Knieendoprothetik: periprothetische Frakturen

Die Zahl der implantierten Kniegelenktotalendoprothesen ist in den letzten Jahren weltweit kontinuierlich gestiegen und übersteigt in vielen Ländern (z. B. USA, Deutschland seit 2018) die Zahl der implantierten Hüftgelenktotalendoprothesen (Mittlmeier et al. 2005). Aufgrund der demografischen Entwicklung mit einer stetig steigenden Lebenserwartung, bei längeren Prothesenstandzeiten infolge verbesserter Technologien sowie einer hohen Prävalenz an patientenseitigen Risikofaktoren, ist weiter mit einer Zunahme kniegelenknaher periprothetischer Frakturen zu rechnen (Figgie et al. 1990; Felix et al. 1997; Rorabeck und Taylor 1999; Babis et al. 2011). Durch den Rückgang von Revisionsursachen, Lockerung und Abrieb, bei gleichzeitig erhöhter Mobilität und Aktivität der betagten Patienten, tritt die Behandlungsnotwendigkeit aufgrund periprothetischer Frakturen auch prozentual weiter in den Vordergrund. Die Rate periprothetischer Frakturen variiert in den verschiedenen Ländern und Kliniken und somit auch in den durchgeführten Studien. Entsprechend der Daten von Abdel und Berry aus dem Register der Mayo-Clinic in Rochester (Abdel und Berry 2013), die fast 30.000 Knietotalendoprothesen in ihre Auswertung eingeschlossen hatten, kam es in 2,8 % der Fälle zu periprothetischen Frakturen des Kniegelenks.

Entscheidend für die korrekte Behandlung der periprothetischen Fraktur ist die Kenntnis der Existenz von Risikofaktoren und die Beantwortung der Frage: Können diese Risikofaktoren mit der geplanten Operation beseitigt werden oder existieren diese weiter?

Im Wesentlichen werden 4 Gruppen von Risikofaktoren unterschieden.

Für periprothetischen Frakturen nach Kniegelenkersatz existieren unterschiedliche Versorgungskonzepte (Abb. 1, 2 und 3) (Mardian et al. 2012), jedoch kein einheitliches Protokoll. Eine Vielzahl von Entscheidungen wird nach individueller Erfahrung des Behandlers getroffen, da die Evidenz für ein bestimmtes Vorgehen meistens fehlt. Bei fehlender Evidenz ist also die Erfahrung des Operateurs nicht nur bei der Durchführung der Operation, sondern auch für die Festlegung des operativen Prozederes von ausschlaggebender Bedeutung. Dabei spielt die präoperative Planung die entscheidende Rolle und ist ein unverzichtbares Muss.

Die genannten Risikofaktoren (Abschn. 2) sind bei der Therapieplanung zu berücksichtigen. Insbesondere sind in die präoperativen Überlegungen die möglichen Konsequenzen eines Fehlschlagens der operativen Versorgung mit einzubeziehen. Gerade die bei periprothetischen Frakturen des Kniegelenks häufig geübte Praxis der Implantation von Tumorprothesen, die im Wesentlichen darauf beruht, den gelenknahen Knochen vollständig zu entfernen, führt bei Fehlschlagen (Infektion, Lockerung, Bruch der implantierten Prothese, periprothetische Re-Fraktur) zu desaströsen Ergebnissen, die oftmals mit der Amputation der Extremität mit all ihren Implikationen für die Patienten einhergehen. Insofern sollten die individuellen Bedürfnisse des Patienten bedacht und in die Therapieplanung mit einbezogen werden.

Zusammenfassend sind die wichtigsten Faktoren zur Festlegung der Behandlungsstrategie:

Der optimale Zeitpunkt der Operation ist gegenwärtig umstritten. Während in der Vergangenheit von einer „aufgeschobenen Dringlichkeit“ bei der Indikationsstellung zur Operation gesprochen wurde, werden heute die Termini „optimale Arbeitsbedingungen der beteiligten Disziplinen“ und „bestmögliche Vorbereitung des Patienten“ verwendet (Mittlmeier et al. 2005, 2016). Dies entspricht einem Paradigmenwechsel: Die Prämisse, dass die Versorgung innerhalb von 24 Stunden zu erfolgen hat, ist heute nicht mehr gegeben.

Auch eigene Daten zeigen, dass das Überleben dieser Patientengruppe weniger von der chirurgischen Versorgung (Rekonstruktion vs. Prothesenwechsel) als vielmehr vom Alter und von den begleitenden Komorbiditäten abhängt (Mardian et al. 2017). Daher sollte die präoperative Vorbereitung dieser Patienten interdisziplinär stattfinden, um Verbesserungspotenziale individuell zu identifizieren.

Die präoperative Diagnostik umfasst zunächst eine dezidierte klinische Anamnese. Wesentlich sind die Funktion vor dem Frakturereignis und die Schmerzanamnese. Hierdurch lassen sich Hinweise auf eine vorbestehende Lockerung finden. Außerdem kann eine zuvor schlechte Funktion einer Endoprothese Grund für die Entscheidung zur Prothesenrevision und gegen eine Osteosynthese sein. Wichtig ist bei vorbestehenden Beschwerden in nahezu jedem Fall der Ausschluss einer Infektion.

Allerdings ist der Ausschluss einer Infektion erschwert. Die üblicherweise zur Infektionsdiagnostik herangezogene Zellzahl aus einem intraartikulären Punktat ist durch das Frakturhämatom oftmals verfälscht. Es verbleibt präoperativ deshalb im Wesentlichen nur die mikrobiologische Kultur, deren Sensitivität jedoch nur bei etwa 70 % liegt. Intraoperativ ist die Entnahme mikrobiologischer Proben obligat. Die bildgebende Diagnostik umfasst zunächst immer eine Röntgendiagnostik in 2 Ebenen. Hierbei ist streng darauf zu achten, dass zum einen die Fraktur vollständig abgebildet und zum anderen die benachbarten Gelenke mit abgebildet sind (Vorhandensein weiterer Implantate, welche die Versorgungsstrategie maßgeblich beeinflussen können). Schräg- oder Tangentialaufnahmen sind mit der ubiquitären Verfügbarkeit der CT-Diagnostik nicht mehr indiziert. Im Regelfall gilt, dass wenn mit einer zweidimensionalen Aufnahme keine sichere Aussage zur Lockerung, zum Ausmaß des zur Fixation verbleibenden Knochens oder zur Knochenqualität gemacht werden kann, sich meist eine Detaildiagnostik mittels CT anschließen sollte. Durch moderne artefaktreduzierende Algorithmen ist eine detaillierte Diagnostik auch im Bereich der Prothese möglich. Andere Verfahren, wie die MRT oder auch die Szintigrafie, haben de facto keinen Stellenwert in der Diagnostik und Behandlung periprothetischer Frakturen. Allenfalls für ganz spezielle Fragestellungen wären diese zu diskutieren.

Es existiert eine Vielzahl von Klassifikationen für die kniegelenknahen periprothetischen Frakturen. Initial wurde insbesondere die Klassifikation von Neer et al. verwendet, welche nach der Art der Dislokation unterschieden hat (Neer et al. 1967). Später erfolgte dann die Verwendung der DiGioia- und Rubash-KIassifikation, welche auch die Lokalisation berücksichtigte (DiGioia und Rubash 1991). Zu Beginn des Jahrtausends wurde dann die Rorabeck-Klassifikation eingeführt, welche neben dem Frakturtyp auch die Art der Prothese in das Behandlungsprozedere mit einbezog (Rorabeck und Taylor 1999). Eine stärkere Verbreiterung fand dann die Su-Klassifikation, welche entsprechend dem Frakturverlauf 3 Typen (proximal des Prothesenschildes [Typ I]; bis zum Prothesenschild reichend [Typ II]; innerhalb/hinter dem Prothesenschild [Typ III]), unterschied (Su et al. 2004). Vergleichbare Klassifikationen entstanden dann auch für die tibialen Frakturen und die Patellafrakturen (Goldberg et al. 1988; Felix et al. 1997).

Die wesentliche Einschränkung all dieser Klassifikationen war und ist, dass sich aus dem Frakturtyp nur selten direkt eine Behandlungsstrategie ableiten lässt. Aus unserer Sicht hat sich in den letzten Jahren die UCS-Klassifikation nach Duncan und Haddad durchgesetzt (Duncan und Haddad 2014). Diese Klassifikation kann für alle periprothetischen Frakturen der Extremitäten sowie des Beckens angewendet werden. Sie basiert im Wesentlichen auf der bekannten Vancouver-Klassifikation, wobei eine neue Systematik ähnlich der AO-Klassifikation ihren universellen Einsatz ermöglicht.

Auch hier kann jedwede Fraktur mithilfe eines alpha-numerischen Codes dargestellt werden. Zunächst wird das betroffene Gelenk definiert (z. B. Hüfte: IV, Knie: V). Es schließt sich nun der numerische Code des frakturierten Knochens analog der AO-Klassifikation an (Femur: 3, Tibia: 4, Patella: 34). Nach der Codierung der Lokalisation folgt die Klassifikation des Frakturtypus (Abb. 6):

Bis heute ist unklar, welche operative Versorgung bevorzugt werden soll. Folgende Prämissen sind gegeben:

Die Nachbehandlung periprothetischer Frakturen rund um das Kniegelenk hängt von der Art der Versorgung ab und sollte nicht in standardisierter Form erfolgen. Grundsätzlich muss dabei die Frage gestellt werden, ob und inwieweit der ältere Patient überhaupt in der Lage ist eine suffiziente Teilbelastung einzuhalten, sodass in der operativen Strategie möglichst eine belastungsstabile Situation anzustreben ist. Eine Mobilisation unter Zuhilfenahme von geeigneten Gehhilfen sollte, wenn möglich, direkt postoperativ unter entsprechender Anleitung erfolgen. Je nach Zustand des Streckapparates kann eine initiale Limitierung der Flexion mit schrittweisem zunehmendem Bewegungsumfang sinnvoll sein. Weiterhin sollte die Prothese in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden, um etwaig auftretende Lockerungen frühzeitig zu detektieren.

Sowohl die Osteosynthese als auch die Revisionsendoprothetik haben in der Behandlung periprothetischer Frakturen ihren Stellenwert. Die Entscheidungskriterien wurden oben dargestellt. Im Regelfall gilt, dass Revisionsendoprothesen nur dann zur Anwendung kommen sollten, wenn die Verankerung der Osteosynthese nicht suffizient möglich ist bzw. große Knochendefekte vorliegen oder eine gelockerte Prothese vorliegt.

Bei ausgedehnten knöchernen Defekten sind Kombinationsverfahren der Revisionsendoprothetik mit zusätzlichen Augmenten, strukturellen Allografts oder zusätzlichen Osteosynthesen zu überlegen.

Hauptherausforderung für die Osteosynthese ist ein vorliegender segmentaler Knochendefekt. Dies betrifft zum einen die biologischen Voraussetzungen der Heilung, zum anderen die mechanische Abstützung. Insbesondere mediale segmentale Knochendefekte bedürfen einer zusätzlichen Stabilisierung, möglicherweise durch eine zusätzliche Platte.

Wichtig für die Frakturheilung nach einer Osteosynthese ist eine optimale biomechanische Umgebung (Mechanobiologie), d. h. Ergebnis der Osteosynthese muss einerseits eine adäquate Frakturrepositon sein, anderseits muss die Osteosynthese so konfiguriert sein, dass sie Mikrobewegungen zulässt, welche die sekundäre Knochenheilung induziert. Wie bei jeder Osteosynthese ist das Zusammenwirken von Stabilität und Biologie von herausragender Bedeutung. Jedwede Schädigung der peri- und endostalen Blutversorgung zusätzlich zu der bereits eingetretenen Prothesenversorgung und der Fraktur sollte vermieden werden. Winkelstabile Implantate mit der Möglichkeit der poliaxialen Schraubenplatzierung besitzen hier einen überragenden Stellenwert.

Die Problematik der Revisionsendoprothese ist zum einen das im Allgemeinen erhöhte perioperative Risiko beim Eingriff, zum anderen die Verwendung eines meist größeren Implantats und die damit einhergehende höhere Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Infektion. Zudem wird durch den größeren Eingriff die Funktionalität des gelenkumgebenden Gewebes noch einmal geschädigt, sodass im Regelfall nicht mit einer völlig schmerzfreien Prothese zu rechnen ist. Megaprothesen spielen nur bei älteren Patienten mit niedrigem Leistungsanspruch eine Rolle.

In der Summe gilt, dass der Patient den Eingriff ohne relevante Morbidität und mit dem geringstmöglichen Risiko für die Mortalität überstehen muss.