Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2020; 87(5):309-317 | DOI: 10.55095/achot2020/046

Biomechanika osteosyntézy periprotetických zlomenin femuru po aloplastice kyčelního kloubuSouborný referát

J. SKÁLA-ROSENBAUM*, V. D®UPA, M. KRBEC
Ortopedicko-traumatologická klinika 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, Praha

Periprosthetic femoral fractures around the femoral stem of a hip prosthesis constitute a serious challenge. The number of these fractures, associated with a high failure rate and a high number of overall complications, including higher mortality, has been on an increase worldwide. Stable femoral stems are indicated for osteosynthesis, while in case of loosening the method of choice is the replacement by a revision implant. The aim of osteosynthesis of periprosthetic femoral fractures is a stable fixation with soft tissue preservation which results in faster union allowing the patient to return to pre-injury activities. Biomechanical studies on cadavers or on synthetic models and computer simulations make it possible to evaluate the fixation strength in various types of implants in dependence on fracture characteristics and bone quality, but cannot be substituted for clinical trials since there is no direct proportion between fixation rigidity and fracture union. Fundamental principles that shall be followed in osteosynthesis of periprosthetic fractures can be deduced from the available studies. Proximal fixation by screws or a combination of screws and cables are biomechanically more advantageous than the Ogden fixation by cerclage wires or cables. Bicortical fixation enabled by state-of-the-art implants of LAP-LCP or NCB type represents a significantly more stable construction compared to monocortical fixation and led to reduced use of structural allografts. Better stability can be achieved by "double plating" technique which is applied especially in revision surgeries, but also in osteoporotic periprosthetic fractures with a defect zone. In these cases, osteosynthesis with long plates is recommended, bridging the entire femur, i.e. distally with femoral condyles fixation since this prevents the risk of a fracture below the plate. In shorter plates, this risk created by stress concentration at the end screw is amplified when a distal bicortical locking screw is used. That is why it is beneficial to reduce this stress by a monocortical screw or with the use of a conventional screw. Adherence to the principles regarding the position, type and number of screws constitutes the key parameter of successful osteosynthesis of periprosthetic fractures.

Klíčová slova: hip joint, arthroplasty, periprosthetic fractures, biomechanics of osteosynthesis

Zveřejněno: 1. říjen 2020  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
SKÁLA-ROSENBAUM J, D®UPA V, KRBEC M. Biomechanika osteosyntézy periprotetických zlomenin femuru po aloplastice kyčelního kloubu. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2020;87(5):309-317. doi: 10.55095/achot2020/046. PubMed PMID: 33146597.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Abdel MP, Houdek MT, Watts CD, Lewallen DG, Berry DJ. Epidemiology of periprosthetic femoral fractures in 5417 revision total hip arthroplasties: a 40-year experience. J Bone Joint Surg Br. 2016;98:468-474. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  2. Alexander J, Morris RP, Kaimrajh D, Milne E, Latta L, Flink A, Lindsey RW. Biomechanical evaluation of periprosthetic refractures following distal femur locking plate fixation. Injury. 2015;46:2368-2373. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  3. Bottlang M, DoorninkJ, Byrd GD, Fitzpatrick DC, Madey SM. A nonlocking end screw can decrease fracture risk caused by locked plating in the osteoporotic diaphysis. J None Joint Surg Am. 2009-A;91:620-627. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  4. Dargan D, Jenkinson MJ, Acton JD. A retrospective review of the Dall-Miles plate for periprosthetic femoral fractures: twenty-seven cases and a review of the literature. Injury. 2014;45:1958-1963. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. Dehghan N, McKee MD, Nauth A, Ristevski B, Schemitsch EH. Srgical fixation of Vancouver type B1 periprosthetic femur fractures: a systematic review. J Orthop Trauma. 2014;28:721-727. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. Dennis MG, Simon JA, Kummer FJ. Fixation of periprostetic femoral shaft fractures:a biomechanical comparison of two techniques. J Orthop Trauma. 2001;15:177-180. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. Dennis MG, Simon JA, Kummer FJ, Koval KJ, DiCesare PE. Fixation of periprosthetic femoral shaft fractures occurring at the tip of the stem: a biomechanical study of 5 techniques. J Arthroplasty. 2000;15:253-258. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  8. Duncan CP, Masri BA. Fractures of the femur after hip replacement. Instr Course Lect. 1995;44:293-304. Přejít na PubMed...
  9. Duncan CP, Haddad FS. The Unified Classification Sysystem (UCS): improving our understanding of periprosthetic fractures. Bone Joint J. 2014;96-B:713-716. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. Ehlinger M, Bonnoment F, Adam P. Periprosthetic femoral fractures:the minimally invasive fixation option. Orthop Trauma Surg Res. 2010;96:304-309. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  11. Fleischman AN, Chen AF. Periprosthetic fractures around the femoral stem: overcoming challenges and avoiding pitfalls. Ann Transl Med. 2015;3:234. Přejít na PubMed...
  12. Fulkerson E, Koval K, Preston CF. Fixation of periprosthetical femoral shaft fractures associated with cemented femoral stem:a biomechanical comparison of locked plating and conventional cable plating. J Orthop Trauma. 2006;20:89-93. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  13. Geisinger K, Ebneter L, Day RE, Stoffel KK, Yates PJ, Kuster MS. Can plate osteosynthesis of periprosthethic femoral fractures cause cement mantle failure around a stable hip stem? A biomechanical analysis. J Arthroplasty. 2014;29:1308-1312. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. Gwinner C, Märdian S, Dröge T, Schultze M, Raschke MJ, Stange R. Bicortical screw fixation provides superior biomechanice stability but devastating failure modes in periprosthetic femur fracture care using locking plates. Int Orthop. 2015;39:1749-1755. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. Haddad FS, Duncan CP, Berry DJ, Lewallen DG, Gros AE, Chandler HP. Periprosthetic femoral fractures around well-fixed implants:use of cortical onlay allografts with or without a plate. J. Bone Joint Surg Am. 2002;84:945-950. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. Hernandez JT, Holck K. Periprosthetic femoral fractures: When I use struct grafts and why? Injury. 2015;46:43-46. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. Hoffmann M, Burgers TA, Mason JJ, Williams BO, Sietsema DL, Jones CB. Biomechanical evaluation of fracture fixation constructs using a variable-angle locked periprosthetic femur plate systém. Injury. 2014; 45:1035-1041. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. Chevillotte CJ, Ali MH, Trousdale RT, Larson DR, Gullerud RE, Berry DJ. Inflammatory laboratoř markers in periprosthetic hip fractures. J Arthroplasty. 2009;24:722-727. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  19. Jennison T, Yarlagadda R. Mortality in patients sustaining a periprosthetic fracture following a previous extracapsular hip fracture fixation. Injury. 2018;49:702-704. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  20. Konstantinidis L, Hauschild O, Beckmann NA, Hirschmuller A, Sudkamp NP, Helwig P. Treatment of periprosthetic femoral fractures with two different minimal invasive angle-stable plates: Biomechanical comparison studies on cadaveric bones. Injury. 2010;41:1256-1261. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  21. Lehmann W, Rupprecht M, Neuchtern J, Melzner D, Sellenschloh K, Kolb J, Fensky F, Hoffmann M, Püschel K, Morlock M, Johannes MR. What is the risk of stress risers for interprosthetic fractures of the femur? A biomechanical analysis. Int Orthop. 2012;36:2441-2446. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  22. Lenz M, Lehmann W, Wähnert D. Periprosthetic fracture fixation in osteoporotic bone. Injury. 2006;47(Suppl 2):S44-S50. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  23. Leonidou A, Moazen M, Lepetsos P, Graham SM, Macheras GA, Tsiridis E. The biomechanical effect of bone quality and fracture topografy on locking plate fixation in periprosthetic femoral fractures. Injury. 2015;46:213-217. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  24. Lewis GS, Caroom CT, Wee H, Jurgensmeier D, Rothermel SD, Bramer MA, Reid JS. Tangential Bicortical Locked Fixation Improves Stability in Vancouver B1 Periprosthetic Femur Fractures: A Biomechanical Study. J Orthop Trauma. 2015;29:e364-370. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  25. Lindahl H. Epidemiology of periprosthetic femur fracture around a total hip arthroplasty. Injury. 2007;38:651-654. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  26. Lindahl H, Malchau H, Oden A, Garellick G. Risk factors for failure after treatment of a periprosthetic fracture of the femur. J Bone Joint Surg Br. 2006;88:26-30. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  27. Moazen M, Jones AC, Leonidou A, Jin Z, Wilcox RK, Tsiridis E. Rigid versus flexible plate fixation for periprosthetic femoral fracture - computer modelling of a clinical case. Med Eng Phys. 2012;34:1041-1048. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  28. Noorda RJ, Wuisman PI. Mennen plate fixation for the treatment of periprosthetic femoral fractures: a multicenter study of thirty-six fractures. J Bone Joint Surg Am. 2002;84:2211-2215. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  29. O'Connell RS, Owen JR, Hansen EJ, Bashir AS, Wayne JS, Satpathy J, Kates SL: Biomechanical evaluation of osteoporotic proximal periprosthetic femur fractures with proximal bicortical fixation and allograft struts. J Orthop Trauma. 2018;32:508-514. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  30. Parvizi J, Rapuri VR, Purtill JJ. Treatment protocol for proximal femoral periprosthetic fracture. J Bone Joint Surg Am. 2004;86(Suppl 2):8-16. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  31. Pavelka T, Saláąek M, Weisová D. Periprotetické zlomeniny femuru po implantaci aloplastiky kyčelního kloubu: naąe výsledky a komplikace při léčení. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2017;84:52-58. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  32. Prins J, Donders JCE, Helfet DL, Wellman DS, Klinger CE, Redko M, Kloen P. Periprosthetic femoral nonunions treated with internal fixation and bone rafting. Injury. 2018;49:2295-2301. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  33. Rupprecht M, Schlickewei C, Fenksy F, Morlock M, Püschel K, Rueger JM, Lehmann W. Periprothetische und interimplantäre Femurfrakturen: Biomechanische Analyse. Unfallchirurg. 2015;118:1025-1032. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  34. Shah RP, Sheth NP, Gray C, Alosh H, Garino JP. Periprosthetic fractures aroung loose femoral components. J Am Acad Orthop Surg. 2014;22:482-490. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  35. Schmotzer H, Tchejeyan GH, Dall DM. Surgical management of intra- and postoperative fractures of the femur about the tip of the stem in total hip arthroplasty. J Arthroplasty. 1996;11:709-717. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  36. Sidler-Maier CC, Waddell JP. Incidence and predisposing factors of periprosthetic proximal femoral fractures: a literature review. Int Orthop. 2015;39:1673-1682. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  37. Yoon HK, Cho SH, Lee DY, Kang BH, Lee SH, Moon DG, Kim DH, Nam DC, Hwang SC. A Review of the Literature on Culture-Negative Periprosthetic Joint Infection: Epidemiology, Diagnosis and Treatment. Knne Surg Relat Res. 2017;29:155-164. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  38. Wähnert D, Schröder R, Schulze M, Westerhoff P, Raschke M, Stange R. Biomechanical comparison of two angular stable plate constructions for periprosthetic femur fracture fixation. Int Orthop. 2014;38:47-53. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  39. Wang K, Kenanidis E, Miodownik M, Tsiridis E, Moazen M. Periprosthetic fracture fixation of the femur following total hip arthroplasty: A review of biomechanical testin - Part II. Clin Biomechanics. 2019;61:144-162. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  40. Wyatt M, Hooper G, Frampton C, Rothwell A. Survival outcomes of cemented compared to uncemented stems in primary total hip replacement. World J Orthop. 2014;5:591-596. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  41. Zdero R, Walker R, Waddell JP, Schemitsch EH. Biomechanical evaluation of periprosthetic femoral fracture fixation. J Bone Joint Surg Am. 2008;90:1068-1077. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...