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B978-3-437-24401-8.50010-8

10.1016/B978-3-437-24401-8.50010-8

978-3-437-24401-8

Segmenttransport mit unilateralem Fixateur-System und Schanzschen Schrauben.

Segmenttransport mit Ringfixateur und gekreuzten Kirschner-Drähten.

Segmenttransport auf ungebohrtem Marknagel mit Fixateur-externe-System.

Kallusdistraktion

CarolineSeebach

IngoMarzi

  • 5.1

    Therapieprinzip 54

  • 5.2

    Formen der Kallusdistraktion 54

    • 5.2.1

      Hemikallusdistraktion 54

    • 5.2.2

      Longitudinale Kallusdistraktion 54

    • 5.2.3

      Verkürzungs-Verlängerungs-Technik 55

    • 5.2.4

      Segmenttransport 55

  • 5.3

    Indikationen und Kontraindikationen 55

    • 5.3.1

      Indikationen 55

    • 5.3.2

      Kontraindikationen 56

  • 5.4

    Beispielverfahren 56

    • 5.4.1

      Unilaterale Fixateur-Systeme 56

    • 5.4.2

      Ringfixateur 57

    • 5.4.3

      Fixateur-externe-Systeme auf ungebohrtem Marknagel 58

Therapieprinzip

Das Ziel der Kallusdistraktion ist, Verkürzungen und/oder Achsenfehlstellungen der Extremitäten auszugleichen oder langstreckige Knochendefekte zu überbrücken, insbesondere nach einer notwendig gewordenen primären Verkürzung im Rahmen der Primärbehandlung offener Frakturen. So ist die akute Verkürzung und sekundäre Gewebedistraktion eine Behandlungsmethode bei komplexen Extremitätenverletzungen. Der große Vorteil dieser Methode besteht darin, dass gleichzeitig mit der gewünschten Längenkorrektur des Knochens auch die Weichteile distrahiert werden und so zusätzliche Rekonstruktionseingriffe minimiert werden. Außerdem ergibt sich kein Risiko einer Fremdknocheninfektion oder allergischen Reaktion gegenüber Knochenersatzstoffen.
Das Prinzip der Kallusdistraktion besteht in der Induktion einer artifiziellen Fraktur und der kontinuierlichen Dehnung des entstehenden Kallus durch Distraktion. Damit wird der Organismus überlistet, so lange Kallus zu bilden, bis die gewünschte Länge erreicht ist.
Bei der Kallusdistraktion nach Ilizarov wird von einer kleinen Inzision aus der Knochen mit dem Meißel durchtrennt und die Wunde wieder verschlossen. Die Stabilisierung erfolgt durch einen Fixateur externe. Weiteres Vorgehen:
  • Es wird nun etwa eine Woche abgewartet, bis das Hämatom um die Bruchenden herum organisiert wird (Ruhephase). Es entsteht ein so genanntes Regenerat, eine Art Kallusvorstufe, die beide Osteotomieenden verbindet.

  • Dieses Regenerat wird in der Distraktionsphase mit dem Fixateur langsam um 1 mm pro Tag distrahiert, so dass es durch das In-die-Länge-Ziehen des Kallus zu einer Verlängerung des Knochens kommt. Klinisch ist es häufig erforderlich, die Kallusdistraktionsgeschwindigkeit temporär zu verlangsamen, wenn Weichteilprobleme auftreten.

  • Ist die gewünschte Verlängerungsstrecke erreicht, beginnt die Neutralisationsphase. In dieser Phase wird zunehmende Kallusbildung unter Fortführen der intensiven Physiotherapie und zunehmender Belastung provoziert. Hat sich genügend tragfähiger Kallus gebildet, kann der Fixateur dynamisiert werden.

  • Mit Entfernung des Fixateurs ist die anschließende Dynamisationsphase beendet und es beginnt die Remodellierungsphase des Knochens.

Die Wiederherstellung von Knochen verläuft umso besser, je mehr die Integrität und die Blutversorgung der Strukturen postoperativ und posttraumatisch erhalten geblieben ist. Die Stabilisierung der Kortikotomie kann mit einem Ringfixateur oder auch mit einem monolateralen Fixateur vorgenommen werden. Beide Systeme sind für die meisten Indikationen anwendbar. Da ein monolateraler Fixateur die Weichteile viel weniger irritiert, ist er für die meisten Fälle geeigneter. Außerdem ist seine Operationszeit wesentlich kürzer. Die Kirschner-Drähte des Ringfixateurs dagegen durchqueren einen Großteil des Muskelkompartiments. Unter der Bewegung der Extremität verschieben sich die Muskelfasern und scheuern an den Kirschner-Drähten. Neben den teils stärkeren Schmerzzuständen kann es zu Ein-steifungen der Gelenke mit Kontrakturen kommen. Mehrdimensionale Korrekturen sind jedoch deutlich besser mit einem Ringfixateur durchzuführen, insbesondere Fehlstellungen mit großen Rotationsfehlern.

Formen der Kallusdistraktion

Hemikallusdistraktion

Hierbei geht es nicht um den Längenausgleich, sondern um die Achsenkorrektur. Diese kann Anwendung finden bei einer Varus- oder Valgusfehlstellung. Hierbei wird von der Konkavseite, von dem Scheitelpunkt der Fehlstellung her, inkomplett der Knochen kortikotomiert. Das hat zur Folge, dass das Periost auf der Konvexseite intakt bleibt und als Scharnier wirkt, wenn von der Konkavseite her die Osteotomie aufgespreizt wird. Bei der Hemikallusdistraktion gibt es die gleichen Behandlungsphasen wie oben beschrieben ( Kap. 5.1).

Longitudinale Kallusdistraktion

Bei dieser Art der Kallusdistraktion erfolgt der Zug in Längsrichtung der Extremität. Sie dient ausschließlich der Verlängerung. Bestehen bereits präoperative Achsenfehlstellungen oder treten Achsenfehlstellungen während der Distraktion auf, können diese während oder nach der Distraktion korrigiert werden. Durch Längszug des Kallus kann man entweder eine Verlängerung des Knochens erreichen oder durch Segmenttransport einen Knochendefekt behandeln. Die zweite Möglichkeit des Segmenttransportes besteht darin, bei einem Weichteildefekt primär zu verkürzen, um nicht nur den Knochendefekt, sondern auch die Weichteile zu verschließen. Die kompensatorische Verlängerung kann einzeitig erfolgen ( Kap. 5.2.3).

Verkürzungs-Verlängerungs-Technik

Ein einfacher segmentaler Knochendefekt ohne Knochenverkürzung kann bei einer septischen oder aseptischen Pseudarthrose auftreten. Eine Segmentverschiebung kann auch sinnvoll sein, wenn kein ossärer Defekt vorliegt, wie z. B. bei einer offenen Fraktur, wenn gleichzeitig ein Weichteildefekt mit freiliegendem Knochen (bis zu 12 cm) vorhanden ist. Um aufwändige mikro-chirurgische Eingriffe zu vermeiden, kann so viel Knochen reseziert werden, bis sich die Weichteile adaptieren lassen und der Knochen gedeckt ist. Nach der Verkürzung und Weichteilsanierung besteht nun durch die Kallusdistraktion die Möglichkeit, die verlorene Länge wiederzugewinnen.

Segmenttransport

Bei Defektfrakturen erfolgt zunächst die Stabilisierung durch einen Fixateur externe. Im zweiten Schritt wird der noch vorhandene Röhrenknochen oberhalb der Defektzone in einem nicht traumatisierten Weichteillager mit einem Meißel durchtrennt. Ilizarov spricht dabei von einer Kortikotomie, wobei er hierunter die schonende Durchtrennung des Kortex unter Erhaltung des medullären Gefäßsystems versteht. Diese Kortikotomie erfolgt über eine 1 cm lange Inzision mit einem Meißel. Dabei werden die dem Meißel nahegelegenen Kortikalis-anteile durch dosierte Hammerschläge durchtrennt, die dem Meißel fernliegende Kortikalis durch eine Rotationsbewegung frakturiert. Auch nach einer Osteotomie (Durchtrennung der Kortikalis mit medullären Gefäßen) wird eine spontane röhrenförmige Knochenneubildung erreicht, jedoch ist mit einer geringen zeitlichen Verzögerung der Knochenneubildung zu rechnen. Entscheidend für die Knochenneubildung ist, dass sie in einem ersatzstarken Weichteillager stattfindet (intakte Muskulatur).
Durch die Knochendurchtrennung oberhalb der Defektzone entsteht ein Knochensegment, das durch unterschiedliche Transportmechanismen mit einer Transportgeschwindigkeit von 1 mm pro Tag in den Knochendefekt hineingeschoben wird. Durch die Durchtrennung des Knochens und die Verschiebung des Segmentes entstehen eine Zugspannung und eine Hypervaskularisierung in der gesamten Region, welche die Knochenneubildung anregt. Die Knochendurchtrennungsstelle dehnt sich langsam im gesunden Weichteillager auf, und der ursprüngliche Knochendefekt verkleinert sich entsprechend. Durch die Zugspannung entsteht ein Faserknochen. Nach Überbrückung der Defektstrecke muss das transportierte Segment an das vorhandene distale oder proximale Hauptfragment knöchernen Anschluss finden. Durch Mineralisation und durch zunehmende mechanische Beanspruchung wandelt sich der Faserknochen in einen lamellären Knochen um. Dafür wird die doppelte bis dreifache Zeit der Segmentverschiebung benötigt. Schließlich entsteht ein tragfähiger, belastbarer Röhrenknochen.

Indikationen und Kontraindikationen

Indikationen

Die Indikation zur Extremitätenverlängerung ist je nach anatomischer Stelle ab 2 cm gegeben. Bei einer reinen Extremitätenverkürzung von mehr als 2 cm Länge ohne Achsenfehlstellung erfolgt die einfache Kallusdistraktion am Knochenschaft. Es ist sicherer, schneller und von geringerem Aufwand als eine Knochentransplantation, auch mit mikrochirurgischem Anschluss. Für Achsenfehlstellungen ist die Hemikallusdistraktion geeignet (s. o.).
Für die Indikationsstellung ist es von Bedeutung, zu unterscheiden, ob ein knöcherner Defekt mit oder ohne Weichteilschaden vorliegt:
  • Ossäre Defekte ohne Extremitätenverkürzung und ohne Weichteilschaden lassen sich günstig durch den Segmenttransport bei gleichbleibender Extremitätenlänge behandeln.

  • Wenn es sich jedoch um einen knöchernen Defekt mit einem großen begleitenden Weichteildefekt und freiliegendem Knochen handelt, so sollte zunächst ein Resektionsdbridement mit Verkürzung der Ex-tremität erfolgen, damit die Weichteile ohne Spannung adaptiert werden können. Dies hat zur Folge, dass die Extremität mit dem Fixateur stark verkürzt stabilisiert wird. Daher wird anschließend eine Kortikotomie an dem gleichen Knochen im gut durchbluteten Bereich, am besten epimetaphysär durchgeführt und die Extremität durch die Kallusdistraktion wieder auf die ursprüngliche Länge gebracht.

Kontraindikationen

Die Patienten sollten üblicherweise nicht älter als 60 Jahre sein, denn nach dieser Zeit sind im Allgemeinen die Regenerationsprozesse des Körpers und daher auch die Kallusbildung vermindert. Besteht eine ausgeprägte Osteoporose, so dass die Schanz'schen Schrauben keinen Halt haben, besteht eine Kontraindikation. Bei Patienten, deren Mitarbeit nicht verlässlich ist, sichern ein langer stationärer Aufenthalt und danach engmaschige ambulante Kontrollen eine erfolgreiche Behandlung ab. Gefäßerkrankungen stellen nur im akuten Stadium eine Kontraindikation dar.

Beispielverfahren

Unilaterale Fixateur-Systeme ( Abb. 5.1)

Technik
Bei der Primärversorgung von Defektfrakturen mit ausgeprägtem Weichteilschaden wird ein unilateraler Fixateur externe angelegt, um eine stabile Osteosynthese mit Längenausgleich ohne weitere Weichteilkompromittierung zu erreichen. Es ist von entscheidender Bedeutung, den Knochen wenig freizulegen, damit viel von seiner Vaskularisierung erhalten bleibt. Weichteilsschäden werden durch ortsständige oder freie Muskellappenplastiken saniert. Bei geschickter Planung kann schon bei der Erstversorgung der sekundäre Segmenttransport berücksichtigt werden, so dass das zu verschiebende Segment bereits bei der Anlage des Fixateur externe mit eingeplant wird. Für den eigentlichen Segmenttransport werden zwei zusätzliche Schanz'sche Schrauben in das zu verschiebende Segment eingebracht. Dann wird das Segment über einen Schubmechanismus nach der durchgeführten Kortikotomie oder Osteotomie über den Fixateur externe verschoben.
Nachteile
Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass die Schanz'schen Schrauben durch die Weichteile hindurchgleiten müssen und bei einer langen Transportstrecke der Weichteilmantel beschädigt wird und mehrere Hautinzisionen notwendig sind. Ein weiterer Nachteil ist, dass das zu transportierende Segment nicht immer direkt an das zu erreichende Defektende herangeführt werden kann und oft nachreponiert werden muss. Oft versperrt interponiertes Weichteilgewebe an der Anschlussstelle die knöcherne Heilung. Dies kann verhindert werden, indem über eine kleine Inzision das Weichteilgewebe reseziert und durch eine autogene Spongiosaplastik die Heilung an der Anschlussstelle unterstützt wird.
Alternative Technik
Eine weitere Möglichkeit des Segmenttransportes besteht in einem internen, unter der Haut liegenden Zugmechanismus. Dabei wird nach der abgeschlossenen Primärversorgung mit dem Fixateur externe in einem zweiten Schritt der Weichteilmantel eröffnet, die Defektstrecke dargestellt und die beiden Knochenenden auf ihre Vitalität überprüft. Avitaler Knochen kann großzügig reseziert werden. Der interne Zugmechanismus besteht aus zwei Zugdrähten, die an dem zu verschiebenden Segment fixiert sind. Diese Zugdrähte verlaufen innerhalb des Weichteilmantels an der Defektzone bis zum distalen Knochen, werden dort über eine Schraube oder einen Steinmann-Nagel umgeleitet und nach außen auf den Fixateur externe geführt, an dem die Zugseile an einer Spannvorrichtung aufgewickelt und täglich um 1 mm nachgezogen werden können. Nach Kortikotomie/Osteotomie im gesunden Weichteil erfolgt der Segmenttransport, und das Segment schiebt sich in den Defekt hinein. Nach Entfernen des Weichteilinterponats an der docking side kann durch eine zusätzliche kurze Plattenosteosynthese die Fixation des Segmentes gesichert und das Zurückgleiten verhindern werden.
Vorteile
Der Vorteil der unilateralen Fixateur-externe-Systeme für den Segmenttransport liegt in der relativ einfachen Montage, die Weichteile werden wesentlich weniger beeinträchtigt als bei anderen Fixateuren. Die Belastung ist für die Patienten bei den monolateralen Fixateuren wesentlich geringer. Es besteht für den Patienten ein gewisser Trage- und Pflegekomfort.
Nachteile
Jedoch besteht ein wesentlicher Nachteil dieser unilateralen Fixateur-externe-Systeme: Eine volle Belastbarkeit besteht nicht primär, sondern erst, wenn eine ausreichende Konsolidierung erfolgt ist. Erst mit zunehmender Knochenneubildung kann nach langer Behandlungsdauer über eine langsame Steigerung die volle Belastung erreicht und der Fixateur externe entfernt werden.

Ringfixateur ( Abb. 5.2)

Technik
Der von Ilizarov beschriebene Segmenttransport wurde von ihm mit einem Ring-Fixateur-externe-System durchgeführt. So verläuft der Segmenttransport wesentlich gewebeschonender als der mit Schanz'schen Schrauben. Dabei werden 1,8 mm starke Kirschner-Drähte auf Metallringen verspannt, diese Ringe auf den gesamten Röhrenknochen verteilt und über Gewinde-stangen miteinander verbunden. Dadurch entsteht ein elastisches System zwischen den einzelnen Ringen, so dass der Knochen stabil gegen Scherkräfte fixiert wird. Bei einem Defekt eines langen Röhrenknochens werden zwei Ringe zur Fixation des distalen Knochenendes und ein Ringsystem an dem zu transportierenden Segment verwendet. Nach Kortikotomie/Osteotomie kann das mit dem mittleren Ring gefasste Segment auf den Gewindestangen in den Defekt transportiert werden. Dabei muss der Weichteilmantel von den 1,8 mm starken Kirschner-Drähten langsam durchgeschnitten werden.
Vorteil
Der wesentliche Vorteil des Ringfixateurs besteht darin, dass er durch seine Verspannung des Knochens in diesem Ringsystem eine voll belastbare Montage darstellt und die Knochenneubildung eventuell durch die physiologische Belastung der Extremität günstig beeinflusst wird.
Nachteile
Der Nachteil, der durch die gewebedurchschneidenden Kirschner-Drähte entsteht, kann durch Olivendrähte verhindert werden, die schräg durch das zu verschiebende Segment geführt und auf einem jenseits des Defektes liegenden Ring gefasst werden. Die am Drahtende befindlichen Oliven verhindern das Durchrutschen der Drähte durch den Knochen. Die im Weichteilmantel verlaufenden Drähte durchschneiden nur wenige Zentimeter die Haut. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Ringfixateur ein sehr voluminöser und schwerer Apparat ist und nicht von jedem Patienten akzeptiert wird.
Alternative Technik
Eine weitere Möglichkeit, einen Knochendefekt mit Hilfe der Kallusdistraktion zu behandeln, besteht darin, dass bei der Primärversorgung die Extremität um die Defektlänge verkürzt und danach stabilisiert wird. Dadurch wird oft eine gleichzeitige Entspannung und Schonung der Weichteile erreicht und eine primäre Adaptation der Knochenenden gesichert. Die in Kauf genommene Verkürzung gewährleistet meistens eine Erholung des Weichteilmantels. Um den Längenausgleich herzustellen, wird nach der Kortikotomie/Osteotomie fernab des Weichteilschadens, weit im gesunden Weichteillager, der Kortikotomiespalt bis zur ursprünglichen Länge aufgedehnt. Die gleichzeitige Kompression im Bereich der ehemaligen Defektzone lässt eine knöcherne Konsolidierung an beiden Stellen erwarten.
Nachteile
Ein wesentlicher Nachteil dieser Methode besteht darin, dass sie nur für eine Defektstrecke bis 5 cm angewandt werden kann, da ansonsten durch Retraktion der gedehnten Weichteile Kontrakturen in den angrenzenden Gelenken erwartet werden müssen.

Fixateur-externe-Systeme auf ungebohrtem Marknagel ( Abb. 5.3)

Technik
Die Verwendung eines ungebohrten Marknagels zur Behandlung von offenen Defektfrakturen rückt immer mehr in den Vordergrund, so dass bereits bei der Primärversorgung mit einem ungebohrten Marknagel der spätere Segmenttransport eingeplant werden kann.
Die Technik besteht darin, dass durch das Einbringen des ungebohrten Marknagels sowie durch die proximale und distale Verriegelung die ursprüngliche Länge des Röhrenknochens wiederhergestellt wird. Nach Sanierung der Weichteilsituation erfolgt über dem liegenden Nagel die Kortikotomie/Osteotomie. Für den Segmenttransport wird temporär ein unilateraler Fixateur externe angebracht, der distal und proximal weitab von der Defektzone und weitab vom Nagel gut fixiert werden muss. Für den Segmenttransport müssen in das zu verschiebende Segment am Nagel vorbei zwei Schanz'sche Schrauben platziert werden, die zwar gut im Segment fixiert sind, aber den im Markraum liegenden Nagel nicht tangieren dürfen, so dass das Segment gut über den Nagel gleiten kann. Nach erfolgter Segmentverschiebung muss die Fixation des Segments entweder über den liegenden Fixateur externe gewährleistet sein, oder es kann eine zusätzliche Verriegelung des verschobenen Segmentes im liegenden Nagel erreicht werden.
Vorteil
Der wesentliche Vorteil der Methode liegt darin, dass nach erfolgtem Segmenttransport keinerlei externes Fixationssystem mehr notwendig ist.
Nachteile
Der Nachteil besteht darin, dass bereits präoperativ vor Einbringen des Nagels die schließlich resultierende Endstellung des Segments definiert werden muss. Bereits vor der Nagelung muss deshalb ein zusätzliches Loch in den Nagel gebohrt werden, um nach erfolgtem Segmenttransport über eine zusätzliche Verriegelungsschraube das transportierte Segment fixieren zu können. Eine Alternative besteht darin, durch eine kurze Plattenosteosynthese das transportierte Segment am distalen Knochen zu fixieren. Nachteilig ist auch die Gefahr der Markraumphlegmone entlang des Nagels durch übergreifende Pin-Infektion. Die Knochenneubildung in der Kortikotomiezone kann bei intern liegenden Implantaten abgewartet werden. Je nach Knochenneubildung wird eine zunehmende Belastung möglich.
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