và tăng chiều dài cầu nối giúp đạt liền xương trên phim X-quang sau 3 tháng.
LCP cũng đã được sử dụng trong can thiệp lại phẫu thuật hàn khớp. Hình 6 trình bày một trường hợp không liền xương sau phẫu thuật hàn khớp gối do nhiễm trùng, sau khi tháo bỏ khớp gối nhân tạo tái phẫu thuật bị nhiễm trùng và cố định ngoài. Việc sử dụng kết hợp tấm LCP 4,5/5,0 mm cong gồm 20 lỗ với một tấm LCP khác gồm 10 lỗ cùng ghép xương xốp tự thân đã đạt được sự liền khớp sau 6 tháng kể từ mổ.
Hình 6. Nhiễm trùng mạn tính kèm không liền xương sau phẫu thuật hàn khớp gối bằng cố định ngoài; can thiệp lại bằng tấm LCP 4,5/5,0 mm cong gồm 20 lỗ kết hợp với tấm LCP 10 lỗ và ghép xương xốp tự thân, đạt liền khớp sau 6 tháng.
Các tài liệu tham khảo (được trích dẫn từ nội dung tổng quan)
NIEMEYER P, SÜDKAMP N P. Nguyên lý và Ứng dụng Lâm sàng của Bảng Nén Khóa (LCP). ACTA CHIRURGIAE ORTHOPAEDICAE ET TRAUMATOLOGIAE ČECHOSL., 2006,73:221‑228. BLATTER G, WEBER B G: Cố định xương bằng bảng sóng như một thủ thuật cứu chữa. Arch. orthop. traum Surg., 109: 330‑3, 1990. FLORIN M, ARZDORF M, LINKE B, AUER J A: Đánh giá độ cứng và độ bền của 4 loại dụng cụ cố định khác nhau hiện có để điều trị gãy xương ngựa: một nghiên cứu trên mô hình gãy xương dài nghiêng 20 độ sử dụng vật liệu thay thế xương. Vet. Surg., 34: 231–8, 2005. FRANKIE L, XIANG Z: Cố định gãy xương đùi quanh khớp nhân tạo bằng bảng nén khóa. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi, 16: 123–5, 2002. FRIGG R: Phát triển Bảng Nén Khóa. Injury, 34 Suppl. 2: B6‑10, 2003. GARDNER, M. J., BROPHY, R. H., CAMPBELL, D., MAHAJAN, A., WRIGHT, T. M., HELFET, D. L., LORICH, D. G.: Hành vi cơ học của các tấm nén khóa so với các tấm nén động trong mô hình xương quay thi hài. J. orthop. Trauma, 19: 597–603, 2005.
