Ilizarov Ring External Fixation for Complex Tibial Plateau Fractures.

Objective  To analyze the results of clinical, radiological, and functional outcomes of tibial plateau fracture (Schatzker Type V, VI) treated with Illizarov ring external fixator with or without minimum opening. Methods  A total of 52 tibial plateau fractures of type V, VI were treated with Ilizarov ring external fixator with or without mininum internal fixation were studied. Functional outcome assessment was done using the American Knee Society (AKS) score with clinical, radiological union, and complications were analyzed. Results  There were 37 (71.15%) male and 15 (28.84%) female patients, with a mean age of 39.07 ± 12.58 years old. Road traffic accidents (RTAs) were the major cause of fracture, accounting for 32 cases (61.53%) followed by fall injury, with 16 cases (30.76%), and direct impact, with 4 cases (7.69%). Twenty-one (40.38%) cases were type V and 31 (59.61%) cases were type VI fractures, and there were 24 (46.15%) cases of open fracture. The mean AKS score of Type V and Type VI fractures were 82.8 and 80.70, respectively, but this was statistically not significant at p <0.05. The mean AKS score of closed and open fractures were also statistically not significant at p <0.05. Conclusions  For Schatzker Types V and VI complex tibial plateau fractures, Ilizarov external fixation is a safe, cost-effective and efficient treatment method that presents a satisfactory outcome. Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commecial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ).

Introduction

Tibial plateau fractures are complex injuries and one of the most difficult and controversial tasks for the management. 1 Schatzker et al. 2 classified these fractures into six types, and types V, VI are generally caused by high energy injuries. The most commonly encountered problems of these fractures are condylar comminution, articular depression, diaphyseal involvement, severe soft tissue injury, neurovascular damage, ligamentous injuries, and acute compartment syndrome, and these problems are directly related to the surgical decision-making and prognosis. 3 While managing, unable to restore the articular congruency and the presence of severe soft tissue injuries are the culprits for poor outcomes. 4 The aim of the management are restoration of the articular congruency, preservation of the bone biology, reestablishment of the mechanical axis, restoration of the joint stability, and preservation of movement. 5 Conservative management results in poor outcome, and the open method has complications like skin necrosis, high chance of wound infections, joint stiffness, and, sometimes, even multiple debridement, arthrodesis and amputation are needed. 6 The development of the less invasive stabilization system (LISS) and minimally invasive plating techniques also could not solve these problems. 7 In the literature, there is no consensus of a particular method for the management of these fractures.

The Ilizarov technique is a concept of indirect fracture reduction with biological fixation resulting in the satisfactory outcome of complex proximal tibial fractures that also includes the concept of spanning of the knee joint. 8 In this technique, the fractures are generally reduced closely by traction or by the indirect method and reduction is maintained by either external fixation or internal fixation before a knee spanning external fixator is applied. 9

The Ilizarov external fixator ring technique is one of the options to address complex proximal tibial fractures with severe soft tissue injuries. 10 The merits of this technique are: closed or mini-open fracture reduction that diminishes the chance of wound and soft tissue complications; early functional loading and weight bearing; easy to adjust the alignment while on fixator and early return of joint function and technically easier than other internal fixator for the knee replacement, if needed, for post-traumatic arthritis in the future. 11 The aim of the present study was to evaluate the radiological, clinical, and functional outcomes of Schatzker Types V and VI tibial plateau fractures managed by Ilizarov external fixation ring.

Materials and Methods

The present retrospective study was conducted at the Department of Orthopedics and Trauma Surgery of our institution and was approved by the Institutional Review Committee (number 103/076–77). From January 2013 to December 2017, a total of 52 Schatzker types V and VI tibial plateau fractures that were managed with Ilizarov fixator with or without minimum internal fixation (mini-ORIF) were analyzed. The inclusion criteria were patients > 18 and < 65 years old, closed and open Schatzker type V and VI tibial plateau fractures, operation performed within 10 days of the injury, follow-up time of at least 1 year after the removal of the Ilizarov fixator. The exclusion criteria were patients < 18 and > 65 years old, patients associated with neurovascular injuries, poly trauma, associated head injury, who underwent fasciotomy or previous application of another temporary external fixator. Above knee plaster of Paris (POP) back slab was applied on every case, with proper elevation of the limb, before performing surgery. Primary wound irrigation and wound coverage, if possible, were done for all open fractures in the emergency room with intravenous (IV) antibiotics. The operation was performed at the earliest available operative theater schedule of the department. One of the senior surgeons evaluated and decided to apply the Ilizarov ring fixator. All data were collected from the clinical record files of the hospital ( Fig. 1 ).

Fig. 1

Radiographs of anterior-posterior (AP) and lateral view of Type VI fracture of a 44-year-old man.

The demographics, clinical and radiological union, malalignments and malunions, and complications encountered were collected from the medical record files and analyzed. Knee function was assessed using American Knee Society (AKS) score. 12 Open fractures were classified according to the Gustilo-Anderson classification. 13

Operative Technique

The operations were performed under spinal or general anesthesia on a radiolucent table under C-arm. At first, the fracture fragments were aligned by using straight manual traction, and reduction was confirmed under C-arm. The fracture fragments were held with patella-holding forceps or temporary k-wires. A bone elevator was used to elevate the fracture fragments. Depressed articular fragments of some cases needed elevation using mini-ORIF. The condition of the ligaments and menisci were inspected but not managed at this stage. Reduction of the condylar fracture fragment was performed, and counter opposed olive wires were used through the fragments to achieve interfragmentary compression ( Fig. 2 ). Sometimes, extra olive wires were also applied for the intraarticular stabilization. The olive wires were used for the interfragmentary compression, increasing stability of the construct and allowing gradual distraction when needed and helping in the reduction of fragments in case of translation of fragments.

Fig. 2

Application of olive wires for the interfragmentary compression.

Three olive wires were used in a divergent fashion of 60° to stabilize the fracture fragments and 1.8 mm olive wires were inserted from lateral to medial direction slightly anterior to the fibular head to provide interfragmentary compression. The first ring was fixed with the first wire by two fixation bolts by forming stiff compression in between the articular fragments and the other wire was applied from medial to lateral slightly distally from the ring and a drop wire was also inserted. 10 These rings were also linked with one ring distally by four interconnecting rods. Great care was taken to restore the mechanical axis in association with the condyles. The frame was prolonged as a distracter onto the distal end of the femur, which was fixed by two half pins between the quadriceps and the hamstring, and these femoral and tibial rings were connected by connecting rods. This was done for selected cases only when the operating surgeon felt its need to maintain the reduction ( Fig. 3 ).

Fig. 3

X-ray after Ilizarov fixation with minimal internal fixation.

Postoperative Rehabilitation

Early non weight bearing (NWB) mobilization was encouraged. Active and active assisted knee range of motion (ROM), and quadriceps and other muscle strengthening exercises were taught by the physiotherapist. Toe touch walking was advised after 1 week. Regular pin tract dressing and wound inspections were done. Partial weight bearing walk to protected full weight bearing walk were started on the 4 th to the 6 th week postoperatively. Arrangements of the follow-ups were made on the 2 nd , 4 th , and 8 th weeks and on the 3 rd , 6 th , 9 th , 12 th , and 16 th months, and later as advised by the surgeon until at least 1 year after the removal of the ring.

Fracture union was defined as the presence of callus bridging on radiograph with no abnormal motion at the fracture site, no pain on full weight bearing and stressing at the fracture site after loosening the frame. 14 If the patient still had painful full weight bearing walk, then the ring was tightened again and the patient was followed-up to remove the ring when painless full weight bearing walk was achieved.

Statistical Analysis

Statistical analysis was performed using IBM SPSS Statistics for Windows , version 22 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Quantitative data such as age, hospital stay, knee score etc. were expressed as mean ± standard deviation (SD), while qualitative data such as gender, cause of fractures, and open fractures were expressed as a percentage. The student t-test was used for data analysis of two groups of continuous variables with a level of significance set at p  < 0.05 ( Table 1 and Fig. 4 ).

Table 1

Detail of patient profile with clinical results

Case Number	Age	Gender	Cause of injury	Schatzker classification	Open Type	Fixator time in weeks	Knee ROM		American knee society score
							Flexion	Extension lag
1	41	M	RTA	VI	Close	12	100	−5	85
2	45	M	RTA	VI	Close	16	115	0	88
3	32	F	RTA	V	Close	14	125	−10	89
4	60	F	Fall	VI	II	17	130	0	87
5	51	M	RTA	VI	Close	12	125	−5	90
6	40	M	Fall	VI	Close	14	125	−5	86
7	24	M	Fall	V	III A	14	120	−5	92
8	22	M	RTA	VI	Close	15	100	−5	86
9	32	M	RTA	VI	III A	18	125	−5	87
10	61	M	RTA	VI	II	13	100	−5	88
11	24	F	Fall	VI	III B	20	100	-10	89
12	33	M	RTA	V	I	14	120	0	94
13	44	M	RTA	VI	I	14	120	−5	84
14	32	M	Fall	V	Close	12	120	0	88
15	32	M	Fall	VI	Close	12	125	−5	87
16	32	M	RTA	V	III B	14	100	0	85
17	37	M	Fall	VI	III A	18	105	−5	89
18	26	M	Fall	V	Close	16	90	−5	86
19	32	M	Fall	V	Close	14	120	-10	87
20	26	M	RTA	VI	II	13	105	0	93
21	50	M	Fall	V	Close	13	125	-10	91
22	33	M	RTA	VI	II	17	125	−5	90
23	45	M	RTA	VI	III A	15	100	−5	87
24	65	F	Fall	VI	II	14	120	0	89
25	27	M	Direct Trauma	V	Close	20	125	−15	88
26	32	F	Direct Trauma	V	Close	16	100	−10	89
27	60	F	Direct Trauma	V	II	18	115	0	85
28	51	F	RTA	VI	Close	14	90	-5	85
29	40	F	RTA	V	Close	13	125	-10	75
30	24	F	Fall	VI	III B	12	90	5	77
31	22	F	RTA	V	Close	15	100	-15	78
32	32	F	RTA	V	II	16	120	5	79
33	61	F	Fall	VI	Close	17	110	-10	80
34	24	F	RTA	VI	I	19	125	0	81
35	33	F	RTA	V	Close	12	90	-15	82
36	44	M	RTA	VI	Close	14	120	−5	83
37	32	M	Fall	V	I	13	110	−5	82
38	32	M	RTA	V	II	16	115	−5	77
39	32	M	RTA	V	II	14	90	-10	76
40	37	M	Fall	VI	III A	17	90	-10	75
41	62	M	RTA	VI	Close	19	100	−5	78
42	32	M	RTA	VI	I	18	100	−5	79
43	26	M	Fall	V	Close	14	115	−5	83
44	50	M	RTA	VI	Close	13	125	0	60
45	33	M	RTA	VI	Close	15	100	-10	65
46	45	M	RTA	VI	II	16	125	−5	66
47	65	M	Direct Trauma	V	Close	18	100	-10	67
48	26	F	RTA	VI	Close	12	100	-10	70
49	50	M	RTA	VI	Close	15	125	0	72
50	33	F	RTA	VI	III A	17	85	-15	73
51	45	M	RTA	V	Close	13	100	-10	66
52	65	M	RTA	VI	Close	18	90	-15	58

Abbreviations: ROM, range of motion; RTA, road traffic accident.

Fig. 4

Good union is seen after removal of the Ilizarov frame with cannulated cancellous screw with washer in situ.

Results

The total number of cases of tibial plateau fractures that were managed surgically were 112, 65 of which were type V and VI fractures. Seven patients were managed using other techniques and 58 were managed by Ilizarov ring external fixators with or without mini-ORIF. Six cases were excluded due to inadequate information in the medical records. Thus, 52 patients remained in the final study. All cases were unilateral and, among them, 37 (71.15%) were male. The mean time of follow-up was 19.01 ± 4.68 months (range, 12–29 months) after frame removal. The mean age of the patients was 39.98 ± 13.02 years old (range 22–65 years). Road traffic accident (RTA) was the major cause of the fractures (61.53%), followed by fall injury (30.76%). There were 24 (46.15%) cases of open fracture, 21 (40.38%) were Schatzker type V and 31 (59.61%) were Schatzker type VI fractures. Among them, 28 (53.84%) were closed and 24 (46.15%) were open fractures.

Forty-two cases were treated with 3 or 2 rings below the knee, 10 (19.23%) cases had 1 ring above the knee at the distal femur and 2 or 3 rings below the knee. Five (9.61%) cases needed mini-ORIF with cancellous bone graft, and most cases were augmented with an additional cancellous screw or k-wires. The transknee ring fixator was removed at an average of 6.8 weeks and knee range of motion (ROM) was started.

The mean time of operation after the injury was 4.86 ± 2.11 days (range, 1–10 days) and the mean hospital stay was 9.01 ± 2.81 days (range, 5–20 days). The mean time of union and removal of all external rings was 15.09 ± 2.25 weeks (range 12–20 weeks). The mean AKS score was 81.65 ± 8.52 (range 58–9), the mean degree of knee flexion was 110 ± 13.22° (range 85–130°), and the extension lag was - 6.15° ± 4.45° (range 0 to - 15°). The mean AKS score of Type V fractures was 82.8 ± 7.42, and of Type VI fractures was 80.70 ± 9.10. Type V fractures had a better score than Type VI, but the difference was not statistically significant ( p  = 0.2). The mean AKS score of closed fractures was 80.07 ± 9.49, and of open fractures was 83.33 ± 6.82, but the difference was not statistically significant ( p  = 0.17). Details of the profile of the patients are shown on Table 1 .

Pin tract infection was found in 11 (21.15%) cases, which were managed with regular pin tract dressings, education on personal hygiene to the patient, and a short course of antibiotics. However, to manage one of the pin tract infections, the patient was admitted to the hospital and received IV antibiotics. No septic arthritis nor deep infection were encountered. Varus malalignment of 10° was observed in 5 cases. One (1.92%) patient got knee stiffness, and 5 (9.61%) patients had quadriceps wasting, being was advised to undergo vigorous physiotherapy. After removal of the frame, six patients had meniscus or cruciate ligaments injuries and were managed by the arthroscopic unit of our team. No cases of refracture were encountered.

Discussion

Ilizarov introduced the ring external fixator, which evolved the new understanding of bone biology. 15 These techniques allowed the correction of rotational, angular, and translational bony malformations as well as the restoration of limb length equality. 16 The Ilizarov fixators have a system that consists of many parts, allowing its application to almost any limb segment, size, and deformity. 17

Complex tibial plateau fractures had a high incidence of severe complications when treated with the internal fixation technique. 2 18 Restoration of the articular congruity is very important, and careful treatment of the soft tissues are also important. 10 The major advantage of the Ilizarov external fixator is its ability to firmly reduce and hold the fracture with or without minimum soft tissue dissection. 3 11 Ilizarov tensioned wires purchase well on the soft subchondral bone, which acts as a framework in buttressing the cancellous bone and avoiding the collapse, reinstating the essential stability of the fracture site with a bridging maneuver, and allow the patient to transfer the weight through this flexible frame to the distal diaphysis, bypassing the comminuted area and permitting early joint movement and weight bearing while maintaining reduction. 3 19

In the present study, the mean age of the patients was 39.07 years old, with a predominance of male patients. Road traffic accident was the major cause of the fractures, accounting for > 60%. Ali reported that the major cause of fractures was RTA, and a predominance of males, with a mean age of 36 years old. 20 Other studies also reported that the major cause of the fracture was RTA with a male predominance, similar to our findings. 1 3 11

The mean time of operation after the injury was 4.86 days, and the mean hospital stay was 9.01 days with a mean follow-up time of 19.01 months. Subramanyam et al. 11 reported that the mean time of surgery was 4 days after the injury, with a mean hospital stay of 6 days. Ali reported a mean time of surgery at 3 days postinjury, a hospital stay of 8 days, and a follow-up time of 30 months. In our study, the hospital stay, and time of operation were slightly higher but comparable with those of the aforementioned studies. In our study, 19.23% of the cases had 1 ring above the knee and 5 cases needed mini-ORIF. The mean time for the removal of all fixators after union was 15.09 weeks. Ali 20 reported the application of transknee ring for 30% of the cases; Subramanyam et al. 11 applied the trans-knee ring on 36.36% of the cases, a slightly higher percentage than ours, but Catagni et al. 21 reported the application of transknee ring in 67.79% of their cases. Subramanyam et al. 11 performed mini-ORIF on 7 cases out of a total of 30 cases in their series, El Barbary et al. 1 performed mini-ORIF on 6 of their 30 cases, a rate which is similar to that of the present study. But Watson et al. 22 reported the need of mini-ORIF for 79% of his cases, and Weiner et al. 23 reported the 60% of the cases required mini-ORIF. El Barbary et al. 1 removed the frame at an average of 16.3 weeks, and Catagni et al. 21 removed the frame at a mean of 115 days.

In the present study, the mean ROM of the knee flexion was 110°. Catagni et al. 21 reported a mean knee flexion of 119°, and Subramanyam et al. 11 of 114°. Our results were slightly lower. The mean AKS score of Type V fractures was better than that of Type VI, but it was not statistically significant. Subramanyam et al. 11 also reported the statistically not significant knee society score between type V and VI fractures. The mean AKS score of open and closed fractures was also not statistically significant .

Pin tract infections were seen on 11 (21.15%) cases, which were managed with regular pin tract dressings, and a short course of antibiotics. Catagni et al. 21 reported 23.73% of pin tract infection. Elsoe et al. 24 reported pin tract infections in 33 cases out of their total of 56 cases. These results were similar with ours. We also did not encounter deep infection nor osteomyelitis, and others also reported similar results. 11 21 Varus malalignment of 10° was found on 5 cases which, was also similar to the findings of other authors. 1 3 11 21

The application of dual plating for the complex tibial plateau fractures with satisfactory results in appropriately selected cases has been reported. 25 26 However, Bertrand et al. reported no statistically different results between ORIF when compared with hybrid external fixation in terms of union, knee ROM, and complications. 27 The Canadian Orthopaedic Trauma Society also reported slightly better results of circular external fixators over internal fixators. 28 Zhao et al. 29 observed advantages of external fixators over internal fixations.

The precontoured plate of the LISS system may not be suitable for every case and it also increases the risk of implant-associated pain and infection. 21 30 In developing countries, theses plates are also very expensive, but the Ilizarov frames are applicable multiple times, except for the wires, which also decreases the financial burden on the patient.

Conclusion

The Ilizarov technique is one of the options for the management of complex proximal tibial fractures (Schatzker types V, VI) in which open reduction and internal fixation are not suitable because of severe comminution and soft tissue injuries. It is a safe, efficient, and soft tissue-friendly treatment modality. It allows stable fixation, early rehabilitation, early weight bearing, and care of soft tissue injuries with a comparatively lower rate of complications.

Introdução

As fraturas do planalto tibial são lesões complexas e uma das tarefas mais difíceis e controversas de manejo. 1 Schatzker et al. 2 classificaram estas fraturas em seis tipos, e os tipos V e VI são geralmente causados por lesões de alta energia. Os problemas comumente encontrados nestas fraturas são cominuição condilar, depressão articular, envolvimento diafisário, lesão grave do tecido mole, dano neurovascular, lesões ligamentosas e síndrome compartimental aguda, e estão diretamente relacionados com a tomada de decisão na cirurgia e o prognóstico. 3 Durante o manejo, a incapacidade de restaurar a congruência articular e a presença de lesões graves nos tecidos moles são os culpados pelos maus resultados. 4 O objetivo do manejo é a restauração da congruência e da estabilidade articular, a preservação da biologia óssea, o restabelecimento do eixo mecânico e a preservação do movimento. 5 O manejo conservador resulta em desfecho ruim e o método aberto tem complicações como necrose cutânea, alta chance de infecções de feridas, rigidez articular e, em algum momento, necessidade de múltiplos desbridamentos, artrodese e até amputação. 6 O desenvolvimento do sistema de estabilização menos invasivo (LISS) e de técnicas de galvanização minimamente invasivas também não resolveram esses problemas. 7 Na literatura, não há consenso de um método específico para o manejo destas fraturas.

A técnica Ilizarov é um conceito de redução indireta da fratura com fixação biológica, com resultado satisfatório das fraturas tibiais proximais complexas, o que também foi o conceito de abertura da articulação do joelho. 8 Nesta técnica, as fraturas são geralmente reduzidas de perto por tração ou método indireto e a redução é mantida por fixação externa ou interna antes da aplicação de um fixador externo transarticular. 9

A técnica Ilizarov do fixador externo do anel é uma das opções para lidar com as fraturas tibiais proximais complexas com graves lesões nos tecidos moles. 10 Os méritos desta técnica são: redução fechada ou por miniacesso de fratura, o que diminui a chance de complicações de feridas e tecidos moles; carga funcional precoce e suporte de peso; fácil ajuste do alinhamento enquanto estiver no fixador e retorno precoce da função articular; e tecnicamente mais fácil do que outro fixador interno para a substituição de joelho, se isso for necessário para artrite pós-traumática no futuro. 11 O objetivo do presente estudo foi avaliar os desfechos radiológicos, clínicos e funcionais das fraturas do planalto tibial tipos V e VI de Schatzker, gerenciadas pela fixação externa do anel de Ilizarov.

Materiais e Métodos

O presente estudo retrospectivo foi realizado no Departamento de Ortopedia e Cirurgia de Trauma da nossa instituição e foi aprovado pelo Comitê de Revisão Institucional (número 103/076-77). De janeiro de 2013 a dezembro de 2017, foram analisadas 52 fraturas do planalto tibial dos tipos V e VI de Schatzker que foram gerenciadas com fixador Ilizarov com ou sem fixação interna mínima (mini-ORIF, na sigla em inglês). Os critérios de inclusão foram pacientes > 18 anos e < 65 anos, fraturas do planalto tibial fechadas e abertas Schatzker tipo V e VI, operação realizada dentro dos 10 primeiros dias de lesão e tempo de seguimento de pelo menos 1 ano após a remoção do fixador Ilizarov. Os critérios de exclusão foram pacientes < 18 anos e > 65 anos, pacientes associados a lesões neurovasculares, politraumatismo, traumatismo craniano associado e pacientes submetidos a fasciotomia ou aplicação de outro fixador externo temporário anteriormente. Antes de realizar a cirurgia, gesso de Paris (POP, na sigla em inglês) foi aplicado até acima do joelho em todos os casos com a elevação adequada do membro. Se possível, foram feitas a irrigação primária e a cobertura das feridas com antibióticos intravenosos (IV) no pronto-socorro para todas as fraturas abertas. A cirurgia foi realizada no primeiro horário disponível de uma sala de cirurgia do departamento. Um dos cirurgiões seniores avaliou e decidiu aplicar o fixador do anel Ilizarov. Todos os dados foram coletados nos prontuários clínicos do hospital ( Fig. 1 ).

Fig. 1

Radiografias anteroposteriores (AP) e visão lateral da fratura tipo VI de um homem de 44 anos.

A demografia, união clínica e radiológica, mal alinhamentos e má uniões e complicações encontradas foram coletadas nos prontuários e analisadas. A função do joelho foi avaliada utilizando-se escore da American Knee Society (AKS, na sigla em inglês). 12 Fraturas abertas foram classificadas de acordo com a classificação de Gustilo-Anderson. 13

Técnica Cirúrgica

As cirurgias foram realizadas sob anestesia espinhal ou geral em uma mesa radiolúcida sob arco em C. Inicialmente, os fragmentos de fratura foram alinhados por meio de tração manual reta e a redução foi confirmada sob o arco em C. Fragmentos de fratura foram seguros com fórceps de patela ou fios K temporários. Um elevador de osso foi usado para elevar os fragmentos de fratura. Em alguns casos, os fragmentos articulares deprimidos precisavam de elevação usando mini-ORIF. A condição dos ligamentos e do menisco foi inspecionada, mas eles não foram tratados nesta fase. A redução do fragmento da fratura condilar foi feita e utilizaram-se fios olivados opostos entre si através dos fragmentos para alcançar a compressão interfragmentar (Fig. 2 ). Às vezes, também se utilizaram fios olivados extras para a estabilização intra-articular. Os fios olivados foram utilizados para a compressão interfragmentar, aumentando a estabilidade do construto, permitindo distração gradual quando necessário e ajudando na redução de fragmentos em caso de tradução de fragmentos.

Fig. 2

Aplicação de fios olivados para a compressão interfragmentar.

Três fios olivados foram utilizados de forma divergente de 60° para estabilizar os fragmentos de fratura e fios olivados de 1,8 mm foram inseridos da direção lateral para medial ligeiramente anterior à cabeça fibular para fornecer compressão interfragmentar. O primeiro anel foi fixado ao primeiro fio por dois parafusos de fixação, formando compressão rígida entre os fragmentos articulares; o outro fio foi aplicado da posição medial para a lateral ligeiramente distal do anel; ainda, um fio drop também foi inserido. 10 Os anéis também foram ligados distalmente com outro anel por quatro hastes de interconexão. Tomou-se muito cuidado para restaurar o eixo mecânico em associação com os côndilos. A estrutura foi prolongada como um destracionador na extremidade distal do fêmur e foi fixada por dois meio-pinos entre o quadríceps e os isquiotibiais, e os anéis tibiais e femorais foram conectados por hastes de conexão. Isto foi feito apenas para casos selecionados quando o cirurgião sentiu a necessidade de manter a redução ( Fig. 3 ).

Fig. 3

Raio X após fixação de Ilizarov com fixação interna mínima.

Reabilitação pós-operatória

A deambulação sem carga (DSC) precoce foi encorajada. O fisioterapeuta trabalhou a amplitude de movimento (ADM) ativa e ativa assistida e ensinou exercícios de fortalecimento muscular para o quadríceps e outros músculos. Indicou-se começar uma caminhada “toe tap” ou Frankenstein após uma semana. Foram feitas inspeções regulares dos curativos dos pinos e das feridas. A evolução de caminhada com peso parcial até a protegida com peso total aconteceu entre as 4ª e a 6ª semanas pós-operatórias. As marcações das consultas de acompanhamento foram feitas nas semanas 2, 4 e 8, nas marcas de 3, 6, 9, 12 e 16 meses e, posteriormente, conforme orientado pelo cirurgião até pelo menos 1 ano após a remoção do anel.

A consolidação das fraturas foi definida como a presença de ponte calus na radiografia sem movimento anormal no local da fratura, sem dor no uso de peso total e estresse no local da fratura após afrouxamento da estrutura. 14 Se o paciente ainda tinha dor à deambulação com carga total, então o anel era apertado novamente e continuava-se com seguimento para sua remoção quando a deambulação com carga total fosse indolor.

Análise estatística

A análise estatística foi feita utilizando-se o IBM SPSS Statistics for Windows, versão 22.0 (IBM Corp., Armonk, NY, EUA). Dados quantitativos como idade, internação hospitalar, escore do joelho etc. foram expressos como média ± desvio-padrão (DP), enquanto dados qualitativos como gênero, causa de fraturas e fraturas abertas foram expressos em percentagem. O teste t de Student foi utilizado para análise de dados de dois grupos de variáveis contínuas com nível de significância em p  < 0,05 ( Tabela 1 e Fig. 4 ).

Tabela 1

Detalhe do perfil do paciente com resultados clínicos

Número do caso	Idade	Gênero	Causa da lesão	Classificação Schatzker	Tipo aberto	Tempo fixador em semanas	ADM do joelho		Pontuação da AKS
							Flexão	Defasagem extensão
1	41	M	AT	VI	Fechada	12	100	−5	85
2	45	M	AT	VI	Fechada	16	115	0	88
3	32	F	AT	V	Fechada	14	125	−10	89
4	60	F	Queda	VI	II	17	130	0	87
5	51	M	AT	VI	Fechada	12	125	-5	90
6	40	M	Queda	VI	Fechada	14	125	−5	86
7	24	M	Queda	V	III A	14	120	−5	92
8	22	M	AT	VI	Fechada	15	100	−5	86
9	32	M	AT	VI	III A	18	125	−5	87
10	61	M	AT	VI	II	13	100	−5	88
11	24	F	Queda	VI	III B	20	100	−10	89
12	33	M	AT	V	I	14	120	0	94
13	44	M	AT	VI	I	14	120	−5	84
14	32	M	Queda	V	Fechada	12	120	0	88
15	32	M	Queda	VI	Fechada	12	125	−5	87
16	32	M	AT	V	III B	14	100	0	85
17	37	M	Queda	VI	III A	18	105	−5	89
18	26	M	Queda	V	Fechada	16	90	−5	86
19	32	M	Queda	V	Fechada	14	120	−10	87
20	26	M	AT	VI	II	13	105	0	93
21	50	M	Queda	V	Fechada	13	125	−10	91
22	33	M	AT	VI	II	17	125	−5	90
23	45	M	AT	VI	III A	15	100	−5	87
24	65	F	Queda	VI	II	14	120	0	89
25	27	M	Trauma direto	V	Fechada	20	125	−15	88
26	32	F	Trauma direto	V	Fechada	16	100	−10	89
27	60	F	Trauma direto	V	II	18	115	0	85
28	51	F	AT	VI	Fechada	14	90	−5	85
29	40	F	AT	V	Fechada	13	125	−10	75
30	24	F	Queda	VI	III B	12	90	−5	77
31	22	F	AT	V	Fechada	15	100	−15	78
32	32	F	AT	V	II	16	120	−5	79
33	61	F	Queda	VI	Fechada	17	110	−10	80
34	24	F	AT	VI	I	19	125	0	81
35	33	F	AT	V	Fechada	12	90	−15	82
36	44	M	AT	VI	Fechada	14	120	−5	83
37	32	M	Queda	V	I	13	110	−5	82
38	32	M	AT	V	II	16	115	−5	77
39	32	M	AT	V	II	14	90	−10	76
40	37	M	Queda	VI	III A	17	90	−10	75
41	62	M	AT	VI	Fechada	19	100	−5	78
42	32	M	AT	VI	I	18	100	−5	79
43	26	M	Queda	V	Fechada	14	115	−5	83
44	50	M	AT	VI	Fechada	13	125	0	60
45	33	M	AT	VI	Fechada	15	100	−10	65
46	45	M	AT	VI	I	16	125	−5	66
47	65	M	Trauma direto	V	Fechada	18	100	−10	67
48	26	F	AT	VI	Fechada	12	100	−10	70
49	50	M	AT	VI	Fechada	15	125	0	72
50	33	F	AT	VI	III A	17	85	−15	73
51	45	M	AT	V	Fechada	13	100	−10	66
52	65	M	AT	VI	Fechada	18	90	−15	58

Abreviaturas: ADM, amplitude de movimento; AKS, American Knee Society; AT, acidente de trânsito.

Fig. 4

Boa consolidação é vista após a remoção da estrutura Ilizarov com parafuso esponjoso canelado com arruela in situ.

Resultados

O número total de casos de fraturas no planalto tibial que foram manejados cirurgicamente foi de 112, e 65 foram fraturas tipo V e VI. Sete pacientes foram manejados utilizando outras técnicas e 58 foram gerenciados por fixadores externos do anel Ilizarov com ou sem mini-ORIF. Seis casos foram excluídos por informações inadequadas dos prontuários. Assim, 52 pacientes permaneceram no estudo final. Todos os casos foram unilaterais e, entre eles, 37 (71,15%) eram homens. O tempo médio de seguimento foi de 19,01 ± 4,68 meses (intervalo, 12 a 29 meses) após a remoção da estrutura. A média de idade dos pacientes foi de 39,98 ± 13,02 anos (faixa de 22 a 65 anos). Acidentes de trânsito (ATs) foram a principal causa das fraturas (61,53%), seguidos por queda (30,76%). Foram 24 (46,15%) casos de fratura exposta, 21 (40,38%) foram Schatzker tipo V, e 31 (59,61%) foram fraturas de Schatzker tipo VI. Entre eles, 28 (53,84%) foram fraturas fechadas e 24 (46,15%) foram abertas.

Quarenta e dois casos foram tratados com 3 ou 2 anéis abaixo do joelho, 10 (19,23%) casos tinham 1 anel acima do joelho, no fêmur distal, e 2 ou 3 anéis abaixo do joelho. Cinco (9,61%) casos precisaram de mini-redução aberta e fixação interna com enxerto ósseo esponjoso, e a maioria dos casos foi acrescentada de parafusos esponjosos adicionais ou fios k. O fixador do anel transjoelho foi removido em média 6,8 semanas após a cirurgia e iniciou-se a ADM do joelho.

O tempo médio de espera para a cirurgia após a lesão foi de 4,86 ± 2,11 dias (intervalo, 1 a 10 dias) e o tempo médio de internação foi de 9,01 ± 2,81 dias (intervalo de 5 a 20 dias). O tempo médio para a consolidação e a remoção de todos os anéis externos foi de 15,09 ± 2,25 semanas (faixa de 12 a 20 semanas). A pontuação média da AKS foi de 81,65 ± 8,52 (faixa de 58 a 9), o grau médio de flexão do joelho foi de 110 ± 13,22° (faixa de 85 a 130°) e a extensão foi de - 6,15 ± 4,45° (faixa de 0 a - 15°). O escore médio de AKS de fratura tipo V foi de 82,8 ± 7,42, e da fratura tipo VI foi de 80,70 ± 9,10. A fratura tipo V apresentou melhor pontuação do que o tipo VI, mas não estatisticamente significativo ( p  = 0,2). O escore médio de fraturas fechadas da AKS foi de 80,07 ± 9,49, e as fraturas abertas foram de 83,33 ± 6,82, mas estatisticamente não significativas ( p  = 0,17). Detalhes do perfil dos pacientes são apresentados na Tabela 1 .

Infecções no trajeto dos pinos foram encontradas em 11 (21,15%) casos que foram gerenciados com curativos regulares no trajeto dos pinos, educação da higiene pessoal para o paciente e um curto ciclo de antibióticos. No entanto, para gerenciar uma das infecções no trajeto do pino, o paciente foi internado no hospital e recebeu antibióticos intravenosos. Nenhuma artrite séptica e infecção profunda foram encontradas. Um mal alinhamento varo de 10° foi encontrado em 5 casos. Um (1,92%) paciente teve rigidez do joelho e 5 (9,61%) pacientes tiveram atrofia do quadríceps, para a qual aconselhou-se fisioterapia vigorosa. Após a remoção do quadro, seis pacientes tiveram lesões do menisco ou dos ligamentos cruzados e foram gerenciados pela unidade artroscópica da nossa equipe. Também não foram encontrados casos de recorrência de fratura.

Discussão

Ilizarov introduziu o fixador externo do anel que evoluiu a nova compreensão da biologia óssea. 15 Estas técnicas permitiram a correção de malformações ósseas rotacionais, angulares e translacionais, assim como a restauração da igualdade no comprimento dos membros. 16 Os fixadores Ilizarov têm um sistema que consiste em muitas partes, permitindo sua aplicação a quase qualquer segmento de membro, tamanho e deformidade. 17

As fraturas complexas do planalto tibial apresentaram alta incidência de complicações graves quando tratadas com técnica de fixação interna. 2 18 A restauração da congruência articular é muito importante e o tratamento cuidadoso dos tecidos moles também é importante. 10 A maior vantagem do fixador externo Ilizarov é sua capacidade de reduzir e segurar firmemente a fratura com ou sem dissecção mínima de tecido mole. 3 11 Os fios tensionados Ilizarov lidam bem com o osso subcondral macio que atua como uma estrutura na reposição do osso esponjoso e evitam o colapso, reintegram a estabilidade essencial do local da fratura com uma manobra de ponte e permitem ao paciente transferir o peso através desta estrutura flexível para a diáfise distal, contornando a área cominuitada e permitindo o movimento e a sobreposição de peso na articulação enquanto é mantida a redução. 3 19

No presente estudo, a média de idade dos pacientes foi de 39,07 anos, com predominância de pacientes do sexo masculino. Acidentes de trânsito foram a principal causa das fraturas, representando mais de 60%. Ali relatou que a principal causa das fraturas foram ATs e houve predominância masculina, com uma idade média de 36 anos. 20 Outros estudos também relataram que a principal causa da fratura foram ATs com predominância do sexo masculino, achados semelhantes aos nossos. 1 3 11

O tempo médio de espera para a cirurgia após a lesão foi de 4,86 dias e o tempo médio de internação foi de 9,01 dias, com tempo médio de seguimento de 19,01 meses. Subramanyam et al. 11 relataram que o tempo médio de espera para a cirurgia foi de 4 dias após a lesão, com um tempo médio de internação de 6 dias. Ali relatou um tempo médio de espera para a cirurgia de 3 dias pós-lesão, internação hospitalar de 8 dias e tempo de seguimento de 30 meses. No nosso estudo, o tempo de internação e operação foi ligeiramente maior, mas comparável aos destes estudos. No nosso estudo, 19,23% dos casos apresentaram 1 anel acima do joelho e 5 casos precisaram de redução por miniacesso. O tempo médio para a remoção de todos os fixadores após a consolidação foi de 15,09 semanas. Ali 20 relatou a aplicação de anel transjoelho para 30% dos casos e Subramanyam et al. 11 aplicaram o anel transjoelho em 36,36% dos casos, números ligeiramente superiores aos nossos, mas Catagni et al. 21 relataram a aplicação de anel transjoelho em 67,79% dos casos. Subramanyam et al. 11 realizaram o mini-ORIF em 7 casos do total de 30 de sua série, El Barbary et al. 1 realizaram mini-ORIF em 6 de seus 30 casos, número semelhante aos do presente estudo. Mas Watson et al. 22 relataram a necessidade de mini-ORIF para 79% dos casos, e Weiner et al. 23 relataram 60% dos casos com necessidade de mini-ORIF. El Barbary et al. 1 removeram a estrutura em uma média de 16,3 semanas e Catagni et al. 21 removeram a estrutura no tempo médio de 115 dias.

No presente estudo, a ADM média da flexão do joelho foi a flexão de 110°. Catagni et al. 21 relataram flexão média do joelho de 119° e Subramanyam et al. 11 de 114°. Nossos resultados foram ligeiramente menores. O escore médio da AKS para fratura tipo V foi melhor do que o tipo VI, mas não estatisticamente significativo. Subramanyam et al. 11 também relataram o escore estatisticamente não significativo da sociedade do joelho entre as fraturas dos tipos V e VI. O escore médio da AKS para fraturas abertas e fechadas também não foi estatisticamente significativo.

Infecções no trajeto dos pinos foram observadas em 11 (21,15%) casos, os quais foram gerenciados com curativos regulares no trajeto dos pinos e um ciclo curto de antibióticos. Catagni et al. 21 relataram 23,73% de infecção no trajeto do pino. Elsoe et al. 24 relataram infecção no trajeto do pino em 33 dos seus 56 casos totais. Estes resultados foram semelhantes aos nossos. Não encontramos infecção profunda e osteomielite, e outros autores também relataram resultados semelhantes. 11 21 Mal alinhamento varo de 10° foi encontrado em 5 casos, resultado também semelhante aos demais achados. 1 3 11 21

Foi relatada a aplicação de placa dupla para as fraturas complexas do planalto tibial com resultados satisfatórios em casos devidamente selecionados. 25 26 Mas Bertrand et al. não relataram resultados estatisticamente diferentes entre ORIF e fixação externa híbrida em termos de consolidação, ADM do joelho e complicações. 27 A Sociedade Canadense de Trauma Ortopédico também relatou resultados ligeiramente melhores de fixadores externos circulares sobre fixadores internos. 28 Zhao et al. 29 observaram vantagens dos fixadores externos sobre as fixações internas.

A placa pré-contornada do sistema LISS pode não ser adequada para todos os casos, e também aumenta o risco de dor e infecção associadas ao implante. 21 30 Para países em desenvolvimento, estas placas também são muito caras, mas as estruturas Ilizarov são aplicáveis várias vezes, exceto os fios, o que também diminui a carga financeira para o paciente.

Conclusão

A técnica Ilizarov é uma das opções para o manejo de fraturas tibiais proximais complexas (tipos V e VI) nas quais a redução aberta e a fixação interna não são adequadas devido à cominuição grave e lesões nos tecidos moles. É uma modalidade de tratamento segura, eficiente e amigável aos tecidos moles. Permite fixação estável, reabilitação precoce, suporte precoce de peso e cuidados com lesões de tecido mole com uma taxa de complicações relativamente menor.