Einleitung
Die Patella ist das größte Sesambein des menschlichen Körpers und ein wichtiger Bestandteil
des Kniestreckapparats. Probleme des Streckapparats und der Patella führen oft zu
einem schlechten funktionellen Resultat nach Implantation einer Knieendoprothese und
sind ein häufiger Grund für eine Revision [6], [8], [15]. Die periprothetische Patellafraktur ([Abb. 1]) ist eine seltene Komplikation des Kniegelenkersatzes [1], [13]. Überwiegend tritt sie nach Ersatz der Kniescheibenrückfläche und nach Revisionsoperationen
auf [5], [28]. Die Behandlungsergebnisse sind problematisch, es werden hohe Komplikationsraten
v. a. nach der operativen Behandlung beschrieben [5], [7], [8], [14], [17], [23]. Viele Frakturen werden von den Patienten kaum bemerkt, bei anderen kommt es durch
die Dislokation der Fragmente zur völligen Insuffizienz des Streckapparats [10], [21]. Die traumatische Patellafraktur ohne Knieendoprothese führt im Gegensatz zur periprothetischen
Fraktur meistens zu guten Behandlungsergebnissen. Die periprothetische Fraktur unterscheidet
sich hinsichtlich Pathologie, Biomechanik und Verlauf wesentlich von der normalen
Patellafraktur, daher sind teilweise andere Therapiekonzepte als in der klassischen
Frakturversorgung anzuwenden.
Abb. 1 77-jährige Patientin, vor 6 Jahren Implantation einer Knietotalendoprothese links,
seit 8 Wochen Schmerzen am operierten Kniegelenk ohne Trauma. Es kommt eine gering
verschobene Patellafraktur zur Darstellung.
Epidemiologie
Intraoperative Patellafrakturen sind außerordentlich selten, sie wurden nach einer
übermäßigen Resektion mit zu dünner Restpatella und zu tiefen Bohrungen für die Aufnahme
des Patellaimplantats beobachtet. Nach der maßgeblichen Literatur erleiden etwa 0,6–7 %
der Patienten nach Implantation einer Knieprothese postoperativ diese Komplikation
[3], [9], [10], [16].
Die periprothetische Patellafraktur ist selten. Ohne Patellarückflächenersatz ist
die Fraktur 6× seltener als nach Rückflächenerstz. Bei vielen Frakturen ist kein Trauma
erinnerlich.
In einer großen retrospektiven Analyse der Mayo-Klinik wurde bei 12 464 Knietotalprothesen
in 0,68 % der Fälle eine periprothetische Patellafraktur diagnostiziert [22]. 44 % der Frakturen waren asymptomatisch oder die Patienten hatten nur geringe Beschwerden,
zwei Drittel der Frakturen wurden innerhalb der ersten beiden postoperativen Jahre
beobachtet ([Abb. 2] und [3]). Bei über der Hälfte der Frakturen mit einem Rückflächenersatz war das Implantat
gelockert [8]. Einige Frakturen sind zweifellos Spontanfrakturen. Nach Revisionseingriffen sind
Frakturen wesentlich häufiger. Ohne Ersatz der Kniescheibenrückfläche ist diese Fraktur
eine Rarität, so berichten Grace und Sim im Jahr 1988 über eine Frakturrate von 0,05 %
[13]. Bei einem großen Teil der Frakturen können die Patienten kein eigentliches Unfallereignis
beschreiben [22]. Es findet sich eine Zahl von Risikofaktoren [6] ([Tab. 1]).
Abb. 2 a bis c 75-jähriger Patient, Implantation einer Knietotalendoprothese links wegen Gonarthrose.
a Röntgenbild postoperativ. b 2 Jahre postoperativ Schmerzen im Kniegelenk ohne Trauma. c Nach konservativer Frakturbehandlung, Ruhigstellung in Schiene für 6 Wochen und Physiotherapie
ist der Patient nach einem weiteren Jahr beschwerdefrei, die Fraktur ist geheilt.
Abb. 3 a und b 76-jährige Patientin, Implantation einer gekoppelten Knietotalendoprothese links
bei instabilem Genu valgum. a Röntgenbild postoperativ. b 2 Jahre postoperativ Schmerzen im Kniegelenk mit aktivem Streckdefizit von etwa 15°,
die Patientin ist am Rollator sicher mobilisiert und wünscht keinen operativen Eingriff.
Die Röntgenaufnahmen zeigen eine Patellanekrose mit Fraktur und deutlicher Diastase
der Fragmente.
Tab. 1 Risikofaktoren für eine periprothetische Patellafraktur.
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Ersatz der Kniescheibenrückfläche
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Osteoporose
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Adipositas
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Osteolyse
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männliches Geschlecht
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hohe körperliche Aktivität
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Überbeweglichkeit des Kniegelenks
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zentraler Verankerungszapfen des Patellaimplantats
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zementfreie Komponente
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Revisionseingriff
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Malalignment der Patella
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Patellanekrose
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Bei den Männern ist die deutlich größere Kraft des M. quadriceps femoris als wahrscheinliche
Ursache für die größere Häufung von Frakturen anzusehen [5]. Einige Frakturen sind mit einer aseptischen Nekrose der Patella verknüpft. In der
Literatur finden sich widersprüchliche Angaben über den Zusammenhang zwischen einem
lateralen Release und der periprothetischen Patellafraktur. Scuderi [27] führte zahlreiche Patellafrakturen in seinem Krankengut auf ein laterales Release
zurück. In einer Analyse von 2008 wird diese Annahme von Meding et al. untermauert
[19], andere Autoren konnten keinen Zusammenhang zwischen einem lateralen Release und
der periprothetischen Fraktur nachweisen [5], [17], [26]. Unstrittig ist der Zusammenhang zwischen dem Malalignment und der periprothetischen
Patellafraktur. Besonders die Malrotation der Komponenten muss als wesentliche Ursache
angesehen werden [2], [9].
Einteilung der periprothetischen Patellafrakturen
Einteilung der periprothetischen Patellafrakturen
Eine einheitliche Klassifikation konnte sich bisher nicht durchsetzen ([Tab. 2]). Verbreitet sind die Einteilung von Goldberg et al. [12], Keating et al. [16] sowie von Ortiguera und Berry [22]. Daneben gibt es noch die Einteilung von Rorabeck und Taylor [25]. Diese orientiert sich an dem Frakturverlauf, der Stabilität der Fraktur und dem
Streckapparat. Für den klinischen Alltag dürfte das Schema von Ortiguera und Berry
am besten geeignet sein.
Tab. 2 Verschiedene Klassifikationen der periprothetischen Patellafraktur.
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Ortiguera and Berry
[22]
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Grad
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Beschreibung
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1
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Streckapparat intakt, Patellaimplantat nicht gelockert
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2
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Streckapparat rupturiert, Patellaimplantat nicht gelockert
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3 A
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Implantat gelockert, Restknochen erlaubt Revision
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3 B
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Implantat gelockert, Restknochen erlaubt keine Revision
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Goldberg et al.
[12]
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Grad
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Beschreibung
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1
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Fraktur in der Mitte oder am oberen Patellapol ohne Beteiligung des Implantat-Knochen-Interfaces,
des Zements oder des Streckapparats
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2
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Fraktur mit Ruptur des Streckapparats oder Beteiligung des Implantat-Knochen-Interfaces
oder Zements
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3 A
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Fraktur des unteren Patellapols mit Ruptur des Lig. patellae
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3 B
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Fraktur des unteren Patellapols ohne Ruptur des Lig. patellae
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4
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Fraktur mit Dislokation
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Keating et al.
[16]
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Grad
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Beschreibung
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1
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vertikale Fraktur, Streckapparat intakt, Patellaimplantat nicht gelockert
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2 A
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Streckapparat rupturiert, Lücke < 1 cm
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2 B
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Streckapparat rupturiert, Lücke > 1 cm
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3
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Streckapparat intakt, Patellaimplantat gelockert
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Diagnostik
Die klinische Untersuchung soll Klarheit über die Funktion des Streckapparats und
der Seitenbänder, sowie die Stabilität der Knieprothese und die Kraft der Oberschenkelmuskulatur
liefern. Üblicherweise wird die periprothetische Patellafraktur im konventionellen
Röntgenbild in 2 Ebenen und einer Tangentialaufnahme der Patella diagnostiziert. Sehr
hilfreich sind ältere Röntgenaufnahmen, um eine Patellanekrose oder Implantatlockerung
zu beurteilen ([Abb. 3]). Besonderes Augenmerk sollte auf ein Malalignment und eine Malrotation gerichtet
werden, Klarheit kann hier eine Computertomografie schaffen, ggf. muss dann ein ausgedehnter
Revisionseingriff erfolgen. Eine weiterführende Diagnostik mittels Magnetresonanztomografie
oder Szintigrafie wird nur in sehr seltenen Fällen notwendig werden. Besonders wichtig
ist ein Infektausschluss. Nach erfolgter Diagnostik sollte die Fraktur klassifiziert
werden, um die adäquate Therapie festzulegen.
Therapie
Ziel der konservativen wie operativen Behandlung der periprothetischen Fraktur ist
es, die Funktion des Streckapparats zu erhalten bzw. zu rekonstruieren [4], [5], [9], [14], [20], [21], [23]. Nach dem Schema von Ortiguera und Berry werden Typ-1-Frakturen konservativ behandelt.
Diese nicht oder kaum (> 5 mm) verschobenen Frakturen sollten für 6 Wochen mit einer
Orthese in Streckung ruhig gestellt werden [5], [21], ([Abb. 2]). Durch die konservative Behandlung soll die Dislokation der Fragmente verhindert
werden. Asymptomatische Frakturen mit intaktem Patellaimplantat bedürfen einer regelmäßigen
Befundkontrolle bei eingeschränkter Beugung des Gelenks. Ortiguera und Berry berichteten,
dass 37 von 38 Typ-1-Frakturen nach einer konservativen Behandlung mit guter Funktion
ausheilten ([Abb. 4]).
Abb. 4 a bis d 83-jährige Patientin, Implantation einer Knietotalendoprothese rechts bei Gonarthrose.
a Röntgenbild postoperativ. b 1 Jahr postoperativ ist die Patientin beschwerdefrei. c 2 Jahre postoperativ findet sich eine unverschobene Patellafraktur, die Patientin
ist asymptomatisch. d Nach einem weiteren Jahr ist die Patientin weiterhin beschwerdefrei, eine Diastase
ist nicht zu beobachten, die Frakturheilung ist fraglich.
Typ-2-Frakturen werden meistens operiert ([Abb. 5]). In der Literatur wird entweder eine partielle oder vollständige Patellektomie
[20], [21] oder eine Osteosynthese empfohlen. Es ist eine Vielzahl von Operationstechniken
beschrieben, hierbei handelt es sich aber nur um Fallbeschreibungen [1], [18]. Bei gutem Knochen können die aus der Frakturbehandlung erprobten Konzepte, wie
eine Zuggurtung oder kanülierte Schrauben, zum Einsatz kommen [4], [11], [23], [24]. Diese Behandlungskonzepte sind komplikationsträchtig, die Durchblutung der Patella
ist herabgesetzt, nach Implantation eines Retropatellarersatzes steht nur wenig Knochen
zur Verankerung des Osteosynthesematerials zur Verfügung. Die Osteosynthese der periprothetischen
Patellafraktur ist ein technisch anspruchsvoller Eingriff, der in die Hände des erfahrenen
Operateurs gehört. Die klinische Erfahrung zeigt außerdem, dass auch bei deutlicher
Dislokation der Fragmente noch eine mittelmäßige aktive Streckfähigkeit verbleibt,
da die medialen und lateralen Retinakula noch eine Kraftübertragung ermöglichen. Der
betagte, wenig anspruchsvolle Patient kommt mit dieser verbleibenden Funktion oft
gut zurecht. Nach einer Osteosynthese ist eine vorsichtige Nachbehandlung mit konsequenter
Ruhigstellung in einer Schiene erforderlich. Das Bein kann dabei in Streckung voll
belastet werden.
Abb. 5 a bis c 86-jährige Patientin, Implantation einer gekoppelten Knietotalendoprothese links
bei instabilem Genu valgum. a Röntgenbild postoperativ. b nach Sturz in der Reha zeigt sich eine dislozierte Patellafraktur mit völliger Insuffizienz
des Streckapparats. Es besteht die Indikation zur Osteosynthese. c Röntgenbild nach Anlage einer Zuggurtung und zusätzlicher McLaughlin-Cerclage zum
Schutz der Osteosynthese und des Lig. patellae.
Viele Frakturen lassen sich bei gutem funktionellem Ergebnis konservativ behandeln.
Bei einer erheblichen Diastase der Fragmente, einer Lockerung der Patellakomponente
oder einem insuffizienten Streckapparat besteht die Indikation zur Operation.
Alle Frakturen mit einem rupturierten Streckapparat oder einer Fragmentdislokation
über 5 mm stellen üblicherweise eine Indikation zur operativen Revision dar. Diese
Eingriffe sind komplikationsträchtig. Die Behandlungskonzepte der Typ-3-Frakturen
richten sich nach der Knochenqualität und dem Ausmaß der Dislokation. Bei geringer
Dislokation des Types 3A ist es sinnvoll, die Frakturheilung durch Ruhigstellung in
Streckung abzuwarten und nach sicherer Konsolidierung die Patellakomponente zu revidieren.
Bei erheblicher Diastase mit rupturiertem Streckapparat wird eine Osteosynthese und
die spätere Revision des Rückflächenersatzes oder die Patellektomie mit Rekonstruktion
des Streckapparats notwendig werden [5], [23]. Die gleichzeitige Osteosynthese mit Austausch der Patellakomponente wird nicht
empfohlen [7]. Die 3B-Frakturen sind v. a. bei Osteonekrosen oder nach Revisionseingriffen der
Patella zu beobachten. In der Regel ist bei diesen Frakturen kaum noch Knochen vorhanden,
sodass eine Osteosynthese nur selten erfolgreich sein wird. Die Entfernung des Rückflächenersatzes
und eine Modellierung der verbleibenden Patella bei gleichzeitiger Rekonstruktion
des Streckapparats ist empfehlenswert. Die Patellektomie sollte wegen der weiteren
Schwächung des Streckapparats mit Zurückhaltung erfolgen. Bei vollständiger Nekrose
der Patella mit weitgehender Fragmentation des Knochens kann die frühe Patellektomie
erwogen werden. Sollte der Streckapparat nicht primär zu rekonstruieren sein, muss
über den Einsatz eines Allografts nachgedacht werden [5], [21].
Vorbereitung zur Operation
Vorbereitung zur Operation
Präoperativ sollte eine ausführliche Aufklärung des Patienten über die hohen Komplikationsraten
erfolgen. Auch bei scheinbar festem Patellarückflächenersatz sollte ein neues Implantat
zur Verfügung stehen, da möglicherweise ein beschädigtes Polyäthylen gewechselt werden
muss. Außerdem sollte die Möglichkeit eines Prothesenwechsels bei fehlpositionierten
Implantaten besprochen werden. Patient und Operateur sollten nicht nur für eine Osteosynthese,
sondern auch für einen Revisonseingriff bis hin zum Prothesenausbau oder -wechsel
vorbereitet sein.
Operation
Für die Hautinzision sollte möglichst je nach Ausmaß und Beschaffenheit der Fraktur
der alte Zugang für Knietotalendoprothese genutzt werden. Neue Inzisionen am Knie
bergen immer die Gefahr der Hautnekrose in sich. Die Fraktur kann über die Lücke im
Streckapparat dargestellt werden. Ansonsten kann der klassische anteromediale Zugang
wie für die Knieendoprothesenimplantation verwendet werden. Alle Komponenten der Knieprothese
werden auf Verschleiß und Lockerung überprüft, davor sollte eine Biopsie zur mikrobiologischen
Untersuchung entnommen werden. Die Reposition der Fraktur sollte im Bildwandler kontrolliert
werden ([Abb. 6]). Bei der klassischen Zuggurtung [24] ist darauf zu achten, dass die beiden längsverlaufenden Kirschner-Drähte ventral
des Patellaimplantats platziert werden und nicht das Implantat oder den Zement beschädigen.
Kleine, nicht anatomisch zu fixierende Fragmente sollten entfernt und der Streckapparat
genäht werden. In ausgewählten Fällen kann eine McLaughlin-Cerclage zusätzlich den
Streckapparat schützen ([Abb. 5]). Ausgebrochene Zementfragmente müssen sorgfältig entfernt werden, um einen 3-Körper-Verschleiß
zu vermeiden. Erscheint der Erhalt der Patella nicht sinnvoll, wird man sich zur Patellektomie
entschließen. Die verbleibenden Sehnenreste lassen sich i. d. R. nicht mehr zu einem
funktionsfähigen Streckapparat rekonstruieren, sodass ein Allograft notwenig sein
kann. Mit Allografts werden zumindest kurzfristig gute klinische Resultate erzielt
[21].
Abb. 6 Reposition und intraoperative Bildwandlerkontrolle der Fraktur von [Abb. 5].
Nachbehandlung
Die Nachbehandlung muss individuell gestaltet werden, feste Schemata können nicht
empfohlen werden. In den meisten Fällen ist es sinnvoll, das Knie für 6 Wochen in
einer Schiene in Streckstellung zu fixieren und nur für eine passive Übungsbehandlung
bis maximal 60° aus der Schiene zu nehmen [5], [21]. Der Patient kann mit in Streckung angelegter Schiene unter Teilbelastung laufen.
Größere Rekonstruktionen, wie ein transplantierter Streckapparat, verlangen im Einzelfall
nach sorgfältig abgestimmten Rehabilitationsplänen.
Resultate
Die periprothetische Patellafraktur ist ein seltenes Ereignis. In der Literatur finden
sich nur wenige publizierte Serien mit größeren Fallzahlen, Keating et al. [16] haben über eine Serie von 177 periprothetischen Patellafrakturen berichtet und dabei
eine besonders hohe Rate an schlechten Ergebnissen nach operativer Behandlung gefunden
([Abb. 7]). Es fanden sich relativ viele Pseudarthrosen und Infektionen bei den operierten
Patienten. Auch andere Publikationen beschreiben diese Beobachtung [15], [17], [22], so werden nach Osteosynthesen bis zu 90 % Pseudarthrosen gesehen [8].
Abb. 7 a bis g 70-jährige Patientin mit schwerer Gonarthrose rechts. a Präoperativ. b 1 Woche postoperativ. c 19 Monate postoperativ stürzt die Patientin auf das gebeugte Kniegelenk. d Frühversagen der Zuggurtung nach 10 Tagen. e Erneute Reposition und Zuggurtung der periprothetischen Patellafraktur mit anschließender
Gipsruhigstellung für 6 Wochen. f 1 Jahr nach der Reosteosynthese. g 2 Jahre nach der Reosteosynthese Implantatentfernung. Gute Funktion der Knietotalendoprothese
bei voller aktiver Streckfähigkeit.
Die operative Behandlung der periprothetischen Patellafraktur ist komplikationsträchtig
und erfordert große operative Erfahrung.
Die Resultate der konservativen Behandlung, die allerdings nur bei unverschobenen
oder kaum dislozierten Frakturen und intaktem Streckapparat indiziert ist, führen
zu wesentlich besseren funktionellen Ergebnissen [23], [27]. Ortiguera [22] berichtet über 97 % gute Ergebnisse nach konservativer Behandlung. Keating et al.
[16] beschreiben, dass sie nach konservativer Behandlung der periprothetischen Patellafraktur
nur in seltenen Fällen ein Streckdefizit sahen. Besonders problematisch waren die
Resultate, wenn gleichzeitig die Patellarsehne rekonstruiert werden musste, Goldberg
et al. [12] räumen dann ein, 71 % schlechte Ergebnisse beobachtet zu haben. In allen Arbeiten
wird, wann immer möglich, daher die konservative Frakturbehandlung empfohlen.
Diskussion
Die periprothetische Patellafraktur ist in den meisten Fällen nicht die Folge eines
echten Traumas, nur wenige Patienten geben an, dass sie auf das gebeugte Knie gefallen
seien. Viele Frakturen sind Zufallsbeobachtungen und bedürfen meist keiner operativen
Behandlung. Die konservative Behandlung führt bei geringer Dislokation der Fragmente
und erhaltenem Streckapparat zu guten funktionellen Ergebnissen. Die operative Behandlung
ist außerordentlich komplikationsträchtig und sollte nur mit großer Zurückhaltung
durchgeführt werden ([Tab. 3]). Die schlechten Ergebnisse vieler operativ versorgter Patellafrakturen dürften
u. a. die Folge der schlechten Vaskularisation der operierten Kniescheibe sein. Malalignment
und Malrotation als wichtige Teilursachen der Patellafraktur können meistens bei der
Frakturversorgung nicht korrigiert werden, was die Patella zusätzlich gefährdet. In
jüngster Zeit wurden Formplatten für die Patella für winkelstabile Osteosynthesen
entwickelt. Ob diese neuen Implantate die Ergebnisse verbessern bleibt abzuwarten.
Bisher wurden noch keine Resultate publiziert.
Tab. 3 Kontraindikationen für eine Operation modifiziert nach Nelson [21].
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unverschobene Fraktur
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asymptomatische Fraktur
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vertikale Frakturen
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Frakturen mit intaktem Streckapparat, festem Patellaimplantat und guter Funktion
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Frakturen mit intaktem Streckapparat und gelockertem Patellaimplantat bei noch guter
Funktion, die Revision der Patella sollte nach der Frakturheilung erfolgen
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