la placa lcp – biomecánica y biología

LCP – Biomecánica y Biología

La placa LCP – Biomecánica y Biología

Erich Schneider, Davos, Suiza.


Objetivos

- Comprender los conceptos y técnicas de los fijadores internos y la aplicación práctica de estos implantes.

- Comprender la evolución en los diseños de las placas en relación con la preservación de la vascularización.

- Comprender las bases de la investigación para la utilización de los fijadores internos bloqueados en la osteoporosis.

- Comprender las bases de la investigación para la utilización de tornillos unicorticales.


Objetivo:

- Evitar el movimiento en el foco de fractura (curación primaria), o

- Reducir el movimiento en el foco de fractura (curación secundaria)

Factores que influyen sobre la movilidad del foco:

- Las características de la placa

- Las características de los tornillos

- Las características de la interfaz

- Las características del foco

Biomecánica de la fijación con placas


Placa convencional:

- Tornillos a tensión

- Fricción placa-hueso

- Compresión en el foco

- Aflojamiento de los tornillos

Fijador interno:

- Tornillos bloqueados

- Espacio entre hueso y placa

- No compresión

- No aflojamiento de tornillos

Biomecánica de la fijación con placas (par placa-hueso)


Motivo biológico= vascularización perióstica

DCP(Dynamic Compression Plate)



DCP

LC-DCP (DCP de contacto limitado)




PC-Fix (fijador de contacto puntual)Evita la porosis precoz

Punto de contacto




Resistencia a la infección

DCP

PC-Fix

1:500



Implante convencional (LC-DCP):

- Elemento adicional

- Difícil de colocar

Dispositivo: Schuhli


Nuevo implante:

- Dirección de los tornillos ajustable

- Interfaz doble, arrancamiento

Implantes: Fijador interno


Nuevo implante

Tornillos unicorticales

Fusión del cono

PC-Fix: Fijador de contacto puntual


Nuevo implante (LISS)

Tornillos para esponjosa y tornillos corticales

Resuelve el anclaje metafisario

Implantes: Less Invasive Stabilization System (LISS)


Nuevo implante (LCP) con agujero combinado

UDCLISS

Implantes: Locking Compression Plate (LCP)


LISS: Fijación de la tibia proximal

Objetivo: Influencia de la configuración de los tornillos

- TC (Tomografía Computarizada) de 80 tibias humanas

- Reconstrucciones individuales utilizando el método de

elementos finitos de una tibia osteoporótica

y de una normal

- Caso de carga fisiológica (marcha) incluido el

peroné y la membrana interosea

- Defecto proximal, LISS, configuraciones con

2 tornillos

Seebeck et al, 2001, Unfallchirurg 283:143–144


Tornillosseparados

2 tornillos en el defecto

óseo

2 tornillos en el

extremo del implante


Todos los agujeros de la

placa rellenos con tornillos

Seebeck et al, 2001, Unfallchirurg 283:143–144


osteoporóticaosteoporótica

normalnormal

Todos los tornillos Tornillos separados

Peso del cuerpo

fuerza axialcizallamiento fuerza axialcizallamiento

• Los Tornillos proximales actúan contra la inclinación ventral del fragmento proximal

• Los tornillos en el fragmento distal actúan a lo largo del eje longitudinal del hueso

• Los Tornillos proximales actúan contra la inclinación ventral del fragmento proximal

• Los tornillos en el fragmento distal actúan a lo largo del eje longitudinal del hueso

Mayores fuerzas en el fragmento proximal

• Los tornillos actúan contra la báscula interna del fragmento proximal

• Mayor interacción de los tornillos, con menores fuerzas en el caso con osteoporosis

Mayores fuerzas en el fragmento proximal

• Los tornillos actúan contra la báscula interna del fragmento proximal

• Mayor interacción de los tornillos, con menores fuerzas en el caso con osteoporosis

• Menor número de tornillos

• Ventaja mecánica al colocar los tornillos separados

• Disminución de la carga sobre los tornillos

• Menor número de tornillos

• Ventaja mecánica al colocar los tornillos separados

• Disminución de la carga sobre los tornillos

• El utilizar todos los tornillos NO alivia a los tornillos con altas cargas

• El utilizar todos los tornillos NO alivia a los tornillos con altas cargas



- Las fuerzas de cizallamiento son mayores que las axiales sobre los

tornillos

- Las fuerzas sobre los tornillos en el fragmento proximal son mayores

que en el fragmento distal

- Las fuerzas más altas sobre los tornillos se producen cerca del foco

de fractura

Los tornillos en el fragmento proximal se sobrecargan más en el

hueso osteoporótico

- Utilizar todos los tornillos no conduce a un alivio sustancial de los

tornillos más sobrecargados

No hay opción para mejorar la situación en osteoporosis



Objetivos- Cuantificar la pérdida de

reducción debida a las cargas cíclicas sobre las fracturas del húmero distal con afectación de la articulación

- Comparar las placas de reconstrucción convencionales con las placas con tornillos bloqueados

Especímenes- 16 húmeros distales humanos

- Densidad 0.09–0.37 g/cm3

Fijación del húmero distal

ImplantesPlacas de reconstrucción 3.5(convencionales vs. bloqueadas)


Experimento- Modelo de fractura AO

13-C2

- Distribución fisiológica de la carga (60/40%)

- Estática: Flexión/Extensión

- Dinámica: Flexión (15–150N)

- Frecuencia: 1Hz

- 5000 ciclos o hasta la rotura



¡ La mayor resistencia depende de la densidad mineral ósea!

100

101

102

103

1040

0.5

1

1.5

2

2.5

49am9r

18

25a

21a

47a

16a

48b

Zyklen

Dislokation plastisch [mm]

0.138462

0.176923

0.215385

0.253846

0.292308

0.330769

Knochendichte

5000



Ciclos hasta la rotura

0 0.1 0.2 0.3 0.410

0

101

102

103

104

BMD [g/cm3]

Cycles until failiure or run-out

convencional

La fijación de la fractura se mejora cuando se utilizan placas de reconstrucción bloqueadas en huesos con menor densidad.

bloqueada



¿Que es una placa LCP?

A: ¿Un implante que se parece a una placa?

B: ¿Un implante que se comporta como una placa?

C: ¿Un implante que se comporta como un fijador externo?

D: ¿Un implante que se coloca dentro de la cavidad medular?

E: ¿Un implante en el que se insertan tornillos unicorticales?


A: ¿Un implante que necesita insertarse con la ayuda de instrumentos especiales?

B: ¿Un implante que para quitarlo (desbloquearlo) necesita instrumentos especiales?

C: ¿Un implante que no puede quitarse (bloqueado permanentemente)?

D: ¿Un implante en el que la cabeza del tornillo está fuertemente conectada (bloqueada) al implante?

E: ¿Un implante que puede solo quitarlo el cirujano que lo colocó?



¡La placa bloqueada es, a la vez una placa convencional y un fijador interno, y deben respetarse las normas de colocación en ambos casos!


Todo debe hacerse lo más fácil posible, pero no más fácil.

A. Einstein


- Fijación elástica del foco de fractura

- No compresión

- Utilizar los tornillos bloqueados sólo con técnicas mínimamente invasivas

- No es necesario el moldeado intraoperatorio de la placa

- No se deben colocar tornillos de compresión a través del foco de fractura

Los nuevos implantes (con estabilidad angular) necesitan nuevas normas

Post-op, pequeña brecha 6 s 6 meses 1 año (C. Ryf)


- Las placas con estabilidad angular se sobrecargan más que las placas convencionales

- Si la fijación es lo suficientemente fuerte, los tornillos unicorticales son preferibles

- Mejor interfaz tornillo–hueso

- Menor daño vascular

- Pero la diferencia entre los tornillos unicorticales o bicorticales no está clara

- Objetivo:

Comparar el stress del conjunto implante-hueso cuando se utilizan tornillos uni o bicorticales

6 s (C. Ryf)

AnálisisLCP – inserción de tornillos unicortilcales vs. bicorticales


distal

proximalCargas*:- Axial: 150 N- Flexión: 320 Nmm- Torsión: 438 Nmm

*Duda et al., 2002

- Brecha: 4 mm- LC-LCP 4.5/5.0, interna- Fricción en la interfaz tornillo-

hueso



- El mayor stress se produce con la carga axial

- El stress en flexión y torsión es 5 veces menor

- La longitud de los tornillos no cambia el stress sobre la placa

- El mayor stress en el hueso se produce en el agujero más cercano al foco

- El stress óseo es mayor en el hueso distal

- El stress óseo es menor con tornillos bicorticales (carga axial, torsión)

Axial Load

0

100

200

300

400

500

Plate Dist. Bone Prox. Bone

von

-Mis

es S

tres

s [N

/mm

2]

axial,bicortical

axial,unicortical

axial,extreme


la placa lcp – biomecánica y biología

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