Orthopädie und Unfallchirurgie

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Publiziert am: 31.07.2019

Myositis ossificans circumscripta

Verfasst von: Christian Zeckey und Christian Kammerlander

Die Myositis ossificans circumscripta (MOC) wurde bereits im 19. Jahrhundert beschrieben, im Weiteren wurden ektope Knochenneubildungen nach endoprothetischer Versorgung des Hüftgelenks, nach Infektionen, Polytrauma, traumatischen Querschnittssyndromen und Gelenkverletzungen wie z. B. Acetabulumfrakturen beobachtet. Es existieren verschiedene Bezeichnungen, wie z. B. heterotope Ossifikation, ektope Knochenneubildung oder Paraosteoarthropathie. Die Pathophysiologie der MOC ist noch nicht vollständig aufgelöst, es konnte inzwischen unter anderem ein Einfluss des angeborenen und des erworbenen Immunsystems nachgewiesen werden. Die Patienten beklagen an betroffenen Gelenken eine eingeschränkte Beweglichkeit, Schwellungen oder zunehmende Gelenksteife, die häufig mit Schmerzen einhergehen. Die konventionelle Röntgendiagnostik ist weiterhin die primäre Standarddiagnostik, Schnittbildgebungen, wie die Computertomografie, helfen insbesondere bei einem geplanten operativen Eingriff. Es konnten sich für die unterschiedlichen anatomischen Regionen verschiedene Klassifikationssysteme durchsetzen, hierunter die Brooker-Klassifikation an der Hüfte und die Klassifikation nach Hastings und Graham am Ellenbogen. Als Prophylaxe existieren die medikamentöse Therapie mit NSAR und die Bestrahlung. Nach hüftendoprothetischer Versorgung konnte für beide Formen eine gute Wirksamkeit belegt werden, für andere anatomische Regionen sind die Ergebnisse häufig nicht so eindeutig. Die operative Therapie ist bei der klinisch einschränkenden MOC insbesondere bei Kontakt zu neurovaskulären Strukturen indiziert. Die Indikation muss streng gestellt werden und unterliegt auch anderen Überlegungen, wie dem Abstand zum Trauma und einem entsprechenden postoperativen Management.

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Einleitung
Diagnostik und Klassifikationssysteme
Pathophysiologie
Risikopatienten für die erworbene MOC
Prophylaxe und Therapie

Einleitung

Die Myositis ossificans wurde als erstes von dem deutschen Arzt Riedel bereits 1883 beschrieben. Eine weitere Publikation von Dejerne und Ceiller erschien im Jahre 1918 auf Basis ihrer Untersuchungen von querschnittsgelähmten Kriegsveteranen des Ersten Weltkrieges (Dejerne und Ceiller 1918). Es folgten Berichte von Knochenneubildungen nach Schädel-Hirn-Traumen (SHT) auch an unverletzten Gelenken, die die Bedeutung des SHT bereits zu diesem Zeitpunkt nahelegten (Pape et al. 2004). Ebenso wurden Berichte nach endoprothetischer Versorgung zunächst des Hüftgelenks, später auch nach knieendoprothetischer Versorgung publiziert (Brooker et al. 1973). Aus traumatologischer Sicht wurde die Myositis ossificans circumscripta (MOC) nach SHT und im Rahmen der Actetabulumchirurgie beschrieben, es mehrten sich Berichte auch nach Marknagelosteosynthesen, Querschnittssyndromen, Ellenbogenverletzungen und Polytrauma. Auf Basis dieser Beobachtungen wurden sowohl klinische als auch grundlagenwissenschaftliche Arbeiten zur Klärung der Pathophysiologie durchgeführt, die zu dem heutigen Verständnis der MOC geführt haben. Es existieren multiple andere Namen wie z. B. heterotope Ossifikation, ektope Knochenneubildung oder Paraosteoarthropathie (Sawyer et al. 1991). Die Myositis ossificans circumscripta wird als Knochenneubildung innerhalb der Muskulatur und anderen Weichteilstrukturen beschrieben (Zeckey et al. 2011).

Diagnostik und Klassifikationssysteme

Die primäre Diagnose der MOC ist eine typische Domäne der konventionellen Röntgendiagnostik. Diese wird flankiert durch die klinische Untersuchung der Patienten, die über Beschwerden wie eingeschränkte Beweglichkeit, Schwellungen oder zunehmende Gelenksteife berichten. Schmerzen stellen eine wesentliche Ursache für die klinische Vorstellung der betroffenen Patienten dar. Ebenfalls können sich Schwierigkeiten mit dem Prothesensitz nach Amputationen insbesondere der unteren Extremitäten entwickeln, die aus der MOC resutieren.

Die MOC ist typischerweise bereits 6–12 Wochen nach dem operativen Eingriff oder dem Trauma im Rahmen der konventionellen Röntgendiagnostik diagnostizierbar (Ghalambor et al. 1994). Ebenso kann sich jedoch eine MOC auch zu späteren Zeitpunkten entwickeln, dies konnte durch Untersuchungen aus dem militärischen Umfeld nach Explosionsverletzungen nachgewiesen werden (Eisenstein et al. 2018).

Ultraschalldiagnostik kann als diagnostisches Mittel eingesetzt werden. Insbesondere bei der Risikoabschätzung im kurzen postoperativen Intervall ist der Ultraschall eine sinnhafte Ergänzung. Es konnte dabei gezeigt werden, dass knapp 80 % der späteren MOC durch Ultraschall detektiert werden können (DeLee et al. 1976; Thomas et al. 1991).

Die Knochenszintigrafie stellt eine weitere Option bei der Detektion der MOC insbesondere in den frühen Stadien dar. Darüber hinaus kann durch diese Untersuchungsmodalität auch eine Aussage über die „Aktivität“ der MOC getroffen werden, die für die zeitliche Planung eines potenziellen operativen Eingriffs eine wesentliche Rolle spielt.

Schnittbildgebungen, wie die Computertomografie (CT), helfen insbesondere bei einem geplanten operativen Eingriff, der Vorteil liegt in der dreidimensionalen Darstellung der MOC. Die Kernspintomografie (MRT) kann bei Fragestellungen zur Ausdehnung in das Weichteilgewebe oder auch bei enger Lagebeziehung zu neurovaskulären Strukturen wichtige Informationen liefern. Neuere Bildgebungsverfahren, wie z. B. die SPECT (Einzelphotonen-Emissionscomputertomografie) oder die Raman-Spektroskopie, könnten zukünftig aufgrund ihrer hohen Sensitivität eine Rolle spielen (Ranganathan et al. 2015).

Eine übergreifend und allgemein gültige Klassifikation besteht derzeit nicht, es wurden vielmehr in den letzten Jahren Klassifikationssysteme für verschiedene Gelenke entwickelt, so z. B. für die Hüfte, das Kniegelenk oder den Ellenbogen.

Für die Hüfte hat sich die Brooker-Klassifikation durchgesetzt, sie beschreibt die Ausdehnung der MOC in Relation zu dem Hüftgelenk (Brooker et al. 1973) (Tab. 1).

Tab. 1

Brooker-Klassifikation (Brooker et al. 1973)

Brooker Grad	Radiologisches Korrelat
1	Knocheninseln in den Weichteilen des Hüftgelenks
2	Knochenanbauten (pelvin oder/und femoral), Distanz ≥1 cm
3	Knochenanbauten (pelvin oder/und femoral), Distanz <1 cm
4	Knöcherne Ankylose des Hüftgelenks

Tab. 2

Klassifikation nach Hastings und Graham bei der MOC des Ellenbogens (Hastings 2nd und Graham 1994)

Grad	Radiologisches/klinisches Korrelat
1	Radiologischer Nachweis ohne klinische Einschränkung
2A	Radiologischer Nachweis mit Einschränkungen der Flexion/Extension
2B	Radiologischer Nachweis mit Einschränkung der Pronation/Supination
3A	Ektope Knochenbildung und Ankylose in Flexion/Extension
3B	Ektope Knochenbildung und Ankylose in Pronation/Supination
3C	Ektope Knochenbildung und Ankylose in Flexion/Extension und Pronation/Supination

Für den Ellenbogen ist die Klassifikation nach Hastings und Graham weit verbreitet. Entgegen der rein radiologischen Brooker-Klassifikation ist sie eine kombinierte Klassifikation aus radiologischen und funktionellen Aspekten (Hastings 2nd und Graham 1994) (Tab. 2).

Im Bereich des Kniegelenks konnte sich bisher noch keine Klassifikation durchsetzen. Einige Autoren adaptierten dazu die Klassifikation nach Brooker auf das Kniegelenk, andere wie Harwin et al. versuchten eine eigene Klassifikation zu entwickeln (Harwin et al. 1993). In diesem radiologisch basierten Klassifikationssystem wurde die Ausdehnung der MOC im Bereich des distalen Femurs als Parameter herangezogen und die Ausdehnung in die Grade 1–3 eingeteilt.

Pathophysiologie

Während der physiologischen Osteogenese kommt es zu einem abgestimmten Prozess mit Migration pluripotenter Zellen, die über Proliferationsstufen dann zur Knochenbildung führen. Die verfügbare Literatur stützt die These, dass sich dieser Prozess bei der MOC wiederholt – der gebildete Knochen der MOC zeigt jedoch histologische und anatomische Unterschiede: Es finden sich eine erhöhte Zahl von Osteoblasten und Osteoklasten, allerdings zeigt sich kein Periost. Die ossäre Neubildung ist biologisch sehr aktiv (Wlodarski 1991; Puzas et al. 1987; Pape et al. 2001).

Grundsätzlich basiert die Entwicklung einer MOC aus folgender Trias (Chalmers et al. 1975):

Osteogenetische Vorläuferzellen
Osteoinduktive Mediatoren
Geeignetes biologisches Umfeld

Wenn diese Grundvoraussetzungen erfüllt sind, kann sich die MOC entwickeln. In diesem Zusammenhang konnte der Einfluss der BMP („bone morphogenetic proteins“) nachgewiesen werden. BMP spielen eine wesentliche Rolle bei der Frakturheilung und der Differenzierung von Vorläuferzellen bei der Osteogenese; hohe lokale Konzentrationen dieses Mediators begünstigen die Entwicklung einer MOC (Reddi 1995; Shafritz et al. 1996).

Es konnte gezeigt werden, dass das Ausmaß des Weichteilschadens und der damit assoziierten Muskelnekrose entscheidende Risikofaktoren für die Entwicklung der MOC darstellen. Ausgedehnte oder traumatische Zugänge mit entsprechender Muskelschädigung, beispielsweise im Rahmen der Endoprothetik oder der Acetabulumchirurgie, korrelieren somit mit der Inzidenz und dem Ausmaß der MOC (Ashton et al. 2000; Morrey et al. 1984; Purtill et al. 1996; Gebuhr et al. 1996; Ahrengart 1991).

Neuere Untersuchungen konnten einen Einfluss des angeborenen und des erworbenen Immunsystems bei der Pathogenese der MOC nachweisen. Es scheint dabei ein Zusammenspiel zwischen osteogenetischen Zellen und der inflammatorischen Immunantwort vorzuliegen, wie es auch bei der Frakturheilung der Fall ist. Durch die Liberation von inflammatorischen Mediatoren resultiert eine Zelldifferenzierung, wie z. B. die Osteoblastogenese. Osteoblasten stimulieren die Differenzierung von Osteoklasten, die Homöostase zwischen diesen Zellreihen ist für die regelhafte Frakturheilung notwendig. Störungen dieser Homöostase können bei anatomischer Unabhängigkeit von einem Frakturareal zu einer ektopen Knochenneubildung und somit zu einer MOC führen (Kraft et al. 2016). Auch die Akute-Phase-Reaktion (APR) scheint durch eine assoziierte Entzündungsreaktion und Freisetzung von inflammatorischen Mediatoren einen wesentlichen Einfluss auf die Ausbildung der MOC nehmen zu können. Es wird vermutet, dass eine prolongierte Entzündungsreaktion unter Mitwirkung der APR eine wesentliche Rolle bei der Rezidiventwicklung der MOC nach Resektionen spielt.

Der Wachstumsreiz bzw. die Entwicklung der ossären Formationen der MOC folgt in den meisten Fällen der normalen Knochenentwicklung und dabei der enchondralen Ossifikation. Es kommt hierbei zu einer Differenzierung von Stammzellen zu Chondrozyten, die sich zu Wachstumsfugen organisieren und somit ossäres Wachstum ermöglichen. Im Gegensatz dazu steht die intramembranöse Knochenneubildung bei den genetischen Formen, wie z. B der progressiven ossären Heteroplasie (POH) und der hereditären Albright-Osteodystrophie (Kaplan et al. 1994).

Kalzifizierungen des Weichteilgewebes können grundsätzlich in 2 Kategorien eingeordnet werden: dystroph oder metastatisch. Bei dystrophen Kalzifizierungen handelt es sich um Kalziumablagerungen auf Basis einer Weichteilaffektion, die Myositis ossificans circumscripta zeichnet sich durch einen trabekulären Knochenaufbau aus. Die metastatische Kalzifikation resultiert aus einer erhöhten Calciumphosphatproduktion, z. B. im Rahmen eines Nierenversagens oder dem Hyperparathyroidismus (Balboni et al. 2006).

Es konnten im Wesentlichen 2 Hauptgenesen der MOC herausgearbeitet werden:

Genetische MOC

Erworbene MOC

Genetische Ursachen der Myositis ossificans circumscripta

Bei der genetischen Entität entsteht die MOC im Rahmen von Erkrankungen, wie z. B. der POH oder der Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP). Die FOP ist eine seltene, autosomal-dominate Erkrankung, die zu ausgedehnten und progressiven Ossifikationen führt. Die Ossifikationen beginnen bereits in der Kindheit und führen schon im jungen Erwachsenenalter zu ausgedehnten Einschränkungen auch mit Ankylosen der großen Gelenke (Cohen et al. 1993). Es liegen dabei Veränderungen des BMP-Rezeptors ALK2 („activin receptor-like kinase 2“) vor. Diese beruhen auf einer aktivierenden Mutation des ACVR1-(„activin A type I receptor“-)Gens (Shore et al. 2006). Es kommt dadurch zu einer erhöhten Sensibilität des Rezeptors für BMP-2, was unter anderem zu einer erhöhten Phosphorylierung von SMAD-Proteinen führt. Die erhöhte ALK2-Aktivität führt schließlich zu einer erhöhten chondrogenen und osteogenen Differenzierung und somit zu einer ektopen Knochenneubildung durch enchondrale Ossifikation (Eisenstein et al. 2018).

Bei der seltenen Erkrankung POH liegt ein Defekt des GNAS1-Gens vor, was zu einer Dysfunktion des G-Proteins der Adenylatzyklase resultiert (Shore et al. 2002). Dies führt zu einer Dysregulation der Zellliniendifferenzierung, was eine gesteigerte osteogene Differenzierung aus mesenchymalen Stammzellen zur Folge hat. Im Gegensatz zur FOP kommt es zu einer intramembranösen Knochenneubildung (Eisenstein et al. 2018).

Bei beiden Erkrankungen wird vermutet, dass eine Störung der Homöostase und der Mechanismen der Zelldifferenzierung zu einer Aktivierung von Progenitorzellen mit Knochenbildung führt (Pacifici 2018).

Erworbene Ursachen der MOC

Die MOC kann grundsätzlich nach allen (traumatischen) Affektionen des Weichteilgewebes und der Muskulatur auftreten. Hierbei spielt die Endoprothetik besonders des Hüftgelenks eine wesentliche Rolle. Die Hüftendoprothetik hat sich bei korrekter Indikationsstellung und technisch einwandfreier Durchführung für die betroffenen Patienten als hochgradig profitabler Eingriff durchgesetzt, bei dem die Lebensqualität erheblich gesteigert bzw. wiederhergestellt werden kann.

Neben den Vorteilen der operativen Intervention publizierten mehrere Autoren allerdings auch Verknöcherungen im Bereich der operierten Hüftgelenke, die zu klinischen Beschwerden mit eingeschränkter und schmerzhafter Beweglichkeit führten, auch sind Ankylosen beschrieben worden (Harris 1972; Chao et al. 2006). In der weiteren Folge wurden die MOC auch nach operativer Versorgung von Acetabulumfrakturen beschrieben, ebenfalls konnte die MOC in anderen Lokalisationen, wie dem Ellenbogen und dem Kniegelenk, identifiziert werden (Foruria et al. 2013; Whelan et al. 2014). Polytraumatisierte Patienten mit assoziierter Inflammationsreaktion unterliegen ebenfalls einem erhöhten Risiko für die MOC (Zeckey et al. 2011).

Als neurogene Ursachen wurden das SHT, Verletzungen des Rückenmarks, aber auch Meningitis oder zerebrale Tumoren beschrieben (Garland 1988; Citta-Pietrolungo et al. 1992; Roberts und Pankratz 1979; Lorber 1953).

Risikopatienten für die erworbene MOC

Myositis ossificans circumscripta nach Hüftendoprothetik

Die Hüftendoprothetik liefert bei korrekter Diagnose und technisch sauberer Durchführung hervorragende Ergebnisse bei den betroffenen Patienten. Nichtsdestotrotz kommt es hierbei mitunter auch zu ungünstigen Ergebnissen. Neben Beinlängendifferenzen, Instabilitäten oder Infektionen spielt die MOC eine wesentliche Rolle für ein unzufriedenstellendes klinisches Ergebnis nach dem endoprothetischen Gelenkersatz. Hierzu zählen schmerzhafte Funktionseinschränkungen, Schwellungen oder eingeschränkte Beweglichkeit des Gelenks. Die MOC ist dabei in bis zu 50 % der Patienten nach endoprothetischem Ersatz des Hüftgelenks beschrieben (DeLee et al. 1976; Harris 1972; Charnley 1972; Rosendahl et al. 1977; Ritter und Vaughan 1977). Hierbei ist das Abduktorenkompartiment am häufigsten betroffen.

Es stellte sich im Verlauf die Frage, ab wann eine MOC als klinisch relevant gilt. Auf Basis der gegenwärtigen Literatur kann ab einem Brooker-Grad 3 von einer relevanten MOC gesprochen werden (Harris 1972; Chao et al. 2006).

In der Genese der MOC wurde im Verlauf auch der Einfluss des operativen Zugangswegs beim endoprothetischen Ersatz hinterfragt. Insbesondere die Frage nach Unterschieden zwischen dem anterolateralen (Watson Jones), lateralen (Bauer) und dorsalen Zugang wurden untersucht. Diese Ergebnisse wurden mit den minimal-invasiven Zugängen (direkt anterior „minimally invasive surgery“ [AMIS] und MIS-anterolateral [MIS-AL]) in Kontext gesetzt. Bei einer Gesamtinzidenz von 28,4 % konnte gezeigt werden, dass der anterolaterale Watson-Jones-Zugang mit 45,2 % die höchste Inzidenz aufweist, bei AMIS und MIS-AL lag eine Inzidenz von 23,1 % respektive 24 % vor, der Bauer-Zugang wurde mit einer Inzidenz von 14,3 % beschrieben. Relevante Brooker-Stadien III/IV wurden beim Watson-Jones-Zugang mit 14,1 %, beim Bauer-Zugang mit 3,6 %, für mit AMIS 5,1 % und für MIS-AL mit 8 % angegeben (Hurlimann et al. 2017). Der dorsale Zugang zeigte eine Gesamtinzidenz von 27,5 %, relevante Brooker-Stadien III/IV zeigten sich in 4,2 % bzw. 3,8 % (Newman et al. 2016).

Durch die Eröffnung des Markraums, z. B. bei der femoralen Präparation, kann ein Austritt von osteogenetischen Zellen nicht immer vermieden werden. Es stellte sich daher die Frage, ob sich Unterschiede zwischen der zementierten oder unzementierten Technik ergeben: Die zementfreie Endoprothese scheint dabei zu einer höheren Inzidenz und Ausprägung der MOC im Vergleich zu der Hybridprothese mit zementierter femoraler Komponente zu führen (Maloney et al. 1991). Andere Studien konnten dies nicht bestätigen, sodass die Diskussion um den Einfluss der Technik auf die Entwicklung von MOC noch nicht abgeschlossen ist (Puzas et al. 1987; Rockwood und Horne 1990). Zweifelsohne ist die Form der endoprothetischen Versorgung dabei primär von Patientenalter, Knochenqualität und anderen Faktoren abhängig (Abb. 1 und 2).

Schädel-Hirn-Trauma

Die MOC im Rahmen eines Schädel-Hirn-Traumas (SHT) oder nach Verletzungen des Rückenmarks wurde zunächst von Roberts et al. beschrieben, weiter wurden Studien nach Verletzungen des Rückenmarks publiziert (Hoffer et al. 1978). Es scheinen hierbei Prädilektionsstellen vorzuliegen: Die häufigsten Lokalisationen sind die Hüfte, der Ellenbogen und die Schulter. In diesem Zusammenhang konnten auch eine schnellere Frakturheilung mit gesteigerter Kallusbildung nachgewiesen werden (Hofman et al. 2015).

Der Zusammenhang zwischen dem zentralen Nervensystem und der MOC ist bislang nicht vollständig geklärt. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass periphere Neurotransmitter Osteoblastenformationen beeinflussen, aber auch neuronale Stammzellen und das periphere Nervensystem eine wesentliche Rolle spielen. Jüngere Studien konnten ebenfalls nachweisen, dass die Neuroinflammation einen entscheidenen Faktor darstellt (Davis et al. 2018). Es konnte bei Rückenmarksverletzungen eine Korrelation zu der Verletzungshöhe gezeigt werden, thorakale und zervikale Verletzungen führen dabei zu stärkeren Ausprägungen der MOC. Die Formation finden sich meist kaudal der Verletzung und betreffen überhäufig das Hüftgelenk. Im Gegensatz dazu kann es bei Patienten mit SHT zu ubiquitären Lokalisationen der MOC kommen, diese können ebenso das Knie, die Schultern oder die Ellenbogen betreffen (Abb. 3) (Ranganathan et al. 2015).

In diesem Rahmen konnte eine wesentliche Rolle für das systemisch zirkulierende Prostaglandin E2 (PGE₂) nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass PGE₂ in hohem Maße bei Patienten mit akuter Rückenmarksverletzung systemisch exprimiert wird; im Rahmen von Studien konnte eine Assoziation zwischen der PGE₂-Ausscheidung im Urin und der Ausbildung der MOC festgestellt werden (Schurch et al. 1997).

Es konnte zwischenzeitlich ebenfalls eine Assoziation zwischen hoher Verletzungsschwere und der Inzidenz und Ausprägung der MOC gezeigt werden. Darüber hinaus besteht eine Korrelation zu prolongierter Beatmungsdauer bei polytraumatisierten Patienten (Forsberg et al. 2009; Firoozabadi et al. 2014).

Acetabulumfrakturen

Die operative Versorgung von Acetabulumfrakturen stellt weiterhin höchste technische Anforderungen an den Operateur. Exakte präperative Planung sowie dreidimensionale Unterstützung durch Bildsoftware aus den CT-Datensätzen vereinfachen zwar die Visualisierung und Vorstellung der Frakturform und der Schlüsselfragmentdefinition, trotzdem ist die Acetabulumchirurgie auch aufgrund der tief liegenden Strukturen, der engen Nachbarschaft zu neurovaskulären Strukturen und der limitierten Visualisierungsmöglichkeiten des Acetabulums selbst höchst anspruchsvoll. Insbesondere die indirekte Reposition des Acetabulums und damit der Gelenkfläche ist technisch schwierig, die Trochanter-Flip-Osteotomie zur direkten Visualisierung ist bei dem dorsalen Vorgehen durch die hervorragende Gelenkübersicht in einigen Fällen hilfreich, wenngleich die Invasivität der Maßnahme mit chirurgischer Hüftluxation dabei bedacht werden muss. Bei vorderen Pathologien ergibt sich dieses Vorgehen nicht, daher muss auf andere Optionen zurückgegriffen werden.

In den vergangenen Jahren haben sich dazu weitere Tools zur prä- und intraoperativen Planung bewährt, hierzu zählen auch der 3D-Druck und die intraoperative Bildgebung durch 3D-Bildwandler, wodurch sich intraoperative Hilfestellungen ergeben.

Trotz technisch einwandfreier Durchführung ist die MOC eine wesentliche Komplikation nach der Versorgung von Acetabulumfrakturen. Publizierte Arbeiten zeigten je nach Studienkohorte eine Inzidenz zwischen 7–100 % (Firoozabadi et al. 2014), im Rahmen einer Metaanalyse wurde die MOC bei etwa 25 % der Patienten nachgewiesen (Giannoudis et al. 2005). Diese hohen Zahlen waren Anlass weiterer Fragestellungen, so konnte z. B. der Zugangsweg als kritischer Faktor identifiziert werden. Acetabulumfrakturen werden je nach Frakturform durch einen oder mehrere Zugangswege operativ versorgt. Als dorsaler Zugangsweg ist der Kocher-Langenbeck-Zugang mit oder ohne bigastrische Osteotomie (Trochanter-Flip-Osteotomie) etabliert. Ferner steht der iliofemorale Zugangsweg zur Verfügung, der jedoch nicht mehr sehr weit verbreitet ist. Als vordere Zugangswege stehen z. B. der ilioinguinale Zugang, der Pararektus- oder der Stoppa-Zugang zur Verfügung.

Durch die tiefe Lage des Acetabulums ist eine entsprechende Weichteilpräparation nötig. Unter der Prämisse, dass Weichteilaffektionen auch die Entwicklung der MOC begünstigen können, wurde der Einfluss des Zugangswegs auf die Inzidenz und Ausbildung der MOC untersucht. Es zeigte sich, dass der iliofemorale Zugang die höchste Inzidenz mit gut 25 % aufweist, während diese für den Kocher-Langenbeck-Zugang nur 11,6 % beträgt (Abb. 4).

Interessanterweise liegt die Inzidenz bei dem ilioinguinalen Zugang bei lediglich 1,5 %, was an dem Zugangsweg einerseits, andererseits aber auch an der Menge traumatisch versprengter osteogenetischer Zellen in das Weichteilgewebe und die Muskulatur liegen dürfte (Ghalambor et al. 1994; Giannoudis et al. 2005; Daum et al. 1992). Für den Stoppa-Zugang konnten ebenfalls niedrige Inzidenzen nachgewiesen werden (Verbeek et al. 2018). Aus der Literatur sind inzwischen einige Risikofaktoren analysiert worden, hierunter fallen z. B. das männliche Geschlecht, begleitendes SHT, T-Frakturen, Ischiadikusverletzungen, Femurkopffrakturen, intraartikuläre Fragmente und eine verzögerte operative Versorgung (Elhassan et al. 2016).

Schaftfrakturen und Marknagelosteosynthesen

Marknagelosteosynthesen stellen den Goldstandard bei Schaftfrakturen des Femurs oder der Tibia dar; Marknägel für die oberen Extremitäten sind inwischen weiterentwickelt worden und stehen ebenso als Alternative zur Plattenosteosynthese z. B. für den Humerus zur Verfügung.

Nach Marknagelosteosynthesen ist ebenfalls die Entwicklung einer MOC beschrieben worden. Im Rahmen der aufgebohrten, femoralen Marknagelosteosynthese konnte eine Inzidenz von knapp 70 % in einem Patientenkollektiv mit Polytrauma beschrieben werden. Als weitere Risikofaktoren konnten ein bestehendes SHT und eine hohe Gesamtverletzungsschwere identifiziert werden. Prominente Nagelenden, wie z. B. im Bereich der Fossa piriformis, oder die Art der Fraktur waren nicht mit einem erhöhten Risiko verbunden (Marks et al. 1988). Aus eigenen Daten konnte gezeigt werden, dass die Platten- gegenüber der Marknagelosteosynthese beim polytraumatisierten Patienten mit größeren MOC-Formationen assoziiert ist (Zeckey et al. 2011; Zeckey et al. 2009).

Nicht nur bei der Marknagelosteosynthese des Femurs, sondern auch bei der Tibia konnte eine MOC nachgewiesen werden, hierbei vorrangig im Bereich der Patellarsehne. Es zeigte sich in einer klinischen Studie eine Inzidenz von 6,1 %; auch in dieser Studie spielte das SHT eine Rolle (Gosselin et al. 1993).

Ellenbogenverletzungen begünstigen die MOC

Funktionseinschränkungen des Ellenbogens stellen Patienten und Behandler vor besondere Probleme, da sich Einschränkungen der Ellenbogengelenksbeweglichkeit im Alltag und besonders bei aktiven Patienten schnell bemerkbar machen. Neben Instabilitäten ist die Bewegungseinschränkung eine wesentliche posttraumatische Komplikation, die MOC spielt dabei eine tragende Rolle. Hierbei konnten bei Kombinationsverletzungen, insbesondere bei Beteiligung des Radiuskopfes und der „terrible triad“, eine Inzidenz von über 50 % gefunden werden (Hong et al. 2015). Auch bei distalen Humerusfrakturen liegen die Inzidenzen bei über 30 %, wobei Luxationsfrakturen die höchste Inzidenz aufweisen. Eine verzögerte operative Versorgung (vor allem mehr als 7 Tage) konnte als wesentlicher Risikofaktor für die MOC herausgearbeitet werden (Hong et al. 2015). In der Literatur wurde die MOC ebenfalls nach operativer Versorgung bei Rupturen der distalen Bizepssehne beschrieben (Abb. 5) (Costopoulos et al. 2017).

Als wesentliche Prädilektionsstellen gelten dabei die posterolaterale Region, die Fossa coronoidea sowie das LUCL („lateral ulnar collateral ligament“) und das MUCL („medial ulnar collateral ligament“) (Hastings 2nd und Graham 1994). Die MOC kann neben den unspezifischen Symptomen besonders am Ellenbogen zu erheblichen Einschränkungen der Beweglichkeit und der Funktion führen, darüber hinaus sind Affektionen von neurovaskulären Strukturen beschrieben worden. Hierbei ist der Nervus ulnaris aufgrund seiner Lagebeziehung zum distalen Humerus besonders häufig betroffen. Es muss dabei beachtet werden, dass sich nervale Komplikationen bis zum gänzlichen Nervenausfall erst mit dem Erkrankungsverlauf entwickeln können – die dezidierte klinische Untersuchung ist dabei von entsprechend hohem Stellenwert (Garland und OʼHollaren 1982; Keenan et al. 1988).

Auf ossärer Basis sind besonders überbrückende Verknöcherungen wie z. B. proximale radioulnare Synostosen oder gänzliche Ellenbogengelenksankylosen schwerwiegende posttraumatische Komplikationen (Ellerin et al. 1999).

Bei der Einschätzung der Funktionseinschränkungen muss darauf hingewiesen werden, dass die volle Beweglichkeit des Ellenbogens für die meisten Alltagstätigkeiten nicht notwendig ist. Vielmehr konnte gezeigt werden, dass ein Bewegungsumfang von Extension/Flexion 0°/30°/130° keine funktionelle Einschränkung darstellt. Unter der Prämisse der oftmals unterschätzten Umwendbewegung (Pronation/Supination) wurde in einer Studie gezeigt, dass eine Umwendbewegung von 100° (Pronation/Supination 50°/0°/50°) in Kombination mit einer Extension/Flexion 0°/30°/130° für die meisten Alltagsaktivitäten ausreicht (Morrey et al. 1981).

Es besteht derzeit kein Konsensus über den Einfluss frühzeitiger Mobilisation bzw. passiver Beübung oder der geschlossenen Gelenkmobilisation des Ellenbogens und dem damit assoziierten Risiko der Entwicklung einer MOC. Es existiert jedoch Evidenz, dass bei erheblich eingeschränkter Beweglichkeit 6 Wochen postoperativ eine geschlossene Gelenkmobilisation am narkotisierten Patienten erwogen werden sollte. Die postoperative Bestrahlung bei frühen Stadien der MOC scheint ebenfalls noch einen positiven Effekt aufzuweisen (Hastings 2nd und Graham 1994; Heyd et al. 2001).

Prophylaxe und Therapie

Medikamentöse Prophylaxe – Domäne der NSAR

Erste Untersuchungen aus den 1980er-Jahren konnten bereits einen positiven Effekt von nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAR) auf die Inzidenz und Ausdehnung der MOC nach Hüftendoprothetik nachweisen, Indomethacin war seinerzeit das am weitesten genutzte NSAR. Es folgten weitere Studien, die den Nutzen der NSAR unterstrichen: Die Therapie mit Indomethacin nach endoprothetischer Versorgung führte zu einer signifikanten Reduktion der Ausdehnung und damit der klinisch apparenten MOC. Es wurden dann die Dosierung, Medikationsdauer und verschiedene NSAR miteinander verglichen. Nach zunächst 6-wöchiger Therapie mit täglich 75 mg Indomethacin (Cella et al. 1988) wurden auch kürzere Therapiephasen untersucht. Positive Effekte von Indomethacin wurden ebenso bei einer Therapiedauer von 14 Tagen und bei 50 mg/Tag beschrieben, durch die Therapie mit Acetylsalicylsäure konnte kein vergleichbarer Effekt beobachtet werden (Knelles et al. 1997). Im Rahmen einer Cochrane-Analyse (Fransen und Neal 2004) wurde gezeigt, dass

der positive Effekt der Prophylaxe mit NSAR nachgewiesen ist,
Indomethacin das Agens mit der größten Datenbasis ist und
andere NSAR aber wahrscheinlich gleich gut wirksam sind.

Neben diesen grundsätzlichen Aussagen konnte ebenfalls gezeigt werden, dass die Medikation mit NSAR einen positiven Effekt auf die Gehstrecke und die Beweglichkeit des Gelenks aufweist. Die möglichen Nebenwirkungen bis hin zu gastrointestinalen Blutungen der NSAR-Therapie müssen über den gesamten Therapiezeitraum überwacht werden.

Durch diese Überlegungen wurden auch selektive COX-2-Inhibitoren in die Untersuchungen mit eingeschlossen, um das negative Nebenwirkungsprofil der nichtselektiven COX-Hemmer potenziell umgehen zu können. Es konnte so gezeigt werden, dass selektive COX-2-Hemmer, wie z. B. Celecoxib, im direkten Vergleich zu Indomethacin ebenso wirksam sind, jedoch signifikant weniger gastrointestinale Nebenwirkungen auftreten (Romano et al. 2004). Eine Studie konnte darüber hinaus eine bessere Wirksamkeit von Celecoxib gegenüber Ibuprofen nachweisen (Saudan et al. 2007).

In Hinblick auf die medikamentöse Therapie bzw. Prophylaxe der MOC nach chirurgischer Versorgung von Acetabulumfrakturen stellt sich die Datenlage uneinheitlich dar. Während frühere Studien im Speziellen nach ausgedehnten chirurgischen Zugängen einen deutlichen Nutzen für NSAR in Hinblick auf die Entwicklung und Größe von MOC sahen (McLaren 1990), ist dieser Effekt in Folgestudien auch unter Placebokontrolle nicht signifikant nachweisbar gewesen (Matta und Siebenrock 1997; Karunakar et al. 2006). Eine Vergleichsstudie zeigte unter Placebokontrolle einen positiven Effekt für eine einwöchige Therapie, bei längerer Therapiedauer über 6 Wochen stieg das Risiko für Pseudarthrosen signifikant an (Sagi et al. 2014).

Für Ellenbogenverletzungen ist die Datenlage uneinheitlich. Während einige Autoren die grundsätzliche Prophylaxe nach Verletzungen des Ellenbogens und dabei besonders nach Kombinationsverletzungen (z. B. „terrible triad“, Luxationsfrakturen) empfehlen, stehen andere Autoren diesem Vorgehen zurückhaltend gegenüber. In einer Studie konnte für die Radiusköpfchenprothese eine signifikante Reduktion der MOC durch Indomethacin nachgewiesen werden (Bowman et al. 2016); somit erscheint eine prophylaktische Therapie mit NSAR unter Abwägung der Nebenwirkungen sinnhaft. Gleiches gilt für die Kombinationsverletzungen und Luxationsfrakturen.

Bestrahlung

Klinische Studien zeigten den positiven Nutzen der perioperativen Bestrahlung. Die Bestrahlung führt dabei zu einer Störung der Osteoblastengenese, woraus eine geringere Inzidenz und eine geringere Ausprägung der MOC resultieren.

Durch die limitierte Verfügbarkeit und den logistischen Aufwand ist die Bestrahlung jedoch auf Zentren mit entsprechender Vorhaltung beschränkt. Neben der optimalen Dosis war auch der optimale Zeitpunkt der Bestrahlung Gegenstand verschiedener Studien. So bewirkt die präperative Bestrahlung 4–24 Stunden vor dem operativen Eingriff eine effektive Risikoreduktion. Ebenfalls lieferte eine postoperative Bestrahlung gute Ergebnisse (Gregoritch et al. 1994; Seegenschmiedt et al. 1997; Popovic et al. 2014).

Der Prozess der Differenzierung von pluripotenten Stammzellen zu osteogenetischen Progenitorzellen beginnt in den ersten Stunden nach dem operativen Eingriff und weist ein Maximum ca. 20 Stunden postoperativ auf (Ayers et al. 1991). Aus diesem Zusammenhang wird ersichtlich, warum die Bestrahlung auch postoperativ möglich ist und ebenfalls gute Ergebnisse liefert, die postoperative Bestrahlung sollte dabei jedoch binnen 72 Stunden durchgeführt werden (Seegenschmiedt et al. 1997).

Die externe Bestrahlung ist potenziell kanzerogen, weshalb enge Bestrahlungsgrenzen gelten. Aus der publizierten Literatur ist bekannt, dass eine einmalige Bestrahlung mit 7–8 Gray effektiv ist.

In Hinblick auf die Hüftendoprothetik konnte in einer Metaanalyse gezeigt werden, dass die Bestrahlung einen stärkeren Effekt als NSAR zur Verhinderung von höhergradigen Ossifikationen (Grad III/IV nach Brooker) aufweist (Pakos und Ioannidis 2004). Die Autoren empfahlen daher – sofern verfügbar und logistisch umsetzbar – die Bestrahlung der Therapie mit NSAR vorzuziehen.

Ähnliche Ergebnisse konnten für die Bestrahlung bei der Versorgung von Acetabulumfrakturen nachgewiesen werden (Haas et al. 1999). Auch hier stellte sich die Frage nach dem Zeitpunkt der Bestrahlung. In einer Studie konnte gezeigt werden, dass der Zeitpunkt der Bestrahlung – prä- oder postoperativ – keinen Einfluss auf die Inzidenz oder die Ausprägung der MOC bei Versorgung durch einen Kocher-Langenbeck-Zugang mit zusätzlichem Debridement von avitalem M. gluteus minimus aufweist (Archdeacon et al. 2014). Eine weitere Studie untersuchte den Effekt der Bestrahlung in Kombination mit NSAR im Vergleich zu Bestrahlung oder NSAR. Dabei zeigte sich eine signifikante Reduktion der MOC, insofern sollte bei Hochrisikopatienten (z. B. Rezidive oder Resektionen von Ossifikationen) eine Kombinationstherapie in Erwägung gezogen werden (Piatek et al. 2006).

Das Risiko der jeweiligen Prophylaxeform versus keiner spezifischen Prophylaxe war Gegenstand der Studie von Burnet et al. Die Autoren evaluierten das Risiko für eine kanzerogene Entwicklung durch die Bestrahlung auf 1:1000 bis 1:10.000; das Letalitätsrisiko durch gastrointestinale Blutungen oder Perforationen durch Indomethacin auf 1:180 bis 1:900 bei älteren Patienten. Ohne Prophylaxe besteht ein Todesrisiko durch die operative Resektion der MOC von 1:4000 bis 1:30.000 (Burnet et al. 2014).

Einer Studie zeigte, dass die Bestrahlung nach operativer Versorgung von distalen Humerusfrakturen zu einer signifikant erhöhten Rate von Pseudarthrosen führt (Hamid et al. 2010).

Nach Resektion einer periartikulären MOC des Ellenbogens bei Hochrisikopatienten bestanden für die Bestrahlung positive Effekte. Es kam zu keinen Komplikationen, ein Rezidiv der MOC war bei knapp 50 % der Patienten nach Resektion nachweisbar, jedoch klinisch inapparent (Strauss et al. 2011).

Zusammenfassend existiert gute Evidenz für die Effektivität der Bestrahlung zur Prävention oder Rezidivprophylaxe der MOC. Die Verfügbarkeit der Behandlungsform ist jedoch limitiert, was einen flächendeckenden Einsatz nicht ermöglicht. Ferner sind eine engmaschige Logistik und ein entsprechender Patiententransfer zu den Bestrahlungseinheiten nötig, was die Therapieform aus logistisch-administrativer Sicht anspruchvoll macht.

Operative Therapie

Operative Resektionen der MOC sind komplexe Eingriffe, bei denen Aspekte wie Bildgebung, Risikoprofil, zeitliche Entwicklung der MOC und die anatomischen Lagebeziehungen zu neurovaskulären Strukturen beachtet werden müssen. Zur operativen Resektion sollten Schnittbildgebungen vorliegen, um den Eingriff optimal planen und für den Patienten ein optimales Ergebnis erzielen zu könnnen. Grundsätzlich besteht die Indikation zur operativen Resektion bei klinischer Einschränkung, Schmerzen oder neurovaskulärer Kompromittierung durch die MOC. Der Zeitpunkt der Resektion ist dabei von entscheidender Bedeutung, da man davon ausgeht, dass die sich neu bildende Knochenformation in den aktiven Stadien bzw. in den Entwicklungsstadien zu hohen Rezidivraten neigt. Grundsätzlich sollte eine operative Resektion in biologisch niedrig aktiven Stadien erfolgen (Freed et al. 1982).

Durch den Zusammenhang der inflammatorischen Komponente während der Entwicklung und Genese der MOC ist dies erklärbar, einige Autoren empfehlen daher eine Mindestzeit zwischen Trauma und chirurgischem Resektionseingriff von 180 Tagen (Pavey et al. 2015). Als Grundregel kann aufgestellt werden, dass operative Resektionen der traumatisch induzierten MOC nach 6–9 Monaten, MOC nach Rückenmarksverletzung nach 12 Monaten und MOC nach SHT nach ca. 18 Monaten je nach Aktivität der MOC in Erwägung gezogen werden können (Garland 1991). Einschränkend ist dies bei Nerven- oder Gefäßkompromittierung zu sehen, da hierdurch manifeste Folgeschäden aufreten können. Ferner sind perioperative Komplikationen, wie z. B. relevante Blutungskomplikationen durch die hohe Vaskularisierung, Wundheilungsstörungen, Infektionen und Nervenläsionen beschrieben (Schauwecker et al. 2011).

Chirurgische Resektionen der MOC nach Acetabulumfrakturen zeigen zufriedenstellende Ergebnisse bei korrekter Indikationsstellung, allerdings sind die Eingriffe komplikationsträchtig. Diese reichen von iatrogenen Schenkelhalsfrakturen, avaskulären Femurkopfnekrosen bis hin zu Ischiadicusparesen und bedürfen daher einer besonders aufmerksamen operativen Planung und Durchführung (Wu et al. 2014). Die Resektion des oftmals affektierten M. gluteus minimus bei der primären Versorgung von Acetabulumfrakturen stellt dabei einen vielversprechenden Faktor zur Vermeidung der posttraumatischen MOC im weiteren Verlauf dar (Rath et al. 2002).

Ähnliche gute klinische Ergebnisse konnten nach Resektionen der MOC nach Hüftendoprothese und Brooker-Grad III/IV erzielt werden: Unter perioperativer Behandlung mit Indomethacin und postoperativer Bestrahlung nach Resektion kam es zu keinem Rezidiv der MOC; jedoch wurden auch hier Ischiadicusparesen und Gefäßläsionen beschrieben (Schauwecker et al. 2011).

Die Indikation zur operativen Intervention auf dem Boden einer MOC muss kritisch betrachtet und die Indikation eng gestellt werden. Die chirurgische Resektion ist dabei den klinisch durch die MOC eingeschränkten Patienten vorbehalten. Insbesondere beim Ellenbogen sind vor einer Resektion eine CT- oder/und MRT-Untersuchung sinnvoll, um die anatomischen Lagebeziehungen insbesondere durch die räumliche Nähe zu neurovaskulären Strukturen visualisieren zu können. Nach derzeitigem Stand gelten als Indikation: relevante Bewegungseinschränkung, die Aktivitäten des täglichen Lebens und/oder die Lebensqualität einschränkt, schmerzhafte MOC und lokale Nervenkompressionssyndrome (McAuliffe und Wolfson 1997).

Die Resektionsergebnisse bei MOC nach traumatischer Amputation wurden insbesondere durch Daten der militärischen Forschung gestützt. Hierbei konnte nachgewiesen werden, dass die operative Resektion der MOC im Bereich des Amputationsstumpfes die Analgetikaeinnahme der betroffenen Patienten signifikant reduziert, insofern sollte die operative Therapie bei entsprechender Klinik nach geeigneter Planung und Wartezeit eher großzügig gestellt werden (Eisenstein et al. 2018).

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