Traumatología y Ortopedia

1. LCP – Biomecánica y Biología
La placa LCP – Biomecánica y Biología

2. LCP – Biomecánica y Biología
Objetivos
- Comprender los conceptos y técnicas de los fijadores internos y la
aplicación práctica de estos implantes.
- Comprender la evolución en los diseños de las placas en relación
con la preservación de la vascularización.
- Comprender las bases de la investigación para la utilización de los
fijadores internos bloqueados en la osteoporosis.
- Comprender las bases de la investigación para la utilización de
tornillos unicorticales.

3. LCP – Biomecánica y Biología
Objetivo:
- Evitar el movimiento en el foco de
fractura (curación primaria), o
- Reducir el movimiento en el foco
de fractura (curación secundaria)
Factores que influyen sobre la
movilidad del foco:
- Las características de la placa
- Las características de los tornillos
- Las características de la interfaz
- Las características del foco
Biomecánica de la fijación con placas

4. LCP – Biomecánica y Biología
Placa convencional:
- Tornillos a tensión
- Fricción placa-hueso
- Compresión en el foco
- Aflojamiento de los tornillos
Fijador interno:
- Tornillos bloqueados
- Espacio entre hueso y placa
- No compresión
- No aflojamiento de tornillos
Biomecánica de la fijación con placas (par placa-hueso)

5. LCP – Biomecánica y Biología
Motivo biológico= vascularización perióstica
DCP
(Dynamic Compression Plate)
Biomecánica de la fijación con placas

6. LCP – Biomecánica y Biología
DCP
LC-DCP (DCP de contacto limitado)
Motivo biológico= vascularización perióstica
Biomecánica de la fijación con placas

7. LCP – Biomecánica y Biología
PC-Fix (fijador de contacto
puntual)
Evita la porosis precoz
Punto de contacto
Motivo biológico= vascularización perióstica
Biomecánica de la fijación con placas

8. LCP – Biomecánica y Biología
Resistencia a la infección
DCP
PC-Fix
1:500
Biomecánica de la fijación con placas

9. LCP – Biomecánica y Biología
Implante convencional (LC-DCP):
- Elemento adicional
- Difícil de colocar
Dispositivo: Schuhli

10. LCP – Biomecánica y Biología
Nuevo implante:
- Dirección de los tornillos ajustable
- Interfaz doble, arrancamiento
Implantes: Fijador interno

11. LCP – Biomecánica y Biología
Nuevo implante
Tornillos unicorticales
Fusión del cono
PC-Fix: Fijador de contacto puntual

12. LCP – Biomecánica y Biología
Nuevo implante (LISS)
Tornillos para esponjosa y tornillos corticales
Resuelve el anclaje metafisario
Implantes: Less Invasive Stabilization System (LISS)

13. LCP – Biomecánica y Biología
Nuevo implante (LCP) con agujero combinado
UDC
LISS
Implantes: Locking Compression Plate (LCP)

14. LCP – Biomecánica y Biología
LISS: Fijación de la tibia proximal
Objetivo: Influencia de la configuración de los tornillos
- TC (Tomografía Computarizada) de 80 tibias humanas
- Reconstrucciones individuales utilizando el método de
elementos finitos de una tibia osteoporótica
y de una normal
- Caso de carga fisiológica (marcha) incluido el
peroné y la membrana interosea
- Defecto proximal, LISS, configuraciones con
2 tornillos
Seebeck et al, 2001, Unfallchirurg 283:143–144

15. LCP – Biomecánica y Biología
Tornillos
separados
2 tornillos en
el defecto óseo
2 tornillos en el
extremo del
implante
LISS: Fijación de la tibia proximal
Todos los
agujeros de la
placa rellenos con
tornillos
Seebeck et al, 2001, Unfallchirurg 283:143–144

16. LCP – Biomecánica y Biología
osteoporótica
normal
Todos los tornillos Tornillos separados
Peso del cuerpo
fuerza axialcizallamiento fuerza axialcizallamiento
• Los Tornillos
proximales
actúan contra
la inclinación
ventral del
fragmento
proximal
• Los tornillos en
el fragmento
distal actúan a
lo largo del eje
longitudinal
del hueso
Mayores fuerzas
en el fragmento
proximal
• Los tornillos
actúan contra la
báscula interna
del fragmento
proximal
• Mayor
interacción de
los tornillos, con
menores fuerzas
en el caso con
osteoporosis
• Menor
número de
tornillos
• Ventaja
mecánica al
colocar los
tornillos
separados
• Disminución
de la carga
sobre los
tornillos
• El utilizar
todos los
tornillos NO
alivia a los
tornillos con
altas cargas
LISS: Fijación de la tibia proximal

17. LCP – Biomecánica y Biología
- Las fuerzas de cizallamiento son mayores que las axiales sobre los
tornillos
- Las fuerzas sobre los tornillos en el fragmento proximal son mayores
que en el fragmento distal
- Las fuerzas más altas sobre los tornillos se producen cerca del foco
de fractura
Los tornillos en el fragmento proximal se sobrecargan más en el hueso
osteoporótico
- Utilizar todos los tornillos no conduce a un alivio sustancial de los
tornillos más sobrecargados
 No hay opción para mejorar la situación en osteoporosis
LISS: Fijación de la tibia proximal

18. LCP – Biomecánica y Biología
Objetivos
- Cuantificar la pérdida de
reducción debida a las cargas
cíclicas sobre las fracturas del
húmero distal con afectación
de la articulación
- Comparar las placas de
reconstrucción convencionales
con las placas con tornillos
bloqueados
Especímenes
- 16 húmeros distales humanos
- Densidad 0.09–0.37 g/cm3
Fijación del húmero distal
Implantes
Placas de reconstrucción 3.5
(convencionales vs. bloqueadas)

19. LCP – Biomecánica y Biología
Experimento
- Modelo de fractura AO
13-C2
- Distribución fisiológica
de la carga (60/40%)
- Estática:
Flexión/Extensión
- Dinámica:
Flexión (15–150N)
- Frecuencia: 1Hz
- 5000 ciclos o hasta la
rotura
Fijación del húmero distal

20. LCP – Biomecánica y Biología
¡ La mayor resistencia depende de
la densidad mineral ósea!
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
0
0.5
1
1.5
2
2.5
49am9r
18
25a
21a
47a
16a
48b
Zyklen
D
i
s
l
o
k
a
t
i
o
n
p
l
a
s
t
i
s
c
h
[
m
m
]
0.138462
0.176923
0.215385
0.253846
0.292308
0.330769
Knochendichte
5000
Fijación del húmero distal

21. LCP – Biomecánica y Biología
Ciclos hasta la rotura
0 0.1 0.2 0.3 0.4
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
BMD [g/cm3
]
C
y
c
l
e
s
u
n
t
i
l
f
a
i
l
i
u
r
e
o
r
r
u
n
-
o
convencional
La fijación de la
fractura se
mejora cuando
se utilizan placas
de
reconstrucción
bloqueadas en
huesos con
menor densidad.
bloqueada
Fijación del húmero distal

22. LCP – Biomecánica y Biología
¿Que es una placa LCP?
A: ¿Un implante que se parece a una placa?
B: ¿Un implante que se comporta como una placa?
C: ¿Un implante que se comporta como un fijador externo?
D: ¿Un implante que se coloca dentro de la cavidad medular?
E: ¿Un implante en el que se insertan tornillos unicorticales?

23. LCP – Biomecánica y Biología
A: ¿Un implante que necesita insertarse con la ayuda de
instrumentos especiales?
B: ¿Un implante que para quitarlo (desbloquearlo) necesita
instrumentos especiales?
C: ¿Un implante que no puede quitarse (bloqueado
permanentemente)?
D: ¿Un implante en el que la cabeza del tornillo está
fuertemente conectada (bloqueada) al implante?
E: ¿Un implante que puede solo quitarlo el cirujano que lo
colocó?
¿Que es una placa LCP?

24. LCP – Biomecánica y Biología
¡La placa bloqueada es, a la vez una placa convencional y un fijador
interno, y deben respetarse las normas de colocación en ambos casos!
¿Que es una placa LCP?
Todo debe hacerse lo más fácil posible, pero no más fácil.
A. Einstein

25. LCP – Biomecánica y Biología
- Fijación elástica del foco de fractura
- No compresión
- Utilizar los tornillos bloqueados sólo con técnicas mínimamente invasivas
- No es necesario el moldeado intraoperatorio de la placa
- No se deben colocar tornillos de compresión a través del foco de fractura
Los nuevos implantes (con estabilidad angular) necesitan nuevas normas
Post-op, pequeña brecha 6 s 6 meses 1 año (C. Ryf)

26. LCP – Biomecánica y Biología
- Las placas con estabilidad angular se sobrecargan
más que las placas convencionales
- Si la fijación es lo suficientemente fuerte, los
tornillos unicorticales son preferibles
- Mejor interfaz tornillo–hueso
- Menor daño vascular
- Pero la diferencia entre los tornillos unicorticales o
bicorticales no está clara
- Objetivo:
Comparar el stress del conjunto implante-hueso
cuando se utilizan tornillos uni o bicorticales
6 s (C. Ryf)
Análisis
LCP – inserción de tornillos unicortilcales vs. bicorticales

27. LCP – Biomecánica y Biología
distal
proximal
Cargas*:
- Axial: 150 N
- Flexión: 320 Nmm
- Torsión: 438 Nmm
*Duda et al., 2002
- Brecha: 4 mm
- LC-LCP 4.5/5.0, interna
- Fricción en la interfaz tornillo-
hueso
Análisis
LCP – inserción de tornillos unicortilcales vs. bicorticales

28. LCP – Biomecánica y Biología
- El mayor stress se
produce con la carga
axial
- El stress en flexión y
torsión es 5 veces menor
- La longitud de los
tornillos no cambia el
stress sobre la placa
- El mayor stress en el
hueso se produce en el
agujero más cercano al
foco
- El stress óseo es mayor
en el hueso distal
- El stress óseo es menor
con tornillos bicorticales
(carga axial, torsión)
Axial Load
0
100
200
300
400
500
Plate Dist. Bone Prox. Bone
von-MisesStress[N/mm2]
axial,
bicortical
axial,
unicortical
axial,
extreme
Análisis
LCP – inserción de tornillos unicortilcales vs. bicorticales