Comparing the Biomechanical Stability of Cerclage Cable with Plate Insert Versus Locking Screw in Periprosthetic Humeral Fracture

Abstract

Background: In the setting of periprosthetic humeral fractures, the humeral stem of the implant represents a substantial challenge to the optimal method of proximal fixation. This study aimed to compare the initial biomechanical stability provided by cerclage cables with a locking plate insert versus bicortical locking screws (i.e., the gold standard for fixation) in fresh cadaveric humeri. Methods: After calculating the sample size, we utilized 10 sets of cadaveric specimens and create a 5-mm my gap, 120mm distal to the tip of the grater tuberosity, simulating a Wright and Cofield type-B periprosthetic humeral fracture on each specimen. Using 3 locking screws for distal fragment fixation, identical in all specimens, the specimens were assigned to Group A (3 cerclage cables with a plate insert) or Group B (3 locking bicortical screws) for proximal fragment fixation. Biomechanical tests included stiffness in varus and valgus bending, torsion, and axial compression, and a single load to failure. Results: No significant differences were observed in the biomechanical metrics between the 2 groups. Conclusions: Our study revealed that fixation with use of cerclage cables with a plate insert demonstrated biomechanical stability comparable with that of bicortical locking screw fixation when addressing the proximal fragmentinWright and Cofield type-B periprosthetic humeral fractures. Clinical Relevance: For proximal fragment fixation of periprosthetic humeral fractures, cerclage cables with a plate insert can be utilized as an effective fixation method that offers initial fixation strength that is comparable to the use of 3 locking bicortical screws.

연구 배경 및 목적: 인공관절 삽입물 주위 상완골 골절의 설정에서, 임플란트의 상완골 스템의 존재로 인해 근위부 상완골을 고정 하는데 있어서 상당한 제한점이 있습니다. 본 연구는 사체 상완골에서 원형케이블과 플레이트 인서트를 사용한 고정의 초기 생체역학적 안정성을 잠금 나사못과 비교합니다. 실험을 하기 위해 선행 연구를 통하여 샘플 크기를 10쌍으로 계산하였습니다. 연구 재료 및 방법: 상완골 대결절의 끝에서 120mm 아래에 5mm의 틈을 만들어, Wright와 Cofield 유형-B 삽입물 주위 상완골 골절을 시뮬레이션 하였습니다. 잠금 압박 금속판을 사용하였으며, 원위부는 모든 사체에서 3개의 잠금 나사못을 이용하여 고정하였고, 근위부는 그룹 A (3개의 플레이트 인서트를 동반한 원형 케이블) 또는 그룹 B (3개의 이중 잠금 나사) 로 할당되었습니다. 생체역학적 실험에는 내반/외반 (varus/valgus), 내측/외측 비틀림 (internal/external torsion), 축성 압박 (axial compression) 및 단일 하중에서 금속판 파손 강도 (single load to failure) 값이 측정되었습니다. 연구 결과: 두 그룹 간의 생체역학적 지표에서 유의한 차이가 관찰되지 않았습니다. 결론: 우리의 연구는 플레이트 인서트를 동반한 원형 케이블을 사용한 고정은 Wright와 Cofield 유형-B 삽입물 주위 상완골 골절의 근위부를 고정할 때 이중 장금 나사 고정과 비교할 수 있는 생체역학적 안정성을 보여 주었습니다. 결론적으로, 삽입물 주위 상완골 골절의 근위부 고정을 위해 플레이트 인서트와 원형 케이블을 사용한 고정은 이중 잠금 나사 사용과 비교 가능한 초기 고정 강도를 제공하여 효과적인 고정 방법으로 사용될 수 있습니다.