Biomechanics of Fracture Fixation.

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Abstract

[Indexed for MEDLINE] 4. Unfallchirurgie (Heidelb). 2025 Dec;128(12):900-906. doi: 10.1007/s00113-025-01628-0. Epub 2025 Sep 3. [Polyaxial angle stability]. [Article in German; Abstract available in German from the publisher] Lenz M(1), Rocci M(2), Altmann M(2), Gueorguiev B(3). Author information: (1)Klinik für Unfall‑, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Jena, Jena, Deutschland. (2)Synthes GmbH, Johnson & Johnson MedTech, Zuchwil, Schweiz. (3)AO Research Institute Davos, Clavadelerstrasse 8, 7270, Davos, Schweiz. boyko.gueorguiev@aofoundation.org. Polyaxial screw systems are the state of the art in the field of fracture fixation. In contrast to conventional monoaxial systems, the polyaxial constructs enable variable screw angulation, enhancing the adaptability of plate-screw configurations in different surgical scenarios and different anatomical circumstances. This article provides a comprehensive overview of the functional principles, clinical applications and inherent limitations of polyaxial stability. The conventional monaxial technology restricts screw positioning, potentially compromising fixation in some fracture situations or anatomical regions. In contrast, polyaxial systems enable adapted screw placement, addressing specific requirements arising during surgery. Various locking mechanisms based on friction, deformation, thread forms and engagement techniques, play crucial roles in achieving stability. The article discusses the key currently used technologies, their mechanical characteristics and comparative behavior as the biomechanical interaction between screws and plates is crucial for achieving maximum stability and preventing failure modes that could compromise fracture healing. This article emphasizes that while polyaxial systems offer enhanced fragment-specific screw positioning, their successful application relies on careful surgical technique and an understanding of the mechanics involved. By integrating insights from clinical experiences, biomechanics, and the literature, we aim to raise awareness and support decision-making in fracture management using polyaxial systems. Ultimately, the article advocates a balanced understanding of both the benefits and challenges associated with polyaxial fracture fixation in modern orthopedic trauma surgery. Publisher: Polyaxiale Schraubensysteme sind der Stand der Technik in der Frakturversorgung. Im Gegensatz zu konventionellen monoaxialen Systemen bieten diese variable Schraubeneinstellungen, was die Anpassungsfähigkeit der Platten-Schrauben-Konfigurationen in unterschiedlichen chirurgischen Szenarien und bei unterschiedlichen anatomischen Gegebenheiten verbessert. Der vorliegende Beitrag bietet einen Überblick über die Funktionsprinzipien, klinischen Anwendungen und Einschränkungen der polyaxialen Stabilität. Während monoaxiale Systeme die Schraubenpositionierung einschränken können, ermöglichen polyaxiale Systeme eine angepasste Platzierung, die spezifische Anforderungen während des Eingriffs berücksichtigt. Verschiedene Verriegelungsmechanismen, basierend auf Reibung, Deformation, Gewindeformung und Verklemmung, sorgen für Stabilität. Die biomechanische Interaktion zwischen Schrauben und Platten ist für die Stabilität entscheidend. Wir diskutieren die derzeit verwendeten Technologien, ihre mechanischen Eigenschaften und vergleichen ihr Verhalten. Durch Erkenntnisse aus klinischen Erfahrungen, Biomechanik und Literatur wollen wir die Entscheidungsfindung im Frakturmanagement mit polyaxialen Systemen unterstützen. Der Beitrag beleuchtet sowohl die Vorzüge als auch die Einschränkungen der polyaxialen Frakturfixierung in der zeitgenössischen Orthopädie und Traumatologie. © 2025. The Author(s), under exclusive licence to Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature. DOI: 10.1007/s00113-025-01628-0