Pertrochantäre Femurfrakturen

Transkript

1 Leitthema Unfallchirurg : DOI /s Online publiziert: 9. Juni 2011 Springer-Verlag 2011 Redaktion F. Gebhard, Ulm F. Bonnaire T. Lein P. Bula Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie, Städtisches Klinikum Dresden-Friedrichstadt, Akademisches Lehrkrankenhaus der TU Dresden Pertrochantäre Femurfrakturen Anatomie, Biomechanik und Wahl der Implantate Die anatomischen Vorgaben des proximalen Femurs und der Aufbau des Hüftgelenks beinhalten einige Besonderheiten, die für die Frakturentstehung aber auch für die Frakturversorgung eine wichtige Rolle spielen. Der Kollodiaphysenwinkel ermöglicht durch die Achsenabweichung der Kopf-Hals-Region von der Schaftrichtung eine Hebelwirkung für die abduzierende und adduzierende Muskulatur, sowie für Ante- und Retroflexion des Oberschenkels und die Rotationsbewegungen im Hüftgelenk. Zusätzlich entsteht durch diese Winkelformation eine Verlagerung der Muskelangriffspunkte vom Bewegungszentrum nach lateral und es resultiert somit eine besondere biomechanische Beanspruchung dieser Region. Der Antetorsionswinkel beinhaltet die Torsion der Einheit aus Femurkopf, Schenkelhals und Trochantermassiv gegenüber der queren Kondylenachse des distalen Femurs und beeinflusst damit auch die Kniefunktion, v. a. die Patellastabilität (. Abb. 1). Beide Winkel sind variabel, bedürfen jedoch für die Rekonstruktion einer trochantären Fraktur einer besonderen Beachtung durch den Operateur. Durch die laterale Auslagerung des Trochanter major vom Drehzentrum des Hüftgelenks entstehen im Falle einer Fraktur dislozierende Biegekräfte im Trochanterbereich mit Neigung zur Varisierung und Flexion. Diese anatomische Situation ermöglicht allerdings auch eine intramedulläre Stabilisierung der trochantären Frakturen mittels stabiler Kraftträger. Bei den modernen Verfahren kann der intramedulläre Kraftträger mit einer winkelstabilen (im Idealfall rotations- und winkelstabilen) Kopf-Hals- Komponente verbunden werden, sodass eine hohe Belastbarkeit resultiert. Einfache pertrochantäre Frakturen stützen sich nach der Reposition in aller Regel so gut ab, dass auch extramedulläre Kraftträger eine volle Belastungsstabilität garantieren können. Mit zunehmend distalem Frakturverlauf und intertrochantärer Trümmerzone entsteht eine Rotationsinstabilität und Drehpunktverlagerung der Frakturzone nach lateral und kaudal und die dislozierenden Kräfte nehmen zu. Diese Frakturen (A2 und A3 der AO- Klassifikation) profitieren von einer intramedullären und rotationssicheren Stabilisierung. Der intramedulläre Kraftträger kann durch das Rohr-im-Rohr-Prinzip die deformierenden Kräfte am Schaft besser neutralisieren als eine lateral angebrachte Platte, die auf Zugspannung beansprucht wird und über die Schraubenfixierung am Femurschaft ausreißen kann. E Der zentrale Kraftträger im Kopf-/Halsfragment sollte zur Vermeidung von Hebelwirkungen zentral eingebracht werden. Damit ist gewährleistet, dass er die physiologischen Kräfte in idealer Weise übernimmt. Anatomie und biomechanische Grundlagen der Frakturversorgung Am proximalen Femur sind zwei Winkelbildungen anatomisch vorgegeben: der Kollum-Diaphysen-Winkel, der zwischen 125 und 150 variieren kann und der Ante torsionswinkel, der vom negativen Bereich bis auf 35 Antetorsion schwankt (. Abb. 1, 2, 3). Mit dieser Anordnung ist eine Beweglichkeit des Hüftgelenks in allen Ebenen durch das nach lateral versetzte Insertionszentrum der pelvitrochantären Muskulatur am Trochanter major möglich. Hier setzen die abduzierenden und außenrotierenden Muskeln wie die Mm. glutei, M. piriformis, Mm. gemelli sowie die Mm. obturatorii und der M. quadratus femoris als Hüftstrecker dorsolateral an. Die Flexion wird von ventral gelegenen Muskeln wie dem M. iliopsoas, M. rectus, M. sartorius und dem M. tensor fascia latae verwirklicht, während der M. gluteus, der M. semimembranosus, M. semitendinosus, M. biceps femoris und ein Teil der Außenrotatoren die Extension übernehmen. Die Adduktoren bewerkstelligen in Verbindung mit einigen Außenrotatoren in erster Linie die Adduktion [20]. Je nach Frakturverlauf prägt die Muskulatur die resultierende Dislokation. Für zentral gelegene Frakturen (Schenkelhalsfrakturen, pertrochantäre Frakturen) resultiert in der Regel eine Anteversion des Kopf-Hals-Fragments. Bei weiter lateral gelegenen Frakturzentren überwiegt deren Dislokation Der Unfallchirurg

2 Leitthema Abb. 1 8 Wesentliche Achsenverhältnisse am Bein: Die Belastungsachse hat eine Abweichung von der Femurschaftachse. Dadurch resultieren der Lateralversatz des Trochanter major als Muskelansatz und die exzentrischen Kräfte am proximalen Femur (a). Die Antetorsion des proximalen Femurs ist individuell sehr verschieden und liegt in der Regel bei (b). Auch negative Winkel sind möglich (vgl. Text) nach dorsal. Dabei spielt der M. iliopsoas und sein Funktionserhalt eine wesentliche Rolle. In allen Fällen resultiert eine Außenrotation des distalen Fragments. Für die Reposition der Frakturen gilt es, ein entsprechendes Gegenmanöver zur Dislokation zu entwickeln um die anatomische Stellung wieder herzustellen und diese zu fixieren. Wird keine anatomische Reposition erreicht, greifen die resultierenden Kräfte exzentrisch im Frakturbereich an, was zwangsläufig zu einer Überbeanspruchung von Knochen und Implantat führt. Das Implantat im Kopf- Hals-Fragment sollte zur Vermeidung von exzentrisch angreifenden Kräften zentral in der Schenkelhalsachse liegen und möglichst bis subchondral eingebracht sein, um eine hohe Ausreißfestigkeit zu erreichen. E Liegt der Kraftträger in den oberen und lateralen Quadranten des Femurkopfes wird er exzentrisch belastet und reißt in der Regel aus. Der Trochanter major dient nicht nur als Muskelansatz sondern nimmt auch Kräfte über den Tractus iliotibialis und die Muskulatur auf, die eine Druckbelastung mit Richtung nach zentral bewirken [6]. Dadurch wirkt sein Erhalt wesentlich den natürlichen, dislozierenden, mediolateral wirkenden Kräften entgegen. Es ist also aus Gründen der Wiederherstellung des Muskelgleichgewichts als auch der Stabilität absolut notwendig, den Trochanter major zu erhalten und zu rekonstruieren. Dagegen spielt die Refixation des Trochanter minor eine eher untergeordnete Rolle. Die deformierenden Kräfte am Hüftgelenk sind aufgrund der oben aufgeführten Konstellation groß und werden bei Vollbelastung auf das 3- bis 3,5-fache des Körpergewichts eingeschätzt, beim Stolpern auf bis zum 7-fachen des Körpergewichts [19]. Auch bei einfachen Bewegungen wie dem Anheben des Beins resultieren hohe Kräfte. Aus diesem Grund müssen die Implantate eine hohe Belastbarkeit garantieren. Aus der anatomischen Vorgabe des Kollum-Diapysen-Winkels ergeben sich zwei unterschiedliche Achsen: die Tragachse des Beins (Mikulicz), die durch das Drehzentrum des Hüftkopfes und die Mitte der Kondylen zur Mitte des oberen Sprunggelenks verläuft und die Schaftachse des Oberschenkels, die einen Winkel von etwa 9 miteinander bilden. Die resultierende Kraft, die vom Rumpf und Becken auf den Oberschenkel übertragen wird, verläuft wiederum durch das Hüftkopf(dreh)zentrum und bildet mit der Vertikalen einen Winkel von 16. Sie verläuft nicht parallel zur Schenkelhalsachse, die je nach KD-Winkel zur Schaftachse bildet. Der Winkel von resultierender Kraft F r und Schaft addiert beide Abweichungen und liegt bei 25. Aus dieser Konstellation wird deutlich, dass kräftige exzentrische Kräfte am hüftnahen Femur angreifen und unterschiedliche Hebelmomente in Abhängigkeit von der Frakturlokalisation resultieren: je weiter lateral das Frakturzentrum liegt, desto größer wird der Kopf-Hals-Hebelarm und desto stabiler muss das Implantat sein, um die Kräfte zu neutralisieren. Grundsätzlich resultieren aber immer Druckkräfte medial der Schaftachse und Zugkräfte lateral davon (. Abb. 2, 3). Für ein Implantat heißt dies, dass neben anderen Anforderungen diese Kräfte bis zur Heilung sicher übernommen werden müssen. Da mit Verlagerung des Drehzentrums des Bruches nach lateral größere Zugkräfte an der Außenseite des Femurs auftreten, ist bei intertrochantären und subtrochantären Frakturen ein Nagel mit seinem Rohr-im-Rohr- Prinzip grundsätzlich die bessere Lösung. Bei medialen Schenkelhalsfrakturen und stabilen pertrochantären Frakturen sind die lateralen Zugkräfte begrenzt und können mit einer extramedullären Platte mit 2 Schrauben ausreichend stabil und sicher versorgt werden. Wesentlich für die Ausrisskraft im Kopf-Hals-Fragment ist, dass der Kraftträger möglichst subkortikal und zentral in der Achse dieses Fragments zu liegen kommt. Dies ist wichtig für den Halt in der dichtesten Spongiosastruktur und auch für die Übernahme der Kräfte vom Becken aus. Hier sollte nach neueren Erkenntnissen ein exzentrischer Kraft angriff vermieden werden, um Ausrissbewegungen zu minimieren. Voraussetzung hierfür ist die korrekte Wiederherstellung des Antetorsionswinkels und das Vermeiden einer Varusreposition [11]. Neben diesen grundsätzlichen biomechanischen Tatsachen gibt es noch andere wichtige Gesichtspunkte hinsichtlich der Implantatwahl: die Frakturen haben eine unterschiedliche Richtung der Haupt instabilität. Diese ist wesentlich für die Heilung, da die Fragmente in dieser Richtung dynamisch aufeinander zukommen können müssen, um zu heilen. 492 Der Unfallchirurg

3 Zusammenfassung Abstract Unfallchirurg : Springer-Verlag 2011 DOI /s F. Bonnaire T. Lein P. Bula Pertrochantäre Femurfrakturen. Anatomie, Biomechanik und Wahl der Implantate Zusammenfassung Das Ziel einer jeden operativen Versorgung einer pertrochantären Femurfraktur sollte das Erreichen einer stabilen Osteosynthese sein, die es ermöglicht den Patienten frühzeitig, möglichst unter Vollbelastung, zu mobilisieren. Dies ist umso wichtiger, da es sich bei den betroffenen Patienten in der Regel um ältere Menschen mit entsprechenden Komorbiditäten handelt, für die eine längere Immobilisation zur vitalen Bedrohung werden kann. Die anatomischen Vorgaben des proximalen Femurs und der Aufbau des Hüftgelenks beinhalten einige Besonderheiten, die sowohl für die Frakturentstehung als auch für die Frakturversorgung eine wichtige Rolle spielen. Bei der Reposition und Frakturstabilisierung müssen insbesondere der Kollodiaphysen- und der Antetorsionswinkel beachtet werden, um das funktionelle Zusammenspiel von Hüft- und Kniegelenk nicht zu behindern. Einfache pertrochantäre Frakturen stützen sich nach der Reposition in aller Regel so gut ab, dass auch extramedulläre Kraftträger eine volle Belastungsstabilität garantieren können. Mit zunehmend distalem Frakturverlauf und intertrochantärer Trümmerzone entsteht eine Rotationsinstabilität und eine Drehpunktverlagerung des Bruchbereichs nach lateral und kaudal mit Zunahme der dislozierenden Kräfte. Diese Frakturen (A2 und A3 der AO-Klassifikation) profitieren von einer intramedullären und rotationssicheren Stabilisierung. Prinzipiell besteht als eine mögliche Versorgungsoption bei einer pertrochantären Fraktur des alten Patienten mit relevanter Koxarthrose auch die Möglichkeit der primären Implantation einer Hüfttotalendoprothese. Dieses Vorgehen kann jedoch nur bei den stabilen Frakturformen empfohlen werden. Je mehr die mediale Abstützung im Bereich des proximalen Femurs zerstört ist, umso schwieriger wird es, eine Hüftendoprothese mit gutem Offset ohne Varusfehlstellung und Rotationsfehler primär in der Fraktursituation zu implantieren. Die aktuelle Studienlage legt v. a. Nachteile wegen erhöhter Komplikationen bei diesen Patienten an den Tag, sodass bei instabilen Fraktursituationen im Wesentlichen primär die Osteosynthese zur Frakturversorgung Anwendung finden sollte und die Implantation eines notwendigen Hüftgelenkersatzes erst nach eingetretener Frakturheilung durchgeführt wird. Schlüsselwörter Pertrochantäre Femurfraktur Anatomie Biomechanik Osteosynthese Hüftendoprothese Trochanteric femoral fractures. Anatomy, biomechanics and choice of implants Abstract The objective of any surgical care of a trochanteric femoral fracture should be the achievement of a stable osteosynthesis that allows early full weight-bearing mobilisation of the patient, because long-term immobilisation soon becomes a vital threat to the affected patients who are usually elderly with correlating comorbidities. The anatomical references of the proximal femur and the structure of the hip joint contain some specifics that play an essential role in the incurrence of a trochanteric femoral fracture and the planning of the osteosynthesis as well. With reposition and fracture stabilisation particular importance must be attached to the collo-diaphyseal and the antetorsion angle so that they do not interfere with the functional interaction of the hip and knee joint. Uncomplex trochanteric fractures ordinarily stabilise sufficiently after reposition so that even an extramedullary implant can ensure full weight-bearing stability. With evermore distal fracture course and intertrochanteric comminution zone, rotational instability and pivot transfer of the fracture area to lateral and caudal are followed by an increase of the dislocating forces. These kinds of fractures (A2 and A3 according to the AO/ASIF classification) profit from an intramedullary and rotationally stable osteosynthesis. Basically primary total hip arthroplasty is a potential option for surgical care of a trochanteric fracture in elderly patients with relevant coxarthrosis. However this procedure can only be recommended in cases of a stable uncomplex fracture. The more the medial interlocking of the proximal femur is destroyed the more difficult it will be to primarily implant a total hip prosthesis with good offset and without a varus and rotational failure in the fracture zone. The current studies in the main show disadvantages due to increased complications in these patients, so that in cases of an unstable trochanteric fracture a primary osteosynthesis should be performed followed by total hip arthroplasty after fracture consolidation has occurred. Keywords Trochanteric femoral fracture Anatomy Biomechanics Osteosynthesis Hip arthroplasty Der Unfallchirurg

4 Leitthema Abb. 2 9 Die resultierende Kraft wird vom Becken auf den Oberschenkel übertragen und hat einen Winkel zur Vertikalen von 16 (roter Pfeil). Die Schaftachse weicht 9 von der Femurachse ab. Dadurch resultiert eine exzentrische Kraft mit einem Winkel von 25 in der Hauptbelastungsphase des Gehens. Der Kollum- Diaphysen-Winkel liegt zwischen 120 und 140, in der Regel um 126. Die Achse des Schenkelhalses ist nicht identisch mit der Kraftresultierenden, sondern weicht erheblich ab, wodurch regelmäßig Hebelwirkungen entstehen. Je weiter lateral der Drehpunkt der Fraktur liegt, desto größer wird die Hebelkraft Abb. 3 8 Größenverhältnisse der Kräfte am Femur unter Berücksichtigung der Muskelkräfte: Medial der Femurachse wird das Femur auf Druck, lateral auf Zug belastet (blauer Pfeil Zugkräfte am Femur, schwarze Linie Druckkräfte) Wir unterscheiden eine mediolaterale, eine kraniokaudale und eine Rotationsinstabilität. Grundsätzlich sind alle dislozierten Frakturen rotationsinstabil. Diese Rotation sollte von jedem Implantat neutralisiert werden. Nur perfekt reponierte Schenkelhalsfrakturen und pertrochantäre Frakturen ohne Trümmerzone sind nach der Reposition rotationsstabil. E Mit zunehmender Trümmerzone steigt die Rotationsinstabilität. Die mediolaterale Instabilität braucht eine mediolaterale Dynamik im Heilungsprozess (Gleitschraube oder -klinge) und bei Fragmentierung im Trochanterbereich eine Begrenzung der Lateralisation des Kopf-Hals-Fragments, die in der Regel vom Nagel gewährleistet wird. Die zephalokaudale Instabilität benötigt eine zephalokaudale Dynamik zur Heilung (dynamische Schaftverriegelung), sonst kann ein Bruch im subtrochantären Bereich (A3) nicht heilen, und der Nagel läuft Gefahr im Durchlass für den zentralen Kraftträger zu brechen. Ein weiterer Gesichtspunkt, den es zu beachten gilt, betrifft den Ausbruch der sog. lateralen Wand: entweder durch die Fraktur selbst oder durch das Einbringen des Implantats kommt es zu einem Ausbruch des Trochanter-major-Fragments kranial der Eintrittstelle für den zentralen Kraftträger im Kopf-Hals-Fragment. Dadurch verliert ein Nagel die proximale Führung und bei einer Platte nehmen die Zugkräfte zu (. Abb. 4). Um dieses Problem zu lösen, sind einige Versuche gemacht worden, die laterale Wand abzustützen und zu sichern, z. T. auch mit minimal-invasiven Ansätzen (Godfrey-Platte). Die Operationstechnik ist jedoch so diffizil, dass sich diese Platten im Alltag nicht durchgesetzt haben. Ein umfassendes Implantatsystem sollte allerdings auch für dieses Problem eine Lösung vorhalten. Der Ansatz der minimalen Invasivität darf ebenfalls nicht verlassen werden. Die Komplikationsraten mit Osteosyntheseversagen bis 14% sind noch zu hoch, um alle Probleme der Osteoporose oder dem Schicksal zuzuschreiben. Neuere Ansätze der winkelstabilen Klingenfixation und Zementaugmentation sind vielversprechend und müssen weiter verfolgt werden. Implantatentwicklung und Studienlage Für die Versorgung von Frakturen des proximalen Femurs stehen grundsätzlich extra- und intramedulläre Osteosynthesen zur Verfügung. Bereits Ende der 1930er Jahre entwickelte Gerhard Küntscher ein intramedulläres Implantat zur Versorgung proximaler Femurfrakturen, den sog. Y-Nagel. Im September 1939 kam dieses Implantat erstmalig bei der Versorgung einer subtrochantären Fraktur zur 494 Der Unfallchirurg

5 Abb. 4 8 a, b Irregulär verlaufende, als reversed oder oblique bezeichnete A3-Frakturen der Trochanterregion (wie hier bei einer 73-jährigen Patientin nach Sturz in der Physiotherapie) lassen sich häufig schwer geschlossen reponieren. Hier verbleibt regelhaft eine ventrolaterale Fehlstellung des Kopf-Hals-Fragments (sog. A3-Spoiler ). In diesen Fällen muss primär offen reponiert werden und die Frakturreposition über eine korrekt eingebrachte Cerclage erfolgen (c, d), ehe die intramedulläre Stabilisierung mit einem Nagelsystem ausgeführt wird. Im Regelfall bleibt die befürchtete Frakturheilungsstörung durch die eingebrachte Cerclage aus und es lässt sich eine reguläre knöcherne Ausheilung erreichen (e, f 3 Jahre nach Primärversorgung) Anwendung, konnte sich jedoch im weiteren Verlauf als Implantat der Wahl bei Frakturen der Trochanterregion zunächst nicht durchsetzen. Es scheiterte an den mangelnden Durchleuchtungsmöglichkeiten, an der Präzision der Durchführung und den fehlenden Verriegelungsmöglichkeiten. Später entwickelten Ender u. Simon- Weidner [3] ein intramedulläres, kondylozephales System mit mehreren, sich im Femurkopf spreizenden Nägeln. Dieses System scheiterte an der nicht ausreichenden Rotationsstabilität bei den instabileren Frakturtypen und den Austritten der Nägel an der Eintrittsstelle, weil sie nicht verriegelbar waren. Ein Versuch von Kempf et al. [8] mit distaler Verriegelungmöglichkeit der Ender-Nägel war nicht mehr erfolgreich, weil gleichzeitig der Gammanagel entwickelt wurde. Als konkurrierende Implantate standen die Weiterentwicklung der von Ernst Pohl 1950 zum Patent angemeldeten Gleitlasche hin zur dynamischen Hüftschraube (DHS) und die Winkelplatten sowie die dynamische Kondylenschraube als extramedulläre Implantate zur Verfügung. Sie gewährte erstmals die mediolaterale Dynamik, konnte aber die Schaftmedialisation und die Rotationssicherung des Kopf- Hals-Fragments nicht gewährleisten. Zuvor war die 130 -Winkelplatte als starres Implantat wegen der häufigen Kopfperforationen und zentralen Acetabulumarrosionen beim mediolateralen Sinterungsvorgang gescheitert. > Die DHS ist das am meisten angewandte Verfahren in Europa als auch in Nordamerika Die dynamische Kondylenschraube überzeugte wegen biomechanischer Nachteile (keine mediolaterale Dynamik) am proximalen Femur nie und bewährte sich allenfalls in Ausnahmesituationen. Sie wurde als Operationsmethode zunehmend verlassen. Allein der DHS gelang es, zum meist angewandten Verfahren sowohl in Europa als auch in Nordamerika zu werden. Insbesondere nachdem die biomechanischen Schwächen der Grundversion der DHS mit fehlender lateraler Abstützung und Rotationsinstabilität durch Weiterentwicklung mit einem modularen Zusatz, der sog. Trochanterabstützplatte ausgeglichen werden konnten und ab Mitte der 1980er Jahre zur Verfügung stand, konnten mit diesem Implantat auch instabile pertrochantäre Frakturen suffizient versorgt werden. Alllerdings standen immer Weichteilprobleme bei diesem Verfahren mit offener Reposition und ausgiebigem Zugang dem Erfolg der Osteosynthese entgegen. Küntschers Idee der zephalomedullären Nagelung wurde 1987 wieder aufgegriffen, als Kempf et al. [9] ihren Gammanagel entwickelten und dieses Implantat 1988 gemeinsam mit der Fa. Howmedica als neues Implantat auf den Markt brach- Der Unfallchirurg

6 Leitthema Abb. 5 8 Darstellung der Implantatentwicklung am Beispiel der 3 wesentlichen Vertreter der Gammanagelserie: a Standardgammanagel der 1. Generation, b Weiterentwicklung zum Trochanteric und langem Gammanagel, Reduktion der Valguskrümmung von 10 auf 4, Veränderung der Nagellänge und des Implantatdesigns. c Gamma3 als aktuelles Implantat mit Verbesserung der Schenkelhalskomponente, kleinerem Nageldurchmesser und optimiertem Zielinstrumentarium. Dynamische Verriegelungsoption bei längeren Nägeln. (Mit freundl. Genehmigung der Fa. Stryker, Duisburg). d Darstellung des PFN-A: Die Schraubklinge soll eine erhöhte Rotationsstabilität bei verbesserter Ausreißfestigkeit aufgrund der Spongiosaimpaktion um die Klinge bewirken. Es sind Optionen für eine dynamische und eine statische Verriegelung vorgesehen. Bei der Dynamisierung muss die statische Verriegelung aufgehoben und eine neue, quere Verriegelung vorgenommen werden. (Mit freundl. Genehmigung der Fa. Synthese, Umkirch) ten. Der Gammanagel erfreute sich insbesondere in den deutschsprachigen Ländern schnell einer hervorragenden Akzeptanz. Die prinzipiellen Vorteile dieses Nagelsystems mit geschlossener Reposition, kleinerem Zugang und einem intramedullärem Implantat mit hoher Primärstabilität auch bei instabilen Frakturen stellten ein zunächst überzeugendes Prinzip dar. Die Nachteile des weiten Aufbohrens der Markhöhle, des mächtigen Implantats mit Verdrängung der Trochanterfragmente und der fehlenden axialen Dynamisierung wurden zunächst nicht erkannt. Daraufhin durchgeführte prospektiv randomisierte Studien mit Vergleich des Gammanagels mit der DHS zeigten ein gehäuftes Auftreten von peri- und postoperativen Komplikationen bei der Anwendung des intramedullären Implantats. Vor allem Schaftfrakturen auf Höhe der Verriegelungsbolzen wurden wegen Fehlbohrungen und Stressrisern zum Problem. Parker u. Pryor [18] warnten nach Auswertung einer Metaanalyse 1996 vor dem Routineeinsatz von Gammanägeln für trochantäre Frakturen, da hier gehäuft mit Schaftfrakturen und Grenzzonenbrüchen zu rechnen sei. Bei subtrochantären Frakturen kam es nicht selten zu Nagelbrüchen im Aufnahmeloch für die Schenkelhalsschraube, weil keine kraniokaudale Dynamik vorgesehen war. Diese wird zur Heilung der intertrochantären und subtrochantären Frakturen aber dringend benötigt. Diese typischen Probleme der ersten Gammanagelgeneration wurden in der zweiten und dritten Generation der Gammaverriegelungsnägel weitgehend ausgemerzt (. Abb. 5). Durch Reduktion des Nageldurchmessers, Änderung des Valguswinkels von 10 auf 4, verbessertes Schraubendesign, Schaftlangloch für dynamische Verriegelung sowie ein optimiertes Zielinstrumentarium konnten die beschriebenen Komplikationen in der Folge deutlich vermindert werden [5]. Als Reaktion auf den Gammanagel zur Versorgung der proximalen Femurfrakturen wurde 1996 von der AO/ASIF der proximalen Femurnagel (PFN) der Fa. Synthes (Bettlach Schweiz) konstruiert. Dieser Nagel zielte auf eine bessere Verankerung im osteoporotischen Knochen ab, verfügte über ein Doppelschraubensystem im Kopf-Hals-Fragment, welches als Rotationssicherung insbesondere bei instabilen Frakturen von Vorteil sein sollte. Es wurde erstmals eine dynamische Verriegelungsmöglichkeit eingerichtet und eine Verlängerung des distalen Nagelendes zum Ausgleich der Steifigkeitsdifferenzen zwischen Nagel und Schaft. Eine grundlegende Schwäche des proximalen Femurnagels zeigte sich im sog. Z-Effekt, wobei es in 4,6 12,5% der Fälle zu einer geometriebedingten Scherwanderung von Schenkelhals- und Antirotationsschraube gegen einander kam [13, 15]. Auch wurde das sog. Cut-out-Phänomen, das Ausschneiden der Schenkelhalskomponenten aus dem Kopf-Hals-Fragment durch dieses Implantat nicht verhindert [7, 9, 13, 14]. Zusätzlich bestand insbesondere beim Alterspatienten eine Diskrepanz zwischen dem Nageldesign des PFN und der Antekurvation des Femurs, da der 240 mm lange Marknagel mit seiner Spitze im Schaftbereich auf die ventrale Femurkortikalis auflaufen konnte und hier Femurschaftfrakturen hervorrief [23, 29]. Daher resultierten weitere Entwicklungen mit dem Ziel einer Optimierung des PFN-Implantatdesigns, welche im Wesentlichen auf eine verbesserte Verankerung im meist osteoporotischen Knochen abzielten. Die rotationsstabil konzipierte Schenkel- 496 Der Unfallchirurg

7 halsklinge des neuen proximalen Femurnagels (PFN-A, Fa. Synthes;. Abb. 4, 5) verspricht bei insgesamt geringerem Querschnitt und größerer Tragoberfläche sowie durch die Kompaktierung der Spongiosa beim Einschlagen der Klinge eine festere Verankerung im Kopf-Hals- Fragment, insbesondere bei verringerter Knochenqualität [25, 26]. Dennoch betonen aktuelle Auswertungen von Daten der Cochrane Library, dass zum einen noch kein intramedulläres Implantat bisher als nachweisbar überlegen anzusehen ist und daher jedes weitere Implantat gegenüber der DHS als Goldstandard zu randomisieren sei, da die DHS bei den meisten Frakturtypen immer noch geringere Komplikationsraten aufzuweisen scheint [16]. Lediglich bei den komplexeren und hochinstabilen reversen und subtrochantären Femurfrakturen sei aufgrund biomechanischer Überlegungen den intramedullären Implantaten der Vorzug zu geben [17]. Implantatwahl in Abhängigkeit von der AO-Klassifikation A1.1- bis A1.3-Frakturen nach AO-Klassifikation Bei diesen Frakturen handelt es sich um Brüche, bei denen der Trochanter minor nicht frakturiert, in Kontakt mit dem proximalen Femurschaft verbleibt und so den Garant für die erhaltende mediale Abstützung darstellt. Diese Frakturen sind nach gelungener Reposition so stabil, dass sie mit einem einfachen Implantat, welches den Fragmentkontakt in der Bruchzone hält und das Kopf-Hals-Fragment im Rahmen eines Gleitvorgangs auf das metaphysäre Schaftfragment zukommen lässt (mediolaterale Dynamik), effektiv und kostengünstig versorgt werden können. Für die Heilung ist nur eine Annäherung der Fragmente auf der Schenkelhalsachse nötig. Die einfachste, komplikationsärmste und schonendste Versorgung dieser Frakturen, die diesen Vorgang erlaubt, kann mit einer 2-Loch-DHS vorgenommen werden. Der operative Zugang für dieses Verfahren ist auf wenige Zentimeter minimiert und führt bei schonender transmuskulärer Präparation zu einem minimalen Weichteiltrauma. Bei exakter Implantatlage der DHS (Center- Center-Position) sind diese Frakturen bereits unmittelbar postoperativ belastungsstabil. Beim Einbringen eines intramedullären Nagels bei diesen sog. stabilen pertrochantären Frakturen kann eine Dehiszenz oder Fragmentierung im Frakturbereich herbeigeführt werden, die zur Sekundärdislokation führen kann [29]. Außerdem besteht die Gefahr einer zusätzlichen Knochenbeschädigung, so dass eine primär stabile Fraktur intraoperativ eine mögliche Destabilisierung erleiden kann [4]. Auch ein intramedullärer Druckanstieg mit pulmonaler Embolisation von Markanteilen ist grundsätzlich bei extramedullärer Versorgung nicht wahrscheinlich und belastet kardiovaskulär geschädigte Patienten damit weniger als ein Nagel. Versorgung der 31A2.1- bis 31A2.3-Frakturen nach AO-Klassifikation Bei diesen instabilen Frakturtypen fehlt die mediale Abstützung durch das ausgesprengte Trochanter-minor-Fragment, sodass unter Belastung eine vermehrte Varustendenz auf das Kopf-Hals-Fragment resultiert. Mit zunehmender intertrochantärer Trümmerzone fehlt die laterale Abstützung und es resultiert eine laterale und zuletzt eine Rotationsinstabilität [2]. Diese Frakturtypen sind mit der einfachen DHS nicht belastungsstabil zu versorgen, weil die Schaftmedialisation, die Varisierung und die Rotation des Kopf- Hals-Fragments nicht zu verhindern sind. Diese Frakturformen weisen nach Stabilisierung mittels DHS mit Trochanterabstützplatte sowie mit intramedullären Nagelsystemen bei korrekter Reposition und Implantatlage vergleichbare Ergebnisse auf [21, 27]. In einer Matched-pair-Untersuchung an Leichenfemora haben Bong et al. [1] instabile pertrochantäre Frakturen simuliert und jeweils mit einem Nagel oder einer DHS mit Trochanterabstützplatte versorgt. Unter statischer Belastung mit 750 N waren das Gleitverhalten der jeweiligen Schenkelhalsschrauben und die Sekundärdislokationen der Kopffragmente unabhängig von der Art der Versorgung vergleichbar. Schon zuvor konnten wir bei dynamischen Belastungsversuchen an Leichenfemora diese Ergebnisse dokumentieren allerdings waren die Belastungsgrenzen mit der Nagelosteosynthese mittels PFN und Gammanagel höher. Erst in der Phase des Versagens der Osteosynthese kommt es zu einer Rotation der Fragmente und zum Ausriss des Kraftträgers aus dem Femurkopf. Diese tritt beim extramedullären System früher ein [2]. Der Einsatz der Grundversion der DHS empfiehlt sich bei diesen instabilen Frakturen nicht. Es kann aufgrund verstärkter Sinterungsvorgänge und fehlender medialer Abstützung zum Versagen der Osteosynthese u. a. durch Zugüberlastung an den Plattenschrauben kommen (. Abb. 6). In verschiedenen randomisierten kontrollierten Studien finden sich im Wesentlichen keine Unterschiede hinsichtlich intra- oder postoperativer Komplikationen im Vergleich von DHS mit Trochanterabstützplatte und den intramedullären Systemen [22, 23, 27]. Allerdings scheinen die Anzahl der notwendigen Bluttransfusionen sowohl bezüglich Patientenzahl, als auch verwendeter Konserven bei den Patienten mit intramedullärer Versorgung signifikant kleiner zu sein [22, 27]. Neuere Untersuchungen können keinen Unterschied im Blutverlust bei offenem oder geschlossenem Vorgehen nachweisen. Das funktionelle Ergebnis in einer Nachuntersuchung von Utrilla et al. [27] 14 Monate nach operativer Versorgung war in der Nagelgruppe signifikant besser. Mithin folgern verschiedene Autoren, dass die höhergradig instabilen Frakturen (31A2.2 und 31A2.3) vorteilhaft mit einem intramedullären System versorgt werden sollten, da sie biomechanische Vorteile aufweisen würden [14, 21]. Diese gehen jedoch nicht zwangsläufig mit besseren klinischen Ergebnissen einher. Letztere werden eher durch die Wiederherstellung der anatomischen Achsen und Muskelansätze geprägt. Nach der aktuellen Studienlage können instabile pertrochantäre Frakturen vom Typ 31A2 sowohl mit einem intramedullärem Nagel als auch mit der DHS und Trochanterabstützplatte suffizient versorgt werden. Aufgrund der bestehenden klinischen Erfahrungen sowie der ge- Der Unfallchirurg

8 Leitthema Abb. 6 8 Beispiel für ein Osteosyntheseversagen der DHS: 78-jährige Patientin nach häuslichem Sturz auf die linke Hüfte aus Körperhöhe. 31A2.1-Fraktur nach AO-Klassifikation (Lit). a primäre Röntgenaufnahme am Unfalltag Beckenübersicht tief eingestellt (a) und Lauenstein-Aufnahme (b). Versorgungsbilder nach Osteosynthese mittels einfacher 4-Loch-DHS ohne Trochanterabstützplatte a.-p.(c) und axial (d). Versagen und Ausbruch der Osteosynthese 2 Monate nach Osteosynthese durch die fehlende mediale Abstützung, starke Sinterung im Frakturbereich und Lateralisation des Kopf-Hals-Fragments, ausbleibender Heilung und Überlastung auf der Zuggurtungsseite lateral, sodass ein Plattenausbruch resultiert (e, f) nannten Studienergebnisse wird ab den höhergradig instabilen 31A2.2-Frakturen die Versorgung mit einem zephalomedullären Implantat empfohlen. Operatives Vorgehen bei reversen bis subtrochantären 31A3.1- bis 31A3.3-Femurfrakturen nach AO-Klassifikation Diese hochinstabilen, zumeist mehrfragmentären Frakturen zeichnen sich durch ihren besonderen Frakturverlauf quer oder von medial-kranial nach lateral-distal (revers) aus und reichen oft bis in die subtrochantäre Region. Durch den Zug der pelvitrochantären Muskulatur wird das Kopf-Hals-Fragment nach lateroventral gezogen und außenrotiert, während der Femurschaft durch den Zug der Adduktoren und Innenrotatoren nach medial unterstellt wird. Es resultiert häufig eine erhebliche Diastase im Frakturbereich, aufgrund derer es sich regelhaft schwierig gestaltet, diese Frakturformen in einem geschlossenen Vorgehen anatomisch zu reponieren. Gelingt dieses nur unbefriedigend, muss zwingend eine direkte offene Reposition der Fraktur erfolgen. Erst nach exakter anatomischer Rekonstruktion und Halten des Ergebnisses mit einer Repositionszange kann die Implantation des Osteosynthesematerials erfolgen. Allerdings zeigt es sich häufig in der klinischen Anwendung, dass nach Entfernung der Repositionszange wieder eine Sekundärdislokation durch den divergierenden Muskelzug eintritt. Deshalb hat es sich bewährt nach erfolgter Reposition eine schonende Stabilisierung durch eine umgreifende, an exakter Stelle platzierte, Cerclage auszuführen und erst dann die definitive Osteosynthese anzustreben. Eine wesentliche Schädigung der periostalen Durchblutung durch die eingebrachte Cerclage ist bei exakter Ausführung nicht zu erwarten (. Abb. 7). Bei diesen häufig langstreckigen Frakturtypen ist aufgrund biomechanischer Überlegungen der Implantation eines überlangen Nagelsystems der Vorzug zu geben [7, 14, 21, 23]. Frakturen, die bis in den subtrochantären Bereich hinauslaufen, weisen oftmals die Tendenz zur Frakturheilungsstörung auf. Sie bedürfen im Verlauf häufig einer zephalokaudalen Dynamisierung. Daher bieten moderne Nagelsysteme die Möglichkeit einer sekundären Dynamisierung durch Entfernung einzelner Verriegelungsschrauben, sodass hier nach einem kleinen Zweiteingriff das axiale Gleiten der Frakturelemente aufeinander zu möglich wird und die Gefahr einer ausbleibenden knöchernen Heilung bzw. eines Implantatversagens, z. B. durch Bruch des einliegenden Marknagels, verhindert werden kann (. Abb. 7; [12, 21]). > Die Patienten profitieren bei einer langstreckigen intramedullären Stabilisierung von der raschen postoperativen Mobilisation Schlussendlich verlangen die atypischen reversen und subtrochantären Frakturen häufig eine offene Reposition und die Patienten profitieren im Regelfall von einer langstreckigen intramedullären Stabilisierung gerade bezüglich der raschen postoperativen Mobilisation. Primäre Implantation einer Hüftendoprothese bei Frakturen der Trochanterregion Prinzipiell besteht als eine mögliche Versorgungsoption bei Vorliegen einer per- 498 Der Unfallchirurg

9 Abb. 7 8 Beispiel für die Frakturversorgung einer subtrochantären Stückfraktur rechts 31B2 nach AO (Lit.) bei einer 60-jährigen Patientin nach Straßenverkehrsunfall (a, b). Hier profitiert die Patientin von einer intramedullären Schienung mit einem überlangen Verriegelungsnagel. Es konnte bei geschlossener Reposition ein Kontakt der medialen Frakturelemente erreicht werden (c, f), sodass eine problemlose knöcherne Ausheilung erwartet werden kann. Bei verbliebener Defektstrecke medial ohne entsprechende Abstützung muss eine Dynamisierung des Implantats nach einem Intervall von etwa 8 12 Wochen auch unter der Option einer additiven Spongiosaplastik erwogen werden trochantären Fraktur des alten Patienten mit relevanter Koxarthrose auch die Möglichkeit der primären Implantation einer Hüfttotalendoprothese [28]. War der Patient bereits vor dem eingetretenen Frakturereignis aufgrund einer erheblichen Koxarthrose eingeschränkt und wies eine Einsteifung des betroffenen Hüftgelenks auf, so kann er durchaus auch bei vorliegender pertrochantärer Fraktur von einer primär endoprothetischen Versorgung profitieren. Im eigenen Vorgehen ist dieses jedoch nur bei den stabileren Frakturformen indiziert. Je mehr die mediale Abstützung im Bereich des proximalen Femurs zerstört ist, umso schwieriger wird es, eine Hüftendoprothese mit gutem Offset und ohne Varusfehlstellung und Rotationsfehler primär in der Fraktursituation zu implantieren. Darüber hinaus ist dieses Vorgehen beim Alterspatienten aufgrund der häufig vorliegenden Komorbiditäten, der zu erwartenden zeitlichen Länge des Eingriffs und dem regelhaft höheren Blutverlust kritisch abzuwägen. Ergebnisse der verpflichtenden Qualitätssicherung in deutschen Kliniken aus den Jahren 2004 und 2005 brachten nur Nachteile wegen erhöhter Komplikationen (3-fach höhere Luxationsrate, erhöhte Mortalität und chirurgische Komplikationen) an den Tag [24]. Auch spielen kognitive Fähigkeiten des Patienten, die Weichteilsituation sowie die Erfahrung des Operateurs bei diesem Vorgehen eine nicht zu unterschätzende Rolle, sodass bei instabilen Fraktursituationen im Wesentlichen primär die Osteosynthese zur Frakturversorgung Anwendung findet und die Implantation eines notwendigen Hüftgelenkersatzes erst nach eingetretener Frakturheilung empfohlen wird [24]. Fazit für die Praxis Die extrakapsulären Frakturen am proximalen Femurende haben unterschiedliche Instabilitätsrichtungen (medio- Der Unfallchirurg

10 lateral, rotatorisch und kraniokaudal), die von proximal in Richtung Schaft zu einer zunehmenden Instabilität führen. Diese Instabilitäten müssen von den Implantaten neutralisiert werden, damit eine Vollbelastung nach der Osteosynthese resultiert. Ist die Fraktur nach der Reposition durch anatomische Reposition stabil (A1-Frakturen), sind extramedulläre Implantate wegen ihrer geringen intraoperativen Komplikationsrate und dem Erhalt der Muskelansätze am Trochanter major zu empfehlen. Mit zunehmender Trümmerzone am Trochanter entsteht eine mediolaterale und auch Rotationsinstabilität, die besser mit einem intramedullären Kraftträger stabilisiert wird (A2-Frakturen). Die weiter distal gelegenen Frakturen (A3-Frakturen) zeichnen sich durch eine zusätzliche kraniokaudale Instabilität aus, die ebenfalls am günstigsten mit einem Nagel versorgt wird. Dieser sollte sekundär dynamisiert werden, weil er im statischen Verriegelungszustand die Frakturheilung verhindern und seinen Bruch im Durchlassloch für den zentralen Kraftträger verursachen kann. Die Nägel der jetzigen 3. Generation sind von den Ergebnissen etwa gleichwertig. Wesentlich ist bei allen Fällen eine gute Reposition und perfekte Platzierung des Implantats. Der zentrale Kraftträger soll in beiden Ebenen zentral im Schenkelhals und mit seiner Spitze nahe an der Kalottenbegrenzung liegen. Ob Augmentationstechniken in Zukunft Standard werden, muss abgewartet werden. Die Endoprothetik bei pertrochantären Frakturen ist weiterhin Ausnahmefällen vorbehalten. Korrespondenzadresse Prof. Dr. F. Bonnaire Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Handchirurgie, Städtisches Klinikum Dresden-Friedrichstadt, Akademisches Lehrkrankenhaus der TU Dresden Friedrichstraße 41, Dresden Interessenkonflikt. Der korrespondierende Autor gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Leitthema Literatur 1. Bong MR, Patel V, Iesaka K et al (2004) Comparison of a sliding hip screw with a trochanteric lateral support plate to an intramedullary hip screw for fixation of unstable intertrochanteric hip fractures: a cadaver study. J Trauma 56: Bonnaire F, Weber A, Bosl O et al (2007) Cutting out in pertrochanteric fractures problem of osteo porosis? Unfallchirurg 110: Ender J, Simon-Weidner R (1970) Die Fixierung trochantärer Brüche mit runden elastischen Condylennägeln. Acta Chir Austr 1: Fogagnolo F, Kfuri M Jr, Paccola CA (2004) Intramedullary fixation of pertrochanteric hip fractures with the short AO-ASIF proximal femoral nail. Arch Orthop Trauma Surg 124: Handoll H, Parker M (2004) The role of cephalocondylic nailing of the proximal femur in terms of the basic stability of inter-trochanteric fractures. Int Orthop 28: Heimkes B, Skuban T, Bauer-Melnyk A, Vogel T (2010) Beitrag zum Pathomechanismus der Schenkelhalsfrakturen Das Bündelpfeiler-Konzept. Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie, Berlin 7. Hohendorff B, Meyer P, Menezes D et al (2005) Treatment results and complications after PFN osteosynthesis. Unfallchirurg 108: Kempf I, Briot B, Bitar S et al (1982) The Ender nailing: state of the art and new improvements. The sliding nailing (author s transl). Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot 68: Kempf I, Grosse A, Taglang G, Favreul E (1993) Gamma nail in the treatment of closed trochanteric fractures. Results and indications apropos of 121 cases. Rev Chir Orthop Repatatrice Appar Mot 79(1): Klinger HM, Baums MH, Eckert M, Neugebauer R (2005) A comparative study of unstable per- and intertrochanteric femoral fractures treated with dynamic hip screw (DHS) and trochanteric buttpress plate vs. proximal femoral nail (PFN). Zentralbl Chir 130: Lenich A, Vester H, Nerlich M et al (2010) Clinical comparison of the second and third generation of intramedullary devices for trochanteric fractures of the hip Blade vs screw. Injury 41: Miedel R, Ponzer S, Tornkvist H et al (2005) The standard Gamma nail or the Medoff sliding plate for unstable trochanteric and subtrochanteric fractures. A randomised, controlled trial. J Bone Joint Surg Br 87: Muller M, Seitz A, Besch L et al (2008) Proximal femur fractures: results and complications after osteosynthesis with PFN and TGN. Unfallchirurg 111: Nuber S, Schonweiss T, Ruter A (2003) Stabilisation of unstable trochanteric femoral fractures. Dynamic hip screw (DHS) with trochanteric stabilisation plate vs. proximal femur nail (PFN). Unfallchirurg 106: Papasimos S, Koutsojannis CM, Panagopoulos A et al (2005) A randomised comparison of AMBI, TGN and PFN for treatment of unstable trochanteric fractures. Arch Orthop Trauma Surg 125: Parker MJ, Handoll HH (2004) Gamma and other cephalocondylic intramedullary nails versus extramedullary implants for extracapsular hip fractures. Cochrane Database Syst Rev:CD Parker MJ, Handoll HH (2005) Gamma and other cephalocondylic intramedullary nails versus extramedullary implants for extracapsular hip fractures in adults. Cochrane Database Syst Rev:CD Parker MJ, Pryor GA (1996) Gamma versus DHS nailing for extracapsular femoral fractures. Metaanalysis of ten randomised trials. Int Orthop 20: Pauwels F (1965) Gesammelte Abhandlungen zur funktionellen Anatomie des Bewegungsapparates. Springer, Berlin 20. Rauber A, Kopsch F (1998) Anatomie des Menschen, Bd 1: Bewegungsapparat. Thieme, Stuttgart 21. Saarenpaa I, Heikkinen T, Jalovaara P (2007) Treatment of subtrochanteric fractures. A comparison of the Gamma nail and the dynamic hip screw: short-term outcome in 58 patients. Int Orthop 31: Sadowski C, Lubbeke A, Saudan M et al (2002) Treatment of reverse oblique and transverse intertrochanteric fractures with use of an intramedullary nail or a 95 degrees screw-plate: a prospective, randomized study. J Bone Joint Surg Am 84: Saudan M, Lubbeke A, Sadowski C et al (2002) Pertrochanteric fractures: is there an advantage to an intramedullary nail? a randomized, prospective study of 206 patients comparing the dynamic hip screw and proximal femoral nail. J Orthop Trauma 16: Smektala R, Klaus H, Paech S (2005) Trochanteric femur fractures analysis of external quality assurance within a comprehensive survey. Z Arztl Fortbild Qualitatssich 99: Sommers MB, Roth C, Hall H et al (2004) A laboratory model to evaluate cutout resistance of implants for pertrochanteric fracture fixation. J Orthop Trauma 18: Strauss E, Frank J, Lee J et al (2006) Helical blade versus sliding hip screw for treatment of unstable intertrochanteric hip fractures: a biomechanical evaluation. Injury 37: Utrilla AL, Reig JS, Munoz FM, Tufanisco CB (2005) Trochanteric gamma nail and compression hip screw for trochanteric fractures: a randomized, prospective, comparative study in 210 elderly patients with a new design of the gamma nail. J Orthop Trauma 19: Waddell JP, Morton J, Schemitsch EH (2004) The role of total hip replacement in intertrochanteric fractures of the femur. Clin Orthop Relat Res: Werner-Tutschku W, Lajtai G, Schmiedhuber G et al (2002) Intra- and perioperative complications in the stabilization of per- and subtrochanteric femoral fractures by means of PFN. Unfallchirurg 105: Der Unfallchirurg