Kohandatud kontuuri kinnitusplaatide kasutamine distaalse femuri puhul, et parandada fikseerimise sobivust

Stabiilsuse loomine keerukates liigese murdudes: kohandatud kujutatud lukkuvate plaatide biomehaanika ja kliiniline rakendamine distaalses femuris

Distaalse femuri murdud – eriti AO/OTA tüüpi 33-C täielikud liigesemurdud – esitavad ühte suurimaid väljakutseid ortopeedilises traumatoloogias. Komminueerunud metafüüsi luu, lühikesed distaalsed fragmendid, osteoporoos ning ümbritsevate neljapealiste ja kaheseljase lihaste tugevad deformeerivad jõud muudavad stabiilse sisemise fikseerimise saavutamise erakordselt raskeks.

Kuigi tavapärased anatoomiliselt eelkontuuritud plaatid on oluliselt parandanud tulemusi, põhinevad nad populatsiooni keskmisel. Raske luukahjuga, atüüpilise anatoomiaga või revisiooniarthroplastikaga juhtudel ei pruugi standardvarustus sageli piisavalt sobida. Kliiniline kasutuselevõtt kohandatud kontuuriga lukkuvast plaadist distaalses femoris tähistab paradigmamuutust, nihutades sisemist fikseerimist strateegiast „ligikaudne vastavus“ strateegiasse „patsiendispetsiifiline täpsus“.

Proprioceptiivne nihe: liikumine „ideaalse sobivuse“ poole kõrgenergia-traumade korral

Traumakirurgile ideaalse anatoomilise reduktsiooni saavutamiseks on vajalik õrn tasakaal mehaanilise stabiilsuse ja pehmete kudede vereringe säilitamise vahel. Tavapärane plaatimine nõuab sageli operatsioonijärgset painutamist. See muudab mitte ainult metalli struktuurilist tugevust, vaid võib ka põhjustada plaadi toimimise sidumisena, tõmbades fragmente nende optimaalsest paigast välja, kui plaadi kontuur ei sobi täpselt luu pinnatopoloogiaga.

Kliiniline juhtumiuuring: komminueerunud mitteliitumise korrigeeriv fikseerimine

Kliiniline stsenaarium: 48-aastane naine sai kõrgenergia mootorsõidukite õnnetuse tagajärjel äärmiselt komminueerunud avatud distaalse femuri murdu. Pärast esmaseid ülelaevade välise fikseerimist ja hilisemat tavalise lateraalse plaatimise ebaõnnestumist ilmnes tal üheksa kuud hiljem sümptomaatiline hüpertroofne mitteliitumine, a $5^\circ$ varusdeformatsioon ja oluline implantaadi katkemine.

Operatsiooniline väljakutse: Metafüüsi luukude reserv oli eelmiste sruupide jälgede tõttu äärmiselt halvenenud ja distaalsed liigeseosa olid äärmiselt osteopeenilised. Tavaline ettekonfigureeritud plaat ei sobinud täpselt kohale kujutatud lateraalse kondüüli külge ilma käsitsi ülepainutamiseta, mis oleks ohustanud konstruktsiooni assümmetriat ja plaadi varajast väsimuskahjustumist.

Instrumentide ja implantaatide paigaldamine: Kõrglahutusvõimega kahepoolse CT-andmete põhjal loodi femuri kolmemõõtmeline virtuaalne rekonstruktsioon, mis võimaldas inseneritel ja kirurgia meeskonnal täpselt kaardistada patsiendi distaalse femuri morfoloogiat. Töödeldi kohandatud kujundusega lukustusplaat distaalsele femurile.

Kirurgilise protseduuri ajal tegutses kohandatud plaat omaenda reduktsioonijuhtplaatena. Kuna alumine pind sobis täpselt patsiendi unikaalsete kortikaalsete kontuuridega, kinnitati see reduktsiooni saavutatud fragmentidele ilma vägivallata. See vältis laialdast periosteumi eemaldamist, et "sunni" plaat paigaldama, ning kaitstes seega periosteumi vereringet. Etteantud sõrmede traaktid vältisid vanu sõrmepuurauke ja kasutasid maksimaalselt olemasolevat luukoe reservi osteoporoosilises kondüülis.

Täiustatud struktuurimehaanika: nurkstabiilsus ja pingejaotus

Kohandatud kujundusega lukustusplaadi edu sõltub selle integreerimisest patsiendispetsiifilise geomeetriaga ja fikseeritud nurga lukustustehnoloogiaga.

• Mitme tasandi sõrmede traaktid: Standardplaadid pakuvad fikseeritud kruviteid, mis võivad implantaadi paigaldamisel atüpiilise anatoomia korral juhtida kruve liigese sisemusse või kriitiliselt luukaotusega piirkondadesse. Kastomplaadid võimaldavad inseneritel muuta kruviteid enneoperatiivsel projekteerimisetapis. Distalses liigeselises blokis saab kruve suunata koondumis- või laienemis"ventilaator"-mustris, et maksimeerida subkondraalse luu hõivatavust ja luua tugev struktuurne raam liigesepinna all.

• Pinge keskendumise vähendamine: Kui standardplaati pingutatakse jõuliselt luule, millele see täpselt ei sobi, tekib kaalukandmisel kohaselt kõrgelt lokaliseeritud pinge keskendumispiirkondi.

  $$Pinge (\sigma) = \frac{Jõud (F)}{Pindala (A)}$$

  Pindala ( $A$ ) ja tagades kontuurile täpselt vastava paigalduse ilma metalli eelpingutamiseta, jaotab kohandatud plaat füsioloogilised koormused ühtlaselt kogu konstruktsiooni üle. See biomehaaniline harmoonia vähendab oluliselt eraldatud plaadi paindumise või tsüklilise koormuse all seadistussuruvõtme lahtikiskumise riski.

Metallurgia ja lisafunktsiooniga tootmise terviklikkus

Patsiendi spetsiifiline implantaat nõuab tootmisprotsesse, mis säilitavad kõrgaimad väsimuskindluse ja biokompatiibelsuse standardid.

Materjalivaliku maatriks

Otsene metallilaserisinterimine (DMLS)

Kohandatud plaatid valmistatakse tavaliselt lisamiste tehnoloogia abil – otsese metallilaserisinterimisega (DMLS) või täppmehaanilise CNC-freerimisega meditsiinikvaliteediga tiitaniumplokkidest. DMLS ehitab plaadi kiht-kihilt kõrgesulgevast kiudlaserrist metallipulbri sulgemise teel. See võimaldab luua muutuvat plaadi paksust – plaat on paksenud piirkondades, kus on oodatakse kõrget koormust (nt metafüüsi-diafüüsi ühenduskohas), ja õhemalt distaalselt, et vältida pehmete kudede ärritust iliotibiaalse banda all. Pärast tootmist läbi viidav soojusetöötlemine eemaldab jääksoojuspinged ning tagab, et implantaat vastab või ületab kõiki ASTM rahvusvahelisi standardeid kirurgilisele riistvarale.

Biomehaaniline konsensus ja ohutusraamistikud

Kliiniline üleminek standardsetelt üldistelt plaatidelt kohandatud sisemisele fikseerimisele toetub tugevalt kaasaegsele ortopeedilisele biomehaanilisele andmestikule:

• Varuse kolapsi ennetamine: Artiklis, mis on avaldatud ajakirjas The Journal of Orthopaedic Trauma on rõhutatud, et varuse kolaps jääb distaalse femuri murdude sagedaimaks mehaaniliseks ebaõnnestumisviisiks, eriti vanema elanikkonna puhul. Kohandatud kontuuri konstruktsioonid võimaldavad optimaalset paigutust mediaalsest-lateraalsesse „kickstand“-kruvile, suurendades oluliselt konstruktsiooni vastupanuvõimet varusele aksiaalne koormus võrreldes standardsete valmis lukustusplaatidega.

• Perikortikaalse mikrovereringe säilitamine: AO Foundationi (Assotsiatsioon Sisemise Fikseerimise Uurimiseks) kirjandus rõhutab, et traditsiooniline plaadiga osteosüntees põhjustab sageli kohalikku luunekroosi, kuna plaat surub tugevalt periosteumi vastu. Kuna kohandatud lukustusplaat sobib täpselt anatoomilisse kuju ilma vajumata tugeva kokkusurumisega luule, säilitab see delikaatse perikortikaalse mikrovereringe ja kiirendab luusilla ja kliinilise ühenduse teket.

Kohandatud kujundusega lukustusplaat distaalses femoris, mis vastab patsiendi anatoomiale, optimeerib mitme tasapinna tornruutude trajektoore ja säilitab kohaliku pehmete kudede bioloogia, on usaldusväärne ja kliiniliselt põhjendatud edasiminek keerukate, mittestandardsete periartriuliste trauma korral.