Lateral wall integrity of the greater tuberosity is important for stability of osteoporotic proximal humerus fractures after plate fixation

Abstract

Background: Previous studies assessing surgical fixation for osteoporotic proximal humerus fracture have primarily focused on medial calcar support. Here, we used a model for two-part surgical neck fracture of the osteoporotic proximal humerus to investigate how greater tuberosity (GT) lateral wall comminution affects biomechanical stability after fixation with a Proximal Humerus Internal Locking System (PHILOS) plate. Methods: Ten matched pairs of cadaveric humeri (right and left) were assigned to either surgical neck fracture alone (SN group) or surgical neck fracture with GT lateral wall comminution (LW group) by block randomization, after simulating osteoporotic proximal humerus fracture. We then measured axial compression, torsional and varus bending stiffness, and single-load-to-failure for all plate–bone constructs. Results: The LW group showed a significant decrease in all measures, including torsional stiffness (internal, p = 0.007; external, p = 0.007), axial compression stiffness (p = 0.002), and varus bending (p = 0.007). In addition, the mean single-load-to-failure of varus bending was 62% lower for the LW group versus the SN group (p = 0.005). Conclusions: GT lateral wall comminution significantly compromises the stability of osteoporotic two-part humerus surgical neck fractures with plate–bone constructs. Clinical Relevance: We show that GT lateral wall comminution significantly compromises the stability of osteoporotic proximal humeri with two-part surgical neck fractures fixed with a plate alone.

배경: 이전의 연구들은 골다공성 근위 상완 골 골절의 수술적 고정을 평가할 때 주로 내측 상완 거(calcar)에 대한 지지에 초점을 맞추었다. 하지만, 본 연구는 골다공증성 상완골의 이 분(2 part) 외과적 경부 골절모델을 사용하여 대 결절 외측벽의 분쇄골절이 금속판 고정 술 후 생체역학적 안정성에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 방법: 골다공증성 상완 골 골절을 시뮬레이션 한 후, 우측과 좌측으로 구성된 총 열 쌍의 사체 상완골에 대해 블록 무작위 배정을 통해 수술 경부 골절만 있는 군(SN group), 수술 경부 골절과 대 결절 외측 벽 분쇄골절이 있는 군(LW group)으로 나누었다. 그 후 모든 금속판-사체 뼈 구조물에 대해 축성 압축(axial compression), 비틀림(torsional), 내반 휨(varus bending) 강성, 당일 하중 파괴 실험을 진행하였다. 결과: LW 군은 내 회전 비틀림 강성(p = 0.007), 외 회전 비틀림 강성(p = 0.007), 축성 압축 강성(p = 0.002), 그리고 내반 휨 강성(p = 0.007)를 포함한 모든 측정 항목에서 유의한 감소를 보였습니다. 또한, 내반 휨 평균 단일 하중 파괴 실험 결과는 LW군이 SN군에 비해 62% 낮았다. (p = 0.005) 결론: 대 결절 외측 벽 분쇄골절은 골다공성 이 분 근위 상완 골 골절 금속판-사체 뼈 구조물의 안정성을 상당히 저하시킨다.