Diaphysäre Femurfrakturen

Die Bruchformen lassen sich in Quer-, Schräg- und Spiralfrakturen sowie Trümmer- und Etagenbrüche einteilen (Abb. 3; Beaty und Kasser 2006). Quer- oder Trümmerfrakturen im Schaftbereich sind Folge eines schweren direkten Traumas, während lange Schräg- oder Spiralfrakturen durch ein Rotationstrauma bei fixiertem Unterschenkel entstehen. Die häufigsten Femurfrakturen im Kindesalter sind

Komplexere Verlaufsformen sind bei Verkehrsunfällen sowie Hochrasanzsportarten, wie z. B. Snowbord- und Motocrossunfälle, zu verzeichnen. Über 90 % aller Frakturen sind disloziert (von Laer und Kraus 2007).

Entsprechend der Fraktur-Klassifikation für Erwachsene der AO (Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen) handelt es sich um Frakturen des Typs 32 (Femurdiaphyse). Weiter differenziert wird nach Schwere des Bruches: „A“ = einfache Fraktur, „B“ = Fraktur mit Keil und „C“ = Trümmerfraktur. Unterklassifikationen betreffen den Frakturverlauf: „A1“ bedeutet eine einfache Spiralfraktur, „A2“ eine einfache Schrägfraktur mit einem Frakturwinkel >30° bzw. „A3“ eine einfache Querfraktur bis 30° Frakturwinkel. Keilfrakturen z. B. werden nach diesem System entsprechend ihrer Schwere mit 32-B1.2 (Keilfraktur mit Drehkeil), 32-B2.2 (Keilfraktur mit Biegungskeil) bzw. 32-B3.2 (Keilfraktur, Keil fragmentiert) verschlüsselt. C-Frakturen bilden die in der Kinderchirurgie sehr seltenen Trümmer- oder Mehretagenfrakturen ab (Müller et al. 1992). Offene Frakturen sind selten und werden wie bei Erwachsenen eingeteilt (Gustillo 1976; Oestern und Tscherne 1983).

Für kindliche Frakturen gibt es bislang keine weltweit gültige Klassifikation. Aktuelle Bemühungen mündeten in 2 neue Klassifikationen:

Pathologische Oberschenkelfrakturen im Kindesalter sind selten. Ursächlich sind entweder eine generalisierte Knochenerkrankung (z. B. Osteogenesis imperfecta), medikamentös induzierte Veränderungen (z. B. Chemotherapie) oder juvenile bzw. aneurysmatische Knochenzysten (s. Kap. „Frakturen des proximalen Femurs beim Kind“; Rapp et al. 2011b).

Nahezu alle Femurfrakturen im Kindesalter heilen prinzipiell unabhängig vom Typ, der Lokalisation und der Behandlungsmethode aus (Dietz et al. 1997). Weiterhin weist der wachsende Knochen das Phänomen der möglichen Spontankorrektur verbliebener Fehlstellungen auf (Remodeling; Tab. 1). Diese kann bei Achsabweichungen in allen 3 Ebenen des Raumes auftreten. Durch die Verteilung der Muskulatur am Femur werden jedoch Varusfehlstellungen deutlich besser als Valgusfehlstellungen ausgeglichen. Besonders die proximalen Fehlstellungen in der Frontalebene haben Einfluss auf die Schenkelhalsstatik, daher sollten grundsätzlich keine Varus- oder Valgusachsabweichungen im Bereich der per- und subtrochantären Region dem Wachstum und damit der Spontankorrektur überlassen werden. Im Schaftbereich korrigieren sich Valgusabweichungen sehr viel schlechter spontan und können konsekutiv die Kniegelenksachse beeinflussen, wenn die Fehlstellung mehr als 20° beträgt. Unterhalb des 10. Lebensjahres kann die Spontankorrektur abgewartet werden, bei Kindern über dem 10. Lebensjahr kann aus funktionellen Gründen eine Frühkorrektur notwendig werden.

Antekurvationsfehlstellungen verringern sich zwar, es muss aber davon ausgegangen werden, dass im Vergleich zur Gegenseite 10–15° vermehrter Antekurvation verbleiben. Bis ins Jugendlichenalter ist die Seitverschiebung als eher harmlos zu bezeichnen, bedeutet unter Umständen jedoch ein mehrjähriges Remodeling. Verkürzungen bis 2 cm können bei einem Alter unter 10 Jahren zum Zeitpunkt des Unfalls wieder ausgeglichen werden. Die häufige Kombination mit einer Seit-zu-Seit-Verschiebung führt jedoch zu einem vermehrten Remodeling, das durch Überkompensation zu einer unerwünschten Beinverlängerung führen kann. Im Gegensatz dazu werden primäre Verlängerungen nicht mehr ausgeglichen.

Die Korrektur einer posttraumatisch oder postoperativ verbliebenen Rotationsfehlstellung wird in der Literatur kontrovers diskutiert (von Laer 2007). Der Außenrotationsfehler des distalen Fragments resultiert kompensatorisch in einer verminderten Antetorsion des Schenkelhalses, ein Innenrotationsfehler des distalen Fragments dementsprechend in einer vermehrten Antetorsion. Die sich im Wachstum physiologisch verändernde Antetorsion der Schenkelhälse kann somit eine posttraumatisch verminderte Antetorsion verkleinern (Siffert 1981; Wallace und Hoffman 1992; Dietz et al. 1997; von Laer et al. 2007). Eine Kohortenstudie von Buchholz et al. (2002) mittels MRT zeigte bei 3–6 jährigen nach Fixateur-Behandlung allerdings nur eine Korrektur in 3 von 5 Kindern. Korrekturbedürftige Rotationsfehler sind generell selten. Aufgrund der zweigipfligen Detorsionsvorgänge am Schenkelhals sollte bis zum definitiven Wachstumsabschluss abgewartet werden. Eine Ausnahme bilden Rotationsfehler >25°, die zu Beschwerden führen, hier kann eine frühe Korrektur indiziert sein.

Als Konsequenz können bei jüngeren Kindern Fehlstellungen bis zu einem gewissen Grad in die konservative Behandlung integriert oder nach einer Osteosynthese toleriert werden, indem man das Remodeling mit einbezieht. Slongo (2005) beobachtete, dass „nahezu alle“ belassenen Fehlstellungen nach längerer Zeit remodelliert wurden.

Gemessen wurde eine Reduktion der Varus- bzw. Valgusfehlstellungen bei Patienten zwischen 5–14 Jahren von postoperativ 10–15° auf 3–9° (Aktekin et al. 2007).

Bei Kindern zwischen 6–12 Jahren wurden nach 3–5 Jahren belassene Fehlstellungen in folgendem Ausmaß korrigiert (Wallace und Hoffman 1992):

Dieses Phänomen trifft jedoch für Jugendliche nicht mehr zu (Buehler et al. 1995; von Laer et al. 2007). Neben der fehlenden Fähigkeit zur Spontankorrektur können bei ihnen zusätzlich das höhere Körpergewicht und der Zug der größeren Muskelmasse zur weiteren Dislokation führen.

Eine stimulative Wachstumsstörung als Verlängerung des betroffenen Beines kann nach jeder Fraktur auftreten. Da bis zu 25 % der Bevölkerung eine physiologische Beinlängendifferenz bis maximal 1,5 cm aufweisen sollen, muss eine Behandlung bzw. Korrektur individuell erfolgen. Neben dem absoluten Wert, der klinisch sehr gut mit der Brettchenmethode bestimmt werden kann (s. Abschn. 4.7), ist entscheidend, inwieweit sich über einen Beckenschiefstand eine Skoliose der Wirbelsäule einstellt.

Während ein Unterschied von 0,5 cm bis zu 1 cm selten symptomatisch und damit behandlungswürdig ist, werden Differenzen ab 1,5 cm durch Schuheinlagen bzw. Sohlenerhöhung ausgeglichen. Beinlängendifferenzen >2 cm können entweder bei noch offenen Fugen durch eine temporäre Epiphysiodese auf der längeren Seite oder durch eine Kallusdistraktion der kürzeren Seite ausgeglichen werden.

Der Vorteil der Plattenosteosynthese (Abb. 11) liegt in der übungsstabilen anatomischen Reposition ohne äußere Fixation, was die Pflege und frühzeitige Mobilisation erleichtert. Andererseits ist keine frühzeitige Belastung möglich, weswegen einige Autoren zusätzlich einen Cast für 2–3 Wochen anlegen (Fein et al. 1989; Fyodorov et al. 1999; Caird et al. 2003; Caglar et al. 2006). Durch die große Freilegung der Weichteile sind als Ausnahme Blutverluste bis zu 1500 ml beschrieben (Dietz et al. 1997; Caird et al. 2003). Beim wachsenden Kind ergibt die sich vergrößernde Narbe ein kosmetisches Problem. Zusätzlich ist die nach Plattenosteosynthese auftretende Beinlängendifferenz ein bekanntes Phänomen, die zu konsekutivem Beckenschiefstand führt (Wessel und Seyfriedt 1996). Bei sehr mobilen Kindern und Jugendlichen kann eine Sekundärfraktur am Oberrand der Platte oder ein Materialversagen nach 6–7 Wochen durch Bagatelltrauma auftreten (Dietz et al. 1997; Fyodorov et al. 1999). Weitere Nachteile sind die ebenfalls sehr aufwendige Metallentfernung mit nachfolgender Ent- oder Teilbelastung des Beines (Dietz et al. 1997, 2001; Fyodorov et al. 1999; Caird et al. 2003; Caglar et al. 2006). Eine Kasuistik weist auf das Problem der Achsenfehlstellung hin, wenn die Platte zu lange belassen wird (Ezzat und Iobst 2016). Aus diesen Gründen und durch die Einführung der ESIN-Osteosynthese hat die konventionelle Plattenosteosynthese nach den Richtlinien der AO (Kuner 1991) ihren hohen Stellenwert bei der Behandlung von Schaftfrakturen im Kindesalter generell, so auch am Oberschenkel (Allen et al. 2018), verloren und wurde in einem deutschen Konsensuspapier bereits im Jahr 2000 abgelehnt (Dietz et al. 2001).

In begründeten Einzelfällen kann sie jedoch nach wie vor zur Anwendung kommen (Abb. 11). So können z. B. distale Frakturformen von einer winkelstabilen Platte profitieren (Xu et al. 2018). Wichtig ist, dass die Operationsprinzipien sowohl in Hinblick auf die Biologie (weichteilschonendes Vorgehen) als auch auf die Mechanik (Plattenlänge, Schraubenpositionierung) beachtet werden. Falls das Verfahren gewählt wird, sind moderne Plattendesigns vorzuziehen („Low-contact“-Platten bzw. winkelstabile Osteosynthesen; Wittner und Holz 2003).

Es wird eine laterale Längsinzision in Höhe der Fraktur gesetzt und möglichst hinter dem M. vastus lateralis eingegangen. Dieser wird mit dem Raspatorium vom Septum intermusculare abgeschoben. Der M. vastus lateralis und intermedius werden ggf. inzidiert, falls eine Darstellung der Intertrochantärregion notwendig ist. Die Perforansgefäße werden ligiert. Der Knochen sollte möglichst nicht denudiert werden. Einfache Frakturen werden anatomisch unter Kompression gebracht. Bei Trümmerfrakturen erfolgt die Plattenanlage überbrückend, ggf. minimalinvasiv durch Tunnelung und Durchschieben der Platte, ohne dass diese im Frakturbereich direkt dem Knochen anliegt. Dabei sind winkelstabile Implantate vorzuziehen.

Die Modifikation mit perkutaner Technik („submuscular plating“), ggf. unter temporärer Retention mittels intramedullären Nägeln, reduzierte die Narbenbildung und verzeichnete in einer Studie innerhalb einer Nachuntersuchungszeit von 22–56 Monaten bei 6- bis 14-Jährigen nur Beinlängendifferenzen von −2 mm bis + 4 mm (Oh et al. 2007). Gegenüber der offenen Plattenosteosynthese ist der Blutverlust reduziert (Abbott et al. 2013). Weitere retrospektive Studien berichteten über ähnlich gute Ergebnisse mit diesem Verfahren (Sink et al. 2006; Samora et al. 2013; Sutphen et al. 2016). Mittlerweile finden sich jedoch auch Berichte über Komplikation wie z. B. Reoperationen oder Rotationsfehler (Abbott et al. 2013; Kelly et al. 2013), eine weitere Studie favorisierte die ESIN-Osteosynthese gegenüber der Plattenosteosynthese (Allen et al. 2018). Insgesamt erlaubt die Studienlage keine definitive Aussage (Madhuri et al. 2014).

Gegenüber den minimalinvasiven Verfahren ist durch den größeren Zugang die Narbe und der Blutverlust größer, ebenso die zu erwartenden postoperativen Schmerzen. In der Literatur finden sich Berichte über Komplikation wie z. B. Reoperationen oder Rotationsfehler (Abbott et al. 2013; Kelly et al. 2013; Siguier et al. 1995) ebenso wie periimplantäre Frakturen sowie Frakturen nach Metallentfernung. Insbesondere bei kleineren Kindern sind Beinlängendifferenzen möglich.

Bei einfachen Frakturen wird nach der meist geschlossenen Reposition die Retention durch eine lineare Fixateurmontage gewährleistet (Abb. 12a und 13). Befriedigt das Repositionsergebnis nach einer 2-Pin-Montage nicht, kann eine modulare Montage zur Anwendung kommen (Abb. 12b). Bei modularer Technik erfolgt die Reposition über die vormontierten Griffe (Abb. 14). Alternativ können die Schanz-Schrauben auch über einen Fixateurkorpus verbunden werden (Abb. 15). Da eine stabile Fixateurkonstruktion die Infektionsrate senkt, sind mehrere Punkte intraoperativ zu beachten (s. Fernandez DellÒca (2003) Übersicht):

Die Rate der Pin-Track-Infektionen liegt bei ca. 5 %. Die Komplikation ist bei oberflächlichen Infekten meist durch Gabe eines Antibiotikums sowie forcierte lokale Säuberung und Ausduschen zu beherrschen. Nur in seltenen Fällen muss der Fixateur externe vorzeitig entfernt werden. Weiterhin zeigen fast alle Patienten während der Fixateur-externe-Tragedauer eine Einschränkung der Kniebeweglichkeit, die sich aber nach Abnahme des Fixateurs innerhalb von 3–6 Wochen zurückbildet. Bei Fixierung von Querfrakturen besteht ein erhöhtes Risiko, einen Rotationsfehler nicht zu detektieren und zu belassen (Abb. 16). Dies kann minimiert werden, wenn man darauf achtet, keinen Kalibersprung zu belassen und vor allem am Ende der Operation die Rotation mit der Gegenseite vergleicht und ggf. intraoperativ nachkorrigiert.

Die intramedulläre Schienung als weitere Möglichkeit der operativen Versorgung weist ein geringeres Refrakturrisiko gegenüber dem Fixateur externe auf, benötigt kleinere Zugänge als die Plattenosteosynthese und umgeht das Risiko einer Hüftkopfnekrose (Rathjen et al. 2007). Aus diesen Gründen wurden innerhalb der letzten 10 Jahre zunächst in Europa, danach auch in Nordamerika, zunehmend mehr diaphysäre Femurfrakturen mit der ESIN-Osteosynthese (elastisch stabile intramedulläre Nagelung) versorgt. Das intramedulläre Verfahren basiert auf den Entwicklungen Ende der 1930er-Jahre durch Küntscher und Ende der 1960er-Jahre durch Ender und Rush (Küntscher 1950; Rush 1970; Ender 1975; Pankovich et al. 1979; Mann et al. 1986). 1979 berichtete Pankovich über den Einsatz der Ender-Nägel bei Patienten zwischen 16–80 Jahren. Allerdings wies er auf die Problematik instabiler Frakturen hin, die er zusätzlich mit Cerclagen, Gips oder Extension behandelte. Die Entwicklung der elastisch stabilen Nagelung in ihrer heutigen Form geht auf Untersuchungen von Firica zurück (Firica et al. 1977; Mucichescu und Firica 1978). Später wurde bei Adoleszenten über deutlich bessere Ergebnisse mit der ESIN-Osteosynthese gegenüber der Extensionsbehandlung oder Castanlage berichtet (Kirby et al. 1981).

Die ESIN-Osteosynthese wird heutzutage sowohl bei größeren Kindern als auch zunehmend bei jüngeren Kindern eingesetzt (Prevot et al. 1993; Huber et al. 1996; Flynn et al. 2001; Narayanan et al. 2004). Als Indikationen für diese „gutmütige“ (Slongo 2005), „exzellente“, „zuverlässige“ und „elegante Methode“ (Ligier et al. 1985) werden sowohl proximale als auch distale diaphysäre Frakturen angesehen, für den zentralen Bereich sowohl Quer- als auch Schräg- und Spiralfrakturen. Weiterhin werden Frakturen mit Biegungs- und Drehkeil als geeignet betrachtet, wenn sich die Schienen in den Hauptfragmenten gut aufspannen lassen sowie metaphysär adäquat verankert werden (Metaizeau 1988; Dietz et al. 1997). Als vorteilhaft werden

gesehen. Zusätzlich wird das Risiko einer Beinlängendifferenz verringert (Ligier et al. 1985; Bourdelat und Sanguina 1991; Heinrich et al. 1992; Dietz et al. 1997; Flynn et al. 2001; Song et al. 2004). Die Differenzen lagen bei durchschnittlich +3,2 mm (−6,6 mm bis +6 mm) in der Gruppe der 4- bis 8-jährigen Kinder (Mutimer et al. 2007) bzw. bei 6- bis 9-jährigen Kindern bei maximal 11 mm (Heinrich et al. 1994). Die Zufriedenheit der Eltern wurde höher bewertet als in der Vergleichsgruppe mit Fixateur (Bar-On et al. 1997). In den zitierten Studien wurden jedoch keine standardisierten Erhebungsbögen verwendet.

Demgegenüber stehen in gezielten Fehleranalysen deutlich schlechtere Ergebnisse mit bis zu 50 % Komplikationen bei der ESIN-Technik (Flynn et al. 2001; Luhmann et al. 2003; Flynn und Schwend 2004; Narayanan et al. 2004; Sink et al. 2005; Lascombes et al. 2006). Bei Kindern mit einem Gewicht von mehr als 49 kg war die Wahrscheinlichkeit einer Komplikation fünfmal größer als bei Kindern mit geringerem Gewicht, ebenso stieg das Risiko einer Komplikation bei Kindern über 10 Jahre (Ho et al. 2006; Moroz et al. 2006, Gordon 2004 und 2017). Zu den Minorkomplikationen zählen:

Darüber hinaus wurden Probleme der ESIN-Osteosynthese beschrieben, die bereits intraoperativ auftraten bzw. als Majorkomplikation klassifiziert wurden (Schmittenbecher et al. 2000; Flynn et al. 2001; Luhmann et al. 2003; Flynn und Schwend 2004; Narayanan et al. 2004; Sink et al. 2005; Lascombes et al.2006, Ho et al. 2006; Moroz et al. 2006, Gordon 2004 und 2017):

Entscheidend ist hierbei, dass etliche beschriebene Komplikationen auf eine unzureichende Operationstechnik zurückzuführen sind, jedoch auch Probleme in einzelnen Fällen auftraten, bei denen die retrospektive Analyse keine operationstechnischen Fehler erbrachte (Rapp et al. 2011a).

Nachteilig ist zusätzlich die deutlich höhere Strahlenbelastung der Patienten. Dokumentiert wurden intraoperativ durchschnittlich 76 s bis 4,1 min Durchleuchtungszeit (Maier et al. 2003; Kraus et al. 2007 und 2008). Circa die Hälfte der Strahlungsdauer wurde bei der Passage der Fraktur benötigt, ein Viertel bei der korrekten endgültigen Platzierung der Nägel. Die Strahlendosis lag zwischen 52,9–1900,7 mGycm² mit einem Durchschnitt von 336,1 mGycm². Zur Minimierung der Strahlenbelastung wird empfohlen, das Röntgenfeld durch laterale Einblendung zu verkleinern; durch gezielte Aufnahmen der einzelnen OP-Schritte sollte die Gesamtdauer weit weniger als 3 Minuten betragen (Kraus et al. 2007, 2008).

Die Anwendung der intramedullären Nagelung ist durchaus anspruchsvoll. Die gelegentlich attestierte steile Lernkurve trifft nur für einfache Frakturformen und bei strenger Beachtung der biomechanischen Prinzipien zu (Rether 2005; Kaiser et al. 2011a).

Um asymmetrische Kräfte im Markraum und eine ungleichmäßige Verspannung der Fraktur zu vermeiden, müssen Nägel identischer Größe eingesetzt werden (Rether 2005; Slongo 2005), ansonsten erhöht sich die Odds Ratio für eine Fehlstellung auf 19,4 (Narayanan et al. 2004). Beide ESIN werden um ca. 40° in identischer Weise so vorgebogen, dass die mittlere Konvexität im Frakturbereich liegt (Abb. 18) und die Spitze einen Winkel von 25–45° aufweist (Narayanan et al. 2004; Lascombes et al. 2006). Letzteres erleichtert die Passage entlang der ersten inneren Kortikalis und kann beim Auffädeln des proximalen (aszendierend) bzw. distalen Fragments vorteilhaft sein. Das Vorbiegen der Nägel wird als essenzieller Bestandteil der Methode postuliert und soll die dynamische Stabilität gewährleisten (Metaizeau 1988; Slongo 2005). Eigene biomechanische Studien am Kunstknochen mit langen Spiralfrakturen konnten dies erstmalig bestätigen; sie zeigten, dass die Stabilität der ESIN-Osteosynthese von einer Vorbiegung von bis zu 60° profitiert (Kaiser et al. 2012). Ein Verdrehen der Nägel umeinander muss unbedingt verhindert werden, da durch das sog. Korkenzieherphänomen sonst die erwünschte Aufspannung nicht erzielt werden kann (Firica et al. 1977; Mucichescu und Firica 1978; Flynn et al. 2001; Rether 2005; Slongo 2005; Lascombes et al. 2006, Kaiser et al. 2012, 2014).

Die intramedullären Nägel werden aus Edelstahl (mit/ohne Beschichtung) oder Titan gefertigt. Für den Einsatz von Titan spricht, dass im Gegensatz zu Stahl allergische Reaktionen mit ca. 0,6 % bislang sehr selten sind (Muller und Valentine-Thon 2006; Sicilia et al. 2008) und sie keine Kontraindikation für MRT-Untersuchungen darstellen.

Stahl-ESIN sind etwas kostengünstiger und verfügen durch ihren doppelt so hohen Young-Modulus (Elastizitätsmodul = Maß der Steifigkeit) von ca. 200 GPa gegenüber Titan über eine höhere Steifheit (Rathjen et al. 2007).

In Finite-Elements-Modellen wurde errechnet, dass Titannägel durch ihre höhere Flexibilität die Kontaktfläche an der Innenseite der Kortikalis vergrößern und geringere Druckspitzen aufbauen sollen (Perez et al. 2007 und 2008). Eine Gruppe fand in biomechanische Testungen eine etwas größere Rotationsstabilität und höhere Steifigkeit während axialer Belastung bei Titannägeln (Mahar et al. 2004).

Im Gegensatz dazu zeigten eigene umfangreiche biomechanische Studien jedoch eine statistisch signifikant höhere Stabilität der Osteosynthese bei artifiziellen Knochen mit langen Spiralfrakturen, wenn Stahlnägel verwendet wurden (Kaiser et al. 2011a). Dies wird durch weitere klinische Ergebnisse unterstützt, in denen entweder gleich viele oder sogar weniger Majorkomplikationen im Vergleich von Stahl- vs. Titannägeln dokumentiert wurden (Wall et al. 2008; Goyal et al. 2014; Sultan et al. 2017; Mohaned und Rajeev 2017). Somit kann aufgrund der Datenlage beim Monotrauma ohne mögliche Indikation für eine (spätere) MRT-Untersuchung keine eindeutige Empfehlung für Titannägel abgeleitet werden.

Zur Wahl des Nageldurchmessers werden geringfügig unterschiedliche Empfehlungen abgegeben. Häufig werden pro ESIN-Durchmesser ein Drittel der Markraumweite an der engsten Stelle des a.p.-Röntgenbildes gerechnet (Dietz et al. 2001). Die meisten Autoren empfehlen 35–40 % des Markraums (Fein et al. 1989; Heinrich et al. 1992; Slongo 2005; Lascombes et al. 2006), nach Angaben der Fa. DePuy Synthes (Hersteller von Titanium Elastic Nail, TEN) sind es maximal 40 % des engsten Durchmessers. Fein (1989) verwendete so viele 4- oder 4,5-mm-Nägel, wie der Markraum aufnehmen konnte. Sink (2005) fand mehr Komplikationen bei instabilen Frakturen, wenn diese mit Nägeln im Gesamtdurchmesser <80 % des Markraums versorgt worden waren. Heinrich verwendet altersabhängig 3,5 mm bei Kindern zwischen 6–10 Jahren bzw. 4 mm bei älteren Kindern und Jugendlichen.

Grundsätzlich zeigt jedoch Abb. 19, dass es sich bei den hier angegebenen Werten lediglich um eine zweidimensionale Vereinfachung der röhrenförmigen Dreidimensionalität des Markraums handelt. Im Zweifel sollten immer größere oder mehrere Nägel gewählt werden, da die Verwendung zu kleiner Nägel das Risiko der Instabilität erhöht (Heinrich et al. 1992; Narayanan et al. 2004).

Bei der Standardversorgung wird die Haut medial und lateral am distalen Femur über ca. 2 cm inzidiert. Der Markraum wird mittels Pfriem oder Bohrer 1,5–2,5 cm kranial der Epiphysenfuge eröffnet (Abb. 20) und danach je ein elastisch stabiler intramedullärer Nagel von der distalen Metaphyse in den Markraum eingebracht und aszendierend implantiert (Dietz et al. 1997; Narayanan et al. 2004). Die Nägel überkreuzen sich erstmalig im distalen Femuranteil. Nach Reposition der Fraktur werden diese unter Röntgenkontrolle über die Fraktur geschoben, wobei sie langstreckig an der Innenseite der jeweiligen Gegenkortikalis liegen. Nach erneutem Kreuzen werden die Spitzen auf ungefähr gleicher Höhe im proximalen Anteil des Femurs verankert. Die entstandene 3-Punkt-Abstützung hält die erzielte Reposition. Zuletzt werden die Nägel unter Hautniveau gekürzt. Die extrakortikale Länge von maximal 10 mm und das Anlagern der Schienenenden an den Knochen minimiert die Weichteilirritation (Wenger und Pring 2005). Den Ablauf zeigen die Abb. 21 und 22 sowie die Zusammenstellung der OP-Schritte in der Übersicht.

Die deszendierende Anwendung eignet sich für distale Frakturen. Entscheidend ist das entsprechende Vorbiegen und Drehen des proximalen zweiten Nagels, um auch hier das Prinzip der 3-Punkt-Abstützung zu gewährleisten. Die beiden Eintrittspunkte am proximalen lateralen Oberschenkel sind so zu wählen, dass ein Ausbrechen der Knochenbrücke zwischen beiden Nägeln vermieden wird – dies bedeutet mindestens einen Abstand von 2 cm (Abb. 23). Der distale Nagel endet lateral („C“), während der proximale durch Rotation während der Passage der Diaphyse so gedreht wird, dass die Kufe nach lateral zeigt. Bei sehr distalen Frakturen ist ein Kreuzen der distalen Epiphysenfuge möglich.

Wie klinisch relevant die Probleme bei der Anwendung der ESIN-Osteosynthese bei Kindern über 50 kg Körpergewicht bei Femurschaftfrakturen sind bzw. wie die Limitierungen des Verfahrens zu diversen Modifikationen führt, zeigt eine Sammelstudie von 2018. Hierbei ergab die Auswertung von 53 Kindern mit 54 Frakturen, dass 31-mal ESIN-Osteosynthesen verwendet wurde; zwölfmal kam die „klassische“ 2-ESIN-Osteosynthese zur Anwendung, dreimal die 2-ESIN-Osteosynthese plus End Caps, elfmal die 3-ESIN-Osteosynthese, einmal die 3-ESIN-Osteosynthese mit Schraube, einmal als Bündelnagelung über den Trochanter major (ein ALFN konnte nicht platziert werden), einmal als 2-ESIN-Osteosynthese plus End Caps plus Fixateur externe und zweimal als 4-ESIN-Osteosynthese (Rapp et al. 2018). Klinische Beispiele zeigen die Abb. 24, 25, 26, 27 und 28.

Zu den in den Leitlinien aufgeführten Endkappen existiert nur wenig Literatur. Die Arbeitsgruppe von Volpon (2012) verglich an 9 künstlichen Knochen mit segmentalem, distalem, ringförmigem Defekt die Stabilität der ESIN-Osteosynthese mit und ohne Caps (Biege- und Torsionsbelastung sowie Kompressions-Flexionsversuch in 11°-Stellung, maximale Belastung 85 N). Die Ergebnisse zeigten in der Kompressionsbelastung eine lediglich 8,75 % höhere Steifigkeit sowie in der Außenrotation eine 14 % größere Stabilität für die Modifikation mit End Caps. In den Biegebelastungen zeigten sich hingegen keine signifikanten Unterschiede. Eine weitere biomechanische Studie verglich die mittels lateralem Femurnagel erzielte Stabilität mit 2-ESIN-Nägeln mit Kappen in den Durchmessern 3 bzw. 4 mm und mit 4-ESIN-Nägeln mit Kappen. Hierbei wurde unter Kompression, Rotation Flexion/Extension sowie Varus/Valgus mit 50 und 100 % der Belastung getestet, die beim Gehen entstehen. Während die Modelle mit 2 Nägeln à 3,0 mm die meisten Tests nicht bestanden oder signifikant schlechter waren, lagen die Ergebnisse für 4 Nägel à 3,0 mm ähnlich denen des lateralen Femurnagels. Bei den Rotationsversuchen kam es nahezu immer zum Versagen der Osteosynthesen (Flinck et al. 2015). Versuche an Kadaverknochen mit einer Lücke als Fraktur (je 2 Femora einer 81- bzw. einer 85-jährigen Frau) ergaben, dass das Herausrutschen der Nägel bei Kompression signifikant vermindert wurde. Eingesetzt wurden 3- bis 4-mm-Nägel bei Markräumen, die zwischen 10 und 13 mm vermessen worden waren (Windolf et al. 2015). Untersuchungen an Tibiae von Schafen hinsichtlich Kompressions-/Torsionsbelastung erbrachte eine erhöhte Stabilität der Osteosynthese, wenn die Enden der Ender-Nägel mittels Schrauben an der Eintrittsstelle fixiert waren bzw. wenn anstelle von Endkappen andere Fixierungssysteme verwendet wurden (Berger et al. 2014)

Mehrere eigene biomechanische Untersuchungen bei Sawbones konnten jedoch keine signifikante Verbesserung durch den Einsatz der Endkappen nachweisen (Rapp et al. 2015; Zachert et al. 2015; Kaiser et al. 2011a).

In einer prospektiven Studie wurden bei 10 Patienten (2 Tibia- und 9 Femurfrakturen; Schräg- und Trümmerfrakturen) eine ESIN-Osteosynthese und Verschlusskappen eingesetzt. Die Implantation wurde als „fair“ bezeichnet, da sich die Kappen nicht immer adäquat bzw. ohne festen Kontakt zum Nagel einbringen ließen. Nach der OP verblieben 2 Beinlängendifferenzen von 10 mm bzw. eine Innenrotation >10°. Nach durchschnittlich 13 Monaten wurde lediglich von einer Beinlängendifferenz von 10 mm berichtet. In den 2 Fällen mit den nicht fixierten Endkappen waren diese bei der Metallentfernung nicht im Knochen integriert, und die Frakturen waren während der Nachuntersuchungszeit noch nicht remodelliert (Nectoux et al. 2008). In einer weiteren, retrospektiven, Studie von 54 Patienten mit 49 Femurfrakturen und 5 Tibiafrakturen (Alter 2–15 Jahre) waren alle ESIN-Osteosynthesen mit Endkappen versorgt worden. Fünfmal wurde zusätzlich ein Gips angelegt. Ein Patient zeigte im Follow-up einen Repositionsverlust, bei einem weiteren Patienten wurde eine Rotationsfehlstellung zwischen 10° und 20° beobachtet (Slongo et al. 2011).

Insgesamt ist die Datenlage somit zu widersprüchlich und inkonsistent, um eine eindeutige Empfehlung für die Endkappen auszusprechen.

Aufgrund kasuistischer Berichte über den Einsatz eines dritten Nagels wurden an unserer Arbeitsgruppe umfangreiche Testungen dazu durchgeführt. Hierbei wurden zunächst lange Spiralfrakturen mit einer klassischen 2-C-ESIN-Osteosynthese versorgt und dann von distal lateral ein dritter Nagel eingebracht. Im weiteren Verlauf erfolgte die Implantation auch von distal medial. Bei positiven Ergebnissen der In-vitro-Messungen sowohl bei langen Spiralfrakturen als auch bei Querfrakturen und Querfrakturen mit Ausbruchskeil („butterfly fracture“) wurde diese Modifikation in vielen – nicht in allen – Fällen erfolgreich eingesetzt (Kaiser et al. 2011a, 2014; Rapp et al. 2015). Erfreulicherweise konnten damit früher beschriebene Revisionsoperationen und Achsenfehlstellungen (Rapp et al. 2011a) vermieden werden. Entscheidend bei dieser Technik ist, dass es sich keineswegs um eine Bündelnagelung handelt bzw. durch den dritten Nagel technische Fehler der Osteosynthese ausgeglichen werden. Primäres Ziel ist es, eine optimale und technisch fehlerfreie 2-C-ESIN-Osteosynthese durchzuführen. Je nach verbliebener Instabilität und Achsabweichung kann dann mit dem dritten Nagel entgegengesteuert werden. Liegt zum Beispiel eine Tendenz zu einer Valgusfehlstellung vor, bietet sich ein dritter Nagel an, der von distal medial eingebracht wird. Mit entsprechender Vorbiegung wird dadurch an der lateralen inneren Kortikalis zusätzlicher Druck aufgebracht. Im optimalen Fall entsteht im Markraum somit statt einer zweidimensionalen 3-Punkt-Verspannung eine dreidimensionale Stabilisierung.

Je höher die Stabilität der Osteosynthese ist, desto weniger ergeben sich für die Kinder schmerzhafte Bewegungen im Frakturspalt und desto schneller wird aus einer achsengerechten übungsstabilen Osteosynthese eine Situation, die zumindest Teilbelastung zulässt. Somit können mit dieser Variante oft additive Immobilisatoren wie ein Oberschenkelgips oder ein externer Fixateur vermieden werden (s. Abb. 26).

Generell stellt die ESIN-Osteosynthese ein minimalinvasives geschlossenes Verfahren dar, daher sind Wundinfekte oder Osteomyelitis sehr selten. Gelegentlich ist eine offene Reposition über einen kleinen lateralen Zugang erforderlich. Pseudarthrosen wurden nur selten bei älteren Kindern beschrieben (Arslan et al. 2002). Wie in Abschn. 4.6 aufgeführt wurde, kommt es öfters zu Weichteilirritationen oder temporären Bewegungseinschränkungen durch die Nagelenden. Gehören Modifikationen wie ein additiver Gips oder ein Fixateur zum Behandlungsstandard des Operateurs, muss darüber aufgeklärt werden. Schwerwiegende Komplikationen sind revisionspflichtige Achsabweichungen oder Fraktursinterungen, die Revisionsoperationen bzw. Verfahrenswechsel erfordern.

Das Ziel aller operativen Therapieformen sollte eine übungsstabile Osteosynthese sein. Eine rasche Mobilisierung an Unterarmgehstützen mit Sohlenkontakt wird angestrebt. Sollte dies bei kleinen Kindern bis ca. 6 Jahren (oder aufgrund von Begleiterkrankungen) nicht möglich sein, ist eine Versorgung per Rollstuhl oder im Buggy indiziert. Größere Kinder erlernen diese Technik unter physiotherapeutischer Anleitung meist schnell. Der Einsatz einer Motorschiene nach der OP ist unserer Ansicht nach fakultativ.

Bei technisch einwandfreier Osteosynthese ist der Belastungsaufbau nach ESIN-Osteosynthese vom Frakturtyp abhängig: Während bei Querfrakturen oft nach 2 Wochen eine Teilbelastung bzw. eine Vollbelastung nach 4 Wochen möglich ist, beginnt die Teilbelastung bei Schrägfrakturen eher nach 3 Wochen bzw. bei Spiral- und Defektfrakturen nach ca. 4 Wochen. Sportliche Betätigungen, insbesondere Kontaktsportarten und Schulsport, sind bei freier Funktion und voller schmerzloser Belastbarkeit nach ca. 8 Wochen wieder durchführbar. Osteosynthesen mittels eines Fixateur externe sind aufgrund der Rigidität des Systems häufig frühzeitiger belastbar; die meist vorhandene Kniegelenkeinschränkung postoperativ bildet sich innerhalb von 4–6 Wochen nach Abnahme zurück.

Die Metallentfernung in Narkose wird je nach Alter des Kindes und Implantat geplant. Für die ESIN-Osteosynthese sind in Abhängigkeit der radiologischen Konsolidierung 3–6 Monate einzukalkulieren.

Nach Anlage eines Fixateur externe sind 8–16 Wochen einzuplanen. Diese Materialentfernung ist individuell je nach Patient mit z. B. Midazolam möglich, oft wird jedoch eine Analgosedierung oder Vollnarkose benötigt. Wurde zu einer ESIN-Osteosynthese zusätzlich ein Fixateur externe verwendet, kann dieser nach 4 Wochen entfernt werden. Der laterale Femurnagel sollte für mindestens 6 Monate, eher 9–12 Monate, belassen werden.

Ist bei einem Säugling oder Kleinkind eine Femurfraktur reponiert und im Becken-Bein-Cast versorgt worden, ist die Stellung am Ende der Maßnahme mittels Bildwandler zu dokumentieren. Konnte eine gute oder gar sehr gute Achsenstellung erzielt werden, halten wir weitere Kontrollen für nicht erforderlich. Nach Gipsabnahme ist eine klinische Beurteilung der Achse sowie eine sonografische Darstellung des Kallus ausreichend. Kann jedoch aufgrund der Stellung nach Gips- bzw. Castanlage eine erneute Manipulation nicht ausgeschlossen werden, ist eine Röntgenkontrolle nach einer Woche indiziert. Wird das Remodeling von Fehlstellungen in die Behandlung integriert, kann dies durch sonografische Kontrollen im Abstand von 4–6 Wochen dokumentiert werden (Hubner et al. 2000).

Wurde eine Osteosynthese durchgeführt, ist, unserer Ansicht nach, eine adäquate Dokumentation in 2 Ebenen intraoperativ ausreichend und somit eine weitere Kontrolle im Rahmen des stationären Aufenthaltes nicht erforderlich. Bestehen Zweifel an der Qualität der Osteosynthese, empfiehlt sich eine Röntgenkontrolle nach einer Woche. 3–4 Wochen postoperativ kann nach erneuter Röntgenkontrolle über die zunehmende Belastung entschieden werden. Bei problemlosem Verlauf wird die nächste Röntgenkontrolle vor der Metallentfernung geplant. Bei entsprechender Erfahrung sind auch Kontrollen mittels Ultraschall möglich.

Grundsätzlich sind klinische Nachkontrollen in halbjährlichem, später jährlichem Abstand für mindestens 2 Jahre bzw. bis zum Abschluss des Wachstums angeraten. Beinlängendifferenzen und Rotationsabweichungen können so frühzeitig erkannt werden (v. Laer 2001).

Neben der Anamnese sind die Beobachtung des Gangbildes und die Inspektion der Achsen obligat. Die Messung der Beinlänge kann mittels Maßband von der Spina iliaca anterior superior – lateraler Kniegelenkspalt – Mitte Außenknöchel erfolgen. Unserer Ansicht nach ist dieses Verfahren jedoch mit einer nicht unerheblichen Messungenauigkeit behaftet. Wir bevorzugen daher die Inspektion von dorsal: Bei parallel nach vorne ausgerichteten Füßen werden die Höhen der dorsalen Kniegelenkfalte und der Beckenkämme verglichen (Abb. 29). Bei einer sicheren oder fraglichen Differenz wird in jeweils 5-mm-Schritten ein Brettchen unter das kürzere Bein geschoben, bis ein Ausgleich erzielt wird.

Ebenso sollte eine klinische Messung hinsichtlich eines möglichen Rotationsfehlers durchgeführt werden (Abb. 30). Hierzu liegt der Patient auf dem Bauch, parallel zur Unterlage, die Beine liegen ebenfalls parallel. Der Patient beugt die Knie um 90°. Anschließend tastet der Untersucher den Trochanter major und dreht den Oberschenkel so lange nach außen, bis der Trochanter major parallel zur Unterlage steht. Der Winkel zur Senkrechten und dem nach außen gedrehten Unterschenkel gibt mit einer Messfehlerbreite von ca. 10° den Antetorsionswinkel an. Die Differenz zur Gegenseite ist das Ausmaß des Rotationsfehlers (von Laer 1977 + 1989).

Bei klinischen Studien ist darauf zu achten, dass grundsätzlich bei etwa 20 % der Kinder eine physiologische (idiopathische) Antetorsionsdifferenz in einem Ausmaß von bis zu 20° anzutreffen ist (v. Laer 2001). Verbunden mit der körperlichen Entwicklung kommt es auch zu altersspezifischen Torsionsdifferenzen des Schaftes, die in die Berechnungen einbezogen werden müssen (Keppler und Kinzl 1999a; Keppler et al. 1999b).