Fehlheilungen und Fehlstellungen

Die Diagnostik und Therapie von Fehlstellungen und Fehlheilungen im Bereich des gesamten Stütz- und Bewegungsapparates gehören zu den komplexesten Maßnahmen auf dem orthopädisch - unfallchirurgischen Fachgebiet. Sie erfordern neben sehr viel Erfahrung auch entsprechende logistische und fachliche Voraussetzungen, um die häufig sehr aufwändigen Verfahren konsequent umsetzen zu können. 

Fehlheilungen

Bei der Knochenfehlheilung unterscheiden wir folgende Arten:

  • Verzögerte Frakturheilung (= Non union)
    Knochenheilung nicht erfolgt innerhalb von sechs Monaten
  • Pseudoarthrose
    Knochenheilung länger als sechs Monate nicht erfolgt
    - Hypertrophe Form (gute Durchblutung)
    - Hypothrophe Form (mäßige Durchblutung)
    - Atrophe Form (schlechte Durchblutung)
  • Infekt-Pseudoarthrose
    Ausbleibende Knochenheilung bedingt durch Infektion im Bruchbereich 

Eine schwere Komplikation im Verlauf der Bruchbehandlung ist die verzögerte oder ausbleibende Bruchheilung. Ursachen sind mangelhafte Ruhigstellung im Gipsverband bei instabilen Bruchsituationen, unzureichende oder fehlende osteosynthetische Versorgung mit Bewegungen und/oder Defektsituationen im Bruchbereich, Störung der Durchblutung oder Infektion von Knochen und/oder Weichteilen. Unerlässlich für die Bruchheilung sind neben Infektfreiheit die ungestörte Blutversorgung aus dem Knocheninnern (meist unterbrochen!), über die Knochenhaut (Periost) sowie die umgebenden Weichteile. Quetschungen, Zerreißungen und Defektsituationen des Weichteilmantels prädestiniert neben einem übersehenen Kompartmentsyndrom für Infektion, Untergang von Knochen- und Weichgewebe sowie eine verzögerte oder fehlende Knochenheilung. Dies rechtzeitig zu erkennen und zielgerichtet einzugreifen, erfordert viel Erfahrung in der Behandlung von Knochenbrüchen und regelmäßige Kontrollen des Behandlungsverlaufs.

Diagnostik

Zur präoperativen Diagnostik einer vermuteten Wirbelsäulen- oder Extremitätenfehlheilung gehören folgende Untersuchungen:

  • Klinische Untersuchung
  • Laboruntersuchung (Infektionsauschluss!; Leucocyten, CRP)
  • Konventionelle Röntgenaufnahmen in zwei Ebenen
  • ggf. Spezialaufnahmen (Schichtaufnahmen etc.)
  • Computertomographie (CT)
  • Kernspintomographie (MRT)
  • Knochenszintigramm 

Erst wenn sämtliche erforderlichen Untersuchungsergebnisse vorliegen, erfolgt im Team die Bewertung derselben und die Entscheidung über das weitere, in der Regel operative Vorgehen.

Konservative Therapie

Straffe Pseudoarthrosen kleiner Knochen (z.B. Schlüsselbein, Hand- und Fußskelett) können bei Beschwerdearmut oder -freiheit durchaus eine Indikation für ein konservatives Vorgehen sein. Zu beachten ist bei einer Revision auch der Allgemeinzustand des Patienten und seine Grunderkrankungen. Auch schlechte Weichteilverhältnisse können eine Kontraindikation zur operativen Revision sein. Die Entstehung und der weitere Verlauf einer ausbleibenden Knochenheilung sind weder durch eine besondere Ernährung noch durch die Einnahme von Medikamenten zu beeinflussen. Zur Zeit stehen als nicht operative Maßnahmen neben der Lithotryptortherapie lediglich eine spezielle Ultraschallbehandlung zur Verfügung:

Ultraschall bei der Knochenheilung (EXOGEN®)

Als Ultraschall bezeichnet man alle mechanischen Schallwellen oberhalb der menschlichen Hörschwelle beginnend bei Frequenzen oberhalb von 16 bis 20 kHz. Im Gegensatz zu den elektromagnetischen Wellen sind mechanische Schwingungen an ein elastisches Medium gebunden. Die Ausbreitung des Schallsignals wird durch die elastischen Eigenschaften des Mediums bestimmt. Die elastischen Kräfte, die die Moleküle aufeinander ausüben, bewirken eine Fortleitung der Schallenergie. Druck- und Zugkräfte lösen sich dabei in ständigem Wechsel ab, wobei durch die wechselnden Druckzustände ein Energietransport erfolgt. Ultraschallwellen breiten sich in der Luft kaum aus, dafür aber in kondensierten Medien - Wasser oder festem Material.

Zur Ultraschallerzeugung in der Medizin dienen im Allgemeinen sogenannte piezoelektrische Schallgeber. Die Ultraschallgeräte arbeiten dabei nach dem Pulsechoverfahren. Die in der Sendeeinheit des Ultraschallgerätes erzeugten elektrischen Impulse werden im Schallkopf in Ultraschallimpulse umgesetzt und ausgesandt. Dabei werden in periodischen Abständen kurze Schallimpulse erzeugt, die sich im Körper fortsetzen und absorbiert, reflektiert, gebrochen und gestreut werden können.

Durch Ultraschall kann die Knochenheilung positiv beeinflusst werden. Die erzeugten Schallwellen breiten sich im Gewebe in Form von Druckwellen aus. Die durch die Schallwellen erzeugte mikromechanische Kraft wirkt auf Knochen und das umliegende Gewebe und kann biochemische Veränderungen auf zellulärer Ebene hervorrufen. Die Bedeutung der mechanischen Stimulation des Knochengewebes spielt eine große Rolle, und in verschiedenen Experimenten konnte gezeigt werden, dass knochenbildende Zellen eine erhöhte Sensitivität gegenüber mechanischer Belastung aufweisen. Die mikromechanisch durch das Exogen-Gerät übertragene Kraft entspricht einer Gewichtskraft von 10 mg.

In Zellkulturuntersuchungen führt eine mechanische Stimulation von Zellen zu einer erhöhten Zellteilungsrate und zu einer Beschleunigung des Zellstoffwechsels. Dies kann über den Vorgang der so genannten Signaltransduktion erfolgen, bei dem ein extrazellulärer Stimulus eine physiologische Reaktion auslöst. Ist dieser Stimulus ein mechanischer Reiz, nennt man den Prozess Mechanotransduktion. Dabei wird die (z. B. durch Ultraschallwellen) übertragene mechanische Belastung in elektrische oder chemische Signale der Zelle umgewandelt. Das Ausmaß der Effekte auf den Knochen scheint dabei von der Frequenz und der Signalintensität des applizierten Ultraschalls abhängig zu sein. Tierexperimentelle Arbeiten konnten einen durch Ultraschall vermittelten Wachstums- und Differenzierungsreiz des neu gebildeten Knochengewebe bei der Frakturheilung nachweisen.

Niederenergetischer, gepulster Ultraschall wird seit 1983 zur Beschleunigung der Frakturheilung eingesetzt. Das Verfahren besitzt in den Vereinigten Staaten von Amerika seit dem 17.10.1994 die Zulassung der Food and Drug Administration (FDA), nachdem in zwei prospektiven, doppelblinden Studien dessen stimulative Eigenschaften bei der Knochenbruchheilung und der Therapie von Pseudarthrosen am Menschen nachgewiesen werden konnte. In diesen Multicenterstudien an Patienten mit diaphysären Tibia- oder distalen Radiusfrakturen wurde eine Verkürzung der Heilungszeit von ca. 38% nachgewiesen. Bei der Behandlung der gestörten Knochenbruchheilung („delayed union“ beziehungsweise Pseudarthrosenbildung) konnte eine Heilungsrate von ca. 85% erreicht werden. Der genaue zellbiologische Wirkmechanismus des Ultraschalls auf die Knochenneubildung ist nach wie vor unklar und wird derzeit in Laborversuchen hinterfragt.

Operative Therapie

Zur Therapie der verzögerten Frakturheilung wie auch der Pseudoarthrose kommen sämtliche in der Orthopädie und Unfallchirurgie geläufigen operativen Verfahren zur Anwendung. Die Stabilisierung langer Röhrenknochen erfordert die Verwendung von intramedullären Kraftträgern (= Nägel), vorwiegend in aufgebohrter Technik. Ansonsten werden gespannte Plattenosteosynthesen angewendet. Inwiefern zusätzlich eine Knochenanlagerung erforderlich ist, hängt von der Aktivität der Pseudoarthrose ab. Bei gelenknahen Pseudoarthrosen ist gelegentlich an die primäre endoprothetische Versorgung zu denken, sofern dies aufgrund des Alters des Patienten und der vorhandenen Defektsituation sinnvoll erscheint. Bei jungen Patienten wird hier eher der Defektaufbau des Knochens im Vordergrund stehen. Infekt-Pseudoarthrosen bedürfen radikaler Knochen und / oder Weichteilmaßnahmen zur Infektsanierung. Im Schaftbereich der Knochen kommt nach Verkürzung die Kallusdistraktion (= Knochenverlängerung) zum Einsatz. Ist ein Gelenk betroffen, muss die septische Arthrodese (= Gelenkversteifung) oder der sekundäre endoprothetische Gelenkersatz nach Infektsanierung diskutiert werden.

Reicht eine alleinige Stabilisierung der Knochensituation nicht aus oder ist die innere und / oder äußere Blutversorgung von Knochen und / oder umgebendem Weichteilgewebe gestört, müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, um eine Knochenheilung überhaupt zu ermöglichen. An Weichteileingriffen sind hier u.a. die Wiederherstellung des Weichteilmantels mit plastisch-chirurgischen Operationen oder gefäßchirurgische Eingriffe zur Verbesserung der unfallbedingt gestörten Durchblutung notwendig. Am Knochen kommen in erster Linie das Ersetzen des Pseudoarthrosegewebes durch körpereigenen Knochen (= Spongiosa-Plastik), die Verwendung von Knochenwachstum stimulierender Verfahren (GPS® Wachstumfaktoren = BMP) oder sogar die Transplantation von ganzen Knochenteilen ohne oder mit Blutgefäßanschluss in Frage; die vollständige Entfernung des nicht heilenden Knochenteils mit nachfolgender Knochenverlängerung (= Kallusdistraktion) stellt eine weitere Therapieoption dar.

Autologe Spongiosaplastik

Unter "autologer Spongiosaplastik" versteht man die Verwendung von Knochen des eigenen Körpers zur Behandlung von Knochendefekten. Dabei werden an bestimmten Stellen des Skeletts (Beckenkämme vorne und/oder hinten; Schienbeinkopf etc.) nach Eröffnen des Knochens mit einem Meißel spongiöser Knochen entnommen und in den zu versorgenden Knochendefekt eingebracht. Der entstandene Defekt wird mit einem blutstillendem Schwamm gefüllt und der abgehobene Knochendeckel wieder befestigt. Der Hohlraum schließt sich an der Entnahmestelle durch Nachwachsen des spongiösen Knochens wieder. Der entnommene Knochen enthält reichlich körpereigene Zellen und Wachstumsfaktoren und können somit am Transplantationsort das Knochenwachstum enorm stimulieren; Voraussetzung ist eine Infektfreiheit am Transplantationsort sowie eine ausreichende Durchblutung. Liegen diese beiden Grundvoraussetzungen nicht vor, müssen sie unbedingt zuerst vor einer Spongiosatransplantation durch geeignete Maßnahmen hergestellt werden.

GPS® III („Gravitational Platelet Separation System“) – autologes Thrombozytenkonzentrat

Nach posttraumatischen oder entzündlichen Knochendefekten und bei Pseudarthrosen steht die Induktion des Knochenwachstums und die Heilung der Weichteile im Zentrum unfallchirurgischer Bemühungen. Die Anreicherung eines autogenen Knochentransplantats bzw. eines Knochenersatzmaterials mit patienteneigenem Thrombozytenkonzentrat, auch Platelet Rich Plasma (PRP) genannt, stellt hier einen erfolgreichen Weg dar. Ebenso kann es zur Verbesserung der Heilung bindegewebiger Strukturen eingesetzt werden. Erfahrungen liegen hier bei der operativen Behandlung von Rotatorenmanschetten- und Achillessehnenrupturen vor.

Grundprinzip: Mit Hilfe des Thrombozyten-Separations-Systems wird unmittelbar vor der Operation patienteneigenes Blut [60-120ml] zentrifugiert und dadurch ein Thrombozytenkonzentrat hergestellt. Mittels Zugabe von Thrombin werden die Thrombozyten aktiviert, sodass es zur Thrombozytenaggregation kommt und somit ein "Blutkuchen" (Clot) entsteht. Dieser Clot besteht zu 85% aus Thrombozyten, während ein Clot aus Nativblut zu 85% aus Erythrozyten besteht. Die Aktivierung der Thrombozyten führt zeitgleich zu einer Degranulation der sogenannten alpha-Granula. Diese Granula enthalten ein Vielzahl von Wachstumsfaktoren u.a., PDGF (Platelet Derived Growth Factor), VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), TGF-ß (Transforming Growth Factor ß), EGF (Epithelial Growth Factor) und FGF (Fibroblast Growth Factor). Diese Wachstumsfaktoren stimulieren nachgewiesenermaßen unter anderem die Zellteilung, fördern die Angiogenese und die Bildung von extrazellulärer Matrix. Durch den speziellen Gewinnungsprozess erzielt man eine 6- bis 8-fache Konzentration der körpereigenen Wachstumsfaktoren. Daher eignet sich autologes Thrombozytenkonzentrat für die Unterstützung der natürlichen Heilungsprozesse bei Pseudarthrosen sowie bei Knochen- und Weichteildefekten.

Nachbehandlung

Die Nachbehandlung richtet sich nach der Art der durchgeführten operativen Maßnahmen. Bei Anlagerung von Beckenknochen und / oder Knochenersatzstoffen hängt die Belastbarkeit vom bisherigen Krankheitsverlauf ab. Umnagelungen auf gebohrte Nägel erlauben in der Regel eine Vollbelastung der unteren Extremität. Bei Versteifungsoperationen muss unter Teilbelastung die Ausheilung abgewartet werden. Gelenkprothesen können sofort belastet werden, sofern sie zementiert eingebracht wurden. Zusätzlich erfolgt eine konsequente Physiotherapie mit Bewegungsübungen, Muskelaufbau und zusätzlicher Entstauung durch Lymphdrainagen. Begleitend wird eine Thromboseprophylaxe bis zur Vollmobilisierung verordnet. Ob und wann eine ambulante oder stationäre Rehabilitationsbehandlung im poststationären Behandlungsverlauf sinnvoll ist, ist von Fall zu Fall unterschiedlich und hängt von den durchgeführten Maßnahmen ab.

Fehlstellungen

Fehlstellungen des Stütz- und Bewegungsapparates können angeboren oder erworben sein und die Funktion der Wirbelsäule sowie der Extremitäten je nach Ausprägung erheblich beeinträchtigen. Dabei unterscheiden wir Achs- und Drehfehlstellungen, Verkürzungen und Verlängerungen sowie Defekte bis hin zum vollständigen Fehlen von Körperteilen, um nur die wichtigsten Veränderungen zu beschreiben. Hinzu kommen noch krankhafte Veränderungen von Durchblutung, Gefühl (= Sensibilität) und Bewegungsfähigkeit (= Motorik).

Die Ursachen reichen von genetischen Veränderungen über traumatische Schäden bis hin zu Stoffwechselerkrankungen und Tumoren. Diagnostik und Therapie erfordert das gesamte Spektrum der orthopädischen und unfallchirurgischen Fachgebiete, um Funktionsbeeinträchtigungen zu verhindern, zu beseitigen oder zu lindern. Zusätzlich spielt das Einbinden anderer Fachgebiete (Neurochirurgie, Plastische Chirurgie etc.) eine wesentliche Rolle im Rahmen der multimodalen Therapie.

Diagnostik

Zur präoperativen Diagnostik einer angebohrenen oder erworbenen Wirbelsäulen- oder Extremitätenfehlstellung gehören folgende Untersuchungen:

  • Klinische Untersuchung
  • Konventionelle Röntgenuntersuchung in 2 Ebenen
  • ggf. Spezialprojektionen und/oder Schichtaufnahmen
  • Computertomographie (CT) zur Darstellung komplexer Knochen-/Gelenksituationen sowie Rotations-CT zum Vermessen von Drehfehlstellungen
  • Kernspintomographie (MRT) nur bei speziellen Fragestellungen
  • Neurologische Untersuchung, ggfls. Messung von Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und Elektromyographie (EMG)
  • Angiologische Untersuchung mit Erhebung des Gefäßstatus (Doppler-Untersuchung, Angiographie, Phlebographie)

Erst wenn sämtliche erforderlichen Untersuchungsergebnisse vorliegen, erfolgt im Team die Bewertung derselben und die Entscheidung über das weitere Vorgehen, da sowohl die konservativen wie auch operativen Verfahren oft sehr aufwändig in ihrer Durchführung sind und dem Patienten einiges an Mitarbeit und Disziplin abverlangen.

Konservative Therapie

Zur konservativen Therapie gehört neben der Verordnung von Medikamenten das gesamte Spektrum der physiotherapeutischen Behandlungsmöglichkeiten, der orthopädischen Schienen- und Schuhzurichtungen sowie die Anwendung fallspezifischer Hilfs- und Heilmittel. Bevorzugt kommt dieses Behandlungsregime bei leichten Fällen zur Anwendung oder wenn durch eine operative Maßnahme eine wesentliche Besserung nicht oder nur unzureichend zu erzielen ist. Manchmal verbietet es auch der reduzierte Allgemeinzustand des Patienten eine operative Therapie. Bei onkologischen Fällen ergänzt unter Umständen eine Strahlen- und/oder Chemotherapie den Behandlungsumfang.

Operative Therapie

Zur Korrektur der Fehlstellungen kommen sämtliche Möglichkeiten der Weichteil- und/oder Knochenchirurgie zur Anwendung. Ziel ist neben der Wiederherstellung der Funktion die frühfunktionelle Belastbarkeit. Hierzu werden moderne winkelstabile Titanimplantate in Kombination mit Knochenersatzstoffen eingesetzt. In besonderen Fällen ist auch die Versorgung mit einer Gelenkprothese sinnvoll.

Liegen bei Patienten lokalisierte Gelenkknorpelschäden vor, so besteht eine gute Indikation, neben einer Beinachsenumstellung zur Entlastung der beschädigten Kniegelenkseite (= Umstellungsosteotomie) gleichzeitig den beschädigten Gelenkknorpel durch gezüchteten eigenen Gelenkknorpel zu ersetzen (= ACT = Autologe Chondrozytentransplantation). Hierfür wird in einer ersten Operation das Kniegelenk gespiegelt, der Kniebinnenbefund erhoben und die erforderlichen Knorpelzylinder für die Züchtung der Transplantate entnommen. Drei Wochen nach der ersten Operation erfolgt dann die definitive Versorgung. Solche umschriebenen Befunde stellen in der Regel keine Indikation zur Implantation einer Schlittenprothese dar, insbesondere dann, wenn es sich um lokalisierte Knorpelschäden handelt oder der Patient jünger ist. Allenfalls kann bei älteren Patienten über einen lokalen metallischen Knorpelersatz nachgedacht werden, um die lokale Defektsituation zu beheben.

Nachbehandlung

Die Nachbehandlung nach operativen Eingriffen richtet sich maßgeblich an der Möglichkeit von frühfunktioneller Nachbehandlung mit Bewegungsübungen und Muskelkräftigung aus. Inwieweit eine Entlastung, Teil- oder Vollbelastung möglich ist, hängt von der Art der operierten Fehlstellung sowie dem Operationsverfahren ab. Eine ambulante oder stationäre Rehabilitationsmaßnahme nach Abschluß der stationären Krankenhausbehandlung oder bei Wiedererlangung der Vollbelastungsfähigkeit der Extremität ist in der Regel sinnvoll, um das Behandlungsergebnis weiter zu verbessern und zu stabilisieren.