Winkelstabile Plattenosteosynthese

Transkript

1 Trauma Berufskrankh 2012 DOI /s z Springer-Verlag 2012 S. Wurm 1, 2 P. Augat 2 V. Bühren 1 1 Abteilung für Unfallchirurgie, BG-Unfallklinik Murnau, Murnau 2 Institut für Biomechanik, BG-Unfallklinik Murnau, Murnau Winkelstabile Plattenosteosynthese der Patella Neue Therapieoption Hintergrund Die Patella ist das größte Sesambein im menschlichen Körper. Sie ist ein Hypomochlion, das in die Sehne des M. quadriceps femoris eingelagert ist. Dadurch dass sie die Effektivität dieses Muskels um etwa 30% erhöht, ist sie ein wichtiges Element des Kniestreckapparates. Zudem wirkt sie v. a. beim Abwärtsgehen wie eine Bremsbacke, indem sie Zugkräfte in Kompressionskräfte umwandelt und damit die Beugung abbremst, was auch als patellofemorale Gelenkreaktion bezeichnet wird [1, 6, 10]. Insgesamt ist die Patella extrem hohen Kräften ausgesetzt, was sich u. a. in der dicken hyalinen retropatellaren Knorpelschicht (4 5 mm) widerspiegelt. Dabei handelt es sich v. a. um durch Quadrizeps- und Patellarsehne bedingte Zugund durch die Femurkondylen bewirkte Biegekräfte. Patellafraktur Ursache ist klassischerweise ein direktes Anpralltrauma ( dashbord injury ). Insofern sind 78,3% der Patellafrakturen durch Verkehrsunfälle und 13,7% durch Arbeitsunfälle bedingt [10]. Des Weiteren kann es perioperativ bei der Implantation einer Knieendoprothese zu Patellafrakturen kommen, ebenso ist eine osteochondrale Läsion nach Patellaluxation beschrieben. Ein indirekter Frakturmechanismus, der durch plötzliche Beugung im Kniegelenk bei voll kontrahiertem M. quadriceps femoris zustande kommt, ist hingegen äußerst selten. Insgesamt machen Patellafrakturen 0,5 1,5% aller Extremitätenverletzungen aus, und sie führen zu neuen Rentenansprüchen jährlich [5]. Der Altersgipfel liegt hierbei zwischen 40 und 50 Jahren, wobei Männer im Vergleich zu Frauen doppelt so häufig betroffen sind [10]. Bei jüngeren Patienten kommt es durch die Krafteinwirkung des M. quadriceps femoris überwiegend zu Querfrakturen, wohingegen ältere Patienten häufig Trümmerfrakturen erleiden [10]. Es gibt verschiedene Klassifikationen zur Einteilung der Patellafrakturen. Am gebräuchlichsten sind die AO-Klassifikation (AO: Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen) sowie die Klassifikation nach Rogge et al. [7], wobei sich beide nach Frakturverlauf und Lokalisation richten. Wie bei den meisten Bruchverletzungen ist auch bei der Patellafraktur die korrekte Einteilung wegweisend für die Therapieentscheidung. Konservative Therapie Undislozierte Längsfrakturen, undislozierte Querfrakturen (bis 40 Flexion keine Dislokation) sowie gering dislozierte Polfrakturen ohne Gelenkbeteiligung können konservativ therapiert werden, sofern die Streckhebefähigkeit des Kniegelenks erhalten geblieben ist. Die Art der Behandlung richtet sich hierbei sowohl nach dem Frakturtyp als auch nach der Compliance des Patienten. Grundsätzlich gibt es 3 verschiedene Möglichkeiten zur konservativen Behandlung der Patellafraktur [8]: Funktionelle Behandlung. Nach 20 kg Teilbelastung für 3 Wochen wird stufenweise bis zur 6. Woche aufbelastet. Es werden aktive Bewegungsübungen bis 40 sowie isometrische Muskelübungen durchgeführt. Funktionelle Behandlung mit Sperrorthese. Die Sperrorthese ist auf 0 /0 /30 eingestellt, die Belastung und Übungen erfolgen analog wie bei der rein funktionellen Behandlung. Dieses Verfahren ist für Patienten geeignet, deren Compliance für eine funktionelle Behandlung nicht ausreicht. Immobilisation im geschlossenen Tutor-Hartstoffverband bis zum Ende der 6. Woche unter Vollbelastung des Beins. Dieses Verfahren ist für ältere Patienten, die das Bein nicht teilbelasten können, ideal. Operative Therapie Frakturen mit einer Dislokation von 2 mm, Stufen im Gelenkbereich sowie alle offenen und Trümmerfrakturen sollten operativ versorgt werden. Dasselbe gilt für undislozierte Frakturen, die mit einer aufgehobenen Streckhebefähigkeit des Kniegelenks einhergehen. Ziel der operativen Versorgung ist in erster Linie die stufenlose Wiederherstel- 1

2 Abb. 1 8 Arrow-Platte, am Versuchsknochen implantiert, monoaxiale winkelstabile Schrauben, kleine Löcher bieten Möglichkeit zur Verankerung von additiven Suturen Zughebel Triebstange Abb. 2 8 Star-Platte, am Versuchsknochen implantiert, monoaxiale winkelstabile Schrauben, kleine Löcher bieten Möglichkeit zur Verankerung additiver Suturen, vielfältige Besetzungsmöglichkeiten, gut für Trümmerfrakturen geeignet Quadrizepssehne Femurkondylus Patella lung der retropatellaren Gelenkfläche, da eine verbleibende Inkongruenz zu einer frühzeitigen posttraumatischen Retropatellararthrose führen kann. Ein weiteres Ziel ist das Erreichen einer übungsstabilen Osteosynthese, die eine frühfunktionelle Nachbehandlung ermöglicht und damit einer Kniegelenkteilsteife entgegenwirkt. Eine primäre (Teil-)Patellektomie kann bei nicht rekonstruierbarer Knorpelfläche erwogen werden, sollte aber aufgrund der funktionellen Bedeutung der Patella nie leichtfertig durchgeführt werden. Zur operativen Versorgung der Patella gibt es 3 Standardzugänge, zum einen den median oder lateral parapatellar durchführbaren Längsschnitt, zum anderen einen Querschnitt über die Mitte der Patella. Ein großer Vorteil der Längsinzision ist die gute Übersicht. Die Querinzision kann bei Bedarf nach beiden Seiten erweitert werden und ermöglicht so die problemlose Naht des Reservestreckapparats. Knochen Triebstange Patellarsehne Abb. 3 9 Biomechanischer Testaufbau mit Kombination von Zugund Biegebelastung Abb. 4 8 Frakturspaltöffnung bei Maximalkraft nach Plattenosteosynthese (links) und nach Zuggurtung (rechts) Zuggurtung Sie stellt eine dynamische interfragmentäre Kompressionsosteosynthese dar. Ihr Prinzip ist die Umwandlung von Zugund Biegekräften in Druckkräfte, wodurch die besagte dynamische interfragmentäre Kompression erreicht werden soll. Die Zuggurtung findet ihre Anwendung bei Querfrakturen mit wenigen Fragmenten. Zunächst werden 2 parallele Kirschner-Drähte mit einem Durchmesser von 1,8 2 mm in Längsrichtung eingebracht. Die Drähte sollten hierbei etwa 5 mm unterhalb der anterioren Patellafläche liegen. Anschließend wird der Cerclagedraht (1,2 mm Durchmesser) angebracht. Die Schlinge muss hierfür durch die Sehne des M. quadriceps femoris und das Lig. patellae geführt werden. Wichtig ist, dass der Draht dem Knochen anliegt und dass keine Weichteile interponiert sind. Die Cerclage kann O- oder 8-förmig angelegt werden. Die rein zirkulär angelegte Cerclage kann jedoch die Distraktionskräfte des Streckapparates nicht neutralisieren [8], sodass die Kombination einer O- und einer 8-förmigen Cerclage eine gute Alternative bietet. Lange Zeit war die Zuggurtung das Standardverfahren zur Versorgung von 2 Trauma und Berufskrankheit 2012

3 Zusammenfassung Abstract Patellaquerfrakturen. Biomechanische Studien zeigten jedoch, dass unter zyklischer Belastung, insbesondere in Extension, die Fragmentkompression neutralisiert wird, sodass sich der Frakturspalt öffnen kann. Klinisch zeigen sich nach Zuggurtungsosteosynthese zahlreiche Komplikationen, wie Durchschneiden der Drähte, Auslockern der Cerclage und Fragmentdislokation [3, 5, 9]. Des Weiteren können die Drähte zu einer Schädigung der ligamentären Hülle sowie zu chronischen Reizzuständen mit konsekutiver Vernarbungsreaktion führen. Zudem sind, gerade bei mehreren Fragmenten, die Frakturreposition und exakte Einstellung der Gelenkfläche schwierig, was durch die oft verbleibende Gelenkinkongruenz in einer frühen posttraumatischen Arthrose resultieren kann, sodass die Zuggurtung insgesamt nicht mehr als Verfahren der Wahl zur Versorgung von Patellafrakturen anzusehen ist. Schraubenosteosynthese Sie bietet eine weitere Möglichkeit zur osteosynthetischen Versorgung von Patellafrakturen. Sie ist für Querfrakturen, unteren Polabriss oder Frakturen mit maximal 4 Fragmenten geeignet. Bei guter Knochenqualität können hierfür 6,5-mm- Schrauben verwendet werden [5]. Bewährt hat sich hierbei v. a. die Kombination aus einer Schraubenosteosynthese und begleitender Cerclage [2]. Letztere kann entweder durch einen transossären Kanal eingebracht werden oder man verwendet kanülierte Schrauben, durch die die Cerclage gezogen werden kann. Biomechanische Studien zeigten sowohl für die Schraubenosteosynthese allein als auch für die Kombination aus kanülierten Schrauben und einer Zuggurtungsschlinge eine signifikant höhere Stabilität im Vergleich zur Zuggurtung mit Kirschner-Drähten [2, 4]. Problematisch bleibt die Versorgung von Mehrfragment- und Trümmerfrakturen, da bei schraubenosteosynthetischer Versorgung oft nur eine unzureichende Wiederherstellung der Gelenkfläche erreicht werden kann. Zudem wird sowohl mit der Zuggurtung als auch mit der Schraubenosteosynthese nur eine übungsstabile, aber keine belastungsstabile Osteosynthese erreicht, sodass post- Trauma Berufskrankh 2012 [jvn]:[afp] [alp] Springer-Verlag 2012 S. Wurm P. Augat V. Bühren Zusammenfassung Aufgrund der funktionellen Bedeutung der Patella sind die exakte Reposition und stabile Osteosynthese einer Patellafraktur essenziell. Bei einfachen Querfrakturen stehen hierfür die Verfahren der Zuggurtung und Schraubenosteosynthese zur Verfügung. Problematisch war bisher die Versorgung von Patellamehrfragment- und -trümmerfrakturen, die mit einem oft schlechten Outcome behaftet war. Durch die Entwicklung von anatomisch vorgeformten winkelstabilen Patellaplatten steht jetzt ein sehr gutes Osteosyntheseverfahren für diese Verletzungen zur Verfügung. In biomechanischen Studien zeigten diese Platten eine signifikant höhere Stabilität im Fixed-angle plate osteosynthesis of the patella. Novel therapy options Abstract Due to the functional importance of the patella, accurate reduction and rigid fixation of patellar fractures are required. Tension band wiring has long been the standard treatment of these fractures, but there are several problems associated with this technique, e.g. loosening of the wires, fracture dislocation and poor outcome. Another possibility in the treatment of transverse patellar fractures is screw fixation. Although this technique ensures stable osteosynthesis, anatomical reduction is often problematic, especially in comminuted fractures. A good option in the treatment of (comminuted) patellar fractures is the newly designed locking patella operativ eine Teilbelastung für 6 Wochen erforderlich ist. Insgesamt kommt es v. a. nach Patellatrümmerfrakturen, sowohl bei Versorgung mit Zuggurtung als auch bei Schraubenosteosynthese, immer noch zu einer hohen Anzahl an posttraumatischen Arthrosen und Chondromalazien, die oft in einer unzureichenden Wiederherstellung der Gelenkfläche begründet sind. So beklagen 30 50% dieser Patienten Beschwerden, 15 30% eine funktionelle Beeinträchtigung und 3% ein schlechtes Ergebnis [10]. DOI /s z Winkelstabile Plattenosteosynthese der Patella. Neue Therapieoption Vergleich zur Zuggurtung. Auch unter Maximalkraft kam es nur zu einer minimalen Frakturspaltöffnung. In den ersten klinischen Anwendungen konnte mit ihnen eine sehr gute Frakturreposition erzielt werden. Die Patienten konnten zügig aufbelasten, und es zeigten sich bislang keine Weichteilkomplikationen oder Pseudarthrosen. Insofern stellt die Plattenosteosynthese eine gute Therapieoption in der Versorgung von Patellafrakturen dar. Schlüsselwörter Patella Fraktur Frakturosteosynthese Knochenplatten Winkelstabilität plate, which combines anatomical reduction and stable osteosynthesis. In biomechanical tests the plate provided a more stable fixation of the patellar fracture and showed higher mechanical strength compared to classic tension band wiring. The first clinical applications achieved optimal fracture reduction. No complications have occurred to date following the use of the plate. Thus the patella plate represents a good option in the treatment of patellar fractures. Keywords Patella Bone fractures Osteosynthesis, fracture Bone plates Angular stability Plattenosteosynthese Zur besseren Versorgung von Patellamehrfragment- und -trümmerfrakturen steht jetzt die Möglichkeit einer winkelstabilen Plattenosteosynthese zur Verfügung, wobei von uns 2 unterschiedliche Platten der Firma Arthrex (Karlsfeld, München) untersucht wurden. Die Arrow-Platte (. Abb. 1) ist ideal zur Versorgung von Frakturen mit (mehreren) größeren Fragmenten bzw. von Polfrakturen geeignet, wohingegen die Star-Platte (. Abb. 2) durch ihre mannigfaltigen Besetzungsmöglichkeiten das perfekte Osteosyntheseverfahren für Patellatrümmerfrakturen 3

4 Abb jähriger männlicher Patient mit Patellaquerfraktur, Versorgung mit Arrow-Platte Abb jähriger männlicher Patient mit Patellatrümmerfraktur, Stabilisierung mit Star-Platte und additiver Cerclage Abb jähriger männlicher Patient mit Abrissfraktur der Patella nach Quadrizepssehnennaht, Versorgung mit Arrow-Platte darstellt. Beide Platten sind anatomisch vorgeformt, sodass sie sich gut an die Patella anpassen. Zudem sind sie mit Verankerungsmöglichkeiten für Suturen versehen, wenn eine begleitende Sicherung erwünscht ist. Die Platte, deren Hauptindikation in der Versorgung von Mehrfragmentund Trümmerfrakturen liegt, wird über einen kleinen mittigen Längsschnitt eingebracht, wobei die Reposition der Fraktur über die ventrale Kortikalis erfolgt. Aufgrund der Winkelstabilität ist auch in Trümmerzonen sowie im osteoporotischen Knochen eine gute Stabilität erzielbar. In biomechanischen Untersuchungen (. Abb. 3) zeigten die Platten im Vergleich zur Zuggurtung eine signifikant höhere Stabilität. Nach Zuggurtung kam es unter kombinierter Zug- und Biegebelastung, entsprechend der physiologischen Situation, bereits bei einer Zugbelastung von 350 N zu einer Öffnung des Frakturspalts von 2,4 mm (Standardabweichung 1,1 mm), was einem Versagen der Osteosynthese entspricht. Nach Plattenosteosynthese öffnete sich der Frakturspalt hingegen auch bei Maximalkraft von 1052 N (Standardabweichung 32 N) nicht über 1,8 mm (Standardabweichung 0,3 mm;. Abb. 4). Aufgrund der hohen Stabilität der Osteosynthese können die Patienten frühzeitiger voll belasten, sodass einer späteren Knieteilsteife entgegengewirkt wird. In der ersten klinischen Anwendung (. Abb. 5, 6, 7) ließ sich mit der Plattenosteosynthese eine sehr gute Reposition der Frakturen erzielen. Die Patienten konnten zügig aufbelasten, und bislang zeigten sich keinerlei Weichteilkomplikationen oder Pseudarthrosen. 4 Trauma und Berufskrankheit 2012

5 Fazit für die Praxis Die Plattenosteosynthese stellt eine gute Therapieoption bei der Versorgung von Patellafrakturen dar. Insbesondere Mehrfragmentfrakturen profitieren von der erhöhten biomechanischen Stabilität. Die anatomische Konfiguration ermöglicht zudem eine bessere Reposition und Wiederherstellung der Gelenkfläche, sodass langfristig ggf. die Zahl posttraumatischer Arthrosen gesenkt und das Outcome von Patienten mit Patellatrümmerfraktur verbessert werden können. Des Weiteren ist für die Plattenosteosynthese ein kleiner Zugang ausreichend, und im Gegensatz zur Zuggurtung ist eine Materialentfernung nicht obligat. 9. Wild M, Khayal T, Miersch D, Windolf J, Hakimi M (2008) Die Zuggurtungsosteosynthese nach Patellafraktur. Unfallchirurg 111: Wild M, Windolf J, Flohé S (2010) Patellafrakturen. Unfallchirurg 113: Korrespondenzadresse Dr. S. Wurm Abteilung für Unfallchirurgie, BG-Unfallklinik Murnau, Prof.-Küntscher-Straße 8, Murnau Simone.Wurm@ bgu-murnau.de Interessenkonflikt. Die korrespondierende Autorin weist auf folgende Beziehung hin: Die Firma Arthrex hat die biomechanische Untersuchung finanziell unterstützt. Literatur 1. Benjamin J, Bried J, Dohm M, McMurtry M (1987) Biomechanical evaluation of various forms of fixation of transverse patellar fractures. J Orthop Trauma 1(3): Burvant JG, Thomas KA, Alexander R, Harris MB (1994) Evaluation of methods of internal fixation of transverse patella fractures: a biomechanical study. J Orthop Trauma 8(2): Carpenter JE, Kasman RA, Matthews LS (1993) Fractures of the patella. J Bone Joint Surg Am 75: Carpenter JE, Kasman RA, Patel N, Lee ML, Goldstein SA (1997) Biomechanical evaluation of current patella fracture fixation techniques. J Orthop Trauma 11(5): Galla M, Lobenhoffer P (2005) Frakturen der Patella. Chirurg 76: Koval KJ, Kim YH (1997) Patella fractures. Evaluation and treatment. Am J Knee Surg 10: Rogge D, Oestern HJ, Gossé F (1985) Die Patellafraktur. Therapie und Ergebnisse. Orthopade 14(4): Rüter A, Trentz O, Wagner M (2004) Patella. In: Rüter A, Trentz O, Wagner M (Hrsg) Unfallchirurgie. Urban & Fischer, München, S