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. 2024 Aug 1;59(5):e789–e792. doi: 10.1055/s-0044-1787549

Kapandji-assisted Closed Reduction and Percutaneous K-wire Fixation for Proximal Humerus Fractures in Adolescents: A Technical Note

Florencia Turazza 1, Heloisa Zimmermann Faggion 2, Julio Javier Masquijo 1,
PMCID: PMC11624935  PMID: 39649048

Abstract

Proximal humerus fractures account for approximately 3 to 5% of all pediatric-adolescent fractures, with a higher incidence observed in older children, particularly between the ages of 10 and 15 years. Non-displaced or minimally displaced fractures can often be treated conservatively. However, the management of displaced or unstable proximal humerus fractures in adolescents may involve surgical intervention, with closed reduction and percutaneous pinning (CRPP) being commonly employed techniques. Closed reduction and percutaneous pinning is not without its challenges and potential difficulties. This article aims to describe a technique that can facilitate CRPP and minimize complications associated with this surgical approach.

Keywords: adolescents, closed reduction, humeral fractures, Kirschner wire

Introduction

Proximal humerus fractures account for approximately 3 to 5% of all pediatric fractures, with a higher incidence observed in older children, particularly between the ages of 10 and 15 years. 1 Male children tend to be more affected than females. These fractures commonly result from falls, sports-related injuries, or direct trauma to the shoulder region.

The management of proximal humerus fractures in adolescents depends on various factors, including fracture characteristics, age, and skeletal maturity. Non-displaced or minimally displaced fractures can often be treated conservatively with immobilization using slings or braces. However, displaced or unstable fractures in patients with a limited remodeling potential may require surgical intervention. Closed reduction and percutaneous pinning (CRPP) are commonly employed surgical techniques for the management of displaced or unstable proximal humerus fractures in adolescents. 2 3 4 While these procedures can be effective in achieving anatomical alignment and promoting fracture healing, they are not without challenges and potential difficulties. This article aims to describe a technique that can facilitate CRPP and minimize complications associated with this surgical approach.

Technical Description

The indications for surgical management of proximal humerus fractures are described in Table 1 . Reduction is considered for fractures that are displaced by more than 33% (Neer III or IV) or fractures exhibiting an angulation of over 40 degrees in patients who are within 2 years of reaching skeletal maturity (boys aged ≥ 14 years and girls aged ≥ 12 years). 5 The patient is positioned in the supine or modified beach chair position to allow orthogonal imaging ( Figs. 1 and 2 ). Subsequently, the entire upper extremity is draped. With the arm in adduction, 2 2.0-mm Kirschner wires are percutaneously inserted and advanced to the fracture site. In this position, it is easier to introduce pins than with the arm in abduction and rotation. It is crucial to avoid the axillary nerve during percutaneous placement of the pins. The nerve is located within 6 cm of the anterolateral aspect of the acromion, and the pins are placed distal to this site. Once the position of the pins has been confirmed radiographically, a closed reduction of the fracture is performed with traction, abduction, and rotation. If the reduction is deemed inadequate, a 2.5-mm Steinmann pin is used to facilitate the reduction (Kapandji technique). Occasionally, the periosteum or the long head of the biceps may interfere at the fracture site, requiring an open reduction through a deltopectoral approach. Once reduction is achieved, the pins are advanced, and the Steinmann pin is removed. It is important to avoid penetrating the articular surface with the Kirschner wires. Subsequently, tests are performed with continuous fluoroscopy for maximum internal and external rotation to assess stability and the final position of the pins. If signs of fracture instability are observed, a third 2.0-mm crossed pin is inserted. The wires are then cut, bent, and kept outside the skin, thus allowing for their removal in the office.

Table 1. Indications for surgical management of proximal humerus fractures in adolescents.

Indications
Open fractures
Fractures associated with neurovascular compromise
Skin tenting or risk of impending open fracture
Older children approaching skeletal maturity with displaced and angulated fractures
Polytrauma requiring early weight-bearing of the affected upper extremity
Ipsilateral extremity fractures (floating elbow)

Fig. 1.

Fig. 1

A) Clinical image and radiographs at initial presentation. B) Fluoroscopic images during closed reduction and percutaneous pinning. C) Anteroposterior and lateral radiographs at 3 months follow-up.

Fig. 2.

Fig. 2

Diagram showing the Kapandji-assisted closed reduction and percutaneous K-wire fixation for proximal humerus fractures.

Postoperatively, the affected limb is placed in a sling with a cushion to maintain a certain degree of abduction. The fracture is followed biweekly to assess healing, and the sling and pins are removed at 4 weeks in the office. Passive and progressive active shoulder range-of-motion exercises, including forward elevation and external rotation with the arm at the side, as well as pendulum exercises, are initiated following pin removal.

Discussion

The proximal humeral physis exhibits remarkable potential for remodeling, enabling significant tolerance for deformities in skeletally immature children. However, surgical intervention may be necessary in certain situations. This article presents a straightforward and effective technique that facilitates CRPP, minimizing the operative time and complications associated with this surgical approach ( Table 2 ).

Table 2. Recommendations on how to avoid common pitfalls in closed reduction and percutaneous pinning of proximal humerus fractures in adolescents.

Pitfalls How to avoid them
Axillary nerve injury The nerve is located within 6 cm of the anterolateral aspect of the acromion, and the pins should be placed distal to this site
Articular surface penetration Perform continuous fluoroscopy to assess the final position of the pins in all views
Loss of fixation Perform continuous fluoroscopy for maximum internal and external rotation to assess stability
Skin necrosis Evaluate the need of relaxing skin incisions at the site of pin insertion
Pin-site infection Prophylactic antibiotics, pin care, and close observation

The utilization of CRPP encounters two main challenges: 1) reduction, as controlling the proximal fragment becomes quite challenging due to muscle forces, and 2) fixation, since achieving the required oblique entry angle for pins to traverse the fracture may pose difficulties.

The closed reduction maneuver involves the application of axial traction, abduction, and external rotation to the arm. However, inserting K-wires in this position presents significant challenges due to the oblique entry angle required to traverse the fracture in hard cortical bone. To overcome this difficulty, the use of a drill guide has been proposed to ensure a more secure wire anchoring. Nonetheless, it is common for the pins to skive when attempting a distal-to-proximal trajectory. 6 Based on our experience, we have found that percutaneously placing 2 2.0-mm Kirschner wires until reaching the fracture with the arm in adduction is easier than introducing the pins in the reduction position. Once the appropriate position of the pins is confirmed using fluoroscopy, a closed reduction of the fracture is performed, and the pins are advanced into the epiphysis. Traditionally, if this maneuver does not achieve satisfactory reduction, one would perform an open reduction with a deltopectoral approach, which is not without risks. In our proposed technique, in situations in which the reduction is inadequate with closed maneuvers, a 2.5-mm Steinmann pin is employed to assist with the reduction using a Kapanji-type maneuver. This technique can aid in achieving proper alignment of the fracture avoiding an open reduction. Recently, Goldstein et al. 6 proposed the use of a blunt hemostat for similar purposes. This tool provides safe access to the fracture site, leverages the cortex of the distal fragment, and translates it to align with the proximal humerus.

Final Considerations

In summary, the majority of proximal humerus fractures in the pediatric-adolescent population can be managed without surgery owing to its remarkable remodeling potential. However, in cases in which angulation and displacement exceed the acceptable limits, our CRPP technique can provide a reliable approach for achieving satisfactory reduction and stable fixation. This method offers a reproducible means to address fractures that require surgical intervention.

Funding Statement

Suporte Financeiro Os autores declaram não ter recebido suporte financeiro de fontes públicas, privadas ou sem fins lucrativos para a condução deste estudo.

Financial Support The authors declare that they have not received financial support from public, private, or non-profit sources for the conduction of the present study.

Conflito de Interesses Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.

Comitê de Ética

Estudos de técnica cirúrgica não requerem aprovação pelos Comitês de Ética de nossas instituições.

Trabalho desenvolvido no Departamento de Ortopedia Pediátrica, Sanatorio Allende, Córdoba, Argentina.

Ethics Committee

The surgical technique type of study does not require IRB approval in our institutions.

Work carried out at the Department of Pediatric Orthopaedics, Sanatorio Allende, Córdoba, Argentina.

Referências

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Rev Bras Ortop (Sao Paulo). 2024 Aug 1;59(5):e789–e792. [Article in Portuguese]

Redução fechada assistida por Kapandji e fixação percutânea com fio de Kirschner em fraturas do úmero proximal em adolescentes: Nota técnica

Resumo

As fraturas proximais do úmero representam aproximadamente 3 a 5% de todas as fraturas pediátricas e em adolescentes, com maior incidência em crianças mais velhas, principalmente entre 10 e 15 anos de idade. Fraturas sem luxação ou com luxação mínima geralmente podem ser tratadas de forma conservadora. No entanto, o manejo das fraturas proximais do úmero com luxação ou instabilidade em adolescentes pode exigir intervenção cirúrgica; nesses casos, a redução fechada e a fixação percutânea (CRPP, na sigla em inglês) são as técnicas mais empregadas. A CRPP não é isenta de possíveis desafios e dificuldades potenciais. Este artigo tem como objetivo descrever uma técnica que pode facilitar a CRPP e minimizar as complicações associadas a esta abordagem cirúrgica.

Palavras-chave: adolescente, fio de Kirschner, fraturas do úmero, redução fechada

Introdução

As fraturas proximais do úmero são responsáveis por aproximadamente 3 a 5% de todas as fraturas pediátricas. A maior incidência é observada em crianças mais velhas, principalmente entre 10 e 15 anos de idade. 1 As crianças do sexo masculino tendem a ser mais acometidas do que as do sexo feminino. Essas fraturas são geralmente decorrentes de quedas, lesões esportivas ou traumatismos diretos na região do ombro.

O tratamento das fraturas proximais do úmero em adolescentes depende de vários fatores, incluindo características da fratura, idade e maturidade esquelética. Fraturas sem luxação ou com luxação mínima geralmente podem ser tratadas de forma conservadora com imobilização usando tipoias ou cintas. Entretanto, fraturas com luxação ou instabilidade em pacientes com potencial limitado de remodelamento podem necessitar de intervenção cirúrgica. A redução fechada e a fixação percutânea (CRPP) são técnicas cirúrgicas comumente empregadas para o tratamento de fraturas proximais do úmero com luxação ou instabilidade em adolescentes. 2 3 4 Embora esses procedimentos possam ser eficazes na obtenção do alinhamento anatômico e na promoção da consolidação da fratura, eles apresentam desafios e possíveis dificuldades. Este artigo tem como objetivo descrever uma técnica que pode facilitar a CRPP e minimizar as complicações associadas a esta abordagem cirúrgica.

Descrição da técnica

A Tabela 1 descreve as indicações para o tratamento cirúrgico das fraturas proximais do úmero. A redução é considerada em fraturas com desvio superior a 33% (Neer III ou IV) ou angulação superior a 40 graus em pacientes até 2 anos antes de atingir a maturidade esquelética (meninos com idade ≥ 14 anos e meninas com idade ≥ 12 anos). 5 O paciente é posicionado em decúbito dorsal ou em cadeira de praia modificada para permitir a obtenção de imagens ortogonais ( Figs. 1 e 2 ). Subsequentemente, todo o membro superior é preparado com campo cirúrgico. Com o braço em adução, 2 fios de Kirschner de 2,0 mm são inseridos de forma percutânea e avançados até o sítio da fratura. Nesta posição, é mais fácil introduzir os pinos do que com o braço em abdução e rotação. É crucial evitar o nervo axilar durante a colocação percutânea dos pinos. O nervo está localizado a 6 cm da face anterolateral do acrômio e os pinos são colocados distalmente a esse ponto. Após a confirmação radiográfica da posição dos pinos, é realizada a redução fechada da fratura com tração, abdução e rotação. Caso a redução seja considerada inadequada, utiliza-se um pino de Steinmann de 2,5 mm para facilitar a redução (técnica de Kapandji). Ocasionalmente, o periósteo ou a cabeça longa do bíceps podem interferir no sítio da fratura, com necessidade de redução aberta por via deltopeitoral. Depois da redução, os pinos são avançados e o pino de Steinmann é removido. É importante evitar a penetração dos fios de Kirschner na superfície articular. A seguir, há realização de fluoroscopia contínua para observação da rotação interna e externa máxima e avaliação da estabilidade e da posição final dos pinos. Na presença de sinais de instabilidade da fratura, um terceiro pino cruzado de 2,0 mm é inserido. Os fios são então cortados, dobrados e mantidos fora da pele, permitindo sua retirada no consultório.

Tabela 1. Indicações para o tratamento cirúrgico de fraturas do úmero proximal em adolescentes.

Indicações
Fraturas expostas.
Fraturas associadas a comprometimento neurovascular.
Elevação cutânea ou risco iminente de fratura exposta.
Crianças mais velhas, próximas à maturidade esquelética, com fraturas com luxações e anguladas.
Politraumatismo com necessidade de carga de peso precoce no membro superior acometido.
Fraturas ipsilaterais de membro (cotovelo flutuante).

Fig. 1.

Fig. 1

A) Imagem clínica e radiografias à apresentação inicial. B) Imagens fluoroscópicas durante a redução fechada e a fixação percutânea. C) Radiografias anteroposterior e em perfil aos 3 meses de acompanhamento.

Fig. 2.

Fig. 2

Diagrama mostrando a redução fechada assistida por Kapandji e a fixação percutânea com fio de Kirschner em fraturas proximais do úmero.

No período pós-operatório, o membro acometido é colocado em tipoia acolchoada para manter certo grau de abdução. A fratura é acompanhada quinzenalmente para avaliação da cicatrização e a tipoia e os pinos são removidos após 4 semanas no consultório. Exercícios passivos e progressivos ativos de amplitude de movimento do ombro, incluindo elevação para frente e rotação externa com o braço ao lado, bem como exercícios de pêndulo, começam depois da remoção do pino.

Discussão

A fise proximal do úmero apresenta notável potencial de remodelação, com tolerância significativa a deformidades em crianças com esqueleto imaturo. No entanto, a intervenção cirúrgica pode ser necessária em determinadas situações. Este artigo apresenta uma técnica simples e eficaz que facilita a CRPP, minimizando o tempo operatório e as complicações associadas a esta abordagem cirúrgica ( Tabela 2 ).

Tabela 2. Recomendações para evitar os desafios comuns na redução fechada e colocação percutânea de pinos em fraturas do úmero proximal em adolescentes.

Desafios Como evitar
Lesão do nervo axilar O nervo está localizado a 6 cm da face anterolateral do acrômio e os pinos devem ser colocados distalmente a esse ponto.
Penetração da superfície articular Realização de fluoroscopia contínua para avaliação da posição final dos pinos em todas as projeções.
Perda de fixação Realização de fluoroscopia contínua em rotação interna e externa máxima para avaliação da estabilidade.
Necrose cutânea Avaliação da necessidade de incisões de relaxamento cutâneo no sítio de inserção do pino.
Infecção no sítio do pino Administração de antibióticos profiláticos, cuidados com pinos e observação atenta

A utilização da CRPP é associada a dois desafios principais: 1) a redução, pois o controle do fragmento proximal é bastante difícil devido às forças musculares e 2) a fixação, uma vez que alcançar o ângulo de entrada oblíquo necessário para que os pinos atravessem a fratura pode representar dificuldades.

A manobra de redução fechada requer a aplicação de tração axial, abdução e rotação externa do braço. No entanto, a inserção de fios de Kirschner nessa posição apresenta desafios significativos devido ao ângulo de entrada oblíquo necessário para atravessar a fratura no osso cortical duro. Para superar essa dificuldade, foi proposto o uso de uma guia de perfuração para garantir uma ancoragem mais segura do fio. No entanto, é comum que os pinos deslizem ao tentar uma trajetória distal-proximal. 6 Com base em nossa experiência, constatamos que a colocação percutânea de dois fios de Kirschner de 2,0 mm até atingir a fratura com o braço em adução é mais fácil do que a introdução dos pinos na posição de redução. Uma vez confirmada a posição adequada dos pinos à fluoroscopia, é realizada uma redução fechada da fratura e os pinos são avançados na epífise. Tradicionalmente, se essa manobra não obtivesse redução satisfatória, seria realizada uma redução aberta com abordagem deltopeitoral, o que não é isento de riscos. Na técnica proposta, nas situações em que a redução é inadequada em manobras fechadas, utiliza-se um pino de Steinmann de 2,5 mm para auxiliar a redução com uma manobra de tipo Kapanji. Essa técnica pode auxiliar a obtenção do alinhamento adequado da fratura, evitando a redução aberta. Recentemente, Goldstein et al. 6 propuseram o uso de uma pinça hemostática romba para fins semelhantes. Esse instrumento permite o acesso seguro ao sítio da fratura, alavanca o córtex do fragmento distal e o translada para alinhamento com o úmero proximal.

Considerações finais

Em resumo, a maioria das fraturas proximais do úmero na população pediátrica e adolescente pode ser tratada sem cirurgia devido ao seu notável potencial de remodelação. Contudo, nos casos em que a angulação e o deslocamento excedem os limites aceitáveis, a nossa técnica de CRPP pode ser uma abordagem fiável para alcançar uma redução satisfatória e uma fixação estável. Este método é um meio reprodutível para tratamento de fraturas que exigem intervenção cirúrgica.


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