Supra-malleoläre distale Tibia-Osteotomie: Minimal-invasive Technik mit dem Taylor Spatial Frame
Übersicht
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Die Einführung von Technologien und innovativen Techniken in der orthopädischen Chirurgie spiegelt die Entwicklung in der Chirurgie im Allgemeinen wider. Die Triebfeder für chirurgische Innovationen ist das Bestreben, die Komplikationsraten zu senken und die Ergebnisse für die Patienten zu verbessern, während in zweiter Linie die Kosteneffizienz der Eingriffe verbessert wird. Ein deutliches Beispiel für einen echten “Seewandel” in der orthopädischen Behandlung ist die Entwicklung der Distraktionsosteogenese mit dem Ilizarov-Rahmen und seinem Nachfolger, dem Taylor-Raumrahmen.
Die minimal-invasive Chirurgie (MIS) des Fußes und des Sprunggelenks wurde mit arthroskopischen Techniken für gelenkbezogene Pathologien populär, hat sich aber inzwischen auch auf andere Techniken ausgeweitet, die traditionell offen durchgeführt werden, wie z.B. Osteotomien zur Korrektur von Deformitäten.
Der Taylor Spatial Rahmen ist ein Hexapod-System, das ursprünglich für die Behandlung komplexer Frakturen und die Verlängerung von Gliedmaßen entwickelt wurde. Es basiert auf der Philosophie der Distraktionsosteogenese und einer neuartigen Stabilisierungstechnik für Frakturen. Diese Technik wurde von dem in der russischen Region Kurgan praktizierenden Russen Gavriil Abramovich Ilizarov entwickelt und populär gemacht, der mit seinem Rahmen Gliedmaßendiskrepanzen und Nichtvereinigungen von Tibiafrakturen behandelte und in den 50er und 60er Jahren weltweite Aufmerksamkeit erlangte. Die Behandlung schwieriger Fraktur-Nichtvereinigungen, insbesondere der Tibia, wurde durch den Einsatz seines Rahmens und der Distraktionsosteogenese verändert.
Ilizarov fand heraus, dass er durch die Distraktion von unreifem Kallus das Knochenwachstum einleiten und sogar beschleunigen konnte, während der Patient ambulant und belastbar blieb. Die Verwendung von Streben in einer Hexapod-Formation, um die Position eines Punktes im dreidimensionalen Raum zu verändern, ist in ihrer Philosophie nicht neu. Sie wurde erstmals von Chasles, einem Mathematiker des 19. Jahrhunderts, dem Vater der Kegelschnitttheorie, als mathematisches Prinzip beschrieben. Chasles wies mathematisch nach, dass es möglich ist, ein Objekt in allen 3 Dimensionen räumlich zu bewegen, indem man 6 Arten von Übergängen gleichzeitig verwendet. Diese Theorie wurde erfolgreich in Simulatoren in verschiedenen Branchen, wie der Luftfahrt, eingesetzt. Ilizarovs Rahmen war ein funktionierendes Modell desselben mathematischen Prinzips und konnte Knochen in allen Dimensionen ablenken, drehen, winkeln und übersetzen. Sein Rahmen benötigte echte Motoren und Scharniere, bei denen die Anpassungen manuell mit komplexen mathematischen Berechnungen vorgenommen werden mussten, die insbesondere zur Korrektur von Deformitäten erforderlich waren.
Charlie Taylor und sein Team stellten daraufhin den gleichen Rahmen mit verstellbaren Teleskopstreben her, den Taylor Spatial Frame (TSF), und nutzten die Rechenleistung, um zu berechnen, wie die Verlängerung und Verkürzung dieser Streben die Korrektur von Deformitäten auf die gleiche Weise wie der Rahmen von Ilizarov beeinflussen könnte. Ihr Rahmen benötigte keine Scharniere, da diese nun durch die Strebenanordnung virtuell gemacht wurden. Ein Computer lieferte das Rezept, nach dem diese verkürzt oder verlängert werden sollten, um die Deformität der langen Knochen und Gelenke zu korrigieren. Im letzteren Fall war die selektive Dehnung des kontrahierten Gewebes um das Gelenk herum einfacher und weit weniger traumatisch als eine offene Freisetzung, da sie schrittweise erfolgte, so dass Nerven und Arterien nicht bis zum Versagen gedehnt wurden. Sie wird auch bei Knocheninfektionen eingesetzt, da die Distraktion das Milieu, in dem die Krankheitserreger gedeihen, ebenfalls verzerrt und feindlich macht, möglicherweise durch mechanische Verzerrung ihrer Umgebung.
Die minimalinvasive Chirurgie wird seit vielen Jahrzehnten sporadisch versucht, hat aber jetzt durch die Einführung vorhersehbarer und sicherer Schneidinstrumente an Popularität gewonnen. Die Verwendung von Fräsern anstelle von Sägen zur Durchführung von Knochenschnitten bedeutete, dass anstelle von Oszillation eine rotierende Schneidleistung eingesetzt werden konnte. Infolgedessen konnte das Eintrittsportal für das Schneidinstrument auf wenige Millimeter reduziert werden, da das Schneiden mit Rotation bedeutet, dass nur ein kleiner Bewegungsbogen des Instruments erforderlich ist. Die Verwendung von Fräsern mit hohem Drehmoment und niedriger Drehzahl bedeutete auch, dass der Knochen nun effektiv osteotomiert werden konnte, ohne dass es zu einem signifikanten Temperaturanstieg kam. Dadurch wurde die Komplikation der thermischen Bionekrose vermieden, die beim Hochgeschwindigkeitsschneiden von Knochen mit Motorsägen auftritt. Durch die Verwendung von Spülinstrumenten wird diese Komplikation weiter verringert. Solche minimal-invasiven Methoden sind besonders nützlich bei schwierigen biologischen Situationen wie schlechter Hautqualität, multipler und starker Narbenbildung sowie ausgedehnten Hauttransplantationen, Patienten mit zweifelhafter peripherer Durchblutung, Diabetikern und anderen Patienten, die ein erhöhtes Infektionsrisiko aufweisen.
Die Patientin ist eine Frau Anfang 40 und erlitt eine distale Tibiafraktur, die vor einigen Jahren mit einer internen Fixierung behandelt wurde. Sie erlitt eine Infektion und musste anschließend das gebrochene Metallteil aus dem Schienbein entfernen lassen. Die Fibula wurde mit einer Osteotomie stabilisiert, um zu versuchen, die Deformität zu korrigieren, während noch eine tibiale Nonunion vorhanden war. Die Deformierung des Schienbeins wurde dadurch jedoch nicht korrigiert und blieb bestehen. Nach etwa einem Jahr war sie geheilt, erlitt aber eine signifikante Malunion ihrer distalen Tibia in Varus und Recurvatum. Außerdem war sie starke Raucherin, was ihre Chirurgen davon abhielt, zu versuchen, ihre Deformität mit offenen Methoden und konventioneller interner Fixierung zu korrigieren, und so behielt sie ihre Deformität bei. Sie litt jedoch unter erheblichen Knöchelschmerzen und dem Auftreten einer symptomatischen Knöchelarthritis. Die Wahrscheinlichkeit einer Fusion stieg, aber angesichts der Schwere ihrer Deformität war es schwierig, eine Knöchelarthrodese ohne Verkürzung und akute Korrektur der Deformität durch die Fusion in Betracht zu ziehen. Dies machte den Eingriff technisch anspruchsvoll und das Ergebnis in seinen biomechanischen Abläufen unvorhersehbar. Ich entschied mich daher für MIS-Techniken zur Osteotomie und den Taylor-Space-Frame zur Deformitätskorrektur vor einer Fusion.
Die Patientin wurde darüber aufgeklärt, dass sie mit dem Rauchen aufhören und auf alle Nikotinprodukte verzichten sollte, um der Operation die besten Erfolgsaussichten zu geben. Sie wurde auch über die erheblichen Risiken des Verfahrens aufgeklärt und erhielt die Möglichkeit, sich mit anderen Patienten, die eine TSF-Korrektur der Deformität vorgenommen hatten, über das Verfahren auszutauschen. Dies ist ein sehr wichtiger Prozess, da die TSF, wenn sie einmal angebracht ist, nicht vor Abschluss der Behandlung entfernt werden kann, was in manchen Fällen bis zu 6 Monate oder länger dauern kann. Dies kann erhebliche psychologische Auswirkungen auf die Patienten haben. Daher ist es wichtig, Patienten zu identifizieren, die psychologisch nicht für die TSF geeignet sind. Die falsche Auswahl von Patienten kann sowohl für den Patienten als auch für den Chirurgen verheerende Folgen haben, insbesondere wenn die Behandlung vorzeitig abgebrochen werden muss.
Minimalinvasive Chirurgie und externe Fixierung sind in meiner Praxis zur primären Behandlungsmethode für Osteotomie und Deformitätenkorrektur geworden. Begrenzte offene Techniken wende ich nur an, wenn es notwendig ist. Die Sicherheit und die biologischen Vorteile der minimalinvasiven Osteotomie, die Flexibilität, Zuverlässigkeit und Robustheit des TSF sowie die einfache Korrektur multiaxialer Deformitäten durch computergestützte Verordnungen haben diesen Prozess sicherlich unterstützt.
Die offene Technik der distalen Tibia-Osteotomie, die auf OrthOracle unter Supra-Knöchel-Osteotomie beschrieben wird, ist ebenfalls von Interesse für die Leser.
Autor: Kartik Hariharan FRCS.
Einrichtung: Aneuran Bevan University Health Board, Wales
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