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Oct 26, 2023

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Ein gesunder 36-jähriger Mann stellte sich in der Notaufnahme vor, da er seit zwei Wochen an Flüssigkeitsansammlungen litt

Ein gesunder 36-jähriger Mann stellte sich in der Notaufnahme vor, weil er seit zwei Wochen Wunden am rechten Oberschenkel hatte.

Er erlitt zwei Jahre zuvor infolge eines Motorradunfalls während seines Aufenthalts in der Dominikanischen Republik eine offene Fraktur des rechten Oberschenkelknochens. Er wurde zunächst mit einer Spülung und Debridement sowie einem Marknagel des rechten Femurs behandelt. Im folgenden Jahr unterzog er sich einer weiteren unbekannten Revisionsoperation.

Bei der ersten Vorstellung in unserer Einrichtung klagte er über Schmerzen im distalen Oberschenkel, die sich bei Belastung verschlimmerten, sowie über Einschränkungen der Kniebeweglichkeit als sekundäre Beschwerde. Der Patient hatte einen Einschnitt an der Außenseite des Oberschenkels, der sich über die gesamte Länge seines Femurs erstreckte und zwei Stellen mit aktiver Drainage aufwies (Abbildung 1). Sein Bewegungsbereich im Knie war auf 0° bis 45° begrenzt und er war distal neurovaskulär intakt. Klinisch schien sein rechtes Bein etwa 3 cm kürzer zu sein als sein linkes. Erste Entzündungsmarker zeigten eine erhöhte Erythrozytensedimentationsrate von 7 und C-reaktives Protein von 2,8.

Bei dem Patienten wurde eine infizierte Pseudarthrose des Femurs vermutet. Er wurde in den OP gebracht, um die Hardware zu entfernen, Spülungen und Debridement durchzuführen und eine hypertrophe Knochenresektion mit Platzierung eines intramedullären Nagels und antibiotischer Kügelchen durchzuführen (Abbildung 2A).

Intraoperative Biopsien und Kulturen wurden entnommen, die Methicillin-empfindlichen Staphylococcus aureus und Beta-Lactamase mit erweitertem Spektrum Klebsiella pneumoniae zeigten. IV Meropenem und Ertapenem wurden 6 Wochen lang verabreicht. Nach einer zweiwöchigen Antibiotikapause hatten sich seine Entzündungsmarker normalisiert. Um die Ausrottung der Infektion sicherzustellen, wurde zusätzlich eine offene Biopsie durchgeführt. Die Biopsie ergab, dass sich in der Kultur keine infektiösen Organismen befanden.

Nachdem seine offene Biopsie und Kulturen die Ausrottung der Infektion bestätigten, wurde ein CT-Scanogramm durchgeführt, um die Beinlängenungleichheit der rechten unteren Extremität zu bewerten und zu quantifizieren. Es wurde festgestellt, dass der Patient aufgrund früherer Operationen eine Längendifferenz der Gliedmaßen von 3,5 cm aufwies (Abbildung 2B).

Siehe Antwort unten.

Unser Ziel war es, seine Beinlängendifferenz zu beheben und letztendlich eine femorale knöcherne Verbindung in akzeptabler Ausrichtung zu erreichen. Nach Abwägung verschiedener Behandlungsmodalitäten wurde der plattengestützte Knochentransport unter Verwendung eines magnetischen Nagels zur Verlängerung der inneren Gliedmaßen eingesetzt. In diesem Fall wurden der magnetisch expansive Marknagel von Precice (NuVasive) und die Plattierung (Synthes) verwendet.

Zunächst wurde der Patient in den OP gebracht, wo der zuvor platzierte Marknagel entfernt und eine zusätzliche 8-cm-Resektion aufgrund von verbliebenem nicht lebensfähigem Knochen durchgeführt wurde (Abbildung 3A). Um den nun 11,5 cm großen Knochenverlust (3,5 cm Beinlängendifferenz plus 8 cm Resektion) zu beheben, wurde eine Osteotomie im subtrochantären Bereich des Femurs durchgeführt, um ein mittleres Transportsegment zu schaffen, das mit dem magnetischen Marknagel von Precice transportiert werden kann (Abbildung 3B). An der distalen Seite des Transportsegments und am proximalen Teil des distalen Segments wurden flache Osteotomien vorgenommen, um eine Parallelität zum Kniegelenk zu erreichen und einen verbesserten Oberflächenkontakt nach dem Andocken zu ermöglichen. Der Nagel wurde dann antegrad im proximalen Femur platziert (Segment 1) und am mittleren Transportsegment (Segment 2) verriegelt. Eine 4,5-mm-Platte wurde konturiert und anterior mit bikortikalen Schrauben befestigt, um das proximale Segment (Segment 1) am distalen Femur (Segment 3) zu fixieren, um das Transportsegment zu führen und die Ausrichtung des Femurs aufrechtzuerhalten. Aufgrund seiner Infektionsgeschichte wurden prophylaktisch lokal resorbierbare Kalziumsulfat-Antibiotikakügelchen platziert (Abbildung 3D). Die magnetische Verlängerung wurde dann am 7. postoperativen Tag mit einer Geschwindigkeit von 0,75 mm pro Tag begonnen.

Sobald der Nagel maximal 8 cm verlängert war, wurde der Patient in den OP zurückgebracht, um die Nagellänge „zurückzusetzen“ oder umzukehren, um eine weitere Femurverlängerung zu ermöglichen.

Einen Monat nach dem Zurücksetzen des Nagels befand sich das Transportsegment (Segment 2) nun in Kontakt mit dem distalen Segment (Segment 3) und galt als „angedockt“ (füllt die 8-cm-Resektion). Um die verbleibende Differenz der Gliedmaßenlänge von 3,5 cm zu beheben, wurde eine anschließende Operation durchgeführt, bei der das Transportsegment und das distale Segment mit bikortikalen Schrauben durch die Femurplatte aneinander befestigt wurden. Die Schrauben durch die proximale Segmentplatte (Segment 1) wurden entfernt und der Knochen auf das endgültige Defizit von 3,5 cm verlängert (Abbildung 4A). Zwei Monate später, nach Abschluss des Verlängerungsprozesses, bestätigte ein CT-Scanogramm gleiche Beinlängen (Abbildung 4B).

Als nächstes wurden im Rahmen seines geplanten schrittweisen Eingriffs die Schrauben in der Platte in allen Segmenten auf unikortikal umgestellt, um die Länge beizubehalten; Der magnetische Marknagel wurde entfernt und ein antegrad verriegelter Femurnagel, der alle Segmente umspannte, wurde platziert. Die unikortikalen Schrauben im proximalen Segment wurden entfernt und der proximale Teil der Femurplatte wurde durchtrennt und entfernt. Bei diesem Eingriff wurde auch die mediale heterotope Ossifikation an der Andockstelle reseziert (Abbildung 5A). Während der nächsten Monate zeigte die serielle Bildgebung weiterhin eine Intervallheilung in allen Segmenten und eine angemessene Ausrichtung.

Ungefähr 18 Monate nach seinem letzten Eingriff hatte der Patient, ähnlich wie bei seiner ersten Vorstellung, immer noch eine deutlich eingeschränkte Beweglichkeit des rechten Knies von 0° bis 50°. Zu diesem Zeitpunkt kehrte er für eine letzte Operation in den OP zurück, wo er sich einer formellen Judet-Quadrizepsplastik mit Entfernung der verbleibenden Femurplatte unterzog. Das gesamte hypertrophe Narbengewebe und die intraartikulären Adhäsionen wurden herausgeschnitten und eine mediale Freisetzung durchgeführt (Abbildung 5B).

Seine Kniebeweglichkeit verbesserte sich 4 Monate nach dem letzten Eingriff deutlich von 0° auf 115° Beugung und er konnte ohne Hilfsmittel schmerzfrei gehen. Röntgenaufnahmen bei diesem Besuch zeigten eine anhaltende Heilung, keine Hardware-Komplikationen und eine akzeptable Ausrichtung der Gliedmaßen mit hervorragenden, vom Patienten berichteten Ergebnissen (Abbildung 6).

Eine infektiöse Pseudarthrose des Femurs ist eine seltene, aber verheerende Komplikation, die zu erheblicher Morbidität und Funktionsbeeinträchtigung führen kann. Sie wird typischerweise durch eine bakterielle Kontamination der Frakturstelle verursacht, was zu einer beeinträchtigten Heilung führt. Die Inzidenz infektiöser Pseudarthrosen wird bei Patienten mit Femurfrakturen auf 0,7–15 % geschätzt. Bei offenen Frakturen besteht ein höheres Risiko einer infektiösen Pseudarthrose, wobei die Rate Berichten zufolge drei- bis zehnmal höher ist als bei geschlossenen Frakturen. Zu den Behandlungszielen bei infektiöser Pseudoarthrose gehören die Ausrottung der Infektion, die Behandlung von Knochenschwund oder die Wiederherstellung der Anatomie sowie die Erzielung einer Knochenheilung, was häufig einen multidisziplinären Ansatz erfordert.

In diesem Fall hatte der Patient eine komplizierte Vorgeschichte. Der erste Schritt bestand darin, die Infektion auszurotten, wie oben beschrieben. Die Infectious Disease Society of America empfiehlt, dass Antibiotika auf der Grundlage der Kultur- und Empfindlichkeitsergebnisse ausgewählt werden und dass die Behandlung fortgesetzt werden sollte, bis sich die klinischen und Laborparameter normalisiert haben, wie es in diesem Fall der Fall war.

Zu den modernen Behandlungsoptionen für femoralen Knochenschwund gehören strukturelle Autotransplantate/Allotransplantate, vaskularisierte Knochentransplantate, induzierte Membrantechnik (Masquelet), Knochentransport mit Ilizarov-Spanndrahtrahmen und Knochentransport mit Magnetstäben. Die Auswahl der optimalen Behandlungsmodalität zur Bewältigung des femoralen Knochenschwunds erfordert ein tiefgreifendes Verständnis der Optionen und eine kritische Analyse des Patienten.

Strukturelle Autotransplantate/Allotransplantate werden vor allem bei kleineren Knochendefekten eingesetzt. Bestimmte strukturelle Autotransplantate, wie etwa vaskularisierte freie Wadenbeintransplantate, haben sich bei größeren Defiziten als vielversprechend erwiesen. Allerdings werden vaskularisierte Knochentransplantate typischerweise dann in Betracht gezogen, wenn metabolische, mechanische, umweltbedingte und Wirtsfaktoren die Heilung gefährden.

Alternativ hat sich der Knochentransport mit dem feinen Ilizarov-Spannungsdrahtrahmen seit den 1960er Jahren bei der Korrektur von Gliedmaßenlängendifferenzen, Winkeldeformitäten und Segmentdefekten langer Knochen bewährt. Leider sind Ilizarov-Feindrahtmodelle mit einer technischen Lernkurve und hohen Komplikationsraten verbunden. Eine retrospektive Serie von 50 Patienten, die mit radikalem Debridement und Distraktionsosteogenese infizierter femoraler Pseudarthrosen behandelt wurden, ergab eine Komplikationsrate von 100 %. Alle 50 untersuchten Patienten litten an Pin-Trakt-Infektionen, und in dieser Kohorte wurden statistisch signifikante Einschränkungen der Kniebeweglichkeit festgestellt. Bei einem Patienten kam es aufgrund einer Sepsis zu einer Hüftexartikulation. Weitere Komplikationen waren das Lösen von Drähten oder Stiften, tiefe Infektionen, äußere Oberschenkelkompression durch einen zu eng sitzenden Ring, Spitzfußdeformität, tiefe Venenthrombose und Blutungen. Die Einhaltung des Behandlungsprotokolls durch den Patienten und Einschränkungen bei der Geschwindigkeit der Verlängerung können dazu führen, dass diese Technik bei großen Defekten nicht optimal ist, insbesondere bei Patienten mit bereits bestehender Kniesteifheit.

In den letzten Jahrzehnten hat der Einsatz der induzierten Membrantechnik (Masquelet) bei Knochendefekten an Bedeutung gewonnen. Die induzierte Membrantechnik ist ein zweistufiger chirurgischer Eingriff zur Behandlung von Knochenschwund. Im ersten Schritt wird ein Knochenzement-Abstandshalter implantiert, der die Bildung einer Membran um ihn herum induziert. Anschließend wird der Abstandshalter entfernt und im zweiten Schritt durch ein Knochentransplantat ersetzt.

In einer Metaanalyse von 13 Studien mit insgesamt 711 Fällen wurden die klinischen Ergebnisse der Masquelet-Technik (342 Patienten) und der Ilizarov-Knochentransportmethode (369 Patienten) zur Behandlung infizierter Knochendefekte in den unteren Extremitäten verglichen. Die Ergebnisse zeigten einen statistisch signifikanten Unterschied zugunsten der Masquelet-Technik hinsichtlich der Krankenhauskosten, der Zeit bis zur endgültigen Gelenkheilung, der Zeit bis zur vollständigen Belastung, der Lebensqualität und dem Risiko von Komplikationen. Allerdings weist die Masquelet-Technik einige Einschränkungen auf, beispielsweise kann der in der ersten Stufe verwendete Knochenzement-Abstandshalter zu Beschwerden führen, und es gibt Berichte über ein erhöhtes Infektionsrisiko. Darüber hinaus kann es sein, dass das Knochentransplantat nicht richtig integriert wird, was zu einem Scheitern des Verlängerungsprozesses führt.

In jüngerer Zeit wird die Verwendung von Magnetstäben mit oder ohne Außenrahmen eingesetzt, um den Verlust von Oberschenkelknochen zu bekämpfen. Bei dem Verfahren wird ein Magnetstab in den Femur implantiert, der dann mithilfe eines externen Magnetgeräts verlängert wird. Die Magnetkraft regt das Knochenwachstum an, was mit der Zeit zu einer Verlängerung des Knochens führt. Der intramedulläre Stab kann geführt werden, um Winkeldeformitäten zu korrigieren/die Ausrichtung mit externen räumlichen Rahmen aufrechtzuerhalten. Diese Frames sind jedoch mit Pin-Trakt-Infektionen verbunden, ähnlich wie die Ilizarov-Frames-Kohorten. Die Verwendung der Plattenfixierung mit Magnetstäben eliminiert das Risiko von Infektionen an der Nagelstelle und bietet dennoch Vorteile bei der Ausrichtung der Gliedmaßen.

In einer Studie der Stufe 2, die eine systematische Überprüfung und Metaanalyse umfasste, wurde die Wirksamkeit der motorisierten Verlängerung der inneren Gliedmaßen mit alternativen Techniken verglichen. Die Studie umfasste 143 Gliedmaßen, die mit der motorisierten inneren Gliedmaßenverlängerungstechnik verlängert wurden, und 98 Gliedmaßen, die mit anderen oben beschriebenen Techniken verlängert wurden. Die Analyse ergab, dass die Kohorte der motorisierten inneren Gliedmaßenverlängerung im Vergleich zur Kohorte mit alternativen Techniken deutlich weniger Komplikationen aufwies. In allen Studien traten sowohl tiefe als auch oberflächliche infektiöse Komplikationen bei motorisierten Verfahren zur Verlängerung der inneren Gliedmaßen seltener auf. Basierend auf ihren Ergebnissen kamen die Autoren zu dem Schluss, dass motorisierte Techniken zur Verlängerung der inneren Gliedmaßen aufgrund der besseren Ergebnisse und weniger Komplikationen in Zukunft wahrscheinlich die bevorzugte Methode zur Gliedmaßenverlängerung sein werden.

Insgesamt erfordert die Behandlung einer infizierten Pseudarthrose des Femurs einen multidisziplinären Ansatz, der chirurgisches Debridement, Antibiotikatherapie und Knochentransplantation oder -transport umfasst. Es handelt sich um eine komplexe und herausfordernde Erkrankung, die zu erheblicher Morbidität und Funktionsbeeinträchtigung führen kann. Mit angemessener Planung und Management können jedoch erfolgreiche Ergebnisse erzielt werden, wie in diesem Fall hervorgehoben wird.