Details

Autor(en) / Beteiligte

• Borgeaud, M
• Cordey, J
• Leyvraz, P.-F
• Perren, S.M

Titel

Mechanical analysis of the bone to plate interface of the LC-DCP and of the PC-FIX on human femora

Ist Teil von

• Injury, 2000-09, Vol.31, p.29,79,84,88,92-36,79,84,88,92

Ort / Verlag

Netherlands: Elsevier Ltd

Erscheinungsjahr

2000

Quelle

Elsevier Journal Backfiles on ScienceDirect (DFG Nationallizenzen)

Beschreibungen/Notizen

• The scope of this analysis was to evaluate the mechanical behaviour of newly developed plates at the junction between plate and bone (friction between plate and bone) for the limited contact dynamic compression plate (LC-DCP) and the point contact fixator (PC-Fix) under simulated physiological load and using the tension band principle on the human femur. The intact human cadaveric femora were plated on the lateral aspect according to the tension band principle (AO) and subjected to a load which simulated careful physiological load in single stance. Five strain gauges were glued around the bones, parallel to the bone axis, at five levels, whereby three of them had to be covered by a bone plate and the two others were just outside the plate location. The cross-sectional geometry had been obtained at these levels using computed tomography. One side was plated using the conventional compression plate LC-DCP and the contralateral side using the internal fixator PC-Fix. The LC-DCP was affixed using screws tightened at different torque values and the PC-Fix at a standard torque value. Motion (slippage) between the plate and the bone was indicated by a hysteresis of the strain reading during loading and unloading. Slippage was more important for the LC-DCP than for the PC-Fix, particularly at the proximal end of the plate and when the screws were insufficiently tightened on the LC-DCP. As expected, better stability was obtained with the PC-Fix. Aufgabe dieser Analyse war es, das mechanische Verhalten von erst kürzlich entwicketen Platten an der Verbindungsstelle zwischen Platte und Knochen (Reibung zwischen Platte und Knochen) bei der Dynamischen Kompressionplatte mit limitiertem Kontakt (LC-DCP) und dem Punktkontakt-Fixateur (PC-Fix) unter simulierter physiologischer Belastung und Zuggurtungsprinzip am menschlichen Femur zu bewerten. Der nicht frakturierte menschliche Leichenfemur wurde auf der lateralen Seite nach dem Zuggurtungsprinzip (AO) verplattet und einer Belastung ausgesetzt, die eine vorsichtige physiologische Belastung auf einem Bein simulierte. Fünf Dehnungsmessstreifen wurden parallel zur Knochenachse auf fünf verschiedenen Ebenen festgeklebt, wobei drei von ihnen von einer Knochenplatte bedeckt werden mussten und die beiden anderen gerade ausserhalb der Plattenplazierung lagen. Die Querschnittsgeometrie wurde auf diesen Ebenen unter Anwendung der Computertomographie erzielt. Eine Seite wurde mit der konventionellen Kompressionsplatte LC-DCP verplattet, und die kontralaterale Seite mit dem Fixateur interne PC-Fix. Die LC-DCP wurde befestigt, indem die Schrauben mit unterschiedlichen Drehmomentwerten angezogen wurden, während die Schrauben des des Fixateur interne mit einem Standard-Drehmomentwert vorgespannt wurden. Bewegung (Verrutschen) zwischen Platte und Knochen wurde durch das Auftreten einer Hysterese der Dehnungsablesung während der Belastung und Entlastung festgestellt. Das Verrutschen war bei der LC-DCP stärker als beim PC-Fix, besonders am proximalen Ende der Platte und wenn die Schrauben der LC-DCP nicht ausreichend angezogen waren. Wie erwartet, ergab sich bei dem PC-Fix eine bessere Stabilität. Nous présentons une évaluation analytique du comportement mécanique au niveau de la jonction osplaque (frottement os-plaque) des nouveaux systèmes de fixation du fémur — la plaque de compression dynamique à contact limité (LC-DCP) et le fixateur à pointes (PC-Fix) — mis en situation de charge physiologique selon le principe de la bande de tension. La plaque a été fixée sur le côté externe de paires de fémurs humains cadavériques selon le principe de la bande de tension (AO). Une charge précise, de valeur physiologique monopodale, a été appliquée au montage. Cinq jauges ont été collées sur l'os, parallèles à son grand axe, à des niveaux différents de telle sorte que trois des jauges se situaient sous la plaque et les deux autres en dehors de la plaque. La géométrie transversale a été évaluée à chaque niveau par tomodensitométrie. L'un des fémurs d'un paire portait la plaque de compression conventionnelle (LC-DCP) et l'autre le nouveau fixateur interne (PC-Fix) en utilisant un moment de torsion variable pour les vis de la plaque LC-DCP et un moment de torsion standard pour le PC-Fix. La mobilité (glissement) entre la plaque et l'os était analysée à partir de l'hystérésis du glissement observé pendant la mise en charge et pendant la levée de charge. Un glissement plus important était observé pour la plaque LC-DCP comparée au PC-Fix, particulièrement dans la partie proximale de la plaque et lorsque le moment de torsion des vis de la plaque LC-DCP était insuffisant. La meilleure stabilité attendue du PC-Fix était confirmée. El objetivo de este análisis era evaluar el comportamiento mecánico de las placas de reciente desarrollo en el punto de unión entre placa y hueso (fricción entre la placa y el hueso) para las placas de compresión dinámica de contacto limitado (LC-DCP) y el fijador de contacto puntual (PC-Fix) bajo carga fisiológica simulada y aplicando el principio de banda de tensión sobre fémures humanos. Se procedió a la aplicación de placas en fémures no fracturados de cadáveres humanos, en la faceta lateral según el principio de banda de tensión (AO) y se sometieron a una carga que simulaba una carga fisiológica en una sola postura. Se pegaron alrededor de los huesos cinco medidores de deformación paralelos al eje del hueso, a cinco niveles distintos, de tal modo que tres de ellos tuvieron que cubrirse con la placa ósea y los otros dos quedaban fuera del lugar de ubicación de la placa. Se había obtenido la geometría de la sección transversal de estos niveles mediante tomografía computerizada. Para un lado se había utilizado la placa de compresión convencional LC-DCP y en el lado contralateral se utilizó el fijador interno PC-Fix. La placa LC-DCP se aplicó utilizando tornillos apretados a distintos pares de apriete, mientras que el PC-Fix se aplicó a un par de apriete estándar. El movimiento (deslizamiento) entre la placa y el hueso se puso de manifiesto mediante una histéresis en la lectura de la deformación durante estados de carga y de descarga. El deslizamiento fue más importante en el caso de la placa LC-DCP que en el del PC-Fix, especialmente en el extremo proximal de la placa y cuando los tornillos no se habían apretado lo suficiente. Tal como se esperaba, se obtuvo una mayor estabilidad con el PC-Fix.