iprs000019 10.3205/iprs000019 urn:nbn:de:0183-iprs0000197 Übersichtsarbeit Reconstructive surgery in case of musculoskeletal infections – what about osteomyelitis Tiemann Tiemann Andreas Heinrich AH Prof. Dr. med.

Abteilung für Septische und Rekonstruktive Chirurgie, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, BG Kliniken Bergmannstrost Halle, Merseburgerstr. 165, 06112 Halle, Deutschland, Tel.: +49(0)345-1326632Abteilung für Septische und Rekonstruktive Chirurgie, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, BG Kliniken Bergmannstrost Halle, Deutschland

nadine.guenther@bergmannstrost.com author German Medical Science GMS Publishing House

Düsseldorf

610 20121211 germ 2193-8091 1 GMS Interdisciplinary Plastic and Reconstructive Surgery DGPW GMS Interdiscip Plast Reconstr Surg DGPW 19 Osteomyelitis therapy is based on defined principles and may be subdivided into three phases:Sanitation and sedation of the infect (bone plus soft tissue)Soft tissue reconstructionSkeletal reconstructionDepending on the local situation phase two and three may be performed together. The following article gives a brief review how to act in the specific above named phases. EinleitungDie Therapie der Osteitis folgt einem klaren Algorithmus und gliedert sich in drei Phasen :Sanierungsphase (an Knochen und Weichteilen) Deckung des WeichgewebsdefektesKnochen (Gelenk) RekonstruktionIn der Sanierungsphase wird der Infekt beruhigt, in der Rekonstruktionsphase erfolgt die Rekonstruktion von Knochen und Weichteilen mit dem Ziel einer im Rahmen der Möglichkeiten optimalen Funktion (Abbildung 1 ). SanierungsphaseDie Basis der Infektsanierung stellt unverändert die operative Ausräumung des Infektherdes dar. Hierbei sind Knochen und umgebende Weichteile zeitgleich zu sanieren und bilden eine therapeutische Einheit . Ergänzt werden die chirurgischen Maßnahmen regelhaft durch die lokale und/oder systemische Applikation von Antibiotika sowie einer Reihe weitere adjuvanter Verfahren, wie z.B. der hyperbaren Sauerstofftherapie . Die Kombination dieser Vorgehensweise entspricht der 3-Säulen-Theorie (Säule I: Chirurgie; Säule II: Antibiotika; Säule III: Adjuvantien).Insbesondere die präzise Detektion des notwendigen Resektionsausmaßes am Knochen fällt dabei schwer. Gemeint ist hier die Unterscheidung zwischen vitalem, vital bedrohtem und nekrotischen Knochen (sowohl Kortikalis als auch Spongiosa). Sensitive und valide technische Verfahren fehlen, gefragt ist die Erfahrung des Operateurs. Das Ausmaß der Knochenresektion beeinflusst zwei für den weiteren Behandlungsverlauf entscheidende Faktoren:Verlauf der Erkrankung an sichArt und Technik der Knochen- und WeichteilrekonstruktionBühler, Schmidt et al. verwiesen bereits 2003 auf den Umstand, dass nur die 100% Entfernung des infizierten bzw. nekrotischen Gewebes zu einer Infektberuhigung führen kann. Das Belassen auch nur kleinster Infekt- oder Nekrosezonen führt zu einer Infektpersistenz oder birgt die Gefahr des rekurrenten Infektes . Andererseits betonten die Autoren, dass sich vital bedrohter Knochen immer dann erholen kann, wenn er von einem suffizienten Weichteilmantel umgeben ist.Grundsätzlich erfolgt die Detektion der Infekt- und Nekroseherde am Knochen und den umgebenden Weichteilen durch die praeoperative apparative Diagnostik. Die praeoperative apparative DiagnostikIm eigenen Hause wird ein modifizierter Algorithmus für die bildgebende Diagnostik bei der Osteitis angewandt. Dieser basiert auf der befundorientierten Kombination klassischer Methoden (Projektionsradiographie, MRT, CT) in Kombination mit der PET-CT (Tabelle 1 ) . Anhand des dargestellten Workflows wird praeoperativ bestmöglich das Ausmaß der notwendigen Resektion bestimmt. Die intraoperative klinische Untersuchung des OperationsgebietesSie dient der Überprüfung der praeoperativen Befunde. Regelhaft werden folgende Qualitäten am Knochen überprüft :KnochenfärbungVitaler Knochen: Niemals elfenbeinartigChangiert in Farbe und StrukturMikroblutungen an OsteotomiezonenKnochenklangVitaler Knochen: Dumpfer Klang, wenn mit einem soliden Gegenstand darauf geklopft wird.Avitaler Knochen: Heller Klang, wie PorzellanKnochentexturVitaler Knochen: Tangentiales Anmeißeln produziert einen "Chip" ähnlich eines HobelspansAvitaler Knochen: Abplatzen kleiner "Flakes"Zustand der SpongiosaVitale Spongiosa: Fest in der Struktur und von gleichmäßiger KonsistenzInfizierte Spongiosa: Bröckelige Struktur durch das Vorhandensein von Granulationsgewebe und kleinen Knochenlamellen.Qualität des umgebendes WeichteilmantelsHier gilt die von Heier et al. 2003 aufgestellte These: Das Ausmaß des Weichteilschadens determiniert das therapeutische Ergebnis . Insofern spielt eine frühzeitige plastische Weichteildefektdeckung eine ganz wesentliche Rolle.Die Art des chirurgischen Vorgehens am Knochen richtet sich nach dem vorliegenden Befund. RekonstruktionsphaseBei der Planung der rekonstruktiven Eingriffe sollten folgendes berücksichtigt werden:„Die Rekonstruktion am Knochen und den umgebenden Weichteilen stellt eine therapeutische Einheit dar“.Im Rahmen der Op.-Planung sind nach Auffassung der Autoren die nachfolgenden Faktoren von Bedeutung:Defektgröße Defektlokalisation Defektgröße an den WeichteilenDefektlokalisation an den WeichteilenDefekte an benachbarten Gelenken AnschlussarthrosenIn diesem Zusammenhang ist die Untersuchung von Schieker et al. aus dem Jahr 2006 interessant. Die Autoren entwickelten ein System zur Klassifikation von Knochendefekten, das sich problemlos auch auf die bei der Sanierung von Knocheninfekten entstehenden Defekte übertragen lässt :Defekt im Wirbel (besondere Entität)Metaphysärer KnochendefektSemidiaphysärer KnochendefektDiaphysärer Knochendefekt Der Zustand der Weichteile zum Zeitpunkt der Rekonstruktionsmaßnahmen spielt ebenfalls eine wesentliche Rolle. Es versteht sich von selbst, dass diese zum Beginn der Rekonstruktion des Knochens möglichst optimal sein sollten. D.h. es sollte eine vollständige Deckung mit vitalem Weichgewebe gegeben sein („ersatzstarkes“ Weichteillager).Die o.g. Autoren definierten in diesem Zusammenhang im Rahmen ihrer Arbeit aus dem Jahr 2006 folgende Weichteillagertypen:Exzellentes Weichteillager = „ersatzstarkes“ Weichteillager: Ideale Voraussetzungen für knochenrekonstruktive EingriffeMäßiges Weichteillager = „mäßig starkes“ Weichteillager: Mäßige Voraussetzungen für knochenrekonstruktive EingriffeSchlechtes Weichteillager = „ersatzschwaches“ Weichteillager: Schlechte Voraussetzungen für knochenrekonstruktive EingriffeArten der KnochenrekonstruktionAbhängig von Größe und Lokalisation des Knochendefektes reicht die Palette der Maßnahmen zur Rekonstruktion von der Spongiosaplastik (die nach eigener Auffassung allogenen Knochenersatzstoffen vorzuziehen ist) bis hin zum mikrovaskularisierten Knochenspan. Ebenso wie in der Sanierungsphase spielt auch in der Rekonstruktionsphase die Stabilität des Knochens eine zentrale Rolle. In der Praxis reduziert sich die Anzahl jedoch auf zwei wesentliche Vorgehensweisen:SpongiosaplastikSegmenttransport Die anzuwendende Technik wird direkt durch den Knochendefekt determiniert.Semidiaphysärer Knochendefekt, kleine diaphysäre DefekteSemidiaphysäre Defekte und diaphysäre Defekte unter 3–4 cm sind die Domäne der Spongiosaplastik. Als günstig hat sich die Kombination mit Knochenwachstumsfaktoren und oder Antibiotikachips erwiesen , , . Letzten Endes differieren die Literaturangaben zu den Grenzen der Anwendbarkeit der Spongiosaplastik . Allogenes Material sollte, im Gegensatz zum Vorgehen beim nicht infizierten Knochen, nicht zur Anwendung kommen.Größerer diaphysärer KnochendefektEinigkeit herrscht in der Literatur, dass größere diaphysäre Knochendefekte mittels Segmenttransport rekonstruiert werden können. Diese auf den Untersuchungen von Ilizarov basierende Vorgehensweise lässt technisch eine Reihe verschiedener Vorgehensweisen zu:Klassischer Transport über einen Fixateur externe (unilaterale Montage, Ringfixateure, Hybridfixateure usw.)Anwendung von Hybridverfahren (Kombination von z.B. Fixateur externe und intramedullärem Kraftträger)Auch die Transportmontagen bieten unterschiedliche Möglichkeiten:Segmenttransport über Schanzschrauben. Sie bieten neben dem Vorteil einer leichten Handhabung die Möglichkeit technisch einfacher Revisionsmöglichkeiten bei Transportproblemen. Nachteilig ist die Tatsache, dass sie sich beim Transport quasi durch die Weichteile schneiden müssen.Segmenttransport über Seilzüge. Im Hybridverfahren angewandt bieten sie den Vorteil kleiner Transportmontagen. Weiterhin schneiden sie sich beim Transport nicht durch die Weichteile. Im Falle des Seilzugausrisses am Knochen sind die zu ergreifenden notwendigen Maßnahmen jedoch aufwendiger als beim Transport über Schanzschrauben.Die profunde Kenntnis der biologische Abläufe bei der Knochenneubildung im Rahmen des Segmenttransportes sind Basiswissen für den Anwender dieser Techniken. Kurz zusammengefasst lauten die Regeln wie folgt:Etablierung des Transportsegmentes mittels Knochendurchtrennung möglichst weit entfernt vom ehemaligen Infektherd an einem Ort mit ersatzstarkem Weichteillager.Die Art der Knochendurchtrennung (Kortikotomie oder Osteotomie) scheint in Bezug auf die Methode (Meißel oder oszillierende Säge) von untergeordneter Bedeutung.Hitzeentwicklung an der Stelle der Knochendurchtrennung ist aufgrund der dadurch entstehenden Mikronekrosen absolut zu vermeiden. Insofern wird der Knochen mit dem Meißel durchtrennt.Größe des Transportsegmentes möglichst nicht <5 cmBeginn des Segmenttransportes ca. 7 Tage nach der ....tomieTransportgeschwindigkeit 1 mm/Tag in 4 PortionenDocking entweder in Form des Kompressionsdockings oder mit additiver Osteosynthese.WeichteilrekonstruktionEntscheidend für die Wiederherstellung des Weichteilmantels sind Defektgröße, Tiefenausdehnung und Lokalisation. Die Auswahl der zahlreichen zur Verfügung stehenden Methoden wird auch durch einen vorgesehenen knöchernen Wiederaufbau bestimmt. Da es sich wie weiter oben erwähnt um eine eher seltene Verletzungsentität handelt gibt es bislang noch keinen „Goldstandard“ der in Frage kommenden Deckungsmöglichkeiten. Letztendlich spielen Erfahrung der Operateure und die individuelle Gesamtsituation des Patienten eine nicht zu unterschätzende Rolle in der Wahl der Therapieverfahren (Abbildung 2 ).Die chirurgischen Maßnahmen reichen dabei von der Meshgraft-Plastik bis hin zu ausgedehnten mikrovaskularisierten Muskellappen. Nach Heppert ist die Methode der Weichteilrekonstruktion von folgenden Kriterien abhängig :Geplante oder vorhandene OsteosyntheseLokalisation und Ausmaß des WeichteildefektesDurchblutungssituationCompliance des PatientenDie Planung der Weichteilrekonstruktion zum frühest möglichen Zeitpunkt (ggfls. gemeinsames Vorgehen von PC und UC bereits beim ersten Revisonseingriff) ist zwingend notwendig. Nur so ist gewährleistet, dass ein gemeinsames Revisions- und Rekonstruktionskonzept für Knochen und Weichteile generiert wird. So wird beispielsweise dem Problem der Behinderung der plastischen Weichteildeckung durch störende Fixateurmontagen begegnet. FazitDie Kenntnis der 3 Säulen der Therapie ist die Basis für die erfolgreiche Behandlung von Knocheninfekten :ChirurgieAntibiotikaAdjuvantienDie chirurgische Infektsanierung ist die Grundlage der Behandlung.Insuffiziente Chirurgie wird nicht durch den Einsatz von Antibiotika und adjuvanten Maßnahmen ausgeglichenKenntnis und Beachtung des Therapie Workflows ist unabdingbarSchritt 1: Infektberuhigung an Knochen und WeichteilenSchritt 2: WeichteilrekonstruktionSchritt 3 (individuell überlappend mit Schritt 2): Knochenrekonstruktion AbkürzungsverzeichnisCT – Computertomographieggfls. – gegebenenfallsmax. – maximalmgl. – möglichMRT – Magnetresonaztomographien-mgl. – nicht möglichPC – plastische ChirurgiePET-CT – Positronenemissionstomographie-CTUC – UnfallchirurgieWT-Defekt – Weichteildefekt AnmerkungInteressenkonflikteDer Autor erklärt, dass er keine Interessenkonflikte in Zusammenhang mit diesem Artikel hat. Bühler M Engelhardt M Schmidt HGK 2003 Septische postoperative Komplikationen 174-86 Bühler M, Engelhardt M, Schmidt HGK. Septische postoperative Komplikationen. Wien/New York: Springer; 2003. p. 174-86. Dereka XE Markopoulou CE Mamalis A Pepelassi E Vrotsos IA Time- and dose-dependent mitogenic effect of basic fibroblast growth factor combined with different bone graft materials: an in vitro study 2006 Clin Oral Implants Res 554-9 Dereka XE, Markopoulou CE, Mamalis A, Pepelassi E, Vrotsos IA. Time- and dose-dependent mitogenic effect of basic fibroblast growth factor combined with different bone graft materials: an in vitro study. Clin Oral Implants Res. 2006 Oct;17(5):554-9. 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Tabelle 1: Algorithmus der bildgebenden Verfahren bei Infektionen des Knochens

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1 1 Abbildung 1: Workflow für die Behandlung von Knocheninfektionen

2 2 Abbildung 2: Implementierung der Weichteilrekonstruktion in das therapeutische Vorgehen bei Knocheninfektionen (Kooperation UC/PC)

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