Trauma und Berufskrankheit

, Volume 20, Supplement 1, pp 41–46 | Cite as

Endoprothetische Versorgung des posttraumatischen Kniegelenks

Übersicht

Zusammenfassung

Hintergrund

Das Wiedererlangen der Mobilität nach schwerem Kniegelenktrauma ist bei älteren Patienten oft ein großes Problem. Die primäre Frakturendoprothetik des Kniegelenks kann hier in bestimmten Fällen eine sinnvolle Behandlungsoption darstellen.

Ziel der Arbeit (Fragestellung)

Das Ziel dieser Arbeit besteht in der Erstellung des Indikationsspektrums, Darlegung der Risiken und Chancen der Frakturendoprothetik des Kniegelenks.

Material und Methoden

Es erfolgte eine selektive Literaturanalyse unter Berücksichtigung von Empfehlungen und eigenen Erfahrungen.

Ergebnisse

Trotz adäquater initialer osteosynthetischer Versorgung von kniegelenknahen Frakturen sind beim älteren Patienten die Langzeitergebnisse eher schlecht. Aufgrund der oft nicht umsetzbaren Entlastung kommt es insbesondere bei schlechter Knochenqualität häufig zum sekundären Korrekturverlust. Darüber hinaus ist die Rate an posttraumatischer Gonarthrose im Alter deutlich erhöht. Die moderne Knieendoprothetik erlaubt durch modulare Implantatsysteme mit verschiedenen Kopplungsmechanismen, Verankerungs- und Augmentationsmöglichkeiten die Versorgung auch komplexer Verletzungen und erzielt bei frühzeitiger Mobilisierbarkeit zumindest mittelfristig gute bis sehr gute Ergebnisse. Indikationen für die Endoprothetik nach Kniegelenktrauma sind gelenkflächennahe Frakturen, vorbestehende Arthrose, höheres Alter, Osteoporose und die Unfähigkeit zur Entlastung. Dagegen stellen schwere Weichteilschäden, Infekte oder Verletzungen des Streckapparats Kontraindikationen dar.

Diskussion

Die Frakturendoprothetik des Kniegelenks kann beim geriatrischen Patienten eine sinnvolle Therapieoption darstellen, sofern die Indikationsstellung gewissenhaft erfolgt.

Schlüsselwörter

Arthrose Kniegelenkendoprothese Mobilität Frakturendoprothetik Modulare Implantatsysteme 

Total knee arthroplasty following trauma of the knee

Abstract

Background

For elderly patients it is often a severe problem to regain mobility following severe trauma of the knee joint. Primary total knee arthroplasty may represent an adequate therapeutic option in certain cases.

Objective

The aim of this study was to define the indications, risks and chances of primary total knee arthroplasty for acute knee trauma.

Material and methods

A selective analysis of the literature was performed under consideration of recommendations and own experiences.

Results

Despite adequate open reduction and internal fixation of periarticular fractures of the knee joint, many studies revealed disappointing long-term results, in particular for the elderly. Secondary loss of reduction is often observed in situations with impaired bone quality and inability to avoid weight-bearing. Furthermore, the rate of posttraumatic osteoarthritis is significantly increased in geriatric patients. Modern total knee arthroplasty enables treatment of even complex injuries by providing modular systems with different levels of constraint, as well as various possibilities for fixation and augmentation. A number of studies demonstrated excellent or good mid-term results of knee arthroplasty for fracture treatment by providing early mobilization. Indications for arthroplasty following knee trauma include fractures involving the articular surface, osteoarthritis, increased age, osteoporosis and the inability to avoid weight bearing. On the contrary, severe soft tissue damage, infections or injuries of the knee extensor apparatus are considered as contraindications.

Conclusion

Total knee arthroplasty for periarticular fractures of the knee represents a suitable therapeutic option for geriatric patients provided that the indications are carefully considered.

Keywords

Osteoarthritis Total knee arthroplasty Mobility Fracture endoprosthetics Modular implant systems 

Knöcherne Kniegelenkverletzungen stellen gerade beim geriatrischen Patienten ein großes Problem dar, da die oftmals notwendige Entlastungsphase nach durchgeführter Gelenkrekonstruktion oft nur eingeschränkt umsetzbar ist. In dieser Hinsicht kann der Kniegelenkersatz eine sinnvolle Therapiealternative darstellen. Zwar ist die endoprothetische Versorgung bei traumatisch-strukturellen Schäden durchaus anspruchsvoll, doch erlauben entsprechende Verankerungstechniken und Kopplungsmechanismen der Implantate eine frühe Belastbarkeit des Gelenks und ein möglichst rasches Wiedererlangen der Mobilität.

Während knöcherne Kniegelenkverletzungen bei jüngeren Patienten oft im Rahmen von Hochrasanztraumen auftreten, sind sie im höheren Lebensalter oft Folge eines Bagatelltraumas. Dabei findet sich beim älteren Patienten sehr häufig eine prognostisch ungünstige Kombination aus komplexer Gelenkfraktur, Osteoporose mit Substanzdefekten im metaphysären Bereich, vorbestehenden arthrotischen Veränderungen sowie Achsfehlstellungen. Grundsätzlich stellt die exakte anatomische Rekonstruktion der anatomischen Gelenkstruktur sowohl beim jungen als auch beim alten Patienten das primäre Ziel der Behandlung dar. Aufwendige Rekonstruktionen erfordern aber Entlastungsphasen und dezidierte Nachbehandlungsschemata, die für den älteren Patienten aufgrund mangelnder Koordination und internistischer oder neurologischer Begleiterkrankungen eine große Herausforderung darstellen. Insbesondere eine verminderte Knochenqualität bei Osteoporose oder bestehende degenerative Veränderungen vermindern den Therapieerfolg bei Osteosynthese kniegelenknaher Frakturen erheblich. Beim Kollektiv von über 60-jährigen Patienten kommt es in 30–70 % der Fälle zum sekundären Verlust der Reposition mit Verschlechterung des radiologischen Ergebnis [1, 23].

Bei kniegelenknahen Femurfrakturen besteht somit eine inverse Korrelation zwischen Patientenalter und klinischem Outcome [28].

Trotz moderner Diagnostik und ausgefeilten operativen Therapiemöglichkeiten ist die Ausbildung einer posttraumatischen Arthrose nach Knietrauma oft unvermeidbar. Die Inzidenz der posttraumatischen Arthrose wird nach Tibiakopffrakturen mit 23–44 % und nach distalen Femurfrakturen mit 23–35 % beschrieben [22, 34]. Zu beachten ist, dass gerade beim geriatrischen Patienten ein 3‑fach erhöhter Arthroseindex beschrieben wird [25]. Zwar kann die Arthroserate durch möglichst stufenfreie Rekonstruktion der Gelenkflächen, Wiederherstellung der Beinachse und Rekonstruktion eines stabilen Kapsel-Band-Apparats reduziert werden, dennoch gibt es zahlreiche nicht beeinflussbare Faktoren. Darunter fallen die Apoptose/Nekrose der Chondrozyten durch das initiale mechanische Trauma [16], schädliche proinflammatorische Einflüsse [29] oder verbliebene Instabilitäten, Inkongruenzen oder Achsfehler [16, 30].

Die hohe Rate an sekundärer Arthrose, die häufigen Repositionsverluste sowie die kritische Mobilisationsphase einerseits und die guten Ergebnisse der elektiven Knieendoprothetik andererseits werfen die Frage auf, ob die primäre Frakturendoprothetik nicht nur beim Hüftgelenk, sondern auch beim Kniegelenk in bestimmten Situationen Vorteile gegenüber der gelenkerhaltenden Rekonstruktion bringt.

Indikationen und Kontraindikationen der primären Frakturendoprothetik

Während beim jungen Patienten stets die gelenkerhaltende Rekonstruktion das primäre Therapieziel darstellt, müssen beim geriatrischen Patienten zur Therapiewahl grundsätzlich neben dem Frakturtyp auch andere Begleitfaktoren berücksichtigt werden. Aus diesen Gründen sind die Indikationen für eine primäre Frakturendoprothese am Kniegelenk bei der Behandlung älterer Patienten stets abzufragen (Tab. 1). Aufgrund der kürzeren Standzeiten und eingeschränkten Revisionsmöglichkeiten sollte die Frakturendoprothetik primär nur beim älteren Patienten angewendet werden, der aber ansonsten noch einen gewissen Grad an Eigenmobilität aufweist. Als Frakturtypen kommen insbesondere solche für die Frakturendoprothetik infrage, die mittels Osteosynthese nur schwer und sehr aufwendig adressierbar sind, wie Impressionsfrakturen mit metaphysärem Substanzdefekt, Mehrfragmentfrakturen im Bereich der Gelenkflächen, oder äußerst gelenknahe Frakturverläufe, die eine osteosynthetische Versorgung insbesondere bei osteoporotischen Knochen sehr erschweren. Insbesondere entstandene Defektzonen im osteoporotischen Metaphysenbereich stellen ein Problem dar. Verständlicherweise untermauert eine vorbestehende Gonarthrose die Indikationsstellung zur primären frakturendoprothetischen Versorgung. Neben dem Schädigungsmuster spielen aber noch soziale und neurologisch-psychiatrische Faktoren eine Rolle. Oftmals ist bei geriatrischen Patienten eine Entlastung der verletzten Extremität aufgrund allgemeiner Schwäche, Gangunsicherheit oder anderer Funktionseinschränkung der Extremitäten nicht sicher möglich. Auch kognitive Defizite und mangelnde Compliance bei Demenz erschweren die Nachbehandlung und Entlastung nach Osteosynthese erheblich. In diesen Fällen ist eine Vollbelastung, die nach endoprothetischer Versorgung rasch angestrebt ist, sehr vorteilhaft.
Tab. 1

Indikationen und Kontraindikationen der primären Frakturendoprothetik des Kniegelenks. (Mod. nach [9, 12, 19, 20, 33])

Indikationen

Kontraindikationen

Höheres Alter (geriatrischer, zuvor noch mobiler Patient)

Avulsionsfraktur Tuberositas tibiae

Defekter Streckapparat

Vorbestehende Gonarthrose/rheumatoide Arthritis

Infekte

Kritische Weichteile und Durchblutung

Frakturtypen:

Proximale Tibia: intraartikuläre Fraktur (Tibia: AO B2–3, C2 + C3; Schatzker 4 + 5)

Distaler Femur: Low-plane-Fraktur oder mehrfragmentäre Fraktur

Guter Weichteilstatus

Osteoporose mit spongiösen Defektzonen

Additive Komorbiditäten und kognitive Defizite, die eine Entlastung nach Osteosynthese unmöglich machen

Mangelnde Compliance des Patienten

Kontraindikationen

Es gibt jedoch auch einige Situationen, in denen eine endoprothetische Versorgung nach Trauma kontraindiziert ist. Während insuffiziente oder defekte Kollateralbandstrukturen durch gekoppelte Implantate gut kompensiert werden können, stellen Läsionen im Bereich des Streckapparats, und hier insbesondere komplexe Frakturen im Bereich der Tuberositas tibiae, relative Kontraindikationen für die primäre Frakturendoprothetik dar. Darüber hinaus müssen stattgehabte Infekte stets kritisch erfragt bzw. diagnostisch ausgeschlossen werden. Bei offenen Frakturen, Weichteildefekten und schlechter Durchblutung sollten ebenso keine Endoprothesen primär zum Einsatz kommen. In diesen Fällen wäre unter Umständen ein zweizeitiges Vorgehen mit zunächst kompletter Konsolidierung der Weichteile zu favorisieren.

Implantattypen und Grad der Koppelung

Bei der primären endoprothetischen Versorgung des Knietraumas sind jedoch höhere Ansprüche hinsichtlich des Implantattyps und des operativen und infrastrukturellen Aufwands zu stellen. Bei Substanzverlusten und ligamentären Instabilitäten sind häufig Endoprothesentypen mit höheren Kopplungsgraden, verlängerten Schäften und ggf. Augmentaten notwendig (Tab. 2; [9, 19, 20, 33, 36]).
Tab. 2

Indikationsempfehlung zur Wahl des Kopplungsgrades des Implantats

Indikationskriterium

Ungekoppelte Oberflächenersatzprothese

(CR [„cruciate retaining“]-Design)

Ungekoppelte Oberflächenersatzprothese

(PS [„posterior stabilized“]-Design)

Teilgekoppelt/interkondylär stabilisiert

(SC [„semi-constrained“]-Design oder CC [„constrained condylar“]-Design)

Achsgeführt

(RH [„rotating-hinge“]/TH [„total-hinge“]-Design)

Anterior-posterior

In Beugung und Streckung stabil

Posteriore Translation bis 5 mm

Anterior-posteriore Translation größer 5 mm

Hochgradige Translation

Mediolateral

Stabil

Stabil

Instabil

Hochgradig instabil

Frakturtyp distaler Femur

AO 33 B1–3 (eingeschränkt C1–3)

AO 33 B1–3, C1–3

Frakturtyp proximale Tibia

AO 41 B2

AO 41 B1–3 (eingeschränkt C1–3)

Schatzker IV + V (mit intaktem Seitenbandapparat)

AO 41 B1–3, C1–3

Schatzker IV + V (bei Verlust Seitenbandapparat)

Im Zweifel höheren Kopplungsgrad wählen; ggf. additiv Osteosynthese

Bei reinen Tibiakopfimpressionsfrakturen (AO 41 B2-Frakturen) und erhaltenem Kollateralbandapparat können u. U. noch ungekoppelte bikondyläre Implantate ausreichend sein. Bei Insuffizienz des hinteren Kreuzbandes und somit drohender Subluxation der Tibia gegenüber dem Femur in zunehmender Beugung sollten Implantate mit einem Posterior-stabilized-Design oder ultrakongruente Inlays zum Einsatz kommen. Grundsätzlich sollte jedoch der Einsatz von ungekoppelten Oberflächenersatzprothesen im Rahmen der Operationsplanung sehr kritisch überprüft werden, da nicht erkannte Frakturausläufer oder andere Begleitpathologien wie Achsfehlstellungen unbedingt berücksichtigt werden müssen. Eine präoperative Computertomographie (CT)-Diagnostik ist zur Operationsplanung daher generell obligat.

Sind die Kollateralbänder oder deren Insertionspunkte in ihrer Struktur geschädigt und damit biomechanisch insuffizient, so sind gekoppelte Endoprothesen indiziert. Die Tab. 2 gibt Hinweise auf die Indikationen der verschiedenen möglichen Kopplungsgrade. Auch die Wahl der (modularen) intramedullären Verlängerungsmöglichkeiten muss präoperativ gewissenhaft geplant werden. Gegebenenfalls kann additiv eine Osteosynthese die Stabilität und Implantatverankerung verbessern [9, 20]. Grundsätzlich ist jedoch unmittelbar postoperativ eine endgültige biomechanische Stabilität zu fordern, um eine rasche Vollbelastung und vollumfängliche Bewegungstherapie gewährleisten zu können. Da insbesondere beim betagten Patienten Reoperationen unbedingt vermieden werden sollten, wären im Zweifel immer ein höherer Kopplungsgrad und eine zementierte Verankerung vorzuziehen.

Ergebnisse

Die Daten aus Endoprothesenregistern zeigen bei der primären elektiven Knieendoprothetik hinsichtlich der Standzeit exzellente Ergebnisse (Tab. 3). Die 10-Jahres-Implantatüberlebensraten reichen bis zu 96 % und die 20-Jahres-Implantatüberlebensraten bis 89 % [3, 15]. Interessanterweise sind die Implantatüberlebensraten bei älteren Patienten (>80 Jahre) sogar noch mal deutlich besser als bei jüngeren Patienten unter 60 Jahren [32].
Tab. 3

Übersicht Outcome Knieendoprothetik

 

Primäre (elektive) Endoprothese

Primäre Frakturendoprothese

Sekundäre Endoprothese (posttraumatische Gonarthrose)

Revisionsfreiheit/Standzeit

(In Klammern: Zeitraum des Follow-up)

96 % (10 J)

89 % (20 J) [3, 15]

100 % (n = 6) (24 Mo) [17]

79 % (10 J) [13]

99 % (10 J) [13]

85 % (n = 26) (16 Mo) [20]

88 % (10 J)

67 % (20 J) [8]

92 % (10 J)

75 % (20 J) [8]

97 % (n = 54) (12 Mo) [4]

Alter <60: 83 % (15 J)

Alter 60–80: 95 %

Alter >80: 99 %

[32]

92 % (n = 12) (31 Mo) [31]

100 % (n = 25) (38 Mo) [14]

87 % (n = 15) (39 Mo) [33]

100 % (n = 9) (26 Mo) [11]

90 % (n = 10) (6 Mo) [26]

Zufriedenheit

75 % [18]

90 % [14]

80 % [24]

83 % [7]

88 % [11]

55 % (Alter <55 J) [27]

81 % [6]

83 % [5]

71 % [10]

100 % [17]

75 % (Alter <55 J) [27]

88 % (Alter >75 J) [2]

J Jahre, Mo Monate

Im Vergleich hierzu ist die Anzahl der publizierten Studien bezüglich der primären Frakturendoprothetik am Kniegelenk noch deutlich limitiert, und die jeweiligen Fallzahlen sind äußerst gering (Tab. 3). Zudem wurden bislang nur sehr kurze Nachbeobachtungszeiträume von 1 bis 3 Jahren erfasst. Daher sollte hier der Begriff „Standzeit“ besser durch „Revisionsfreiheit“ ersetzt werden, wobei Letztere in den Studien zwischen 85 und 100 % angegeben wird [4, 11, 14, 17, 20, 26, 31, 33]. Im Hinblick auf eine etwaige Langzeitprognose wäre zu beachten, dass hier oftmals gekoppelte Implantate eingesetzt werden, die auch in nichtakuttraumatischen Situationen erheblich kürzere Standzeiten haben als ungekoppelte Implantate [8]. Selbst moderne Rotationsscharnierendoprothesen sind mit einer relativ hohen Komplikationsrate behaftet und wiesen in einer Studie von Pour et al. [21] eine 5‑Jahres-Implantatüberlebensrate von nur 67 % auf. Die Revisionsgründe waren hier meist Infektionen oder aseptische Lockerungen.

Bei der sekundären endoprothetischen Versorgung im Rahmen einer bereits länger bestehenden posttraumatischen Arthrose werden Standzeiten mit 10-Jahres-Implantatüberlebensraten von 79 % angegeben und sind damit deutlich geringer als bei primärer Arthrose [13].

Bei der Analyse der Patientenzufriedenheit nach Knieendoprothetik wird bei Vorliegen einer primären Arthrose in durchschnittlich 80 % der Fälle eine volle Zufriedenheit erreicht. Interessanterweise weisen insbesondere jüngere Patienten mit möglicherweise höheren Ansprüchen kritischere Ergebnisse auf [2, 6, 7, 10, 18, 27, 35]. Bemerkenswert ist zudem, dass die Zufriedenheit bei Patienten mit posttraumatischer Gonarthrose mit 55–80 % noch mal geringer ist [24, 27]. Hingegen ist die Zufriedenheit nach primärer Frakturendoprothetik zumindest im Rahmen der sehr kurzen Nachbeobachtungszeiträumen mit 83–100 % vergleichsweise hoch [5, 11, 14, 17].

Zusammenfassend kann deshalb festgehalten werden, dass die derzeit verfügbare Datenlage darauf hindeutet, dass die primäre Frakturendoprothetik nach Knietrauma zumindest über einen Zeitraum von einigen Jahren durchaus sehr gute Ergebnisse aufweisen kann.

Kasuistiken

Fallbericht 1

Eine 89-jährige Patientin zog sich eine laterale Tibiakopfimpressionsspaltfraktur (AO 41 B3.1) zu (Abb. 1a, b). Zuvor war sie trotz ihres hohen Alters noch eigenständig mobil. Eine symptomatische Gonarthrose ist als vorbestehend bekannt. Es erfolgte die Implantation einer Rotationsscharnierendoprothese (Fa. Peter Brehm, BPK-Integration RH, Firma Peter Brehm GmbH, Am Mühlberg 30, 91085 Weisendorf, Germany) mit Schaftverankerung in zementierter Technik (Abb. 1c). Die Patientin konnte am 16. postoperativen Tag bei reizlosen Wunden in die geriatrische Reha entlassen werden. Zum Entlassungszeitpunkt betrug das Bewegungsausmaß 0–0–90°, und die Patientin war unter Vollbelastung mit Rollator auf Stationsebene mobil.
Abb. 1

a Röntgen- und b Computertomographie (CT)-Aufnahmen zeigen die Impressionsspaltfraktur des lateralen Tibiaplateaus. c Postoperativer Status nach Implantation einer Rotationsscharnierendoprothese

Fallbericht 2

Eine 87-jährige Patientin zog sich eine laterale Impressionsfraktur des Tibiakopfes zu (AO 41 B2.1; Schatzker 2) (Abb. 2a, b). Zuvor war die Patientin noch eigenständig mobil. Bei rheumatoider Arthritis lag eine ausgeprägte steroidinduzierte Osteoporose vor. Bei intaktem Bandapparat und erhaltenen dorsolateralen Strukturen (Abb. 2c) sowie gutem knöchernem Containment der Impressionszone wurde eine bikondyläre Oberflächenersatzprothese in zementierter Technik implantiert (Abb. 2d). Die Patientin konnte am 12. postoperativen Tag bei reizlosen Wundverhältnissen in die Reha-Einrichtung entlassen werden. Das Bewegungsausmaß betrug zum Entlassungszeitpunkt 0–0–95°, und die Patientin war mit Unterarmgehstützen auf Stationsebene ohne Hilfe mobil.
Abb. 2

a Röntgen- und b, c Computertomographie (CT)-Aufnahmen zeigen eine Impressionsfraktur des lateralen Tibiaplateaus. d Postoperative Röntgenaufnahme nach Implantation einer ungekoppelten bikondylären Knietotalendoprothese

Fazit für die Praxis

  • Die osteosynthetische Versorgung von Frakturen im Bereich des Kniegelenks stellt eine sehr hohe Anforderung an Arzt und Patient dar. Beim älteren Patienten werden aufgrund von Osteoporose und mangelnder Entlastungsfähigkeit häufig schlechte Ergebnisse beobachtet.

  • Daher stellt die primäre Frakturendoprothetik beim älteren Patienten eine sinnvolle Therapiealternative dar. Diese ist insbesondere bei vorbestehender Arthrose, bei komplexen gelenkflächenbeteiligenden Frakturen, bei Knochendefekten und ausgeprägter Osteoporose, sowie bei mangelnder Fähigkeit zur Entlastung indiziert.

  • Die Wahl des Endoprothesenmodells, der Verankerungstechnik und des Kopplungsgrades muss präoperativ gewissenhaft geplant werden. Gekoppelte Implantate mit modularen Schaftverlängerungen und zementierter Verankerung erlauben selbst in komplexen Situationen beim geriatrischen Patienten eine rasche Belastungsfähigkeit.

Notes

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

K. Gelse gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine vom Autor durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren. Alle Patienten, die über Bildmaterial oder anderweitige Angaben innerhalb des Manuskripts zu identifizieren sind, haben hierzu ihre schriftliche Einwilligung gegeben. Im Falle von nicht mündigen Patienten liegt die Einwilligung eines Erziehungsberechtigten oder des gesetzlich bestellten Betreuers vor.

The supplement containing this article is not sponsored by industry.

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Copyright information

© Springer Medizin Verlag GmbH 2017

Authors and Affiliations

  1. 1.Unfallchirurgische AbteilungChirurgische Universitätsklinik ErlangenErlangenDeutschland

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