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Aug 06, 2023

Lo studio della biomeccanica e l'analisi degli elementi finiti su una nuova placca per fratture del piatto tibiale tramite sovra-anterolaterale

Scientific Reports volume 13, numero articolo: 13516 (2023) Citare questo articolo 274 Accessi Dettagli metriche Per le fratture del piatto tibiale con depressione divisa e depressa di tipo II di Schatzker che coinvolgono le fratture di

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 13516 (2023) Citare questo articolo

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Per le fratture del piatto tibiale con depressione divisa e depressa di Schatzker di tipo II che coinvolgono le fratture delle colonne anterolaterali e posterolaterali (APC), lo schema di fissazione ottimale è controverso. Gli obiettivi di questo studio erano: (1) introdurre una placca di nuova concezione per il trattamento delle fratture APC tramite test biomeccanici e analisi degli elementi finiti (FEA) e (2) confrontarla con due metodi di fissazione convenzionali. I modelli di frattura APC sono stati creati e assegnati in modo casuale a tre gruppi (Gruppi AC). Il gruppo A è stato fissato con una placca di bloccaggio laterale da 3,5 mm, il gruppo B è stato fissato con una placca di bloccaggio laterale da 3,5 mm e due viti cannulate da 3,5 mm (fissazione ibrida). Il girone C è stato risolto con la piastra di nuova concezione. Si tratta di una placca di bloccaggio ad arco per il fissaggio del piatto tibiale laterale tramite l'approccio soprafibulare anterolaterale. Ciascun modello di frattura ha subito un carico di compressione assiale gradualmente crescente compreso tra 250 e 750 N utilizzando un penetratore personalizzato. L'analisi biomeccanica ha dimostrato che la placca di nuova concezione mostrava lo spostamento minimo tra i tre metodi, seguita dal metodo di fissazione ibrido. Al contrario, la placca di bloccaggio laterale da 3,5 mm ha mostrato lo spostamento massimo nelle fratture APC (p < 0,05). I risultati FEA hanno indicato che a 750 N, gli spostamenti massimi per i gruppi AC sono stati misurati rispettivamente come 3,06 mm, 2,74 mm e 2,08 mm. Inoltre, le sollecitazioni massime registrate per l'impianto nei Gruppi AC a 750 N sono state 208,32 MPa, 299,59 MPa e 143,26 MPa, mentre per l'osso sono state 47,12 MPa, 74,36 MPa e 40,01 MPa. Le tendenze generali a 250 N e 500 N erano coerenti con quelle osservate a 750 N. In conclusione, grazie alle buone prestazioni biomeccaniche e ai risultati FEA, la placca di nuova concezione rappresenta una scelta promettente per la gestione delle fratture APC del piatto tibiale.

La frattura del piatto tibiale è una delle fratture più comuni nei traumi del ginocchio e rappresenta l'1% di tutte le fratture1. La riduzione anatomica e la fissazione rigida rappresentano la prima scelta per il trattamento di tali lesioni. Tuttavia, una riduzione e una fissazione inadeguate possono portare ad artrite traumatica e disfunzione del movimento. A causa della particolare geometria e biomeccanica dell'articolazione del ginocchio, circa il 60% delle fratture del piatto tibiale si verifica nella colonna laterale2,3. L'analisi delle caratteristiche morfologiche delle fratture evidenti dalla tomografia computerizzata (TC) consente la classificazione delle fratture di Schatzker di tipo II in tre sottotipi: fratture anterolaterali a colonna singola (AC); fratture posterolaterali di una sola colonna (PC); e le fratture della colonna anterolaterale e posterolaterale (APC)4. Sole et al. hanno riferito che la percentuale di fratture singole del PC era pari a circa il 15,0% (28/187) e che l'incidenza delle fratture che coinvolgevano l'APC era fino al 23,4% (123/525)4. Questi risultati indicano che la probabilità di frattura dell’APC non dovrebbe essere trascurata quando si gestiscono le fratture del piatto tibiale di tipo II di Schatzker.

Diversi studiosi hanno proposto che nelle fratture comminute del piatto tibiale, compresi i frammenti della colonna anterolaterale e posterolaterale, anche il frammento posterolaterale dovrebbe essere adeguatamente fissato4,5. Attualmente non esiste consenso sugli approcci e sugli impianti per il trattamento delle fratture APC. Diversi esperti hanno proposto la fissazione con doppia placca utilizzando un approccio combinato a forma di L invertita anterolaterale e posteromediale, con il paziente in posizione flottante4. Tra i 41 pazienti trattati con questo approccio, tre pazienti hanno manifestato deiscenza o necrosi dell'incisione e due pazienti hanno subito lesioni nervose iatrogene. Sebbene le doppie piastre fornissero una fissazione rigida, era difficile esporre direttamente il frammento della frattura posterolaterale attraverso l'incisione posteromediale, in particolare nei pazienti con muscoli del polpaccio ben sviluppati o obesi. Anche quando il frammento posterolaterale poteva essere esposto, l’intervento spesso comportava la separazione dei vasi poplitei e del nervo tibiale, aumentando il rischio di lesioni vascolari e da trazione nervosa. Zhang et al.6 hanno introdotto un altro approccio combinato per le fratture APC, consistente in un approccio anterolaterale convenzionale e un approccio posterolaterale a forma di L invertita. Tuttavia, due pazienti su diciassette trattati con questo approccio hanno manifestato una liquefazione asettica del grasso dopo l'operazione. Sebbene questo approccio consentisse l'esposizione diretta del frammento posterolaterale, inevitabilmente causò alcune lesioni iatrogene nell'angolo posterolaterale dell'articolazione del ginocchio. Inoltre, il ponte cutaneo tra le due incisioni tendeva a sviluppare necrosi ischemica. Zhu et al. hanno utilizzato una placca a barile combinata con una placca di bloccaggio laterale tradizionale per riparare le fratture dell'APC tramite un approccio Frosch modificato7. Tuttavia, in questo metodo, una piastra a T convenzionale con raggio 2,7 doveva essere tagliata e sagomata per ottenere la piastra del telaio a botte. Altri studiosi hanno utilizzato placche di bloccaggio laterali oltre alle tecniche con viti di trazione antero-posteriori per la gestione delle fratture APC8, ma sono necessarie ulteriori ricerche per verificare l'efficacia di questo metodo di fissazione.