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Erschienen in: Die Unfallchirurgie 7/2019

14.06.2019 | Ultraschall | Leitthema

Physikalische Verfahren mit Einfluss auf die Knochenheilung

verfasst von: Prof. Dr. M. Arand

Erschienen in: Die Unfallchirurgie | Ausgabe 7/2019

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Zusammenfassung

Die Auswirkung der physikalischen Stimulation eines Frakturbereichs ist aufgrund der Komplexität der Materie bis heute nicht endgültig geklärt. Unterschiede in Lokalisation, morphologischen Merkmalen der Fraktur, Weichteilschaden, Vorbehandlung (konservativ/chirurgisch) und Risikofaktoren beeinflussen die Studienergebnisse der physikalischen Modulation direkt im Sinne einer Inkonsistenz. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird die Evidenz der extrakorporalen Stoßwellentherapie (ESWT) und der niedrigenergetischen gepulsten Ultraschalltherapie (NEGU) dargestellt, die beide die Knochenbruchheilung beeinflussen. Die Studienlage zur Wirksamkeitsbewertung der EWST besteht aus einer einzigen randomisierten kontrollierten Studie (RCT) mit mittlerem Bias-Risiko; hier wurde ein positiver Effekt auf die knöcherne Konsolidierung in 70–71 % der Fälle nachgewiesen. Eine einzelne RCT impliziert für die NEGU eine Reduktion der Ausheilungszeit frischer Frakturen, v. a. bei solchen mit zu erwartender längerer Heilungszeit. Für die additive Behandlung von „delayed union fractures“ ergab eine hochwertige RCT eine statistisch signifikante Verbesserung des Heilungsprozess am Tibiaschaft. Eine Arbeit (systematischer Review und Metaanalyse) wies für „nonunion fractures“ positive Effekte der NEGU nach.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Azuma Y, Ito M, Harada Y et al (2001) Low intensity pulsed ultrasound accelerates rat femoral fracture healing by acting on the various cellular reactions in the fracture callus. J Bone Miner Res 16:671–680CrossRef Azuma Y, Ito M, Harada Y et al (2001) Low intensity pulsed ultrasound accelerates rat femoral fracture healing by acting on the various cellular reactions in the fracture callus. J Bone Miner Res 16:671–680CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Bhandari M, Fong K, Sprague S et al (2012) Variability in the definition and perceived causes of delayed unions and nonunions: A cross-sectional, multinational survey of orthopaedic surgeons. JBJS 94(15):e1091–e1096CrossRef Bhandari M, Fong K, Sprague S et al (2012) Variability in the definition and perceived causes of delayed unions and nonunions: A cross-sectional, multinational survey of orthopaedic surgeons. JBJS 94(15):e1091–e1096CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Buchtala V (1948) Die Ultraschallwirkung auf den wachsenden Knochen. Strahlentherapie 78:127–130PubMed Buchtala V (1948) Die Ultraschallwirkung auf den wachsenden Knochen. Strahlentherapie 78:127–130PubMed
4.
Zurück zum Zitat Busse J, Bhandari M, Kulkarni A et al (2002) The effect of low-intensity pulsed ultrasound therapy on time to fracture healing: A meta-analysis. CMAJ 166:437–441PubMedPubMedCentral Busse J, Bhandari M, Kulkarni A et al (2002) The effect of low-intensity pulsed ultrasound therapy on time to fracture healing: A meta-analysis. CMAJ 166:437–441PubMedPubMedCentral
5.
Zurück zum Zitat Busse J, Bhandari M, Einhorn T et al (2016) Re-evaluation of low intensy pulsed ultrasound in treatment of tibial fractures (TRUST): Randomized clinical trial. BMJ 355:i5351PubMedPubMedCentral Busse J, Bhandari M, Einhorn T et al (2016) Re-evaluation of low intensy pulsed ultrasound in treatment of tibial fractures (TRUST): Randomized clinical trial. BMJ 355:i5351PubMedPubMedCentral
6.
Zurück zum Zitat Chaussy C, Forssmann B, Brendel W et al (1980) Berührungsfreie Nierensteinzertrümmerung durch extrakorporal erzeugte, fokussierte Stoßwellen. Beiträge zur Urologie, Bd. 2. Karger, Basel Chaussy C, Forssmann B, Brendel W et al (1980) Berührungsfreie Nierensteinzertrümmerung durch extrakorporal erzeugte, fokussierte Stoßwellen. Beiträge zur Urologie, Bd. 2. Karger, Basel
7.
Zurück zum Zitat Cacchio A, Giordano L, Colafarina O et al (2009) Extracorporal shock-wave therapy compared with surgery for hypertrophic long-bone nonunions. J Bone Joint Surg Am 91:2589–2597CrossRef Cacchio A, Giordano L, Colafarina O et al (2009) Extracorporal shock-wave therapy compared with surgery for hypertrophic long-bone nonunions. J Bone Joint Surg Am 91:2589–2597CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Duarte LR (1983) The stimulation of bone growth by ultrasound. Arch Orthop Trauma Surg 101:153–159CrossRef Duarte LR (1983) The stimulation of bone growth by ultrasound. Arch Orthop Trauma Surg 101:153–159CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Duarte LR (1996) Development activities leading to the signal specifications for the SAFHS used low-intensity ultrasound device. EXOGEN Inc., Piscataway, S 2–13 Duarte LR (1996) Development activities leading to the signal specifications for the SAFHS used low-intensity ultrasound device. EXOGEN Inc., Piscataway, S 2–13
10.
Zurück zum Zitat Ekkernkamp A, Bosse A, Haupt G et al (1992) Der Einfluß der extrakorporalen Stoßwellen auf die standardisierte Tibiafraktur am Schaf. In: Ittel T, Sieberth G, Matthias H (Hrsg) Aktuelle Aspekte der Osteologie. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, S 307–310CrossRef Ekkernkamp A, Bosse A, Haupt G et al (1992) Der Einfluß der extrakorporalen Stoßwellen auf die standardisierte Tibiafraktur am Schaf. In: Ittel T, Sieberth G, Matthias H (Hrsg) Aktuelle Aspekte der Osteologie. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, S 307–310CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Everding J, Freistühler M, Stolberg-Stolberg J et al (2017) Extrakorporale fokussierte Stoßwellentherapie zur Behandlung von Pseudarthrosen. Neue Erfahrungen mit einer alten Technologie. Unfallchirurg 120:969–978CrossRef Everding J, Freistühler M, Stolberg-Stolberg J et al (2017) Extrakorporale fokussierte Stoßwellentherapie zur Behandlung von Pseudarthrosen. Neue Erfahrungen mit einer alten Technologie. Unfallchirurg 120:969–978CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Gebauer D, Mayr E, Orthner E et al (2005) Low-intensy pulsed ultrasound: Effects on non unions. Ultrasound Med Biol 31(10):1391–1402CrossRef Gebauer D, Mayr E, Orthner E et al (2005) Low-intensy pulsed ultrasound: Effects on non unions. Ultrasound Med Biol 31(10):1391–1402CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Graff J, Richter K, Pastor J (1988) Effect of high energy shock waves on bone tissue. Urol Res 16:252–258 Graff J, Richter K, Pastor J (1988) Effect of high energy shock waves on bone tissue. Urol Res 16:252–258
14.
Zurück zum Zitat Heckman JD, Ryaby JP, McCabe J et al (1994) Acceleration of tibial fracture-healing by non-invasive, low-intensity pulsed ultrasound. J Bone Joint Surg Am 76:26–34CrossRef Heckman JD, Ryaby JP, McCabe J et al (1994) Acceleration of tibial fracture-healing by non-invasive, low-intensity pulsed ultrasound. J Bone Joint Surg Am 76:26–34CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Klug W, Franke W, Knoch H (1986) Scintigraphic control of bone fracture healing under ultrasonic stimulation. Eur J Nucl Med 11:494–497CrossRef Klug W, Franke W, Knoch H (1986) Scintigraphic control of bone fracture healing under ultrasonic stimulation. Eur J Nucl Med 11:494–497CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Klug W, Knoch H (1986) Durch biophysikalische Untersuchungen Quantifizierung der Knochenbruchheilung nach Ultraschallstimulation von distalen Radiusfrakturen. Beitr Orthop Traumatol 33:384–391PubMed Klug W, Knoch H (1986) Durch biophysikalische Untersuchungen Quantifizierung der Knochenbruchheilung nach Ultraschallstimulation von distalen Radiusfrakturen. Beitr Orthop Traumatol 33:384–391PubMed
17.
Zurück zum Zitat Kristiansen TK, Ryaby JP, Frey JJ et al (1997) Accelerated healing of acute distal radius fractures using specific, low-intensity ultrasound. J Bone Joint Surg Am 79:961–973CrossRef Kristiansen TK, Ryaby JP, Frey JJ et al (1997) Accelerated healing of acute distal radius fractures using specific, low-intensity ultrasound. J Bone Joint Surg Am 79:961–973CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Leighton R, Watson T, Giannoudis P et al (2017) Healing of fracture nonunions treated with low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS): A systematic review and meta analysis. Injury 48:1339–1347CrossRef Leighton R, Watson T, Giannoudis P et al (2017) Healing of fracture nonunions treated with low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS): A systematic review and meta analysis. Injury 48:1339–1347CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Leung KS, Lee WS, Tsui HF et al (2004) Complex tibial fracture outcomes following treatment with low-lntensity pulsed ultrasound. Ultrasound Med Biol 30:389–395CrossRef Leung KS, Lee WS, Tsui HF et al (2004) Complex tibial fracture outcomes following treatment with low-lntensity pulsed ultrasound. Ultrasound Med Biol 30:389–395CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Maier M, Milz S, Wirtz C et al (2002) Grundlagenforschung zur Applikation extrakorporaler Stoßwellen am Stütz- und Bewegungsapparat. Orthopäde 31:667–677CrossRef Maier M, Milz S, Wirtz C et al (2002) Grundlagenforschung zur Applikation extrakorporaler Stoßwellen am Stütz- und Bewegungsapparat. Orthopäde 31:667–677CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Rawool N, Goldberg B, Forsberg F et al (2003) Power doppler assessment of vascular changes during fracture treatment with low intensity ultrasound. J Ultrasound Med 22:145–153CrossRef Rawool N, Goldberg B, Forsberg F et al (2003) Power doppler assessment of vascular changes during fracture treatment with low intensity ultrasound. J Ultrasound Med 22:145–153CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Rompe J, Eysel P, Hopf C et al (1997) Extrakorporale Stoßwellenapplikation bei gestörter Knochenheilung. Unfallchirurg 100:845–849CrossRef Rompe J, Eysel P, Hopf C et al (1997) Extrakorporale Stoßwellenapplikation bei gestörter Knochenheilung. Unfallchirurg 100:845–849CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Rubin C, Bolander M, Ryaby JP et al (2001) The use of low intensity ultrasound to accelerate the healing of fractures. J Bone Joint Surg Am 16:259–270CrossRef Rubin C, Bolander M, Ryaby JP et al (2001) The use of low intensity ultrasound to accelerate the healing of fractures. J Bone Joint Surg Am 16:259–270CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Schaden W, Fischer A, Sailler A (2001) Extracorporal shock wave therapy of nonunion or delayed osseous union. Clin Orthop Relat Res 387:90–94CrossRef Schaden W, Fischer A, Sailler A (2001) Extracorporal shock wave therapy of nonunion or delayed osseous union. Clin Orthop Relat Res 387:90–94CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Schofer M, Block J, Aigner J et al (2010) Improved healing response in delayed unions of the tibia with low-intensity pulsed ultrasound: results of a randomized sham-controlled trial. BMC Musculoskelet Disord 11:229CrossRef Schofer M, Block J, Aigner J et al (2010) Improved healing response in delayed unions of the tibia with low-intensity pulsed ultrasound: results of a randomized sham-controlled trial. BMC Musculoskelet Disord 11:229CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Willems A, Van der Jagt OP, Meuffels DE (2019) Extracorporal shock wave treatment for delayed union and nonunion fractures. A systematic review. J Orthop Trauma 33:97–103CrossRef Willems A, Van der Jagt OP, Meuffels DE (2019) Extracorporal shock wave treatment for delayed union and nonunion fractures. A systematic review. J Orthop Trauma 33:97–103CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Xavier AM, Duarte LR (1998) Estimulacao ultrasonica do cato osseo. Rev Brasil Orthop 18:73–80 Xavier AM, Duarte LR (1998) Estimulacao ultrasonica do cato osseo. Rev Brasil Orthop 18:73–80
29.
Zurück zum Zitat Zhou S (2003) Cellular and molecular mechanisms induced by low intensity pulsed ultrasound in human skin fibroblasts. Medizinische Dissertation, Universität Ulm Zhou S (2003) Cellular and molecular mechanisms induced by low intensity pulsed ultrasound in human skin fibroblasts. Medizinische Dissertation, Universität Ulm
Metadaten
Titel
Physikalische Verfahren mit Einfluss auf die Knochenheilung
verfasst von
Prof. Dr. M. Arand
Publikationsdatum
14.06.2019
Verlag
Springer Medizin
Erschienen in
Die Unfallchirurgie / Ausgabe 7/2019
Print ISSN: 2731-7021
Elektronische ISSN: 2731-703X
DOI
https://doi.org/10.1007/s00113-019-0681-1

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