Patellafrakturen

Frakturen der Patella machen lediglich 0,7 bis 1 % aller Frakturen aus und treten mit einer Inzidenz zwischen 1,2 und 6,1 Fällen pro 100.000 Einwohner im Jahr – verglichen mit anderen Skelettverletzungen – eher selten auf (Boström 1972; van Staa et al. 2001; Yang et al. 2010). Bezogen auf die untere Extremität sind Patellafrakturen für 3,5 % aller stationär behandelten Frakturen verantwortlich (Dietz et al. 2009). Männer sind etwa doppelt so häufig betroffen wie Frauen, der durchschnittliche Altersgipfel liegt zwischen dem 20. und 50. Lebensjahr (Lotke und Ecker 1981; Wild et al. 2010). Insgesamt steigt die Inzidenz mit zunehmendem Lebensalter an. Bezogen auf die Alters- und Geschlechtsverteilung finden sich 2 Häufigkeitsgipfel: Während männliche Personen insbesondere in einem jüngeren Alter von 10 bis 19 Jahren als Folge eines Hochenergie-Traumas betroffen sind, befindet sich der Höhepunkt bei Frauen zwischen dem 60. und 80. Lebensjahr (Larsen et al. 2016). Querfrakturen werden insbesondere in der jungen Bevölkerung beschrieben, mit zunehmendem Lebensalter steigt die Inzidenz von komplexeren mehrfragmentären Frakturen und Trümmerfrakturen aufgrund einer verminderten Knochendichte und dem vermehrten Aufkommen von Osteoporose (Pesch et al. 2019).

Der häufigste Unfallmechanismus wird mit einem Anteil von 80 % als ein Direktanprall des gebeugten Kniegelenks beschrieben, oftmals im Rahmen der sogenannten „Dashboard-Verletzung“ während eines Verkehrsunfalls (Müller und Frosch 2019; Pesch et al. 2019). Patellafrakturen nach Sportunfällen weisen einen Anteil von etwa 32 % auf (Kraus et al. 2012). Arbeitsunfälle und häusliche Unfälle machen mit 14 % bzw. 11 % ebenfalls einen bedeutenden Faktor aus. Wesentlich seltener kommt es zu einem indirekten Frakturmechanismus durch eine plötzliche Flexionsbewegung im Kniegelenk bei voll kontrahiertem Musculus quadriceps femoris. Nach einer stattgehabten Patellaluxation kann es darüber hinaus in seltenen Fällen ebenfalls zu einem knöchernen Patellarsehnenausriss kommen. Iatrogene Patellafrakturen werden selten mit einer Inzidenz von 0,1 bis 4,5 % nach endoprothetischen (Revisions-)Eingriffen am Kniegelenk, Rekonstruktionen des medialen patellofemoralen Bands sowie in weniger als 1 % nach einer Ersatzplastik des vorderen Kreuzbands mit autologer Entnahme der Patellarsehne beschrieben (Christen und Jakob 1992; Ortiguera und Berry 2002; Pesch et al. 2019).

Als Teil des Kniegelenks und Gelenkpartner des Femurs im Femoropatellargelenk stellt die Patella, eingebettet in den Musculus quadriceps femoris, das größte Sesambein des menschlichen Körpers dar. Anatomisch dient sie als Ansatz des Musculus quadriceps femoris, der die Patella hauptsächlich mit Fasern des Musculus rectus femoris überspannt und anschließend distal der Patella als Patellarsehne an der Tuberositas tibiae inseriert. Biomechanisch wird durch ihre Funktion als Hypomochlion des Streckapparats mit der Ausübung einer Hebelwirkung eine Kraftverstärkung von bis zu 30 % möglich (Kaufer 1971). Bei der Flexion im Kniegelenk kommt es dabei durch die Patella zu einer Umwandlung von Zug- in Kompressionskräfte. Durch die sogenannte „patellofemoral joint reaction“ wird die zunehmende patellofemorale Kompressionsbelastung mit zunehmendem Grad der Flexion im Kniegelenk beschrieben. Die dabei auftretenden Kräfte können eine bis zu 7,6-fache Belastung des Körpergewichts erreichen (Reilly und Martens 1972). Das mediale und das laterale Retinaculum, die beidseits die Kniescheibe umrahmen, dienen darüber hinaus als Teil des Reservestreckapparats und machen somit einen kleinen Anteil an der Extension im Knie aus. Hierüber kann trotz einer Verletzung der Patella eine Restfunktion in der Beweglichkeit des Kniegelenks erhalten bleiben (Müller und Frosch 2019; Pesch et al. 2019).

Neben den allgemeinen Frakturzeichen Fehlstellung (tast- und sichtbar), Schwellung mit Hämatom, Schmerzen und Krepitation können bei Patellafrakturen weitere spezifischere Symptome beschrieben werden. Hierzu gehören zum einen ein teils ausgeprägter Hämarthros, insbesondere bei stärker dislozierten Frakturen. Darüber hinaus kommt es häufig zu Bewegungseinschränkungen im betroffenen Knie, die je nach Schweregrad der Fraktur variieren können. Die aktive Extension im Kniegelenk ist von den Betroffenen häufig – mitunter aufgrund einer möglichen Verletzung des medialen und lateralen Retinaculums – kaum oder nur sehr schwer umsetzbar. Hierzu zählt ebenfalls die Unfähigkeit, das Bein im gestreckten Zustand von der Untersuchungsliege anzuheben. Allerdings kann die Extension bei wenig dislozierten Frakturen und einem noch erhaltenen Reservestreckapparat auch uneingeschränkt möglich sein. Die Flexion ist ebenfalls oftmals schmerzbedingt reduziert.

Die Klassifikation von Patellafrakturen erfolgt nach der AO-Klassifikation (Tab. 1) sowie, aufbauend auf diese, nach Speck und Regazzoni (Tab. 2) (Speck und Regazzoni 1994).

Durch die AO-Klassifikation werden Patellafrakturen je nach Ausprägung der Gelenkbeteiligung in mehrere Grade (A bis C) mit jeweiligen Subklassifikationen eingeteilt. Es werden extraartikuläre von partiell intraartikulären und schließlich intraartikulären Frakturen unterschieden (Tab. 1).

Demgegenüber wird bei der von Speck und Regazzoni im Jahr 1994 veröffentlichten Einteilung weniger Augenmerk auf die Gelenkbeteiligung, sondern vielmehr auf den Frakturverlauf und den Grad der Dislokation gelegt. Grundlegend wird dabei zwischen Längs-, Quer- und Mehrfragmentfrakturen unterschieden (Tab. 2).

Bei jüngeren Patienten können als Folge eines Direktanpralls des gebeugten Knies (z. B. durch einen Verkehrsunfall) häufiger einfache Querfrakturen beobachtet werden. Demgegenüber kommt es bei älteren Personen, insbesondere nach einem Niedrigrasanztrauma, zahlenmäßig häufiger zu komplexen und mehrfragmentären Patellafrakturen (Wild et al. 2010; Ortiguera und Berry 2002; Bengnér et al. 1986). Der Anteil dieser Mehrfragmentfrakturen liegt bei insgesamt 25 % und wird durch den demografischen Wandel in der kommenden Zeit erwartungsgemäß noch weiter ansteigen (Larsen et al. 2016). 6 bis 7 % aller Patellafrakturen sind offene Frakturen (Torchia und Lewallen 1996).

Zum ersten diagnostischen Schritt zählt neben einer Anamnese mitsamt des Traumamechanismus die klinisch orthopädische Untersuchung des betroffenen Kniegelenks im Seitenvergleich. Bei der Inspektion und Palpation ist auf äußere Prellmarken, Hämatome und ggf. vorbestehende Narben zu achten. Die Lage der Patella (Hoch- oder Tiefstand) kann ebenfalls erste diagnostische Hinweise geben. Eine ventrale Weichteilschwellung und ein Gelenkserguss sind typische klinische Untersuchungsbefunde bei einer Fraktur der Patella. Bei einer dislozierten Fraktur kann der Frakturspalt darüber hinaus oftmals als eine Vertiefung im Bereich der Patella getastet werden. Eine Atrophie der Muskulatur kann hinweisgebend auf bereits vorbestehende Pathologien sein. In der Beweglichkeitsprüfung ist eine aktive und passive Bewegung im Kniegelenk durchzuführen. Neben der Extension und Flexion sollte die Fähigkeit zum Anheben des gestreckten Beins überprüft werden. Die aktive Streckfähigkeit des Knies dient als entscheidender Faktor für eine eventuell mögliche konservative Behandlung. Darüber hinaus erfolgt eine Stabilitätsprüfung der Bänder zur Detektion von Begleitschäden. Oftmals ist diese aufgrund einer ausgeprägten Schmerzsymptomatik im Akutstadium nicht möglich, sollte nach Abklingen der Symptome oder bei operativer Versorgung in der Narkose jedoch unbedingt ergänzt werden. Die klinische Kontrolle des Gefäß-Nervenstatus ist bei jeder Untersuchung obligat.

Eine Röntgenaufnahme des Kniegelenks in zwei Ebenen (a.p. und seitlich), soweit schmerzbedingt umsetzbar, um eine tangentiale Aufnahme der Patella erweitert, ist obligat zur Diagnosesicherung und Therapieplanung. Mögliche knöcherne Begleitverletzungen (z. B. eine Tibiakopffraktur nach einer „Dashboard-Verletzung“) und die Gelenkstellung können beurteilt werden. Additiv ermöglicht eine Sonografie des Kniegelenks relativ einfach die Darstellung eines Gelenkergusses sowie sowohl die Beurteilung der Quadriceps- und Patellarsehne als auch des medialen und lateralen Halteapparats. Bei Hochrasanztraumata (z. B. Dashboard-Verletzungen) sollte darüber hinaus ebenfalls eine Bildgebung des Beckens und der Hüfte zum Ausschluss von Acetabulumfrakturen erfolgen. Bei Mehrfragment- oder Trümmerfrakturen und unklaren Befunden empfiehlt sich die Erweiterung der Bildgebung um eine Computertomografie (CT) zur genaueren Fraktur-Evaluation. Insbesondere zur Darstellung von distalen Pol-Frakturen zeigt sich die CT-Untersuchung im Vergleich zur konventionellen Röntgendiagnostik deutlich überlegen. Während in einer hierzu durchgeführten Studie nativradiologisch lediglich 44 % der Patienten eine distale Polfraktur aufwiesen, lag die tatsächliche Anzahl nach erfolgter CT-Diagnostik bei 88 % (Lazaro et al. 2013a). Als Folge führte eine präoperative CT-Diagnostik in 49 % zu einem Wechsel der Behandlungsstrategie. Die Magnetresonanztomografie (MRT) hat in der akuten Situation keinen Stellenwert.

Das Hauptziel in der operativen Behandlung von Patellafrakturen liegt in der anatomischen Wiederherstellung der retropatellaren Gelenkfläche. Persistierende Gelenkstufen stellen einen bedeutenden Risikofaktor in der Entstehung einer vorzeitigen posttraumatischen retropatellaren Arthrose dar (Larsen et al. 2018). Die Wiederherstellung des Streckapparats gilt ebenfalls als Ziel jeder Therapie. Bei der Auswahl eines geeigneten Therapieverfahrens ist auf eine ausreichende Stabilisierung der Patella zu achten (Wurm et al. 2015).

Ein Teil der Patellafrakturen kann konservativ behandelt werden. Zu den Kriterien, die ein konservatives Therapieprocedere erlauben (Wild et al. 2010; Wurm et al. 2012), gehören:

Allgemeine patientenbezogene Risikofaktoren und Kontraindikationen für eine operative Therapie müssen ebenfalls mit in die Therapieentscheidung einbezogen werden und indizieren oftmals ein konservatives Vorgehen.

Die Punktion des Kniegelenks kann zur Entlastung des Hämarthros sinnvoll sein. Neben abschwellenden Maßnahmen, einer schmerzadaptierten Analgesie sowie einer Thromboseprophylaxe gehört die physiotherapeutische Nachbehandlung zum konservativen Therapiekonzept. Die frühfunktionelle Behandlung erstreckt sich über einen Zeitraum von zunächst 6 Wochen. Unter Vollbelastung in möglichst kompletter Extension wird die Flexion im Kniegelenk schrittweise erweitert. Hierfür kann eine flexionslimitierende Orthese angepasst werden. Ein gängiges Prinzip stellt beispielsweise das sogenannte „30°–60°–90°-Schema“ dar: In den ersten 2 Wochen nach Trauma wird die Beugung im Kniegelenk auf 30° limitiert, ab der 3. Woche ist schließlich eine Flexion von bis zu 60° möglich. Ab der 5. Woche wird die Beugung auf 90° erweitert, wonach ab der 6. Woche keine Limitation der Flexion mehr vorliegt.

Engmaschige Röntgen-Verlaufskontrollen nach einer, drei und sechs Wochen werden zum Ausschluss einer sekundären Frakturdislokation sowie zur Begutachtung der knöchernen Frakturdurchbauung empfohlen. Beim sekundären Auftreten einer Frakturdislokation ist die Indikation zur operativen Versorgung gegeben.

Zu den Faktoren, die eine operative Versorgung der Patellafraktur indizieren, gehören:

Während offene Frakturen notfallmäßig operiert werden, kann der Operationszeitpunkt bei geschlossenen Verletzungen zeitnah je nach Zustand der Weichteile gewählt werden. Eine präoperative Stabilisierung mittels Schiene kann kurzzeitig zur Ruhigstellung und Verminderung von Schmerzen zur Anwendung kommen.

Die Frakturheilung nimmt etwa 8 bis 12 Wochen in Anspruch. In dieser Zeit durchläuft das Kniegelenk etwa 100.000 Bewegungszyklen (Wild et al. 2010). Mit zunehmender Flexion erhöht sich die auf das patellofemorale Gelenk ausübende Kraft bis auf das 8-fache des eigenen Körpergewichts bei einer Beugung von 90° (Kettelkamp 1973; Oestern et al. 2011). Das Osteosyntheseverfahren muss schlussendlich so ausgewählt werden, dass die auftretenden Kräfte ausreichend kompensiert werden können, ohne dass es zu einem Materialversagen und einer sekundären Dislokation der Fraktur kommt.

Unabhängig von der Art der Osteosynthese wird als operativer Zugangsweg, analog zum Zugang bei der Kniegelenks-Endoprothetik, ein medianer Schnitt verwendet. Die Schnittführung verläuft dabei von kranial der Patella nach zentral und anschließend bis zur Tuberositas tibiae. Durch eine laterale Miniarthrotomie mit Inzision des lateralen Retinaculums werden intraartikuläre Hämarthrose auslavagiert und die retropatellare Gelenkfläche palpiert und evaluiert. Aufgrund der medial einstrahlenden Gefäßversorgung ist die laterale Arthrotomie zur Reduktion von Osteonekrosen zu bevorzugen (Schüttrumpf et al. 2013; Lazaro et al. 2013b).

Zu den drei am häufigsten angewandten Operationsverfahren gehören die Schraubenosteosynthese, Zuggurtungsosteosynthese und die winkelstabile Plattenosteosynthese, wobei letztere bezüglich des funktionellen Outcomes und der postoperativen Komplikationsrate deutlich überlegen ist (Wurm et al. 2015). Trotz mehrfachen Studienergebnissen, die eine biomechanische Unterlegenheit der Zuggurtungsosteosynthese zeigen, wird dieses Verfahren in Deutschland derzeit weiterhin zahlenmäßig am häufigsten durchgeführt (Fehske et al. 2021).

Insbesondere nach dislozierten oder mehrfragmentären Frakturen der Patella beschreibt die Literatur, je nach Operationsverfahren, hohe Komplikationsraten. Trotz aktueller biomechanischer Arbeiten, die den Einsatz der winkelstabilen Plattenosteosynthese gegenüber der Zuggurtungsosteosynthese deutlich favorisieren, wird letztere in Deutschland weiterhin zahlenmäßig am häufigsten durchgeführt. Insbesondere nach der Versorgung mittels Draht-Cerclage treten Komplikationen in 22 % bis 53 % der Fälle auf. Am häufigsten handelt es sich um Weichteilirritationen oder Materialversagen bzw. Materialdislokationen. Im Vergleich dazu treten Komplikationen nach plattenosteosynthetischer Versorgung lediglich in 10 % der Fälle auf. Oftmals handelt es sich um eine präpatellare Bursitis.

Das Risiko einer sekundären Kniearthrosplastie ist bei Patienten, die von einer Patellafraktur in der Vorgeschichte berichten, signifikant erhöht im Vergleich zu der nicht betroffenen Bevölkerung. Diese Entwicklung zeigt sich v. a. in den ersten 5 Jahren nach der Verletzung (Larsen et al. 2018). Schon einfache Frakturen können in 70 % der Fälle zur Entstehung einer posttraumatischen retropatellaren Arthrose führen (Sorensen 1964). In der Literatur wird beschrieben, dass lediglich etwa 65 % der Patienten nach einer operativ versorgten Patellafraktur exzellente Ergebnisse aufweisen. Die häufigsten postoperativen Beschwerden äußern sich als vordere Knieschmerzen, die zu einer Einschränkung im alltäglichen Leben führen (Lazaro et al. 2013c; Levack et al. 1985).

Nach Durchführung einer Zuggurtungsosteosynthese beschränkt sich die Nachbehandlung auf eine Teilbelastung für 6 Wochen mit Unterarmgehstützen sowie eine Flexionslimitierung.

Klassischerweise werden Patellafrakturen nach dem sogenannten „30°–60°–90°-Schema“ nachbehandelt. Mithilfe einer flexionslimitierenden Orthese wird in den ersten zwei Wochen bei voll möglicher Extension eine maximale Flexion von 30° toleriert. Ab der 3. Woche wird die Beugung dann auf 60° gesteigert, ab der 5. Woche schließlich auf 90°. Ab der 7. Woche besteht keine Bewegungslimitierung mehr, die Orthese kann abgelegt werden. Ab dem 3. Monat postoperativ kann mit der Wiederaufnahme sportlicher Aktivitäten begonnen werden.

Wurde die Fraktur mit einer winkelstabilen Plattenosteosynthese versorgt, kann demgegenüber aufgrund der höheren Stabilität postoperativ direkt mit einer Vollbelastung begonnen werden, was sich nicht nur positiv auf das funktionelle Ergebnis, sondern auch auf die Minimierung von thrombembolischen Ereignissen auswirkt. Oftmals kann sogar auf eine postoperative Flexionslimitierung verzichtet werden.

Nach operativer Versorgung sollte eine Röntgenkontrolle postoperativ sowie nach Ablauf von 6 Wochen durchgeführt werden. Eine Implantatentfernung ist nicht obligat, sollte jedoch mit dem Patienten individuell entschieden werden. Das Implantat sollte für mindestens 6 Monate belassen werden. Beim Auftreten von Komplikationen und der Indikation zur vorzeitigen Materialentfernung sollte zunächst eine CT-Bildgebung zur Evaluation der knöchernen Durchbauung angestrebt werden.