Plaques osseuses en orthopédie – Principe, types et utilisations

Les plaques osseuses sont utilisées dans la fixation interne des fractures. La plaque est fixée à l’os par application de vis des deux côtés de la fracture.

Le placage est largement utilisé pour la fixation des fractures diaphysaires du membre supérieur et des fractures métaphysaires et articulaires.

Les plaques pour la fixation des fractures des os longs ont été enregistrées pour la première fois par Hansmann, de l’Université d’Heidelberg, en Allemagne, en 1886.

Les plaques sont maintenant largement acceptées avec différentes techniques standard d’ostéosynthèse, dans tout le squelette. Différents emplacements anatomiques nécessitent différentes formes et tailles de plaques.

Pour qu’une plaque soit un moyen de fixation efficace, elle doit répondre aux exigences suivantes

  • Il doit avoir une largeur et une épaisseur appropriées pour l’os donné
  • La plaque doit avoir une prise adéquate et symétrique de chaque côté de la fracture
  • La plaque doit être étroitement opposée au contour de l’os. Une plaque précourbée ou une plaque sur-profilée est une exception.
  • La plaque doit neutraliser toutes les forces agissant sur la rupture, c’est-à-dire la flexion, la compression, le cisaillement et le couple

Indications d’utilisation des plaques osseuses

   L’utilisation de la plaque est indiquée:

  • Quand l’alignement anatomique doit être restauré avec précision
  • Lorsque l’utilisation de vis seules est inadéquate
  • Quand le partage de charge peut être réalisé en toute confiance. Si cela ne peut être garanti, une greffe osseuse peut être ajoutée sur le site de tout déficit.

Les zones du corps où les conditions décrites ci-dessus se produisent généralement sont:

  • Autour des articulations – le fait de ne pas remettre une surface articulaire dans sa forme normale peut entraîner une arthrose en raison d’une usure inégale des surfaces articulaires.
  • Dans l’os de l’avant-bras, qui tourne l’un autour de l’autre.
  • Sur le bassin, en particulier autour du cotyle
  • Sur le visage et la mâchoire

D’autres zones où des plaques sont parfois utilisées sont le tibia et le fémur. Cependant, ces os longs sont soumis à des forces importantes, des techniques alternatives utilisant des clous intramédullaires ont donc été développées. Les os longs non porteurs tels que l’humérus peuvent être plaqués, bien que des clous soient parfois également utilisés sur ce site.

Principe de la bande de tension du placage

Les os ne sont pas toujours chargés uniformément le long de leurs axes – s’ils ne le sont pas, cela s’appelle un chargement excentrique . Cela peut également se produire dans une fracture si les tissus mous sont arrachés d’un côté tout en restant intacts de l’autre. Ces facteurs produisent une tendance pour un os chargé à se déformer plus ou d’un côté que de l’autre.

Si une plaque est fixée sur le côté tendant à s’ouvrir – le côté tension – alors cela contrecarrera la charge excentrique, en comprimant les fragments ensemble sur le côté sous la plaque. La charge excentrique continuera de comprimer les fragments d’os ensemble sur le côté de l’os opposé à la plaque. Dans cette situation, la fracture est comprimée dans toute la section osseuse et la plaque subit une force – tension égale et opposée.

Illustration de la bande de tension. La plaque agit comme une bande de tension lorsqu’elle est appliquée sur le côté excentrique de l’os et a suffisamment de contact sur le côté opposé pour soutenir une charge cyclique
Crédit d’image: Fondation AO

Les critères suivants doivent être remplis pour qu’une plaque agisse comme une bande de tension:

  • L’os fracturé doit être chargé excentriquement.
  • La plaque doit être placée côté tension.
  • La plaque doit pouvoir résister aux efforts de traction.
  • L’os doit pouvoir résister à la force de compression qui résulte de la conversion des forces de distraction par la plaque.
  • Il doit y avoir un contrefort osseux opposé à la plaque pour empêcher la flexion cyclique.

La plaque agit comme un dispositif de tension ou une bande. La compression osseuse peut être obtenue à l’aide de fils et cette technique est couramment utilisée autour de l’olécrane du coude et à travers la rotule au genou. Dans ce cas, les fils agissent comme un dispositif de tension.

La plaque est placée en face du côté tendu de l’os et sera facilement déformée par l’ouverture de la fracture lors de l’application d’une charge excentrique.

Dans la mesure du possible, les plaques doivent être placées du côté tension d’une fracture. Cela n’est pas toujours possible pour des raisons anatomiques, telles que la nécessité de respecter l’apport sanguin des fragments osseux ou le risque de lier des structures mobiles telles que des tendons.

Types de modes de placage osseux

Une plaque peut être positionnée de manière à pouvoir être utilisée comme l’un des types de support structurel suivants:

  • Mode de compression
  • Mode de neutralisation
  • Plaque de contrefort
  • Plaque antiglisse
  • Placage de travée ou placage de pont
  • Bande de tension

Les plaques sont disponibles en différentes tailles et formes en fonction de la taille de l’os et de sa forme anatomique. Différentes tailles de plaques nécessitent différentes tailles de vis.

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Selon l’emplacement et le type de fracture, une plaque peut être utilisée dans l’un des modes suivants

Mode de compression

Le mot compression dans la fixation d’une fracture signifie rapprocher les deux fragments l’un de l’autre pour que les fragments s’opposent bien.

Lorsque la plaque est utilisée pour réaliser une compression en plus de la fixation d’une fracture, elle est dite utilisée en mode compression. Ce mode est utilisé sur les fractures transversales et obliques

 Mode de neutralisation

Dans ce type de placage, une vis tire-fond est utilisée pour neutraliser les forces de flexion, de cisaillement et de rotation . Le but de ce type de placage n’est pas de réaliser la compression [Cela a déjà été réalisé par la vis tire-fond.]

Ce type de placage est également utilisé comme complément lorsque les vis sont utilisées seules dans les os longs, une reconstruction précise avec compression interfragmentaire peut être obtenue, mais les vis ne sont pas particulièrement résistantes pour résister aux forces de flexion ou de torsion. L’ajout d’une plaque offre une résistance supplémentaire à ces forces.

La fracture fibulaire couramment observée dans les blessures à la cheville est souvent fixée avec des tire-fond protégés par une plaque de neutralisation.

La plaque est posée sur la surface de traction de l’os mais elle n’est pas pré-courbée. [voir ci-dessous pour le pré-cintrage]

Plaque de contrefort

Un contrefort est une structure architecturale construite contre ou en saillie d’un mur qui sert à soutenir ou à renforcer le mur.

Une plaque de contrefort est utilisée pour empêcher un effondrement des modèles de fracture qui sont instables sous les forces de compression.

Une plaque de contrefort est très mince par rapport à une plaque de compression et est principalement appliquée sur la surface compressive de l’os.

C’est la façon la plus courante d’utiliser les plaques autour des joints.

Ici, il y a un noyau osseux spongieux relativement mou entouré d’une fine couche d’os cortical ensemble. Une ostéosynthèse précise peut être obtenue par les tire-fonds seuls, mais sous charge, il peut y avoir un risque de coupure de l’os ou de flexion.

L’ajout d’une plaque empêchera une telle déformation sous charge axiale. La plaque doit être située là où la charge maximale devrait être. Le tibia proximal, par exemple, des plaques peuvent être nécessaires d’un côté ou de l’autre pour protéger une fixation de fracture du plateau tibial.

Il existe des plaques de forme spéciale pour les exigences de renfort anatomiques les plus courantes, et celles-ci facilitent l’application de la plaque.

Plaque antiglisse

Dans le placage antidérapant, la plaque est fixée à l’os de telle manière qu’elle empêche le fragment distal de passer outre lorsqu’une force est appliquée le long de l’axe long de l’os. ”

Le fragment distal est fermement coincé entre la plaque et la surface de fracture du plan proximal.

Ce principe est surtout appliqué en cas de fracture du péroné distal. Cela peut être appelé une variation du placage par compression.

Placage de travée ou placage de pont

C’est une modification du mode de neutralisation qui s’applique en cas de broyage et on ne veut pas disséquer la zone de fracture pour éviter la dévitalisation des fragments.

Ce type de revêtement est effectué sous contrôle aux rayons X ou intensificateur d’image C-bras . La plaque est légèrement profilée pour contourner la zone de fracture et fixée uniquement aux principaux segments proximaux et distaux.

Cela minimise non seulement la dévitalisation de la zone de fracture, mais favorise également la formation de cals périostés .

Dans cette méthode de placage, les vis les plus éloignées de la plaque sont appliquées de chaque côté, puis la fixation se déplace vers le centre de chaque côté d’une zone de fracture avec des trous de plaque qui ne sont pas utilisés pour la fixation.

Bande de tension

Une plaque peut également être utilisée uniquement comme appareil à bande de tension.

La plaque est fixée au côté tension d’une fracture et convertit la force de traction en une force de compression au niveau du cortex opposé à l’implant. Un exemple d’une telle utilisation est dans la fracture de l’olécrane

Préflexion des plaques osseuses

Qu’est-ce que la pré-flexion des plaques et pourquoi cela se fait-il? Différents types de plaques sont utilisés pour la fixation des fractures. L’un des modes d’utilisation les plus courants est le mode de compression où outre la fixation des fractures, l’application de la plaque vise une apposition plus proche des fragments de fracture.

Pour comprendre le concept de pré-flexion, nous devons d’abord comprendre les termes cortex lointain et cortex proche.

Les os longs sont comme des tuyaux cylindriques métalliques creux dans la diaphyse. Prenons un exemple de tuyau creux. Imaginez que vous percez une vis transversale dans le tuyau d’un bout à l’autre pour que.

La vis entrerait dans la surface du tuyau à un moment donné et entrerait dans le creux après avoir percé la couche métallique du côté entrée. Après avoir traversé le creux, il entrerait dans la couche métallique opposée de l’intérieur et en ressortirait.

Le côté où la vis a fait sa première entrée s’appelle cortex proche [car il est plus proche de vous]. Le côté opposé où la vis est sortie est appelé cortex lointain.

Pourquoi le pré-pliage des plaques osseuses est-il nécessaire?

Le pré-cintrage signifie le cintrage d’une plaque droite avant l’application sur l’os. Le coude est tel que la section médiane de la plaque est élevée de la surface osseuse avant la fixation à l’os.

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Si la plaque est appliquée en tant que telle, elle produit une compression asymétrique parce que le cortex proche est plus comprimé que le cortex lointain, ou le cortex lointain peut ne pas être compressé du tout;

Lorsque la plaque pré-courbée est fixée à l’os, en raison de son recul élastique, la plaque a tendance à récupérer le coude.

Ceci exerce un exerce un moment de flexion au site de fracture qui se traduit par la fermeture de l’espace de fracture lointain.

Ainsi, la pré-flexion vise à équilibrer les forces sur les cortex proche et lointain, car la compression du cortex produit suffisamment de stabilité pour maintenir le contact sous une charge physiologique.

Il est à noter que la pré-flexion n’a pas pour objectif de produire une compression égale.

Quelle doit être la courbure?

Une distance entre les deux vis les plus internes est la partie la plus active de la flexion et, par conséquent, une courbure nette est préférable à une courbe lisse. L’objectif doit être d’élever le coude à environ 1 à 2 mm de la surface osseuse.

Une courbure moindre serait inefficace pour obtenir une compression correcte du cortex lointain.

Pour fixer la plaque pré-courbée à l’os, les vis intérieures doivent être appliquées en premier et la dernière extérieure;

Parfois, une plaque droite est appliquée sur l’os incurvé. [Préflexion relative]

Dans un tel scénario, les trous de vis extérieurs sont insérés en premier. Comme la plaque se conforme à l’os, elle a pour effet de raccourcir la plaque, ce qui entraîne une compression à travers le site de fracture

Fatigue et défaillance des plaques

La plaque osseuse est un dispositif porteur. Cela signifie que lorsqu’il est utilisé pour réparer la rupture, il supporte la transmission de la charge. Il s’agit, en revanche, de dispositifs de partage de charge comme des clous de verrouillage qui partagent la charge avec l’os et ne la supportent pas complètement.

Dans les cas où la fracture est bien réduite et non broyée, le transfert de charge peut être partagé par l’os plaqué car ils agissent comme une unité.

Mais s’il y a un défaut ou un espace au site de fracture, la plaque sera sujette à la flexion. Cela se produit généralement parce que l’os fracturé n’est pas réassemblé avec précision. Dans certains cas de chargement des membres, la plaque peut se plier vers l’arrière et vers l’avant lorsque la construction incomplète de la plaque osseuse est chargée. Ce mouvement cyclique vers l’arrière et vers l’avant est susceptible d’entraîner une rupture de fatigue précoce de la plaque.

Afin de minimiser ce problème, un certain nombre de facteurs doivent être pris en compte lors de la conception d’une plaque:

  • Le système de fixation avec plaques et vis doit, avec l’os, partir d’une construction aussi stable que possible.
  • Il faut endommager le moins possible l’apport sanguin à l’os, soit par la technique chirurgicale, soit par la technique chirurgicale, soit par l’implant. Pour que la guérison du complexe de fracture se fasse le plus rapidement possible.
  • La plaque doit être placée par rapport à l’os brisé de manière à ce qu’elle soit soumise à une contrainte minimale.
  • La plaque doit être placée par rapport aux tissus mous afin que les tissus non blessés ne soient pas indûment endommagés. Assurer le moins de dommages possible à l’apport sanguin restant à l’os.
  • La plaque doit être constituée de matériaux aussi résistants que possible et pouvant tolérer les effets de fatigue des inversions de contraintes.

Matériau des plaques osseuses

Les plaques osseuses les plus couramment utilisées sont en acier inoxydable qui est solide, peu coûteuse et facile à usiner dans le processus de fabrication. Cependant, les plaques en acier inoxydable ne tolèrent pas très bien les inversions de contraintes.

Le titane est un matériau qui est plus biocompatible et permet de plier et de façonner les plaques pendant la chirurgie.

Mais le titane est cher et difficile à usiner. Le titane est biologiquement plus inerte moins susceptible de provoquer des allergies que l’acier inoxydable, qui contient du nickel. Il est très probable que ce matériau deviendra plus communément utilisé à l’avenir.

Il est important de se rappeler que les plaques et les vis doivent être du même matériau sinon la corrosion des implants est susceptible de se produire.

Vous ne pouvez pas utiliser la plaque d’acier et les vis de titane ou vice versa.

Différents types de plaques osseuses orthopédiques

Plaque de compression dynamique

Dans les premières conceptions de la plaque osseuse, les trous de vis étaient ronds mais avec une plaque de compression dynamique ou DCP, il y avait une amélioration dans la conception. Cette plaque a des trous de vis de forme spéciale qui ont un plan incliné à une extrémité.

Lorsque la vis est placée à cette extrémité du trou et ramenée à la maison, elle glisse dans ce plan, tirant la plaque et provoquant une compression des fragments osseux.

Si la vis est placée au centre d’un tel trou de vis dans une plaque, elle n’entre pas en contact avec le plan incliné et le mouvement de la plaque par rapport à la vis insérée ne se produit pas – dans cette situation, la vis dans ladite une position neutre.

Chaque trou de vis dans une plaque est situé dans un évidement qui est conçu pour accueillir la surface inférieure arrondie de la tête de vis. Cela présente trois avantages:

  • En enfouissant la tête de vis dans la plaque, l’ensemble de la construction a un profil plus lisse qui n’irrite pas les tissus mous.
  • Le contact entre la plaque et les têtes de vis est optimisé pour éviter les augmentations de contraintes.
  • La vis peut être légèrement inclinée par rapport à la plaque, ce qui peut aider à obtenir un placement optimal de la vis dans l’os.
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Plaques de compression dynamique à contact limité

 

Des travaux expérimentaux ont prouvé que la sous-surface du DCP, par contact avec l’os, interférait avec l’apport sanguin du cortex sous-jacent.

La zone de la surface inférieure de la plaque en contact avec l’os est appelée l’empreinte de la plaque.

La plaque de compression dynamique à contact limité ou LCDCP était une tentative de réduire l’empreinte de l’os.

Le LCDCP a une surface inférieure cannelée et minimise le contact osseux de la plaque.

Plaques de compression verrouillables

La plaque de compression verrouillable est appelée ainsi car elle possède des vis à tête filetée qui se verrouillent lorsqu’elles sont insérées dans les trous de plaque filetés, bloquant ainsi la vis avec la plaque.

La plaque a également les trous conventionnels et peut être utilisée comme système de plaque conventionnel.

A partir du milieu de la plaque, le trou distal est un trou simple et proximal du trou combiné est fileté.

Le trou fileté ou de verrouillage est adjacent au trou conventionnel et l’agencement est appelé trou combiné. La plaque de compression verrouillable a un trou combiné qui permet l’insertion de vis à tête standard et de vis à tête filetée.

Trou combiné de plaque de verrouillage

Le LCP est également conçu avec un encombrement minimal.

L’application de plaque de verrouillage fournit des constructions plaque / vis verrouillées par rapport aux constructions plaque / vis non verrouillées qui sont plus résistantes en particulier aux forces angulaires. C’est une caractéristique particulièrement utile dans les fractures métaphysaires comminutives

La plaque de verrouillage est utilisée dans les situations suivantes

  • Dans la réduction indirecte des fractures
  • Fractures de l’os ostéoporotique
  • Pour combler les fractures sévèrement comminutives
  • Fixation de segments courts
  • Fixation percutanée des fractures

Les avantages de la fixation verrouillée sont

  • Économies de sang périosté
  • Absence de besoin de contourage
  • Puissance de maintien améliorée

Plaques de reconstruction

Ces plaques ont des bords crantés pour permettre la flexion dans n’importe quel plan souhaité. Ces plaques sont très adaptables et sont utiles dans des sites anatomiques complexes, tels que l’humérus distal, le bassin, la clavicule. Une application de la plaque de reconstruction est présentée au début de l’article.

Plaques anatomiques / plaques verrouillées angulaires

Fracture unie du tibia supérieur avec plaque tibiale supérieure in situ

La plaque indiquée dans le diagramme ci-dessus est une plaque anatomique pour les fractures tibiales distales. Ce sont des plaques spécialement profilées pour différents sites anatomiques. Par exemple, une plaque humérale distale, une plaque tibiale distale ou une plaque tibiale proximale.

Ces plaques sont généralement utilisées pour les fractures intra ou juxtarticulaires car l’anatomie osseuse est unique près des articulations.

Vis utilisées pour le placage

Les vis utilisées pour le placage sont les mêmes que celles utilisées pour le retard et peuvent être corticales ou spongieuses selon le type d’os sous la plaque. Certaines situations nécessitent un mélange de vis corticales et spongieuses.

Instrumentation de placage osseux

Guides de forage

Les guides de forage ont trois objectifs:

  • Ils protègent les tissus mous du foret rotatif.
  • Ils empêchent le foret de rayer la plaque. Les rayures agissent comme des augmentateurs de stress et peuvent entraîner une rupture de fatigue de la plaque en raison de la charge concentrée. Les plaques rayées doivent être jetées.
  • Ils assurent un placement précis des trous de forage par rapport aux trous de plaque.

La forme de l’extrémité du guide-mèche doit correspondre à la forme des trous de plaque. Les guides à extrémité ovale s’adaptent aux trous des plaques DCP. Il existe deux types de guide pour ces plaques et elles sont généralement assemblées à chaque extrémité d’une poignée commune.

À une extrémité de la poignée se trouve un guide-mèche avec un trou de guidage placé excentré – le guide de compression. Il est généralement codé par couleur jaune et comporte une flèche de sorte que, s’il est pointé vers la fracture, le trou de forage sera placé de manière excentrique afin de comprimer la fracture lorsque la vis est ramenée à la maison.

À l’autre extrémité se trouve un guide avec un trou placé au centre qui guidera le foret pour produire un trou de vis neutre ne permettant aucune compression. Le guide-mèche neutre est codé en vert.

Les guides de perçage ronds peuvent être utilisés avec des plaques à trous ovales lorsqu’une vis tire-fond est placée à travers la plaque ou lorsque la vis est insérée à un angle par rapport à la plaque.

Porte-assiettes

Il est parfois nécessaire de maintenir une plaque contre l’os lors d’une fixation. Les supports doivent être placés avec soin afin de ne pas rayer les plaques.

Cintreuses de plaques

Différents types de cintreuses de plaques

Les plaques osseuses doivent être pliées dans deux situations

  • Pour produire une concavité pendant le placage de compression pour assurer la compression du cortex opposé – pré-flexion.
  • Pour contourner les plaques osseuses en fonction des caractéristiques anatomiques de l’os.

Les plaques osseuses ne doivent être pliées que dans une direction et non trop pliées, puis corrigées. Une telle manœuvre est un exemple d’inversion de contrainte qui endommagera la structure cristalline du métal, affaiblira la plaque et réduira sa durée de vie en fatigue.

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