Biomechaniczna ocena zasadności zastosowania drucianego cerclage’a w zespoleniu niestabilnych złamań krętarzowych.

Biomechaniczna ocena zasadności zastosowania drucianego cerclage’a
w zespoleniu niestabilnych złamań krętarzowych.

Wstęp

Wzrastająca globalnie liczba niestabilnych złamań krętarzowych kości udowej. W przypadku złamań niestabilnych z uszkodzeniem i przemieszczeniem masywu krętarza mniejszego, znajduje zastosowanie technika użycia drucianego cerclagu wraz z zespoleniem gwoździem śródszpikowym typu gamma. Pojawiają się doniesienia kwestionujące zasadność takiego postępowania.

Cel

Wykazanie zasadności stosowania drucianego cerclagu w leczeniu niestabilnych złamań krętarzowych ze złamaniem i przemieszczeniem masywu krętarza mniejszego.

Materiał i metody

Obserwacje kliniczne wskazują, że repozycja i stabilizacja odłamu fragmentu krętarza mniejszego przyczynia się w znacznym stopniu do poprawy stabilizacji złamania, a w konsekwencji ograniczenia ryzyka powikłań. Wykonaliśmy testy wytrzymałościowe sztucznej kości udowej z zamodelowanym niestabilnym złamania typu A2.3 wg A.O zespolonej gwoździem śródszpikowym typu gamma, w 2 konfiguracjach z zastosowaniem i bez zastosowania drutu stabilizującego (cerclage).

Zdjęcie testowanych modeli kości
(model 3 i 4 z zastosowanym cerlage)

Na modelach kości umieszczono czujniki monitujące przemieszczenia (1 głowa, 2 krętarz mniejszy, 3 szyjka, 4,5 krętarz większy, 0 punkt odniesienia na trzonie)

Wykonano testy zmęczeniowe na hydraulicznej maszynie wytrzymałościowej MTS Bionix System z czujnikiem siły 25 kN (+/- 1 N). Do pomiaru przemieszczeń wybranych punktów podczas tych testów wykorzystano kamerę wysokiej rozdzielczości z prędkością nagrywania 30 klatek na sekundę. Kierunki i wartości sił wybrano na podstawie wcześniejszych prac Bregmana i wsp.

Protokół testu:
– początkowe nieniszczące jednoosiowe ściskanie quasi-statyczne od 0 do 100 N z prędkością 0,5 mm/s,
– stopniowo zwiększające się cykliczne obciążenie osiowe z częstotliwością 2 Hz, przy czym:
-dolną wartość obciążenia utrzymywano na stałym poziomie 100N,
-dla każdych kolejnych 50 cykli górną wartość obciążenia podwyższano o 50 N (tj. dla pierwszych 50 cykli górna granica obciążenia wynosiła 150 N, dla cykli 51-100 wynosiła 200 N, dla cykli 101-150 wynosiła 250 N, itd.).

Kryteriami zatrzymania testu było:
– zniszczenie próbki (złamanie kości)

lub

– osiągnięcie maksymalnej założonej siły 1400 N.

Wyniki

Przypadek 1 – bez stabilizacji drutem, t_k=650 s
Przypadek 2 – bez stabilizacji drutem, t_k=788 s
Przypadek 3 – ze stabilizacją drutem, t_k=841 s
Przypadek 4 – ze stabilizacją drutem, t_k=988 s

t_k – końcowy czas testu

Głowa (punkt 1)

Przedstawiamy wartości przemieszczeń wszystkich punktów w czasie 650 s (jest to czas trwania najkrótszego testu zmęczeniowego) oraz na końcu testów;

Krętarz mniejszy (punkt 2)

Szyjka (punkt 3)

Krętarz większy (punkt 4)

Krętarz większy (punkt 5)

Wyniki dla modeli bez dodatkowej stabilizacji drutem wskazują, że przemieszczenia badanych punktów są w tych przypadkach większe, co dowodzi gorszej stabilizacji układu.

Dyskusja

Wg Kaufera czynnikami zależnymi od chirurga w osiągnięciu sukcesu w leczeniu złamań krętarzowych jest jakość repozycji złamania, wybór implantu zespalającego i jego pozycjonowanie w głowie kości udowej. Repozycja złamania jest pierwszym i kluczowym elementem w leczeniu operacyjnym. Repozycja i stabilizacja drucianym cerclage’em fragmentu złamania krętarza mniejszego, odtwarza podparcie przyśrodkowe dla bliższego fragmentu złamania, co ma znaczenie dla poprawy stabilizacji układu kość-zespolenie. Potwierdzają to nasze badania biomechaniczne, są to jednak wstępne wyniki, które wymagają wykonania większej ilości testów.

Wnioski

Zastosowanie dodatkowo drucianego cerclage’a w przypadku niestabilnych złamań krętrzowych typu A2.3 wg AO z uszkodzeniem podparcia przyśrodkowego dla bliższego fragmentu złamania znajduje biomechaniczne uzasadnienie.

Przypadek 1

Przypadek 2

Przypadek 3