Augmentation bei der Versorgung proximaler Humerus- und Femurfrakturen

Der Trochanteric Fixation Nail-Advanced (TFNA; Fa. DePuy Synthes, Schweiz) ist in 4 Größen erhältlich, die alle dank perforierter Schenkelhalsklinge resp. -schraube eine Augmentation mit hochviskösem Polymethylmethacrylatzement (TRAUMACEM V⁺; Fa. DePuis Synthes, Synthes GmbH, Zuchwil, Switzerland) nach Einbringen des Implantats erlauben. Alle Repositions- und Operationsschritte werden unabhängig von einer Augmentation gleich durchgeführt. Diese Schritte wurden bereits anderweitig beschrieben und können ebenso der technischen Anleitung des TFNA entnommen werden [27, 29]. Auch bei geplanter Augmentation sind eine anatomisch anatomisch richtige Reposition und die korrekte Lage des Osteosynthesematerials unabdingbar [35]. Vor der Applikation von Zement sollte der Anästhesist informiert werden, da der Patient mit einem Blutdruckabfall reagieren kann [33].

Nach Einbringen der Schenkelhalsklinge/-schraube wird der Führungsdraht entfernt und die Injektionskanüle des TRAUMACEM V⁺-Sets, die vorgängig auf die Länge der Schraube/Klinge eingestellt wird, über den Zielbügel in Letztere eingebracht (Abb. 1) Die Kanüle weist im distalen Anteil eine Seitenöffnung auf, sodass der Zement durch Rotation der Kanüle gezielt in die gewünschte Richtung appliziert werden kann. Vor dem Einbringen des Zements muss mithilfe von wasserlöslichem Röntgenkontrastmittel dessen intraartikuläres Austreten ausgeschlossen werden. Durch das wasserlösliche Kontrastmittel wird eine Perforation der Kopfkalotte nachgewiesen. Das Kontrastmittel ist im Gegensatz zum Zement auswaschbar und für das Gelenk nicht schädlich. Hierzu wird das Kontrastmittel unter radiologischer Kontrolle mithilfe des C‑Bogens über die Injektionskanüle gespritzt. Sofern kein Kontrastmittel nach intraartikulär austritt, kann der Zementierungsprozess initiiert werden. Der Knochenzement wird angerührt und in die mitgelieferten Spritzen aufgezogen (Abb. 1). Unter Bildwandlerkontrolle wird der Zement, beginnend mit den weiß markierten 2‑ml-Spritzen, appliziert, wobei zu berücksichtigen ist, dass die ersten ca. 4 ml (entspricht dem Inhalt der beiden weißen Spritzen) lediglich dem Befüllen des Kanülensystems dienen. Durch Rotieren der Kanüle kann der Zement optimal um die Klinge/Schraube verteilt werden. Es sollte darauf geachtet werden, dass eine Distanz von mindestens 6 mm zwischen Zement und Gelenkfläche eingehalten wird, um das Entstehen von Nekrosen durch die exotherme Reaktion des Zements zu verhindern [46]. Gemäß Anleitung sollen 3 ml Zement injiziert werden. In vitro wurden bei der Augmentation einer Schenkelhalsschraube mit 3 ml und 6 ml keine Temperaturen erreicht, die eine Nekrose induzieren könnten [6]. In vivo konnten bei der Verwendung von durchschnittlich 3,8–4,2 ml Zement ebenfalls keine Anzeichen einer Knochennekrose nachgewiesen werden [19, 21]. Nach Einbringen des Zements kann die Kanüle entfernt werden (Abb. 2) Die weitere Operation wird analog des Vorgehens ohne Zement fortgeführt.

Eine Augmentation am proximalen Humerus wird durch plattenkompatible kanülierte und perforierte Schrauben ermöglicht. Auch am Humerus wird für die Augmentation der bereits beschriebene hochvisköse Knochenzement (TRAUMACEM V⁺) verwendet. Die Repositions- und Operationsschritte werden analog der Operation ohne Augmentation durchgeführt und wurden anderweitig bereits beschrieben [3, 7, 8]. Sie sind auch in der entsprechenden Operationsanleitung nachzulesen [46]. Es kann sowohl ein deltopektoraler wie auch ein anterolateraler Zugang (Deltasplit) gewählt werden. Eine anatomisch gerechte Reposition mit guter medialer Abstützung reduziert die Häufigkeit von implantatassoziierten Komplikationen und soll auch bei geplanter Augmentation angestrebt werden [2, 15]. Wenn eine Augmentation durchgeführt wird, müssen die entsprechenden kanülierten, winkelstabilen Schrauben in den proximalen Verriegelungslöchern Anwendung finden. Gemäß Operationsanleitung sollen 4 bis 6 Schrauben augmentiert werden. Die Anleitung empfiehlt prioritär, die oberste Schraubenlochreihe und die 5. kalkarnahe Reihe zu augmentieren. Wenn 4 Schrauben augmentiert werden, wird empfohlen, zusätzlich 2 weitere nichtaugmentierte Schrauben zu verwenden. Klare Empfehlung und Evidenz hierzu gibt es aber bisher nicht.

Es ist wichtig, vor dem Zementieren die Länge sämtlicher Schrauben im Bildverstärker zu kontrollieren, um eine primäre Perforation in das Gelenk auszuschließen [39]. Um die Unversehrtheit der Kopfkalotte zu dokumentieren und die Gefahr der intraartikulären Gabe des Zements zu minimieren, muss analog zum TFNA auch am proximalen Humerus vorgängig ein wasserlösliches Röntgenkontrastmittel appliziert werden. Unter Bildwandlerkontrolle sollten 0,5–1 ml Kontrastmittel pro zu augmentierende Schraube gespritzt werden. Damit klar ersichtlich ist, wohin das Kontrastmittel jeder einzelnen Schraube fließt, sollte das entsprechende Kontrastmittel jeweils mit Kochsalzlösung weggespült werden. Sämtliche Schrauben, die keinen Kontrastmittelaustritt nach intraartikulär zeigen, können augmentiert werden. Der Knochenzement wird gemäß Anleitung angerührt und in den mitgelieferten Spritzen aufgezogen. Nach Anbringen des Adapters auf die Spritzen kann der Zement durch festes Andrücken der Spritze in der Öffnung der kanülierten Schraube injiziert werden. Pro Schraube sollen, gemäß Operationsanleitung, maximal 0,5 ml Zement verwendet werden, wobei die ersten 0,05–0,15 ml Zement dem Befüllen des Hohlraums in der jeweiligen Schraube dienen. Insgesamt sollen pro Humeruskopf nicht mehr als 3 ml eingebracht werden (Abb. 3). Allfällige Zementreste in den Schraubenköpfen sollten entfernt werden, da sie sonst bei einer späteren Metallentfernung hinderlich sein können. Die Operation kann danach analog dem Vorgehen ohne Zement weitergeführt werden.

Biomechanische In-vitro-Studien mit verschiedenen Implantaten („sliding hip screw“, PFNA [Proximaler Femurnagel Antirotation], TFNA) konnten aufzeigen, dass eine Augmentation die Stabilität der Versorgung erhöht [12, 13, 34‐36]. Während nichtaugmentierte PFNA eine „Cut-out“-Häufigkeit bis zu 6,2 % aufweisen [29, 30], wurde nach erfolgter Augmentation in einer klinischen Studie mit 62 Patienten (ohne Kontrollgruppe) kein Fall von Cut out berichtet, was die Befunde der biomechanischen Studien unterstützt [19]. Zwei Beobachtungsstudien, die augmentierte mit nichtaugmentierten PFN (Proximaler Femurnagel) und TFNA verglichen, zeigten ebenfalls signifikant mehr Fixationsversagen (Varuskollaps und/oder Cut-out) ohne Augmentation [24, 45]. In einer dieser Studien war jedoch nicht ersichtlich, ob es zwischen den Gruppen einen Unterschied bezüglich der Knochendichte gab. Randomisierte Studien konnten die möglichen Vorteile der Augmentation bezüglich des Fixationsversagens bisher nicht bestätigen [11, 22].

Eine 2021 veröffentlichte Metaanalyse von Rompen et al., die augmentierte mit nichtaugmentierten Osteosynthesen von proximalen Femurfrakturen bei älteren Patienten verglichen hat und sowohl randomisierte wie auch Beobachtungstudien einschloss, konnte hingegen doch signifikant weniger implantat-/frakturassoziierte Komplikationen (Cut out, Cut through, Infektionen, „malunion“, etc.) bei Patienten mit augmentierten proximalen Femurnägeln nachweisen (19,9 % vs. 6,0 %, [31]). Diese Ergebnisse bekräftigen die Befunde der oben erwähnten biomechanischen Studien. Weiter wurden in Fällen mit augmentierten Osteosynthesen weniger Revisionen durchgeführt [22], der Krankenhausaufenthalt war kürzer [31], die Patienten gaben weniger Schmerzen an [31], und auch die Hüftfunktion war besser [11, 31].

Zementassoziierte Komplikationen, wie das „bone cement implantation syndrome“ sind gemäß aktueller Literatur äußerst selten, jedoch kann es im Rahmen der Zementapplikation zum Blutdruckabfall beim Patienten kommen, der zur einer vorübergehenden Vasoaktivabedürftigkeit führen kann [31, 33, 45]. Das Risiko von Zementaustritt ins Gelenk kann durch die vorgängige Kontrolle mithilfe des Kontrastmittels minimiert werden [33]. Bei der Verwendung von maximal 6 ml Zement wurden bisher keine thermischen Nekrosen beschrieben [6, 21].

Eine biomechanische Studie, in der die Augmentation bei 3 verschiedenen Osteosyntheseverfahren am proximalen Humerus untersucht wurde, konnte aufzeigen, dass die interfragmentäre Bewegung durch die Augmentation deutlich reduziert und die Zahl der Belastungszyklen bis zum Versagen der Osteosynthese deutlich erhöht wurde [25]. In dieser Studie wurden jedoch inzwischen veraltete Fixationsmethoden verwendet, und der Zement musste vor dem Einbringen des Osteosynthesematerials in den Humeruskopf appliziert werden. Eine neuere biomechanische Studie, die PHILOS-Platten mit kanülierten Schrauben verwendete, konnte die Befunde jedoch bestätigen [41]. In dieser Studie war auffallend, dass Humeri mit schlechter Knochendichtewerte deutlich von einer Zementaugmentation profitierten, während solche mit guten Knochendichtewerte keinen wirklichen Benefit hatten. Aufgrund der limitierten Studiengröße und fehlender klinischer Daten dazu, ist aber noch kein Schwellenwert der Knochendichte bekannt, ab der die Augmentation vorteilhaft wäre.

Klinische Kohortenstudien zeigten bisher zwar keinen Unterschied bezüglich der Schulterfunktion, jedoch kam es bei erfolgter Augmentation signifikant seltener zu implantatassoziierten Komplikationen wie sekundärer Dislokation oder sekundärer Schraubenperforation [14, 16, 23]. Hierbei muss aber beachtet werden, dass die Patienten, die eine Augmentation erhielten, in einer dieser Studien deutlich häufiger eine Osteoporose aufwiesen und signifikant älter waren [16]. Daher ist es möglich, dass der Benefit einer Augmentation ggf. unterschätzt wird, da die Ergebnisse bei diesen Patienten ohne Augmentation ggf. schlechter ausgefallen wären [16]. In einer weiteren Studie ist unklar, welche Kriterien angewendet wurden, um die Entscheidung für eine Augmentation zu treffen [23]. Eine Verzerrung der Ergebnisse kann daher nicht ausgeschlossen werden. Eine randomisierte Studie, die die augmentierte mit der nichtaugmentierten Versorgung vergleichen sollte, wurde frühzeitig abgebrochen. In beiden Gruppen war die Häufigkeit eines Osteosyntheseversagens fast identisch und deutlich geringer als erwartet, sodass die Studie unter diesen Voraussetzungen eine zu geringe Teststärke aufwies [17].

Welche der 6 Schrauben augmentiert werden sollten, ist zurzeit noch unsicher. Eine biomechanische Studie zeigte bezüglich der Stabilität mögliche Vorteile der Augmentation von Schrauben, die im Bereich des Kalkars und im posterioren Anteil des Humeruskopfes zu liegen kommen [42]. Die Operationsanleitung zur PHILOS-Platte empfiehlt ebenfalls das Augmentieren der Kalkarschrauben, jedoch primär soll die proximalste Schraubenreihe augmentiert werden. Das Augmentieren der Kalkarschrauben scheint aber eine gewisse Gefahr des intraartikulären Austritts von Zement zu bergen, wie in der Studie von Foruria et al. demonstriert werden konnte. In dieser Studie fiel auch auf, dass eine partielle avaskuläre Nekrose nur um den Zement der proximalsten Schraubenreihe aufgetreten war [14].