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Aug 06, 2023

Eine multizentrische Studie über Faktoren, die eine Pseudarthrose beeinflussen, mittels radiologischer Analyse nach intramedullärer Nagelung bei segmentalen Femurschaftfrakturen

Wissenschaftliche Berichte Band 13,

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 7802 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Die Faktoren, die das Ergebnis segmentaler Femurschaftfrakturen beeinflussen, sind derzeit unbekannt. Wir bewerteten die Ergebnisse der intramedullären (IM) Nagelfixierung und untersuchten Faktoren, die die Pseudarthrose bei Segmentfrakturen des Femurschafts beeinflussen. Insgesamt 38 Patienten, die sich an drei Universitätskliniken einer IM-Nagelfixierung wegen Segmentfrakturen des Femurschafts (AO/OTA 32C2) unterzogen hatten, mit einer Nachbeobachtungszeit von mindestens einem Jahr wurden retrospektiv untersucht. Die Patienten wurden in eine geheilte (n = 32) und eine nicht geheilte (n = 6) Gruppe eingeteilt. Wir analysierten den Raucherstatus, Diabetes mellitus, die Lage des Segmentfragments, die Segmentzertrümmerung, die Füllung des IM-Nagels im Markkanal, den verbleibenden Spalt an der Frakturstelle, die Verwendung eines Cerclagedrahts oder Blockierschrauben als Faktoren, die das chirurgische Ergebnis beeinflussen können . In der Gewerkschaftsgruppe betrug die durchschnittliche Gewerkschaftszeit 5,4 Monate (4–9 Monate). In der Gruppe der Pseudarthrosen benötigten fünf Patienten innerhalb von durchschnittlich 7,2 Monaten (5–10 Monaten) postoperativ eine zusätzliche Operation, während ein Patient asymptomatisch blieb und keinen weiteren Eingriff erforderte. Beim Vergleich der beiden Gruppen zeigte sich eine unzureichende Kanalfüllung des IM-Nagels (Vereinigung, 25,0 %; Pseudarthrose, 83,3 %; p = 0,012) und das Vorhandensein einer verbleibenden Lücke an der Frakturstelle nach der Reposition (Vereinigung, 31,3 %; Pseudarthrose, 83,3). %; p = 0,027) waren signifikant unterschiedlich. In der multivariaten Analyse wurde festgestellt, dass nur eine unzureichende Kanalfüllung des IM-Nagels ein Faktor für die Pseudarthrose war, mit einem Odds Ratio von 13,3 (p = 0,036). In dieser Studie wurde eine relativ hohe Pseudarthrosenrate (15,8 %) nach IM-Nagelfixierung beobachtet. Eine unzureichende IM-Nagelkanalfüllung und eine verbleibende Lücke an der Frakturstelle nach der Reposition waren Faktoren, die die Nichtheilung einer segmentalen Femurschaftfraktur nach IM-Nagelfixierung beeinflussten.

Bei Femurschaftfrakturen wird eine Inzidenz von 9,9–21 pro 100.000 Personen pro Jahr gemeldet, und Segmentfrakturen machen etwa 13 % der Femurschaftfrakturen aus1,2. Die intramedulläre (IM) Nagelfixierung ist der Goldstandard der chirurgischen Behandlung von Femurschaftfrakturen. Frühere Studien haben über erfolgreiche Ergebnisse nach IM-Nagelfixierung bei Femurschaftfrakturen berichtet3, einschließlich stark zerkleinerter Frakturen (AO/OTA-Klassifizierung 32C3)4,5,6. Segmentale Femurschaftfrakturen (AO/OTA-Klassifizierung 32C2) weisen kaum oder keine Trümmer auf und sind aufgrund der Belastungskonzentration am proximalen und distalen Ende des Segments technisch schwieriger zu reponieren, was zu einer längeren Operationszeit und einer verzögerten Zeit bis zur Heilung führt7, 8. Daher unterscheiden sich die Faktoren, die das Ergebnis segmentaler Femurschaftfrakturen (AO/OTA-Klassifikation 32C2) beeinflussen, wahrscheinlich von denen, die andere Arten von Femurschaftfrakturen beeinflussen. Obwohl in einigen Studien über verzögerte Heilungszeiten nach IM-Nagelung bei segmentalen Femurschaftfrakturen berichtet wurde7,8, wurde in keiner Studie ausführlich über radiologische Ergebnisse berichtet oder Faktoren untersucht, die eine Nichtheilung beeinflussen. Daher untersuchte diese Studie die radiologischen Ergebnisse der IM-Nagelfixierung bei segmentalen Femurschaftfrakturen und analysierte die mit der Pseudarthrose verbundenen Faktoren.

Diese retrospektive Studie wurde gemäß den Standards der Deklaration von Helsinki durchgeführt und von den institutionellen Prüfungsausschüssen des Hanyang University Hospital, des Hanyang University Guri Hospital und des Yeungnam University Hospital genehmigt. Diese Studie wurde vom institutionellen Prüfungsausschuss des Hanyang-Universitätskrankenhauses von der Einwilligung nach Aufklärung ausgenommen.

Es wurde eine retrospektive multizentrische Überprüfung der Krankenakten von Patienten durchgeführt, die sich zwischen Juli 2010 und Oktober 2020 einer IM-Nagelfixierung wegen segmentaler Femurschaftfrakturen unterzogen. Drei orthopädische Chirurgen, allesamt orthopädische Traumaspezialisten mit mehr als zehn Jahren Erfahrung, führten alle Operationen an drei verschiedenen Universitätskliniken durch. Eingeschlossen wurden Patienten mit segmentalen Femurschaftfrakturen, bei denen mindestens ein Jahr nach der IM-Nagelfixierung Nachuntersuchungen durchgeführt wurden. Patienten mit offenen Frakturen, begleitenden Femurfrakturen jenseits des Schafts (AO/OTA 31- oder 33-Fraktur), schwerer Gefäßverletzung, einer Nachbeobachtungszeit von weniger als einem Jahr oder im Alter ≤ 18 Jahre wurden ausgeschlossen.

Es wurden demografische Daten zu Alter, Geschlecht, Rauchen, Diabetes mellitus (DM), Nachbeobachtungszeitraum und Verletzungsmechanismus erhoben. Je nach beteiligtem Mechanismus wurden Verletzungen in Nieder- und Hochenergieverletzungen unterteilt. Stürze aus weniger als 1 m Höhe wurden als Verletzungen mit niedriger Energie eingestuft, während andere Verletzungen aufgrund größerer Höhen oder Verkehrsunfälle als Verletzungen mit hoher Energie eingestuft wurden.

Röntgendaten zur Lage des gebrochenen Segments, zur Segmentzertrümmerung, zur chirurgischen Repositionstechnik, zum Implantattyp und zur Zeit bis zur Heilung wurden analysiert. Das gebrochene Segment wurde nach dem betroffenen anatomischen Bereich klassifiziert: subtrochantär, subtrochantär-Isthmus, Isthmus, Isthmus-distal 1/3 und distal 1/3-suprakondylär. Alle Patienten wurden im geschlossenen Repositionsverfahren operiert. Abhängig von der Entscheidung des Chirurgen handelte es sich in einigen Fällen um minimalinvasive perkutane Repositionstechniken wie das Ausüben von Abwärtsdruck auf den Trochanter minus mit einer langen Pinzette oder einem Hohmann-Retraktor, das Manipulieren des Segments mit einem Schanz-Stift (Joy-Stick-Technik) (Abb. 1) und das Anlegen einen Cerclage-Draht mit der Cerclage-Drahtführung oder mit einer Blockierschraube9. Obwohl bei allen Patienten aufgebohrte IM-Nägel mit Verriegelungsschrauben verwendet wurden, wurde die Art des IM-Nagelimplantats durch die Frakturstelle oder die Präferenz des Chirurgen bestimmt. Antegrade IM-Nägel wurden in den meisten Fällen verwendet, retrograde IM-Nägel nur in vier Fällen. Da unser Ziel in dieser Studie darin bestand, die gesamte radiologische Verbindung nach IM-Nagelfixierung zu analysieren, wurden sowohl antegrade als auch retrograde IM-Nagelfälle einbezogen, da beide zu einer ähnlichen indirekten Knochenheilung an der Frakturstelle führen würden.

Ein 43-jähriger männlicher Patient mit einer durch einen Motorradunfall verursachten Segmentfraktur des linken Oberschenkelknochens. (a) Einfaches Röntgenbild beim ersten Besuch. Im Bereich des Isthmus des Femurs wurde eine segmentale Fraktur beobachtet. (b) Um die Reposition zu unterstützen, wurde ein minimaler Hautschnitt im Bereich des kleinen Trochanters vorgenommen und der Hohmann-Retraktor auf dem kleinen Trochanter platziert und nach unten gedrückt, um die Biegeverformungskraft aufzuheben. (c) Aufgrund des fehlenden Knochenkontakts an der Frakturstelle war es schwierig, eine Reposition im geschlossenen Mittel zu erreichen. (d) Es wurde ein perkutaner Einschnitt vorgenommen und ein Schanz-Stift eingeführt, um die Frakturstelle mithilfe der Joystick-Technik zu manipulieren. (e) Intraoperatives klinisches Foto der Joystick-Technik. (f, g) Einfache Röntgenaufnahmen nach der Operation zeigen eine gute Qualität der Reposition, die Wiederherstellung der Ausrichtung und die Länge des Femurs.

Die Patienten wurden ein, zwei, drei, sechs, neun Monate und ein Jahr nach der Operation nachuntersucht, danach alle sechs Monate. Bei jedem Nachuntersuchungstermin wurden einfache Röntgenaufnahmen angefertigt. Wenn bei einem Besuch der Verdacht auf eine verzögerte Heilung oder Pseudarthrose bestand, wurde eine monatliche Nachuntersuchung durchgeführt. Der Nachweis einer radiologischen Verbindung umfasste das Vorhandensein einer ausreichenden Kallusüberbrückung an der Frakturstelle, das Verschwinden der Frakturlinie in mindestens drei Kortizes auf anteroposterioren und lateralen einfachen Femur-Röntgenaufnahmen sowie die Verbindung sowohl des proximalen als auch des distalen Endes des gebrochenen Segments. Das Fehlen eines ausreichenden Brückenkallus an beiden Enden des gebrochenen Segments wurde nicht als Heilung angesehen. Als Pseudarthrose wurde definiert, wenn neun Monate nach der Operation keine Heilung auf einfachen Röntgenaufnahmen erreicht werden konnte oder mehr als drei aufeinanderfolgende Monate lang kein Fortschritt der Knochenheilung auf normalen Röntgenaufnahmen sichtbar war10,11.

Bei Patienten mit diagnostizierter Pseudarthrose wurde vor einer zweiten Operation eine Computertomographie (CT) durchgeführt, um den Ort und das Ausmaß der Pseudarthrose zu bestätigen (Abb. 2). Die Pseudarthrose wurde nach dem Klassifikationssystem von Weber und Cech als hypertroph, oligotroph oder atrophisch klassifiziert12. Eine zweite Operation wurde nur dann durchgeführt, wenn auf Serienröntgenaufnahmen kein Fortschreiten der Heilung zu erkennen war oder wenn davon ausgegangen wurde, dass eine Heilung ohne zusätzliche Operation nicht erreicht werden konnte. Der spezifische chirurgische Ansatz basierte auf der Art der Pseudarthrose und der vom Chirurgen bevorzugten Methode.

Ein 24-jähriger männlicher Patient mit einer durch einen Motorradunfall verursachten Segmentfraktur des rechten Oberschenkelknochens. (a) Einfaches Röntgenbild beim ersten Besuch. Zwischen dem subtrochantären Bereich und dem Isthmus des Femurs wurde eine Segmentfraktur beobachtet. (b) Der Bruch wurde mit intramedullärer Nagelung behandelt. Es wurde eine Zugkraft angewendet und zur Reposition wurden Cerclage-Drähte verwendet. (c, d) Einfache Röntgenaufnahmen 9 Monate nach der Operation. Es wurde eine oligotrophe Pseudarthrose mit geringer Kallusbildung im distalen Isthmusbereich beobachtet. Bei Pseudarthrose war eine zweite Operation mit Plattenaugmentation geplant. (e, f) Vor der zweiten Operation wurde eine Computertomographie (CT) durchgeführt, um den Ort und das Ausmaß der Pseudarthrose zu bestätigen. Auf der koronalen und sagittalen CT-Ebene ist zu erkennen, dass es im distalen Isthmusbereich zu keiner Kallusbildung kommt. (g, h) Einfache Röntgenaufnahmen 46 Monate nach der zweiten Operation. Es wurde eine vollständige Vereinigung erreicht.

Um die mit der Pseudarthrose verbundenen Faktoren zu bestimmen, analysierten wir den Raucherstatus, DM, die Lage des gebrochenen Segments, die Segmentzerkleinerung, die Füllung des IM-Nagels im Markkanal, den verbleibenden Spalt an der Frakturstelle und die Verwendung eines Cerclage-Drahts Blockierschrauben. Für die Füllung des IM-Nagels wurde der Abstand zwischen der inneren Kortikalis und dem IM-Nagel gemessen, wenn im Isthmusabschnitt auf dem unmittelbar postoperativen anteroposterioren Röntgenbild eine Lücke zwischen dem IM-Nagel und der inneren Kortikalis sichtbar war. Falls die innere Kortikalis und der IM-Nagel auf einer Seite Kontakt hatten, wurde der Abstand auf der gegenüberliegenden Seite gemessen, und wenn beide Seiten keinen Kontakt hatten, wurde jeder Abstand gemessen und summiert. Als unzureichende Füllung wurde definiert, wenn der gemessene Abstand ≥ 2 mm13 betrug. Eine verbleibende Lücke an der Frakturstelle wurde als Lücke von ≥ 2 mm an jedem Ende des Segments auf dem unmittelbar postoperativen anteroposterioren oder lateralen Röntgenbild definiert14. Zwei orthopädische Chirurgen, die nicht an den Operationen beteiligt waren, werteten jedes Röntgenbild zweimal im Abstand von einem Monat aus. Gab es anfängliche Meinungsverschiedenheiten, gelangten die Chirurgen durch Diskussion zu einem Konsens.

Unmittelbar nach der Operation wurde mit aktiven Bewegungsübungen begonnen. Die Teilbelastung wurde je nach Verträglichkeit des Patienten schrittweise erhöht. Das Ausmaß und der Zeitpunkt der Teilbelastung wurden entsprechend dem Zustand des Patienten bestimmt15. Gehhilfen wurden entfernt und die volle Belastung wurde zugelassen, wenn ein Patient als in der Lage befunden wurde, selbständig zu gehen. Es gab keine signifikanten Unterschiede in den postoperativen Rehabilitationsprotokollen zwischen den beteiligten Institutionen.

Für kontinuierliche Variablen wurde ein unabhängiger t-Test als vergleichende Analyse zwischen der gewerkschaftlich organisierten und der nicht gewerkschaftlich organisierten Gruppe durchgeführt. Der Mann-Whitney-U-Test wurde als nichtparametrischer Test für kontinuierliche Variablen verwendet. Für kategoriale Variablen wurden der exakte Fisher-Test und der Chi-Quadrat-Test verwendet. Um Risikofaktoren für eine Pseudarthrose zu identifizieren, wurden univariate und multivariate logistische Regressionsanalysen unter Verwendung von Faktoren durchgeführt, die unter den verwandten Faktoren als signifikant identifiziert wurden. Der Kappa-Übereinstimmungskoeffizient von Cohen wurde verwendet, um die Intra-Beobachter-Zuverlässigkeit und die Inter-Beobachter-Übereinstimmung radiografischer Messungen zu bewerten. Die statistische Signifikanz wurde auf einen p-Wert von 0,05 festgelegt. Statistische Analysen wurden mit SPSS Statistics (Version 20.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA) durchgeführt.

Von den ursprünglich identifizierten 55 Patienten wurden 17 ausgeschlossen (vier aufgrund offener Frakturen, fünf aufgrund begleitender Oberschenkelfrakturen, zwei aufgrund einer Gefäßverletzung und sechs aufgrund unzureichender Nachsorge). Die endgültig eingeschlossene Studienpopulation bestand aus 38 Femuren von 38 Patienten. Das mittlere Patientenalter betrug 45,4 (18–74) Jahre und 33 Patienten (86,8 %) waren männlich, während fünf (13,2 %) weiblich waren. Es gab sechs Raucher (15,8 %) und vier Diabetiker (10,5 %). Die mittlere Nachbeobachtungszeit betrug 28,6 (12–68) Monate. In drei Fällen kam es zu Verletzungen durch niedrige Energie und in den restlichen 35 Fällen durch Verletzungen durch hohe Energie. Bei allen drei Verletzungen durch niedrige Energie handelte es sich um Stürze vom Boden aus, wohingegen Verletzungen durch hohe Energie Motorradunfälle (16 Fälle), Autounfälle (11 Fälle) und Stürze aus einer Höhe über 1 m (sechs Fälle), Skiverletzungen (ein Fall) und Quetschverletzungen durch schwere Gegenstände (ein Fall). Nach segmentaler Frakturlokalisation betraf ein Fall den subtrochantären Bereich, 16 den subtrochantären Isthmus-Bereich, 14 den Isthmus-Bereich, drei den Isthmus-distales Drittel und vier das distale Drittel des suprakondylären Bereichs (Tabelle 1). Eine Segmentzerkleinerung wurde in 22 Fällen (57,9 %) beobachtet. Von den Patienten, die sich minimalinvasiven perkutanen Repositionstechniken unterzogen, erhielten 12 (31,6 %) eine Cerclage-Drähte und bei zwei (5,3 %) wurden Blockierungsschrauben verwendet. Expert Asian Femoral Nail (A2FN; Synthes, Solothurn, Schweiz) wurde in 17 Fällen verwendet, Proximal Femoral Nail Antirotation (PFNA; Synthes, Solothurn, Schweiz) in 10 Fällen, Zimmer Natural Nail (ZNN; Zimmer, Warsaw, IN, USA) in sieben Fällen und Distaler Femurnagel (DFN; Synthes, Solothurn, Schweiz) in vier Fällen. Jeder IM-Nagel wurde während der gesamten Studie ohne Versionsänderungen verwendet. In 32 Fällen (84,2 %) konnte die Gelenkheilung ohne zusätzliche Operation erreicht werden, und die durchschnittliche Zeit bis zur Gelenkheilung betrug 5,4 Monate (3–9 Monate). In 13 Fällen (34,2 %) wurde eine unzureichende Füllung des IM-Nagels beobachtet, in 15 Fällen (39,5 %) wurde eine Restlücke festgestellt (Tabelle 1).

In 6/38 Fällen (15,8 %) wurde eine Pseudarthrose bestätigt, die alle auf hochenergetische Verletzungen zurückzuführen waren (Tabelle 2). Bezüglich der Art der Pseudarthrose wurde in einem Fall eine hypertrophe Pseudarthrose und in fünf Fällen eine oligotrophe Pseudarthrose beobachtet. In vier Fällen einer Pseudarthrose befand sich das Segmentfragment am Isthmus und die Pseudarthrose trat am proximalen Segmentende auf. In den beiden anderen Fällen einer Pseudarthrose befand sich die Segmentfraktur im subtrochantär-isthmischen Bereich und die Pseudarthrose trat am distalen Segmentende auf (Abb. 2). Nach Angaben des Chirurgen gab es keinen signifikanten Unterschied in der Pseudarthrosenrate (p = 0,760). Von den sechs Fällen einer Pseudarthrose wurde zunächst in einem Fall ein Cerclagedraht verwendet. Fünf der sechs Fälle einer Pseudarthrose erforderten eine zweite Operation, wobei die Zeit bis zur zweiten Operation durchschnittlich 7,2 Monate nach der ersten Operation betrug. Vier Patienten erhielten eine Plattenaugmentation und einer eine Austauschnagelung (Tabelle 2). Ein Patient mit Pseudarthrose war asymptomatisch und wurde ohne zusätzliche Operation nachuntersucht.

Es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen in Bezug auf Alter, Geschlecht, Raucherstatus, DM, Verletzungsmechanismus, Lage des Segmentfragments, Segmentzertrümmerung, Verwendung von Cerclagedraht oder Blockierschraube oder Art des verwendeten IM-Nagels ( p > 0,05) (Tabelle 1).

Eine unzureichende Füllung des IM-Kanals trat in fünf von sechs Fällen einer Pseudarthrose auf, aber nur in acht von 32 (25 %) Fällen einer Pseudarthrose (p = 0,012) (Tabelle 1). In ähnlicher Weise wurde in fünf von sechs Fällen mit Pseudarthrose (83,3 %) eine verbleibende Lücke im Fraktursegment beobachtet, in der Gruppe mit Pseudarthrose jedoch nur in 10 von 32 (31,3 %) (p = 0,027) (Tabelle 1).

Das Wahrscheinlichkeitsverhältnis einer unzureichenden Füllung des Markkanals und eines verbleibenden Spalts an der Frakturstelle betrug in der univariaten Analyse 14,9 (p = 0,021) bzw. 11,0 (p = 0,039) (Tabelle 3). In einer multivariaten Analyse wurde festgestellt, dass eine unzureichende Füllung des Markkanals ein Faktor im Zusammenhang mit einer Pseudarthrose ist, mit einem Odds Ratio von 13,3 (p = 0,036) (Tabelle 3). Die Cohen-Kappa-Koeffizienten (κ) für die Intra-Beobachter-Zuverlässigkeit und die Inter-Beobachter-Übereinstimmung nach Ort der Segmentfraktur betrugen 0,924 bzw. 0,907. Bei unzureichender Füllung wurden die Intra-Beobachter-Zuverlässigkeit und die Inter-Beobachter-Übereinstimmung sowohl für unzureichende Kanalfüllung (0,917 bzw. 0,842) als auch für das Vorhandensein einer Restlücke (0,865 bzw. 0,825) als ausgezeichnet bewertet.

Diese Studie untersuchte die Ergebnisse der IM-Nagelfixierung bei segmentalen Femurschaftfrakturen (AO/OTA 32C2) und identifizierte Faktoren, die eine Pseudarthrose beeinflussen. In unserer Studie lag die Gesamtheilungsrate bei 84,2 % und damit niedriger als die zuvor gemeldete Heilungsrate von 92–97,8 % nach IM-Nagelung bei Femurschaftfrakturen16,17. Eine Möglichkeit für diese Diskrepanz besteht darin, dass Segmentfrakturen im Vergleich zu einfachen oder verkeilten Femurschaftfrakturen bei Verletzungen mit höherer Energie auftreten und häufig mit einer größeren Schädigung des Weichgewebes einhergehen18,19. Größere Weichteilschäden korrelieren mit einer verringerten lokalen Durchblutung des verletzten Bereichs und einer schlechteren Frakturheilung, was zu einem größeren Risiko einer Pseudarthrose oder einer verzögerten Frakturheilung führt20.

In dieser Studie wurden sechs Fälle (15,8 %) einer Pseudarthrose identifiziert, und fünf (13,2 %) dieser Fälle waren vom Typ einer oligotrophen Pseudarthrose. Eine unzureichende Kanalfüllung des IM-Nagels und das Vorhandensein eines verbleibenden Spalts an der Frakturstelle wurden als Faktoren identifiziert, die eine Pseudarthrose beeinflussen. In früheren Berichten über Femurschaftfrakturen war der häufigste Pseudarthrosentyp nach IM-Nagelung hypertrophisch21. Allerdings stellten wir fest, dass die oligotrophe Pseudarthrose der häufigste Pseudarthrosentyp in unseren Femurschaft-Segmentfrakturpopulationen ist. Ein möglicher Grund für diesen Unterschied besteht darin, dass segmentale Frakturen bei Verletzungen mit höherer Energie auftreten, was zu einer größeren Wahrscheinlichkeit sowohl einer unzureichenden IM-Kanalfüllung als auch des Fortbestehens einer segmentalen Frakturlücke führt.

Bei Segmentfrakturen des Femurschafts kann sich das Segmentfragment relativ frei bewegen oder drehen, da es an der Frakturstelle keine festen Teile gibt und es häufig nicht anatomisch ausgerichtet ist. Daher ist es schwierig, eine angemessene Reposition zu erreichen, da für eine optimale Heilung ein ordnungsgemäßer Kontakt an beiden Enden des Segmentfragments erforderlich ist. Außerdem wird möglicherweise kein ausreichendes Aufbohren erreicht, da sich Segmentfragmente beim Aufbohren bewegen können und beim Aufbohren ein höheres Risiko einer Schädigung des umgebenden Weichgewebes besteht. Aus diesen Gründen ist es schwierig, eine ausreichende Reposition zu erreichen und das Segmentfragment ausreichend aufzubohren. Obwohl eine offene Reposition für die Repositionsqualität, eine stabilere Rotationsausrichtung und eine geringere Restspaltpersistenz besser gewesen wäre, hätte sie die Beeinträchtigung des Weichgewebes und des Blutflusses an der Frakturstelle, die bereits durch eine Verletzung mit hoher Energie erlitten wurde, verschlimmert. Es ist zu erwarten, dass dies die indirekte Knochenheilung nach IM-Nagelung negativ beeinflusst und die Komplikationsrate erhöht. Frühere Studien haben über hohe Infektionsraten und verlängerte Heilungszeiten berichtet, wenn eine offene Reposition zur IM-Nagelfixierung von Femurschaftfrakturen durchgeführt wird22,23. Diese Einschränkungen der offenen Reposition führten dazu, dass unsere Chirurgen nur minimale perkutane Repositionstechniken durchführten, auch wenn mit der Reposition und dem Aufbohren Schwierigkeiten verbunden waren.

In einer retrospektiven Fall-Kontroll-Studie mit 211 Patienten empfahlen die Autoren einen Nagelsitz von mindestens 70 % am Isthmus und idealerweise ≥ 90 %, um eine erneute Operation zu vermeiden24. Im Gegensatz dazu berichtete eine andere retrospektive Studie über keinen Zusammenhang zwischen Nageldurchmesser und Pseudarthrose. Dieser Mangel an Korrelation kann auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass es in der Studie nur einen Fall einer unzureichenden IM-Kanalfüllung von mehr als 2 mm gab13. Unsere Studie umfasste 13 Fälle unzureichender IM-Kanalfüllung, möglicherweise aufgrund der Schwierigkeit, das Segmentfragment ausreichend aufzubohren. In der univariaten bzw. multivariaten Analyse der Faktoren, die die Pseudarthrose beeinflussen, wurde festgestellt, dass eine unzureichende Kanalfüllung des IM-Nagels ein signifikantes Odds Ratio von 14,9 bzw. 13,4 (p = 0,021, 0,039) aufweist (Tabelle 3). Daher empfehlen wir Chirurgen, die Verwendung eines IM-Nagels mit dem größtmöglichen Durchmesser in Betracht zu ziehen, auch wenn das Aufbohren bei Segmentfrakturen des Femurschafts schwierig ist.

Wenn der IM-Kanal nicht ausreichend gefüllt ist, ist es notwendig, die Stabilität des IM-Nagelkonstrukts zu erhöhen. Eine Möglichkeit hierfür ist die Verwendung einer Blockierschraube. Gao et al. und Ostrum et al. berichteten, dass das Einsetzen einer Blockierschraube die instabile Fixierung des IM-Nagels hemmt und dadurch die Frakturheilung erleichtert25,26. In unserer Studie gab es nur zwei Fälle, in denen eine Blockierschraube verwendet wurde, da sich das Segmentfragment hauptsächlich im Isthmus befand, und beide Fälle führten zu einer ereignislosen Heilung.

Als weiterer Faktor, der die Pseudarthrose beeinflusst, stellte sich heraus, dass eine verbleibende Lücke, die in 10 Fällen von geschwollenen Gelenken (31,3 %) in der gewerkschaftlichen Gruppe beobachtet wurde, aber nur in fünf von sechs Fällen von geschwollenen Gelenken (83,3 %), ein weiterer Faktor war. Dieser Befund steht im Einklang mit den Ergebnissen früherer Studien, in denen eine Pseudarthrose häufiger bei großen interfragmentären Lücken bei Trümmerfrakturen des Femurschafts auftrat27,28,29, und mit einer anderen Studie, in der eine Lücke an der Frakturstelle von mehr als 2 mm als Risikofaktor für eine Pseudarthrose gemeldet wurde21 . Es wird angenommen, dass die Verringerung der Restlücke bei Segmentfrakturen des Femurschafts ein wichtiger Faktor für die Erzielung günstiger Ergebnisse ist30,31. Bei allen Pseudarthrosenpatienten in unserer Studie kam es nach der Operation nur auf einer Seite des Segments nicht zu einer Gelenkheilung. Daher vermuten wir, dass die Belastung des proximalen und distalen Teils des Segments unterschiedlich sein könnte. Die Anzahl der Fälle von Pseudarthrosen reichte jedoch nicht aus, um den Zusammenhang zwischen Restlücke und Belastung beurteilen zu können. Weitere Studien mit einer größeren Anzahl segmentaler Femurfrakturen sind erforderlich.

In einigen Fällen kann es sein, dass die alleinige Verwendung einer geschlossenen Repositionsmethode keine zufriedenstellende Reposition des Segmentfragments erreicht. Daher verwendeten wir in diesen Fällen minimalinvasive perkutane Repositionstechniken. Beispielsweise wurde in 12 Fällen (31,6 %) eine Cerclage-Drähte durchgeführt, die die Repositionsqualität verbesserte und den Bruchspalt des Trümmersegments verkleinerte. Obwohl kein Unterschied in der Heilungsrate oder Infektionsrate bei offenen und geschlossenen IM-Nagelfixierungen berichtet wurde32, ist bei der Durchführung einer offenen Reposition besondere Vorsicht geboten, um Weichteilverletzungen zu minimieren, da es sich bei der segmentalen Femurschaftfraktur um eine Verletzung mit hoher Energie handelt. Andere Methoden wie verschiedene perkutane Repositionstechniken und Vorwärts- oder Rückwärtsschlagtechniken gelten als vorteilhafter als offene Repositionen zur Reduzierung der Restlücke30,31.

Diese Studie weist einige Einschränkungen auf. Erstens handelte es sich um eine retrospektive Studie mit einer relativ kleinen Anzahl von Patienten. Femursegmentfrakturen sind sehr selten, daher war es schwierig, eine große Anzahl von Patienten zu rekrutieren. In Zukunft sind größere prospektive Studien erforderlich. Zweitens: Obwohl alle Operationen von Traumaspezialisten unter Verwendung standardmäßiger Operationstechniken durchgeführt wurden, bestand die Gefahr von Verwechslungen, da drei Chirurgen beteiligt waren und unterschiedliche Arten von Implantaten verwendet wurden. Wir haben versucht, Verzerrungen zu minimieren, indem wir Patienten anhand strenger Einschlusskriterien aufgenommen haben. Drittens konzentrierte sich diese Studie eher auf radiologische Ergebnisse als auf andere klinische Ergebnisse wie die Patientenfunktion oder die Lebensqualität. Da diese Studie an Patienten mit nichtartikulären Frakturen durchgeführt wurde, gingen wir davon aus, dass die meisten von ihnen keine funktionellen Probleme haben würden, und der retrospektive Charakter dieser Studie machte es schwierig, den Funktionsstatus zu beurteilen. Außerdem war die klinische Bewertung schwierig, da es nach der Frakturheilung in vielen Fällen zu einer unzureichenden Nachsorge kam. Der Zeitpunkt und das Ausmaß der postoperativen Belastung könnten die Pseudarthrosenrate beeinflusst haben. In unserer Studie wurde die Auswirkung der postoperativen Belastung auf die Pseudarthrose minimiert, da wir einem abgestuften Rehabilitationsprotokoll folgten, das sofort postoperative Bewegungsübungen und eine progressive Teil- und Vollbelastung basierend auf der Schmerztoleranz des Patienten umfasste.

In dieser Studie zeigten Femursegmentfrakturen im Vergleich zu nicht segmentalen Frakturen eine relativ hohe Pseudarthrosenrate. Zu den Faktoren, die eine Pseudarthrose beeinflussten, gehörten eine unzureichende Kanalfüllung des IM-Nagels und verbleibende Frakturlücken. Daher schlagen wir vor, dass bei der Behandlung segmentaler Femurschaftfrakturen die Verwendung von Nägeln mit größerem Durchmesser und Maßnahmen zur Reduzierung des Segmentbruchspalts erforderlich sind.

Die in dieser Studie präsentierten Daten sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Incheol Kook und Ki-Chul Park.

Abteilung für orthopädische Chirurgie, Hanyang University Hospital, 222 Wangsimni-ro, Seongdong-gu, Seoul, 04763, Republik Korea

Incheol Kook, Dong-Hong Kim und Kyu Tae Hwang

Abteilung für orthopädische Chirurgie, Guri-Krankenhaus der Hanyang-Universität, 153 Gyeongchun-ro, Guri-si, Gyeonggi-do, Republik Korea

Ki-Chul-Park

Abteilung für orthopädische Chirurgie, Yeungnam University Hospital, 170 Hyeonchung-ro, Nam-gu, Daegu, Republik Korea

Oog-Jin Sohn

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IK organisierte die Daten, verfasste das Manuskript und führte die statistische Analyse durch. KCP trug zur Konzeption und Gestaltung der Studie bei, organisierte die Daten und verfasste das Manuskript. DHK war an der Erstellung dieses Artikels auf Englisch beteiligt. OJS hat am Überarbeitungsprozess mitgewirkt. KTH konzipierte die Studie, beteiligte sich an der Gestaltung und half bei der Bearbeitung des Manuskripts.

Korrespondenz mit Kyu Tae Hwang.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Kook, I., Park, KC., Kim, DH. et al. Eine multizentrische Studie über Faktoren, die eine Pseudarthrose beeinflussen, mittels radiologischer Analyse nach intramedullärer Nagelung bei segmentalen Femurschaftfrakturen. Sci Rep 13, 7802 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34939-6

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Eingegangen: 13. November 2022

Angenommen: 10. Mai 2023

Veröffentlicht: 13. Mai 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34939-6

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