La fijación de fracturas por tornillos y placas de huesos ha sufrido modificaciones y mejoras de diseño durante los años actuales. Friedrich Pauwels aplicó por primera vez el principio de la banda de tensión en no uniones y la fijación de fracturas. Este principio de ingeniería se aplica al cambio de fuerzas de tracción a fuerzas de compresión en el lado convexo de un hueso cargado excéntricamente. Esto se puede hacer colocando una banda de tensión (placa ósea) a través de la fractura en el lado de tensión (o convexo) del hueso. Las fuerzas de tensión son contrarrestadas por la banda de tensión en este sitio y se transforman en fuerzas de compresión. Si la placa se aplica al lado de compresión (o cóncavo) del hueso, es posible doblarse, fatigarse y no pasar. Por lo tanto, un principio básico del revestimiento de la banda de tensión es que debe aplicarse al lado de tensión del hueso para que el hueso mismo pueda recibir las fuerzas de compresión.

Las placas ofrecen los beneficios de la reducción anatómica de la fractura con técnicas abiertas y estabilidad para la función principal de las unidades de tendones musculares y articulaciones, sin embargo, deben asegurarse de soportar un peso prematuro. Las desventajas de la fijación de la placa incluyen protección contra el estrés y osteoporosis debajo de una placa, el riesgo de refractura ósea después de su extracción, irritación de la placa y, en algunos casos raros, una reacción inmunológica. Las placas neutralizan las fuerzas deformantes que no pueden ser contrarrestadas únicamente por tornillos. Las placas requieren contrarrestar para mantener la estabilidad óptima de la reducción de fracturas. La aplicación de los tornillos para huesos también es crítica, ya que una secuencia o ubicación inadecuada provocará desplazamiento o cizallamiento y pérdida de reducción.

Un investigador llamado Danis fue la primera persona en diseñar y usar un sistema de compresión longitudinal rígido que termina en la curación de fracturas sin la formación de un callo visible. Este tipo de enchapado rígido estándar promueve la curación principal a través de la compresión directa de la placa al hueso con o sin un compresor extraíble y ahora se llama técnica AO / ASIF (ASIF: Asociación para el estudio de la fijación interna). Estas técnicas se basan en la fuerza axial generada por el par de inserción de las cabezas esféricas de los tornillos para comprimir la placa hasta el hueso. Cabe señalar que no todos los dispositivos de recubrimiento dependen de esta técnica de compresión. Por ejemplo, en el caso de fracturas conminutas, los tirafondos ofrecen la compresión esencial a través de la obtención del fragmento de hueso distal.

Aunque inherentemente estables, los DCP incluso tienen algunas desventajas importantes. Estos son: el daño causado al tejido vascular adyacente al hueso, la flexión requerida antes de la inserción quirúrgica, y lo más importante es la protección contra el estrés en el hueso subyacente. Algunos investigadores aconsejan que la necrosis relacionada con la insuficiencia vascular, debido al uso de placas óseas, es la causa principal del aumento de la porosidad ósea. Entonces, para disminuir el daño de los tejidos blandos, los investigadores buscaron el uso de dispositivos de placas que limiten la parte de contacto entre la placa y el hueso. Una variación del DCP, llamada LC-DCP o sistemas DCP de compresión bloqueada, ofrece estabilidad a través de cabezas de tornillo cónicas bloqueadas, mientras que limita la parte de contacto de la placa ósea. Otra técnica que generalmente se usa para reducir la protección contra el estrés es limitar la distinción entre la rigidez de la placa y el hueso utilizando materiales de revestimiento más flexibles.

Los primeros implantes consistieron principalmente en acero inoxidable. Es interesante notar que todavía hay mucho debate entre el uso de sistemas completamente rígidos y sistemas con mayor flexibilidad de material. Algunos investigadores confían en que un pequeño volumen de micro-movimiento en el sitio de la fractura fomenta la curación más rápida de la fractura, ya que en este caso se puede hacer una combinación de curación primaria y secundaria. Como es un concepto bien aceptado, la rigidez a la flexión se basa tanto en las propiedades del material como en la sección transversal del dispositivo de recubrimiento. En términos de materiales, los dispositivos de aleación de titanio menos rígidos con resistencia múltiple a la corrosión han demostrado ser útiles y están comenzando lentamente a reemplazar los dispositivos de acero inoxidable que anteriormente dominaban el mercado. La prueba experimental revela una tendencia creciente hacia la aceptación general de sistemas más flexibles, porque se reduce el nivel de protección contra tensiones.

Los diseños de placas específicas incluyen placas tubulares, placas de compresión dinámica (DCP), placas en forma “T” y “L”, placas de bloqueo de fragmentos grandes, placas de reconstrucción, placas de compresión de bloqueo (LCP), placa de tibia distal, placas de compresión de bloqueo (LCP), LC-LCP. Los diferentes diseños y tipos de placas se pueden agrupar funcionalmente en cuatro categorías:

Placas de compresión, placas de contrafuerte, placas de neutralización y placas de puente.

Las placas de neutralización no parecen ser un tipo específico de placas; sin embargo, la neutralización se refiere a cómo funciona una placa en la fijación de la fractura. Una placa de neutralización disminuye las fuerzas de carga en una fractura al abarcar la fractura y transferir las fuerzas de carga por la placa en lugar de a través del sitio de la fractura. Las placas de neutralización se utilizan junto con la fijación interfragmentaria del tornillo y neutralizan las fuerzas de torsión, corte y flexión. Normalmente se usan en una fractura con un tipo de cuña o un fragmento de mariposa después de la fijación con tornillos interfragmentarios de la parte de la cuña de la fractura. La estabilidad de la placa mejora considerablemente con el tornillo interfragmentario. Las fracturas comunes fijadas con placas de neutralización son fracturas en cuña del cúbito, radio, húmero y peroné.

Las placas de compresión están indicadas para usar compresión en fracturas. La placa de compresión estándar se indica principalmente como una placa de compresión dinámica (DCP), que es un nombre inapropiado ya que estas placas ofrecen compresión estática a una fractura. Los orificios de la placa tienen bordes inclinados en el lado del orificio distal de la fractura. Se puede insertar un tornillo para huesos dentro del orificio en el extremo que está cerca de la fractura. Esto bloqueará la placa al hueso sin mover el hueso con respecto a la placa. Así es como se insertó el tornillo para huesos a la derecha de la placa ortopédica. Los tornillos para huesos en el lado izquierdo de la placa se insertan en el extremo más alejado del orificio con el vástago del tornillo tocando el extremo más lejano. A medida que se inserta el tornillo, la cabeza será forzada hacia la derecha por la pendiente en el orificio, haciendo que el hueso se mueva y su tornillo enganchado hacia la fractura se comprima.

Las placas de contrafuerte se usan para sostener rígidamente fracturas en el lugar en la punta de los huesos largos, particularmente en el tobillo y la rodilla, donde el sitio de la fractura experimenta grandes fuerzas compresivas y de otro tipo. Para ofrecer una fijación adecuada, estas placas se ensanchan y se contornean cuidadosamente en el extremo de la articulación de la placa ósea. Por eso, las placas de contrafuerte se denominan placas periarticulares. Las superficies periarticulares del hueso largo son complejas con numerosas superficies en cada articulación. Las placas de contrafuerte están contorneadas a una superficie (anterior, lateral, medial, etc.), y se pueden requerir numerosos diseños de placa para una región periarticular individual. Hay varias placas de contrafuerte, y algunas de las configuraciones más comunes son placas con forma de T, L y con forma de extremo con bulbo. La parte periarticular contorneada de la placa ofrece una configuración tridimensional a estas placas. Las placas de compresión niegan las fuerzas de flexión, torsión, corte y crean compresión en el lugar de la fractura, ya sea a través de agujeros de autocompresión especialmente diseñados dentro del diseño de placa de compresión dinámica (DCP). Estos agujeros ejercen compresión a través de la traslación de la placa porque el tornillo la engancha.