Multidirectional volar fixed-angle plating using cancellous locking screws for distal radius fractures ‒ Evaluation of three screw configurations in an extra-articular fracture model

Abstract

Einleitung: Die palmare winkelstabile Plattenosteosynthese ist mittlerweile ein Standardverfahren für distale Speichenfrakturen. Obwohl eine Vielzahl von Plattensystemen verfügbar ist, gibt es wenig biomechanische Studien zu multidirektionalen Plattensystemen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, drei verschiedene Schraubenkonfigurationen anhand eines extra-artikulären distalen Speichenfrakturmodells zu vergleichen.

Material und Methodik: An 18 Sawbone-Speichen wurde eine extra-artikuläre AO/OTA 23 A3-Fraktur simuliert (Sawbones, Schweden, Modell# 1027). Am Schaft wurden die Platten angebracht, wie vom Hersteller empfohlen. Drei Gruppen (n = 6) wurden defi niert: In Gruppe 1 wurde nur eine distale Schraubenreihe besetzt. In Gruppe 2 wurden zwei distale Schraubenreihen parallel zueinander besetzt, in Gruppe 3 wurden ebenfalls zwei distale Schraubenreihen besetzt, die proximale Reihe jedoch in einem steileren Winkel (30°) zur distalen Reihe. Die Präparate wurden anschließend mit einer servo-hydraulischen Testmaschine axial im elastischen Bereich und last-kontrolliert mit 20 bis 200 N (40 N/s) belastet. Aufgezeichnet wurden die axiale Steifigkeit und der Versagensmodus.

Ergebnisse: Hinsichtlich der axialen Steifigkeit fanden sich keine signifikanten Unterschiede. Bei jedem Präparat bestand der Versagensmodus in einem plastischen Verbiegen der palmaren Titan-Platte nach Verschluss der Osteotomie.

Diskussion: Unter Berücksichtigung der Limitationen der Studie, kann die routinemäßige Verwendung von zwei Schraubenreihen parallel oder ansteigend anhand der vorliegenden Daten nicht empfohlen werden.

Introduction: Volar fixed-angle plating is a popular treatment for unstable distal radius fractures. Despite the availability of plating systems for treating distal radius fractures, little is known about the mechanical properties of multidirectional fixed-angle plates. The aim of this study was to compare the primary fixation stability of three possible screw configurations in a distal extra-articular fracture model using a multidirectional fixed-angle plate with metaphyseal cancellous screws distally.

Material and methods: Eighteen Sawbones radii (Sawbones, Sweden, model# 1027) were used to simulate an extra-articular distal radius fracture according to AO/OTA 23 A3. Plates were fixed to the shaft with one non-locking screw in the oval hole and two locking screws as recommended by the manufacturer. Three groups (n = 6) were defined by screw confi guration in the distal metaphyseal fragment: Group 1: distal row of screws only; Group 2: 2 rows of screws, parallel insertion; Group 3: 2 rows of screws, proximal screws inserted with 30° of inclination. Specimens underwent mechanical testing under axial compression within the elastic range and load controlled between 20 N and 200 N at a rate of 40 N/s. Axial stiffness and type of construct failure were recorded.

Results: There was no difference regarding axial stiffness between the three groups. In every specimen, failure of the Sawbone-implant-construct occurred as plastic bending of the volar titanium plate when the dorsal wedge was closed.

Discussion: Considering the limitations of the study, the recommendation to use two rows of screws or to place screws in the proximal metaphyseal row with inclination cannot be supported by our mechanical data.