Θεραπεία Διατροχαντηρίων καταγμάτων του ισχίου: ενδομυελικά ή εξωμυελικά συστήματα οστεοσύνθεσης

Abstract

AbstractBackground: Hip fracture is the general term for fracture of the proximal (upper) femur. Extracapsular fractures are further defined as those fractures that traverse the femur within the area of bone bounded by the intertrochanteric line proximally up to a distance of five centimetres below the distal part of the lesser trochanter . The incidence of fractures of the proximal femur shows an increase as the population ages. It is estimated that 1.26 million hip fractures occurred in adults in 1990, with predictions of numbers rising to 7.3–21.3 million by 2050. These fractures are an economic burden because they occur in patients with co-morbidities which influence the quality of life of the patients and also increase the cost of treatment for the health systems. Facing this problem the evidence-based literature supports surgical fixation and immediately mobilization with the exception of medically unstable patients who must be treated nonsurgically. Operative treatment of extracapsular hip fractures was introduced in the 1950s using a variety of different implants that may be either extramedullary or intramedullary in nature. Two types of implant are used in the treatment of patients with intertrochanteric hip fracture: an SHS with a side plate, and an intramedullary (IM) nail with an SHS co The sliding hip screw has been a gold standard of treatment for low-energy intertrochanteric fractures with good results overall. However, fracture collapse, medialization of the femur, and limb shortening are the known complications related to this type of fixation. Cephalomedullary nails are biomechanically superior for load transfer and have a biological advantage as minimal invasive techniques can be used for implantation; both advantages are thought to relate to a shorter healing and recovery times with improved functional outcome. There is, however, a risk of iatrogenic fracture, additional fracture comminution during nail insertion, and of suboptimal closed fracture reduction.Up to date there is lack of consensus between the surgeons regarding the appropriate treatment for intertrochanteric hip fractures. On the other hand, improvements in nail design and increasing surgeon experience with intramedullary implants have almost equalized the difference in complications or revision rates between the two types of implants.Aim: The purpose of this study was to compare a new dual lag screw cephalomedullary nail with the classic sliding hip screw for the treatment of low-energy extra-capsular fractures of the hip in the elderly. In the first part of this study the two implants were compared biomechanically at the Biomechanics Laboratory, Legacy Research & Technology Center, Portland, Oregon 97215, USA in collaboration with the Trauma & Orthopaedic Surgery School Of Medicine, University of Leeds, Leeds General Infirmary, Great George Street, Leeds, LS1 3EX, UK.In the second part a randomized prospective study was design comparing the two fracture fixation implants and was conducted at the department of Orthopaedics & Traumatology at the University Hospital of Crete. Results: Five dual lag screw implants (Endovis, Citieffe) and five single lag screw implants (DHS, Synthes) were tested in the Hip Implant Performance Simulator (HIPS) of the Legacy Biomechanics Laboratory. This model simulated osteoporotic bone, an unstable fracture, and biaxial rocking motion representative of hip loading during normal gait. All constructs were loaded up to 20,000 cycles of 1.45 kN peak magnitude under biaxial rocking motion. The migration kinematics was continuously monitored with 6-degrees of freedom motion tracking system and the number of cycles to implant cut-out was recorded. The dual lag screw implant exhibited significantly less migration and sustained more loading cycles in comparison to the DHS single lag screw. All DHS constructs failed before 20,000 cycles, on average at 6,638 ± 2,837 cycles either by cut-out or permanent screw bending. At failure, DHS constructs exhibited 10.8 ± 2.3° varus collapse and 15.5 ± 9.5° rotation around the lag screw axis. Four out of five dual screws constructs sustained 20,000 loading cycles. One dual screw specimens sustained cut-out by medial migration of the distal screw after 10,054 cycles. At test end, varus collapse and neck rotation in dual screws implants advanced to 3.7 ± 1.7° and 1.6 ± 1.0°, respectively.One hundred and sixty-five patients with low-energy intertrochanteric fractures, classified as AO/OTA 31A, were prospectively included during a 2-year period (2005–2006). Patients were randomized into two groups: group A included 79 hip fractures managed with sliding hip screws and group B included 86 fractures treated with cephalomedullary nails. Delay to surgery, duration of surgery, time of fluoroscopy, total hospital stay, implant-related complications, transfusion requirements, re-operation details, functional recovery, and mortality were recorded. The mean follow-up was 36 months (24–56 months). The mean surgical time was statistically significantly shorter and fluoroscopy time longer for the group B. No intraoperative femoral shaft fractures occurred. There was no statistically significant difference in the functional recovery score, reoperation, and mortality rates between the 2 groups. A new type of complication, the so-called Z-effect phenomenon, was noticed in the cephalomedullary nail group.Conclusion: The single and double lag screw implants demonstrated a significantly different migration resistance in surrogate specimens under gait loading simulation with the HIPS model. In this model, the double screw construct provided significantly greater resistance against varus collapse and neck rotation in comparison to a standard DHS lag screw implant. In contrary to biomechanical advantages of two lag screw implants there are no statistically significant differences between the two techniques in terms of type and rate of complications, functional outcome, reoperation and mortality rates when comparing the SHS and the cephalomedullary nail for low energy AO/OTA 31A intertrochanteric fractures. Our data do not support recommendations for the use of one implant over the other.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Υπόβαθρο: Διατροχαντήρια κατάγματα του ισχίου είναι ο γενικός όρος που αποδίδεται σε κατάγματα που αφορούν το κεντρικό τμήμα του μηριαίου οστού, απο την βάση του μηριαίου αυχένα μέχρι 5 εκ. κάτωθεν του ελάσονα τροχαντήρα. Η μεγάλη πλειοψηφία αυτών αφορά ασθενείς μεγαλύτερους των 65 ετών, είναι κατάγματα χαμηλής βίας και είναι τεκμηριωμένο οτι οφείλονται στην οστεοπενία ή την οστεοπόρωση του οστού. Υπολογίζεται ότι με την αύξηση του μέσου όρου ζωής, ο αριθμός των ανδρών και γυναικών πάνω από 65 ετών θα αυξηθεί διεθνώς από 323 εκατομμύρια το 1990, σε 1,5 δις. το 2050. Το γεγονός αυτό συμπαρασύρει τα κατάγματα του ισχίου σε αύξηση από 1.26 εκατ. σε 7.3-21.3 εκατ. κατά την αντίστοιχη περίοδο. Δημιουργείται έτσι μια σοβαρή κοινωνικοοικονομική επιβάρυνση καθώς οι συνοσηρότητες των υπερηλίκων αυτών ασθενών, επηρεάζουν αρνητικά την ποιότητα ζωής τους και αυξάνουν το συνολικό κόστος θεραπείας για κάθε σύστημα υγείας. Από το 1950 η θεραπεία που προτείνεται είναι χειρουργική με ανάταξη του κατάγματος, σταθερή οστεοσύνθεση και γρήγορη κινητοποίηση του ασθενή. Έκτοτε μια μεγάλη ποικιλία υλικών και τεχνικών έχει χρησιμοποιηθεί με στόχο την βελτίωση των αποτελεσμάτων και την μείωση των επιπλοκών. Δύο είναι οι κύριοι τύποι οστεοσύνθεσης που επικράτησαν και χρησιμοποιούνται σήμερα. Το ``κλασσικό`` εξωμυελικό σύστημα ολισθαίνοντα κοχλία-πλάκας (SHS) και το ενδομυελικό σύστημα ήλου με έναν ή δύο ολισθαίνοντες κοχλίες.Το εξωμυελικό σύστημα ολισθαίνοντα κοχλία-πλάκας (SHS) έχει χρησιμοποιηθεί περισσότερο με συνολικά καλά αποτελέσματα. Οι επιπλοκές που συνδέονται με αυτό το σύστημα οστεοσύνθεσης και αφορά κυρίως τα ασταθή κατάγματα, είναι η καθίζιση της εστίας του κατάγματος με την έξοδο του κοχλία απο την κεφαλή του μηριαίου, η εσω μετακίνηση της διάφυσης του μηριαίου και η βράχυνση του μέλους. Οι ενδομυελικοί ήλοι υπερέχουν εμβιομηχανικά στη μεταφορά φορτίων ενώ έχουν επίσης βιολογικό πλεονέκτημα καθώς μπορούν να τοποθετηθούν με τεχνικές πολύ μικρής παρεμβατικότητας. Από την άλλη μεριά, μελέτες έχουν δείξει οτι, υπάρχει αυξημένος κίνδυνος κατάγματος του μηριαίου τοσο διεγχειρητικά όσο και μετεγχειρητικά, επιπρόσθετη συντριβή κατά την εισαγωγή του ήλου, καθώς και πολλές φορές μη ανατομική κλειστή ανάταξη του κατάγματος.Ποιό απο τα δύο αυτά συστήματα οστεοσύνθεσης είναι το πλέον κατάλληλο και σε ποιούς τύπους καταγμάτων, δεν έχει γίνει σαφές απο την μέχρι σήμερα έρευνα. Πρόσφατα, έχουν σχεδιαστεί νέοι ενδομυελικοί ήλοι που δέχονται δύο αντί ενός ολισθαίνοντες κοχλίες μικρότερης διαμέτρου. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η διάμετρος του ήλου τόσο στο κεντρικό οσο και στο περιφερικό τμήμα του να είναι μικρότερη, 1-4 χιλιοστά, χωρίς να μειώνεται η αντοχή του. Έτσι οι στενότεροι ήλοι τοποθετούνται πιο εύκολα και δεν απαιτούν γλυφανισμό του οστού με αποτέλεσμα να μειώνεται η συχνότητα των ιατρογενών καταγμάτων του μηριαίου. Επιπλέον οι δύο ολισθαίνοντες κοχλίες παρέχουν θεωρητικά μεγαλύτερη στροφική σταθερότητα της μηριαίας κεφαλής από ότι ο ένας κοχλίας των προηγούμενων ενδομυελικών συστημάτων και των συστημάτων SHS.Σκοπός. Στην παρούσα μελέτη γίνεται σύγκριση του ενδομυελικού συστήματος με δύο κεντρικούς κοχλίες, με το κλασσικό εξωμυελικό σύστημα ολισθαίνοντα κοχλία πλάκας. Αρχικά τα δύο συστήματα συγκρίνονται εμβιομηχανικά σε συνεργασία με το Biomechanics Laboratory, Legacy Research & Technology Center, Portland, Oregon 97215, USA και το Trauma & Orthopaedic Surgery School Of Medicine, University of Leeds, Leeds General Infirmary, Great George Street, Leeds, LS1 3EX, UK.Ακολούθησε μια τυχαιοποιημένη προοπτική μελέτη απο την κλινική Ορθοπαιδικής &Τραυματολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης, για να διαπιστωθεί κατά πόσον τα πλεονεκτήματα του συστήματος με δύο κοχλίες, που προκύπτουν από τις εμβιομηχανικές μελέτες, μπορεί να επιβεβαιωθούν στην κλινική πράξη.Το ερώτημα στο οποίο αναζητείται απάντηση είναι αν μπορεί το ενδομυελικό σύστημα νέας σχεδίασης με δύο ολισθαίνοντες κοχλίες να πλεονεκτεί έναντι του κλασικού (SHS) στην αντιμετώπιση των διατροχαντηρίων καταγμάτων του ισχίου στους ηλικιωμένους.Αποτελέσματα. Πέντε ενδομυελικά εμφυτεύματα με δύο ολισθαίνοντες κοχλίες (Endovis, Citieffe) και πέντε κλασσικά εξωμυελικά εμφυτεύματα (DHS, Synthes) τοποθετήθηκαν και φορτίστηκαν σε ειδικό εξομοιωτή φόρτισης ``Hip Implant Performance Simulator`` (HIPS). Η κατασκευή προσομοιάζει με ένα ασταθές διατροχαντήριο κάταγμα σε οστεοπορωτικό οστούν και η διπλοαξονική φόρτιση που εφαρμόζεται, αντιπροσωπεύει τις φορτίσεις που δέχεται η άρθρωση του ισχίου κατά την διάρκεια της βάδισης.Όλες οι κατασκευές φορτίστηκαν μέχρι τους 20.000 κύκλους με 1.45 KΝ μέγιστο φορτίο σε διπλοεστιακή στροφική κίνηση. Η μετακίνηση των κοχλιών καταγράφεται συνεχώς με σύστημα καταγραφής 6-βαθμών ελευθερίας κίνησης και ο αριθμός των κύκλων κατά τους οποίους η κατασκευή αποτυγχάνει επίσης καταγράφεται . Οι δύο κατασκευές υπό τις συγκεκριμένες συνθήκες συμπεριφέρονται διαφορετικά όσον αφορά την αντίσταση στην μετανάστευση μέσα στο οστό. Η κατασκευή με τους δύο κοχλίες παρουσιάζει σημαντικά μεγαλύτερη αντοχή στην παραμόρφωση τόσο σε ραιβότητα όσο και σε στροφή σε σύγκριση με την κατασκευή με τον ένα ολισθαίνοντα κοχλία.Κατά την διετία 2005-2006 εκατόν εξήντα πέντε ασθενείς με χαμηλής ενέργειας διατροχαντήριο κάταγμα τύπου 31Α κατά (ΑΟ/ΟΤΑ) τυχαιοποιήθηκαν με σύστημα κλειστών φακέλων σε δύο ομάδες. Η ομάδα Α 79 ασθενείς αντιμετωπίστηκε με το εξωμυελικό σύστημα ολισθαίνοντα κοχλία πλάκας (SHS), η ομάδα Β 86 ασθενείς με το ενδομυελικό σύστημα νέας σχεδίασης με δύο κοχλίες. Οι παράμετροι που καταγράφηκαν ήταν: η καθυστέρηση της επέμβασης, η διάρκεια της επέμβασης, ο συνολικός χρόνος ακτινοσκόπησης, η διάρκεια νοσηλείας, οι επιπλοκές που έχουν άμεση σχέση με το υλικό οστεοσύνθεσης, οι μεταγγίσεις, οι επανεπεμβάσεις, τα λειτουργικά αποτελέσματα και η θνητότητα. Η μέση διάρκεια παρακολούθησης ήταν 36 μήνες (24-56μήνες).Το ενδομυελικό σύστημα είχε σημαντικά μικρότερο μέσο χειρουργικό χρόνο (p=0.03) αλλά μεγαλύτερο χρόνο ακτινοσκόπησης (p=0.02) από το σύστημα SHS.Δεν υπήρξαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο ομάδων όσον αφορά τα λειτουργικά αποτελέσματα, τα διεγχειρητικά αποτελέσματα, την διάρκεια παραμονής στο νοσοκομείο, τη συχνότητα των επιπλοκών και τη θνητότητα. Παρατηρήθηκε μια νέα επιπλοκή που αφορά το σύστημα με τους δύο κοχλίες, η προσθιοπίσθια αξονική μετακίνηση των κοχλιών το ονομαζόμενο Z-effect phenomenon.Συμπεράσματα. Οι διαφορές τόσο σε εμβιομηχανικό όσο και σε κλινικό επίπεδο μεταξύ των δυο συστημάτων δεν επηρεάζουν το τελικό λειτουργικό αποτέλεσμα ή την συχνότητα των επιπλοκών ανάμεσα στις δύο μεθόδους. Οι δύο ολισθαίνοντες κοχλίες του ενδομυελικού συστήματος παρά το εμβιομηχανικό τους πλεονέκτημα δεν φαίνεται να προσφέρουν σημαντική ωφέλεια στην κλινική πράξη. Απο την παρούσα μελέτη δεν μπορεί να τεκμηριωθεί πλεονέκτημα του ενός συστήματος έναντι του άλλου. Και τα δυο μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία στην αντιμετώπιση των καταγμάτων τύπου 31Α κατά (ΑΟ/ΟΤΑ) στους ηλικιωμένους.