A L L G E M E I N E O P E R AT I O N S A N L E I T U N G

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O r t h o f i x Fi x a t e u r E x t e r n e Allgemeine Operationsanleitung Von Dr. Anthony Goldberg MBBS, MRCS, MPharm, FFPM, und Dr. John Scott MA, FRCS

A LWAYS I N N OVAT I N G

I N H A LT

Seite

KNOCHENHEILUNG UND DIE ROLLE DER EXTERNEN FIXATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mechanische Gesichtspunkte der Frakturheilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Frühe Externe Fixation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Konzept der Dynamisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ORTHOFIX DYNAMISIERUNG

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DIE ORTHOFIX PHILOSOPHIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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KLINISCHE INDIKATIONEN

Trauma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Frakturen der langen Röhrenknochen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Artikuläre und periartikuläre Frakturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beckenfrakturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Frakturen der kleinen Knochen von Hand und Fuß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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In der Orthopädie und Wiederherstellungschirurgie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Techniken mit Kallus-Manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verzögerte Heilung / Pseudathrose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arthrodese (Gelenkfusion) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arthrodiatase (Artikulierende Gelenkdistraktion) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weichteilkorrekur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

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Monolaterale Fixateure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Ring Systeme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

ORTHOFIX KNOCHENSCHRAUBEN: SCHRAUBEN-KNOCHEN KONTAKTFLÄCHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Standard Orthofix Schrauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Orthofix OsteoTite (Hydroxylapatit-beschichtete) Schrauben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Orthofix XCaliber Knochenschrauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ZUSÄTZLICHES EQUIPMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Das Fragment Fixations System (FFS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Röntgenraster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Repositinszangen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Mikrometer Korrekturgerät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Wechselklemmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Schrauben Cutter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 PRÄOPERATIVE PLANUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 GRUNDLEGENDE OPERATIONSTECHNIKEN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Technik der Schraubeneinbringung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Technik des Draht-Einsatzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Durchführung einer Osteotomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 POST-OPERATIVES MANAGEMENT

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Schraubenpflege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gewichtsbelastung und Dynamisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ambulante Nachbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fixateur Entfernung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

REINIGUNG, DESINFEKTION, STERILISATION UND WARTUNG DES INSTRUMENTARIUMS

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REFERENZEN UND LITERATURVERZEICHNIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 ORTHOFIX MANUALE UND OP-TECHNIKEN KURZ UND BÜNDIG

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MECHANISCHE GESICHTSPUNKTE DER FRAKTURHEILUNG

Steifheit zu bieten wie es die interne Fixation mittels Platten und Schrauben bot, die Therapie der Wahl bei Frakturen der langen Röhrenknochen war. Doch auch der steifste Fixateur externe wird immer eine minimale Bewegung zulassen. Man ging davon aus, dass die optimale primäre Knochenheilung nur dann erreicht wird, wenn die Bewegung an der Frakturstelle weniger als 5-10 Mikrometer beträgt. Auch mit sehr steifer externer Fixation überschreitet diese Beweglichkeit häufig 10 Mikrometer, sodass mit dieser Ausrüstung keine primäre Knochenheilung auftritt. Andererseits verfügten diese ersten Modelle über eine kompromisslose Steifigkeit, die, so wertvoll sie auch in den frühen Phasen der Knochenheilung war, keinen externen Brückenkallus entstehen ließ. Somit unterstützten diese konventionellen externen Fixateure weder die primäre Knochenheilung noch die externe Kallusbildung optimal, was zu einer verlängerten Heilungsdauer und einer gesteigerten Inzidenz von Non-Union führte. Diese Eigenschaften, zusammen mit der Furcht vor einer Infektion entlang der Pinkanäle, waren verantwortlich für die verständlicherweise reservierte Einstellung, die viele Chirurgen gegenüber der externen Fixation hatten.

Der renommierte Chirurg und Lehrer, Alan Apley eröffnete eine seiner Vorlesungen für gewöhnlich mit der Frage: „Warum heilen Frakturen?“ Nach einer angemessenen Pause antwortete er: „Frakturen heilen, weil der Knochen gebrochen ist!“ So vereinfachend das klingen mag ist es doch zweifellos wahr. Die Fraktur eines langen Knochens wie der Tibia löst eine Reihe von Ereignissen an der Bruchstelle aus. Der Heilungsprozess wird dadurch eingeleitet. Die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Frakturheilung, können wie folgt zusammengefasst werden (Kenwright und Richardson 2000): • An der Frakturstelle muss wachstumsfähiger Knochen ohne größeren Defekt vorhanden sein. • Das umgebende Weichteilgewebe muss ausreichend vaskularisiert sein. • Es darf keine Infektion vorliegen. • Die mechanischen Umstände müssen den verschiedenen Phasen der Frakturheilung entsprechen. Die Phasen der Knochenheilung sind hinreichend bekannt. Unmittelbar nach der Verletzung bildet sich an der Frakturstelle ein Hämatom. Entzündungszellen wandern ein und organisieren das Hämatom in Granulationsgewebe um, was eine primäre Kallusbildung darstellt. Ein gewisses Maß an Stabilität ist in dieser frühen Phase notwendig, um die Integrität des Hämatoms aufrechtzuerhalten. Die Heilung setzt sich dann in direkter (primärer) Knochenheilung, indirekter (sekundärer) Knochenheilung oder einer Kombination aus beiden fort, abhängig von den vorherrschenden mechanischen Bedingungen. Bei der direkten (primären) Knochenheilung durchwachsen Osteone die Frakturlinie, an der die Fragmente in direktem Kontakt stehen. Diese Heilungsform wird bei einer extrem rigiden Fixation beobachtet wie man sie mittels Platten und Schrauben erreicht, wo jegliche Bewegung der Frakturenden gegeneinander unterbunden ist. Der Prozess der primären Knochenheilung erfolgt langsam und geht nicht mit der Bildung von äußerem Brückenkallus einher. Unter diesen Umständen stellt sich die normale Belastbarkeit des Knochens nur verzögert wieder her, da sie eines vollständigen Umbaus des Knochens bedarf, was für gewöhnlich einen sehr langwierigen Prozess darstellt. Die Durchbauung kann mehr als ein Jahr dauern und Refrakturen und zeitabhängige Osteolysen sind bekannte Komplikationen. Indirekte Heilung entsteht dann, wenn zwischen den Knochenenden eine gewisse Beweglichkeit gegeben ist und sich infolgedessen Brückenkallus bildet, um die Bewegung zwischen den Fragmenten einzudämmen. Dieser äußere Kallusmantel bietet exzellenten Halt, sodass Frakturen, die auf diese indirekte Art und Weise heilen, bei fortschreitender Reifung des Kallus schnell wieder an Festigkeit gewinnen. Der eigentliche Umbau erfolgt dann in einem Knochen, der bereits wieder physiologischen Belastungen gewachsen ist.

DAS KONZEPT DER DYNAMISIERUNG Heutzutage ist es allgemein anerkannt, dass eine gewisse Bewegung zur externen Kallusbildung vonnöten ist. Bei Femurfrakturen, die unter Zug und ohne Schiene behandelt werden (wie es üblich war), treten in den ersten Tagen nach dem Trauma an der Bruchstelle Makrobewegungen auf (Lippert 1974), die zu erheblicher Kallusproduktion führen. Auch in einem Gips besteht für die Fraktur gewisse Bewegungsfreiheit in den ersten Tagen nach dem Unfall und Frakturen der Tibia, die auf diese Weise und unter frühzeitiger Belastung behandelt werden, heilen oftmals mit beträchtlicher Kallusbildung (Sarmiento 1989). Auch bei Frakturen, die einer ständigen zyklischen Mikrobewegung ausgesetzt sind, wie z.B. Rippenfrakturen, die den Atemexkursionen unterliegen, tritt eine starke Kallusbildung auf. Im Gegensatz dazu wird bei einer Kombination von externer mit interner Fixation oder sehr rigider interner Fixation mittels Platte und Schrauben die Bewegung zwischen den Frakturfragmenten behindert und die Entstehung von externem Kallus reduziert oder vollständig unterbunden. Wie zuvor beschrieben ist die externe Fixation an sich oftmals ziemlich steif, um die entsprechende Festigkeit aufzubieten, die benötigt wird, um die Verkürzung bei Frakturen der langen Röhrenknochen aufrechtzuerhalten und der Entwicklung einer Malunion vorzubeugen. Diese Steifheit steht dem natürlichen Stimulus zur Kallusbildung entgegen. Wie wir noch sehen werden, bietet aber die externe Fixation Möglichkeiten, kontrollierte Belastung auf die Frakturstelle zu bringen. Diese Fähigkeit erkannte Giovanni De Bastiani, zunächst Professor der Physiologie in Padua und anschließend Professor der Orthopädie an der Universität von Verona. Er nannte sie Dynamisierung. Den Begriff Dynamisierung benutzte De Bastiani ursprünglich, um die progressive Belastung der Frakturstelle ab einem bestimmten Punkt im Heilungsverlauf zu beschreiben. Heute existieren eine Reihe experimenteller Arbeiten, die belegen, dass verschiedene Arten von Bewegung in bestimmten Abschnitten des Heilungsprozesses besonders hilfreich sind, und dass der Begriff der Dynamisierung auch auf diese ausgeweitet werden sollte. Die beiden wichtigsten Bewegungsarten sind: • Zyklische Mikrobewegung • Progressive Belastung

FRÜHE EXTERNE FIXATION In der Vergangenheit war externe Fixation nur komplizierten Frakturtypen vorbehalten, insbesondere solchen mit schweren begleitenden Weichteilverletzungen. Dies ist größtenteils der zur Verfügung stehenden Ausrüstung anzulasten, die zur damaligen Zeit schwer, sperrig sowie umständlich und langwierig zu montieren war. Darüber hinaus wurden diese ersten Geräte zur externen Fixation mit der Zielsetzung eingesetzt, dasselbe Maß an

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Zyklische Mikrobewegung Bei einer experimentellen Studie an der Tibia von Schafen erbrachten leichte Mikrobewegungen zu einem frühen Zeitpunkt nach der Osteotomie eine Verstärkung der externen Kallusbildung (Goodship und Kenwright 1985). Diese Studie benutzte kurze Perioden von axialen zyklischen Bewegungen (500 Zyklen mit 30% Belastung täglich über eine Dauer von 17 Minuten), die kurz nach der Verletzung einsetzten. Diese und andere Studien haben gezeigt, dass sowohl das Ausmaß der Belastung als auch das Timing bei der Anwendung der zyklischen Mikrobewegung entscheidend sind. Hinsichtlich des Belastungsausmaßes zeigte sich, dass, während 30% Belastung zur gewünschten Verstärkung der Kallusbildung führten, sowohl zu starke (60%) als auch zu niedrige (5%) Belastung die Heilung behinderte. Hinsichtlich des Timings ergab sich, dass die Heilung behindert wurde, wenn man mit der Anwendung der Mikrobewegungen erst 6 Wochen nach der Osteotomie begann.

Den entscheidenden Beitrag der zyklischen Mikrobewegungen zum gesamten Heilungsverlauf hat eine klinische Studie überzeugend demonstriert (Kenwright et al 1991). Diese Studie schloss 82 Patienten mit Tibiafrakturen ein, von denen je eine Hälfte zufallsverteilt mit einem rigiden externen Fixateur versorgt wurde und die andere Hälfte einen Fixateur bekam, mit dem ab dem 7. Tag nach der Fraktur zyklische Mikrobewegungen ausgeführt werden konnten. Wie in der nebenstehenden Abbildung ersichtlich, heilten die Frakturen, die frühzeitig den zyklischen Mikrobewegungen ausgesetzt wurden, signifikant schneller als solche, die über den gesamten Zeitraum mit dem steifen Fixateur behandelt wurden.

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Progressive Belastung Es hat sich ebenso herausgestellt, dass das kontrollierte Sintern des Kallus am Frakturspalt bei Gruppen von experimentellen Frakturen, die mit einer externen Fixation behandelt wurden, eine schnellere Wiederherstellung der Festigkeit des Knochens nach sich zieht. Wie bereits erwähnt, war diese Technik in der Literatur ursprünglich als „Dynamisierung“ beschrieben, sie unterscheidet sich aber grundlegend von der kontrollierten frühzeitigen zyklischen Mikrobewegung, die zuvor besprochen wurde. Der Verschluss des Frakturspalts ist ein Ergebnis der Progressiven Belastung und sobald die Frakturstelle von verknöchertem Kallus überbrückt ist, nimmt die zyklische Mikrobewegung rapide ab (Richardson et al 1995). Genau diese Reduktion der Mikrobewegung ermöglicht das Überleben der Osteoblasten im Frakturspalt. Progressive Belastung unterstützt somit den Reifungsprozess des externen Kallus. Der Weg ist nun frei für die vollständige Verknöcherung des Kallus und die Phase 3 des Heilungsprozesses beginnt.

Obwohl die idealen mechanischen Bedingungen für ein Remodelling noch nicht zur Gänze verstanden werden, scheint es, dass eine gewisse Belastung vonnöten ist, um die normalen mechanischen Eigenschaften des Knochens wiederherzustellen.

DIE STADIEN DER FRAKTURHEILUNG Kallusbildung. Stimulus: Zyklische Mikrobewegung

Fraktursteifheit

Kallusreifung. Stimulus: Progressive Belastung

Zeit Entzündung. Maßgabe: Stabilität

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O R T H O F I X DY N A M I S I E R U N G

Der klassische Orthofix Dynamische Axial Fixateur (10000 Serie), auch „DAF“ genannt, wurde von De Bastiani konstruiert, um an einem angemessenen Punkt im Heilungsverlauf die Axialkräfte im externen Rahmen entriegeln zu können und progressive Belastung auf die Frakturstelle auszuüben. Dieses Ziel wurde erreicht, indem der Körper oder Zylinder des Fixateurs aus zwei Stücken konstruiert wurde, von denen eines im anderen axial gleiten kann. Die zwei Komponenten des Körpers wurden miteinander verriegelt, indem die Zentrale Feststellschraube festgezogen wurde, sodass sich, direkt nachdem der Fixateur angebracht wurde, eine einzige steife Einheit ergab, bis entschieden wurde, die Fraktur zu „dynamisieren“.

De Bastiani empfahl, diese „Dynamisierung“ unmittelbar nach dem Nachweis von erstem Kallus durchzuführen. Aus physiologischen Studien wusste er, dass die natürlichen Kräfte zur Heilung beitrugen, sobald sich Kallus bildete. Normalerweise zeigte sich der erste Kallus nach ca. 2-6 Wochen. Wir haben bereits gesehen, dass es sich hierbei, obwohl die Technik in der Literatur als „Dynamisierung“ bekannt wurde, tatsächlich aber um den Prozess der Progressiven Belastung der Frakturstelle handelte, der zum Verschluss des Frakturspalts führte.

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O R T H O F I X DY N A M I S I E R U N G

Bei einigen extremen Trümmerbrüchen sah man aus Furcht vor einem Kollaps der Fraktur mit Verkürzung davon ab, die Fraktur zu „dynamisieren“, trotz des röntgenologischen Nachweises von Kallus an der Frakturstelle. Um auch solche Frakturen Bewegung auszusetzen ohne die ständige Sorge vor einem Kollaps, wurde der Dyna-Ring entwickelt. Dieser Ring mit Silikon-Federung konnte an dem Vaterteil des Fixateur-Körpers, ca. 2mm unter dem Rand des Mutterteils befestigt werden. Wurde nun die zentrale Feststellschraube gelöst, so ergaben sich nicht mehr und nicht weniger als 2 mm Bewegungsfreiheit zur Belastung, was für den nötigen Stimulus ohne Gefahr des Kollapses sorgte. Die ersten Ergebnisse mit dem Dynamischen Axial Fixateur machten Mut und zeigten darüber hinaus eine geringe Inzidenz von Infektionen entlang des Pinkanals sowie eine niedrige NonUnion Rate (DeBastiani et al 1984; Foxworthy and Pringle 1995; Wallace und Howard 1993). Nun da wir wissen, dass zyklische Mikrobewegungen in den frühen Heilungsstadien und progressive Belastung erst später eine entscheidende Rolle spielen, mag man sich fragen, warum dann der original Orthofix Dynamische Axial Fixateur so erfolgreich war, bot er doch keine zyklischen Mikrobewegungen. Die Antwort ist einfach. Er bot frühe zyklische Mikrobewegungen ebenso wie spätere progressive Belastung. Dies bewerkstelligte man, indem man die Patienten dazu aufforderte, sobald wie möglich, für gewöhnlich nicht mehr als eine Woche nach dem Anbringen des Fixateurs, diesem Teilbelastungen auszusetzen. Diese Druckbelastung führte zu einer minimalen Biegung der Schraubenschäfte, die unmittelbar zu ihrer geraden Ausgangsposition zurückkehrten, sobald die Belastung von der verletzten Extremität genommen war und der Fuß den Boden verlassen hatte. Somit führte einfaches Gehen auf dem geschlossenen Fixateur zu effektiven zyklischen Mikrobewegungen im Frakturgebiet.

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Entwicklung des ProCallus Fixateurs Mit wachsendem Einblick in das Prinzip der Dynamisierung und ihren Komponenten sah man ein, dass der klassische Dynamische Axial Fixateur verbessert werden konnte. Die Veränderungen erlaubten zum einen zyklische Mikrobewegungen zu einem früheren Zeitpunkt im Heilungsprozess, sogar noch bevor der Patient teilbelasten konnte, und boten zum anderen eine einheitlichere und verlässlichere Form der zyklischen Mikrobewegungen. Das war der neue Orthofix ProCallus Fixateur. Obwohl der Körper noch immer aus zwei Komponenten besteht, verschieben sie sich nun eher gegeneinander in einer Führung als dass sie ineinander stecken. Das verringert die Möglichkeit einer Blockierung, wenn die zentrale Feststellschraube einmal geöffnet wird um eine progressive Belastung zu erreichen.

Ein Federmechanismus für Mikrobewegungen wurde eingebaut, der auch bei geschlossener zentraler Feststellschraube funktioniert. Die Steckverbindungen des Aktuators passen in die Nockenbolzenhülsen des Fixateurs. Ist die Mirkobewegungs-Sperrschraube gelöst und der Aktuator eingesteckt, resultiert eine volle Vor- und Zurückbewegung des Hebels am Aktuator in 2mm kontrollierter zyklischer Mikrobewegung am Fixateurkörper. Das Ausmaß der Bewegung am Frakturspalt hängt von der Steifheit des Systems (z.B. der Anzahl der Schrauben, Knochen-Fixateur-Abstand) und dem Widerstand von Kallus und Weichteilen ab. Das bedeutet, dass zyklische Mikrobewegungen von nun an täglich auf die Frakturstelle angewandt werden können und das schon ab einem sehr frühen Stadium, in dem der Patient noch ans Bett gefesselt ist und noch nicht belasten kann. Sobald der Patient belasten kann, wird der Aktuator dauerhaft entfernt und die Mikrobewegungs-Feststellschraube geöffnet, wobei die zentrale Dynamisierungsschraube noch geschlossen bleibt, sodass die Belastung an sich für die nötigen Mikrobewegungen an der Frakturstelle sorgt ohne das Risiko eines Fraktur-Kollaps. Wird eine progressive Belastung der Bruchstelle angestrebt, löst man einfach die zentrale Feststellschraube.

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O R T H O F I X DY N A M I S I E R U N G

Das empfohlene Protokoll in der Anwendung des ProCallus Fixateur sieht aus wie folgt: Ein Protokoll zur phasengebundenen Dynamisierung ENTWICKELT ZUR UNTERSTÜTZUNG DES NATÜRLICHEN KNOCHENHEILUNGSPOTENTIALS Zeitraum ab der Fraktur Tag 1-7

Heilungsphase

Physiologische Erfordernisse

Fixateureinstellung

Initiale Regenerationsphase: Patient bettlägerig oder ohne Gewichtsbelastung

Stabilität

• Zentrale Feststellschraube GESCHLOSSEN • Mikrobewegungs-Feststellschraube GESCHLOSSEN

Kallusformation:

Ab Tag 1-7 und fortgesetzt bis in Woche 3-6

(a) Patient nicht belastet oder nur teilweise bis 20kg

(b) Teilbelastung mit 20kg oder mehr oder Vollbelastung

Ab Woche 3-6

Kallusreifung: Die Fraktur wird stabiler, Teil oder Vollbelastung

Zyklische Mikrobewegung

• Zentrale Feststellschraube GESCHLOSSEN • Mikrobewegungs-Feststellschraube GELÖST

• Einsatz des Aktuators

Der Aktuator kommt täglich 10 Minuten (ein voller Zyklus alle 2 Sekunden) über 2-3Wochen oder bis zur Teilbelastung von 20 kg zum Einsatz. AKTUATOR MUSS NACH JEDER BEHANDLUNGSEINHEIT ENTFERNT WERDEN

• Zunehmende Belastung

Aktuator wird nicht eingesetzt, sobald der Patient mit 20 kg belastet werden kann und sollte fortan dauerhaft entfernt werden.

Progressive Belastung

• Zentrale Feststellschraube GELÖST

Dynamisierung mit dem XCaliber Fixateur Der XCaliber Fixateur wird entweder mit einer statischen oder einer dynamischen Kompressions-Distraktionseinheit bestückt. Die statische Einheit ermöglicht die einfache Kompression oder Distraktion der Fraktur. Die dynamische Einheit verfügt über einen Federmechanismus, sodass unter Belastung bei offener zentraler Feststellschraube zyklische Mikrobewegungen an der Frakturstelle auftreten. Zu gegebener Zeit kann progressive Belastung auf die Fraktur gebracht werden, indem die Kompressions-Distraktionseinheit entfernt wird.

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D I E O R T H O F I X P H I LO S O P H I E

Die Entwicklung und Verfeinerung des Orthofix Systems zur Externen Fixation, wie zuvor beschrieben, verdeutlicht die grundlegende Orthofix Philosophie, die Design und Entwicklung aller Produkte bestimmt hat. In einem Satz zusammengefasst: „Respekt vor dem natürlichen physiologischen Prozess der Frakturheilung und seine optimale Unterstützung“. Im Folgenden ist die Art und Weise beschrieben, auf die wir dieser Maxim Rechnung zu tragen suchen: • Die Schrauben werden auf beiden Seiten und entfernt von der Fraktur im Knochen verankert.

Minimale Beeinflussung der Frakturstelle und exzellente Stabilität in der initialen Phase nach der Fraktur

• Der Orthofix ist in seiner Steifheit hier vergleichbar mit dem Doppelrahmen- Hoffmann-Vidal Fixateur (Aro und Chao 2000), und kontrolliert seitliche Biegung und Torsionskräfte in der ersten Behandlungsphase. Diese Stabilität erhält er teils durch die identische Ausrichtung des Fixateurkörpers zur langen Achse des behandelten Knochens, teils durch die immanente Steifheit des Geräts an sich und seiner Schrauben und teils aufgrund der Schraubengeometrie. Die Möglichkeit, den Körper im steifen Modus zu arretieren und somit eine frühzeitige Mobilisierung und Belastung zu ermöglichen, fördert den Knochenstoffwechsel. Das Resultat ist, eine Organisation des Hämatoms unter bestmöglichen Bedingungen zu gewährleisten und die Entstehung der initialen, externen Kallusmanschette zu ermöglichen.

Stimulation von Bildung und Reifung des Brückenkallus durch Applikation mechanischer Stimuli am Frakturspalt zum angemessenen Zeitpunkt im Heilungsverlauf

Die Hauptprobleme externer Fixation, die auch verhindert haben, dass das Verfahren die interne Fixation bei vielen Indikationen verdrängt, sind die Infektionen der Pinkanäle und eine Lockerung der Pins. Das Design der Orthofix Schrauben ist eines der Hauptmerkmale des Systems und spielt eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung Pin-assoziierten Probleme. Das Thema wird im Folgenden separat behandelt.

Minimierung von Komplikationen

Zuletzt darf die Anwenderfreundlichkeit mit der der Orthofix an- und abgebaut werden kann nicht unerwähnt bleiben. Dies ist besonders relevant im Schockraum, wo man sich regelmäßig multiplen Traumata gegenübersieht. Der ProCallus Fixateur ist in Minuten angebracht (durchschnittlich 20-30 Minuten, wenn man sich mit der Technik vertraut gemacht hat), was auch verkürzte Anästhesiezeiten bei diesen schwerverletzten Patienten bedeutet. Aufgrund des konischen Zuschnitts der Schrauben können sie problemlos ambulant entfernt werden meist gänzlich ohne Vollnarkose oder Lokalanästhesie.

Kürzere Lernkurve; Erleichterung der Applikation; Erleichterung der Demontage

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TRAUMA 1. Frakturen der langen Röhrenknochen

Obwohl die externe Fixation ursprünglich für die Routinebehandlung von Frakturen der langen Knochen von oberer und unterer Extremität entwickelt wurde, erachten sie heute nur wenige als Methode der Wahl bei einfachen Frakturen von Tibia oder Femur. In diesen Situationen wird meist die Marknagelung als Standardprozedur angesehen. Da externe Fixation nicht die Frakturstelle beeinträchtigt, war und ist sie meist noch empfohlenes Verfahren bei offenen Brüchen von Tibia und Femur. Dennoch hat sich hier in den letzten Jahren die Marknagelung mehr und mehr verbreitet und wird regelmäßig zur Behandlung von offenen Frakturen 2. Grades eingesetzt. Trotzdem bleibt die Behandlung von Frakturen 3. Grades größtenteils die Domäne der externen Fixation. Die Marknagelung der Tibia erzielt nicht immer optimale Ergebnisse, da eine hohe Inzidenz von chronischen Knieschmerzen und Behinderung in der Literatur belegt ist (Court-Brown et al 1997; Dogra et al 2002; Skoog et al 2001; Wallace und Howard 1993). Der signifikanteste Beitrag, den die externe Fixation im Allgemeinen und die Orthofix Externe Fixation im Speziellen zur Traumabehandlung macht, liegt in der Behandlung von Polytraumatisierten mit Femurfrakturen. Ein entscheidendes Kriterium ist hier die Geschwindigkeit, da Femurfrakturen, die nicht innerhalb der ersten 24h stabilisiert sind bei solchen Patienten mit erheblich erhöhter Mortalität und Morbidität einhergehen. Die Geschwindigkeit, in der der Orthofix Fixateur unter diesen Umständen angebracht werden kann, hatte entscheidenden Einfluß auf die Überlebensraten bei Polytrauma (Brug et al 2000).

2. Artikuläre und periartikuläre Frakturen

Offene Reposition und Interne Fixation (ORIF) mit Platten und Schrauben wird weithin bei Frakturen in und um die Gelenke praktiziert. Bei Hochenergie-Frakturen wurde diese Methode regelmäßig in Frage gestellt durch tiefe Infektionen und Nekrosen der über dem Implantat liegenden Gewebsschichten und manchmal endete das Szenario in einer Amputation der betroffenen Extremität. Das ist eine inakzeptable Situation und es gibt momentan einen Trend zum Einsatz von minimal invasiven Techniken um die Gelenkanatomie wiederherzustellen, gleichzeitig optimale Stabilität zu gewährleisten und optional das Gelenk früh zu mobilisieren. Orthofix monolaterale Fixation ist in der Lage, allen diesen Anforderungen gerecht zu werden. Durch Module, die nach dem Baukastenprinzip zur Standartausrüstung hinzugefügt werden können, in Verbindung mit dem Orthofix Fragment Fixations System (siehe S. 45), das die perkutane Rekonstruktion der Gelenkflächen ermöglicht. Da eine Überbrückung des Gelenkes selten vonnöten ist, kann die Funktion des Gelenks oftmals während der gesamten Behandlungszeit aufrechterhalten werden. Ist die Überbrückung des Gelenks unvermeidbar, z.B. bei stark gesplitterten Brüchen der distalen Tibia, des Handgelenks oder des Ellenbogens können die Fixateure entriegelt werden um eine frühfunktionelle Therapie ab einem angebrachten Zeitpunkt im Behandlungsablauf zuzulassen. Diese Frakturen können auch mit dem Orthofix Sheffield Ring Fixateur in Verbindung mit dem Fragment Fixations System behandelt werden.

3. Beckenfrakturen

Beckenfrakturen sind lebensbedrohliche Verletzungen. Liegt eine anteriore Instabilität vor, unabhängig davon, ob diese mit posteriorer Instabilität einhergeht oder nicht, muss umgehend eine anteriore Stabilisierung erreicht werden, um das Volumen des Beckens zu reduzieren und eine Blutung zu stoppen. Das Orthofix Link System wurde zur schnellen Applikation unter diesen Umständen entwickelt (siehe Manual 8 „Becken-Applikationen“).

4. Frakturen der kleinen Knochen von Hand und Fuß

Frakturen von Metakarpalen und Metatarsalen sowie den Phalangen von Hand und Fuß sind mit den Orthofix Minifixateuren behandelbar, die speziell für diese Zweck entwickelt wurden (siehe Manual 9 „Behandlung von Frakturen und Deformitäten der kleinen Knochen“).

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IN DER ORTHOPÄDIE UND WIEDERHERSTELLUNGCHIRURGIE 1. Techniken mit Kallus-Manipulation

Wird ein Knochen künstlich durchtrennt, so bildet die Frakturstelle (Osteotomie) im Verlauf des Heilungsprozesses Kallus und dieser plastische, sich entwickelnde Kallus kann manipuliert werden, um eine Reihe unterschiedlicherZiele zu erreichen. Orthofix Fixateure können eingesetzt werden, die Kallusmasse (und mit ihr den Knochen) durch eine langsame, symmetrische Distraktion (Kallotasis) zu verlängern oder durch eine langsame asymmetrische Distraktion (Hemikallotasis) zu korrigieren. Diese Prozeduren eröffnen dem Chirurg vielschichtige Möglichkeiten. So kann hiermit die Verlängerung einer Extremität auf zwei Ebenen gleichzeitig durchgeführt werden (bifokale Verlängerung).

Bei einem Knochendefekt im Schaft eines langen Röhrenknochens kann die Technik der Kallusdistraktion oftmals den Einsatz eines ausgedehnten autologen Knochentransplantats vermeiden und die damit verbundene Morbidität auf Seiten des Spenders sowie den nicht sicheren Enderfolg umgehen. Stattdessen kann an geeigneter Stelle (idealerweise in der metaphysären Region) eine Osteotomie durchgeführt werden und dann kann das durch die Osteotomie abgetrennte Knochensegment langsam in die gewünschte Richtung gezogen werden um die Lücke zu schließen, wobei sich dahinter Kallus bildet. Dies ist die Technik des Segmenttransportes.

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Kleinere Defekte können durch eine intraoperative Verkürzung geschlossen werden, was in einem kürzeren Glied resultiert. Die Länge kann dann zu einem späteren Zeitpunkt wiederhergestellt werden, indem an entfernter Stelle eine Osteotomie und Kallotasis durchgeführt werden (das Verkürzungs-Distraktions Verfahren - Saleh und Rees 1995).

Liegt ein Knochendefekt zusammen mit massivem Weichteilverlust vor, führen Knochentransplantate begleitet von dem Transfer großer Muskel- und Hautlappen regelmäßig zu einem kosmetisch inakzeptablen Ergebnis. Dies kann verhindert werden, indem ein Knochensegment unmittelbar unter dem Weichteildefekt reseziert und der entstandene Knochendefekt verschlossen wird. Der entfernte Knochen kann infiziert sein, es kann bei dieser Methode aber auch eine Resektion gesunden Knochens notwendig sein. Dazu kommt es, wenn die entfernte Knochenmenge so groß sein muss, dass die verbliebenen Weichteilgewebe den Defekt ohne importierte Gewebe anderen Ursprungs decken müssen. Die ursprüngliche Länge des verkürzten Glieds wird anschließend durch Osteotomie und Kallotasis an entfernter Stelle wiederhergestellt (Giebel 1991, 1992).

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Bei diesen Kallus manipulierenden Techniken, sollte man sich an gewisse Richtlinien halten, um ein gutes Ergebnis zu erreichen: • Eine ausreichende Wartezeit sollte nach der Osteotomie eingehalten werden um sicherzustellen, dass sich ausreichend Kallus im Osteotomiespalt bilden kann, bevor mit der Distraktion begonnen wird.

WARTEPHASE

• Die Geschwindigkeit der Kallusdistraktion ist entscheidend. Bei einfacher Verlängerung (keine bifokale) kann man mit 1 mm pro Tag rechnen, normalerweise unterteilt in Schritte von 0,25 mm alle 6 Stunden. Die Geometrie des Rahmens diktiert die tatsächliche Distraktionsrate am Fixateur. Die Qualität des Kallus muss sorgfältig durch regelmäßige Röntgenuntersuchungen überwacht und die Distraktionsrate entsprechend nachkorrigert werden.

DISTRAKTIONSRATE

• Ist die gewünschte Länge erreicht oder der Segmenttransport abgeschlossen, schließt sich eine Neutralisationszeit an, die in ihrer Dauer ungefähr die der Distraktionszeit entspricht. Während dieser Zeit wird die Kallussformation in ihrer Länge stabil gehalten bis sich eine solide Verknöcherung zeigt. Diese Konzepte sind ausführlich in den OPManualen beschrieben.

NEUTRALISATIONSZEIT

• Drei geschlossene Korticies sollten nachweisbar sein (z.B. drei von vier in AP- und seitlichem Strahlengang), bevor mit der Dynamisierung begonnen wird. Wird der Dyna-Ring benutzt wird, kann mit der Dynamisierung schon eher begonnen werden, da er das neugebildete Segment vor dem Kollaps schützt. Viele Chirurgen setzen den Dyna-Ring ein, sobald die Distraktion beendet ist.

DYNAMISIERUNG

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2. Verzögerte Heilung / Pseudathrose

Die Orthofix Externe Fixation bietet Anwendungsmöglichkeiten bei allen Formen der Non-Union, ob hypertrophisch, atrophisch oder infiziert. Unabhängig vom Typ der Non-Union verläuft die Behandlung immer gemäß denselben Grundprinzipien: • Reposition / Korrektur • Stabilisierung • Stimulation Monolaterale Fixateure können bei einer Non-Union mit Fehlstellung eingesetzt werden, bei der die Korrektur intraoperativ durchgeführt werden kann. Hierbei können entweder die Kugelgelenke in die Korrektur einbezogen werden (A) oder die Akut-Korrekturbacken (B), wenn man das Extremitäten Rekonstruktions-System einsetzt (siehe Manual 11 „Das Extremitäten Rekonstruktions-System - Teil B: Korrektion von Deformitäten“) Bei Gefahr von neurologische Folgeerscheinungen durch unmittelbarer Korrektur, z.B. Verletzung des Nervus peroneus bei der Korrektur einer Tibia valga, ist eine schrittweise Korrektur der Fehlstellung angezeigt, die nach chirurgischem Eingriff mit dem Sheffield Ring System durchgeführt werden kann (C) (siehe Manual 12 „Das Ring Fixations System – Teil C: Der Sheffield Ring Fixateur – Extremitäten Rekonstruktion und komplexes Trauma“). Orthofix Fixateure eignen sich optimal zur Stabilisierung nach der Reposition / Korrektur. Da Schrauben und Drähte entfernt von den Frakturstellen eingesetzt werden, sind die Fixateure bei Infektsituationen gut einsetzbar bei denen andere Formen der Stabilisierung, wie z.B. Platten oder eine Marknagelung kontraindiziert wären. Sie bieten außerdem volle Kontrolle über die Fraktur durch Kompression, Neutralisation oder Distraktion (Ligamentotaxis). Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Knochendefekt mit der Behandlung einer Non-Union zusammenkommt, z.B. wenn infizierter Knochen oder eine kongenitale Pseudarthrose oder ein Tumor entfernt wurden. In solchen Situation kann eine Knochentransplantation durch die Technik des Segmenttransports umgangen werden. Der entweder mithilfe des Extremitäten-Rekonstruktions-System oder den Sheffield Ring Fixateur bewerkstelligt werden kann (siehe Manual 11 „Das Extremitäten-Rekonstruktions-System – Teil B: Korrektur von Deformitäten“ und Manual 12 „Das Ring Fixations System – Teil C: Der Sheffield Ring Fixateur – Extremitäten-Rekonstruktion und komplexes Trauma“). Orthofix Monolaterale Fixateure erlauben die Umstellung von stabiler auf dynamische oder elastische Fixation und sind bei gegebener Indikation ein Hilfsmittel zur mechanischen Stimulation. Die Stabilität aller Fixateure ergänzen sich mit anderen Stimulationsformen wie der Spongiosaplastik oder Magnetfeld Stimulation. Orthofix Externe Fixation bietet alle Elemente eines kompletten Behandlungskonzeptes bei verzögerter Heilung.

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3. Arthrodese (Gelenkfusion)

Arthrodese ist eine seltenes Verfahren an Knie oder Hüfte aufgrund der exzellenten Ergebnisse von primärer und auch sekundärer Arthroplastik. Bei diesen Gelenken handelt es sich daher nur um eine letzte Option, wenn andere Methoden versagen. Am Sprunggelenk hingegen wird das Verfahren schon häufiger durchgeführt, da hier die Ergebnisse der Arthroplastik eher enttäuschend ausfallen. Wenn eine Kniearthrodese vorgesehen ist, z.B. bei massivem Trauma mit Knochenverlust oder nach der Entnahme einer Gelenkprothese, kann die Kompression zwischen den gegenüberliegenden Flächen entweder durch einen monolateralen Orthofix Fixateur Externe oder das Sheffield Ring System erreicht werden. Ein ProCallus Fixateur kann anterior eingesetzt werden (A) oder zwei Fixateure, der eine anterior, der andere lateral oder auch ein Sheffield Ring System (B). Mit beiden Rahmentypen sind Stabilisation und Arthrodese in 15° Grad Flexion möglich.

An der Hüfte kann monolaterale Fixation indiziert sein. Die Fixation kann mit dem ProCallus Fixateur und den Trauma Garches Backen als Zubehör durchgeführt werden kann. Drei Schrauben werden durch diese Backe im Becken verankert und drei weitere Schrauben durch eine gerade ProCallus Standardbacke in den proximalen Femur eingebracht (C). Ist die Hüftfusion im Zusammenhang mit einer Verlängerung des Femurs vorgesehen, können die Trauma Garches Backen am Extremitäten-Rekonstruktions-System (LRS) befestigt werden (D).

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Die Arthrodese des Sprunggelenks ist eine anerkannte Therapieoption bei schwerer und behindernder Arthritis. Kompressions-Arthrodese kann sowohl durch interne als auch durch externe Fixation erreicht werden, aber bei den internen Techniken mit offener Reposition und Platteneinsatz sind Non-Union Raten von bis zu 26% beschrieben worden (Holt et al 1991; Kirkpatrick et al 1991; Mears et al 1991). Zusätzlich ist interne Fixation bei Infektion kontraindiziert. Hier ist, wie beim Knie entweder monolaterale oder Ringfixation möglich. Ist die Knochenqualität gut, kann ein medial platzierter ProCallus mit einer Hemikallotasis Backe oder einer T-Backe distal benutzt werden. Die distalen Schrauben werden im Talus zur tibiotalaren Fusion eingebracht oder in Talus und Kalkaneus eingesetzt zur subtalaren/ tibio-talaren Doppelfusion (E).

Liegt eine schlechte Knochenqualität vor, und ist die Anatomie der betroffenen Region nicht korrekt, kann eine zirkuläre Fixation bis zum Fuß eine gleichmäßige Langzeitunterstützung bieten. Begrenzte Gelenkfreilegung und Debridement sind vonnöten und die postoperative Korrektur der Adaptation ist möglich. Der Rahmen kann proximal erweitert werden bei zusätzlichen Osteotomien von Tibia und Fibula zur Korrektur etwaiger Längendiskrepanzen (F).

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4. Arthrodiatase (Artikulierende Gelenksdistraktion)

Die Arthrodiatase ist eine Technik, die ausschließlich der Externen Fixation vorbehalten ist. Ursprünglich zur konservativen Behandlung von Osteoarthritis der Hüfte entwickelt, erlaubt sie eine Entlastung von Körper- und/oder Muskelkräften und eine Distraktion des Gelenkspalts mit einem Fixateur Externe. Wobei gleichzeitig die Gelenkbeweglichkeit in einer Ebene durch ein Scharnier erhalten bleibt oder wiederhergestellt wird. Diese Maßnahmen sind geeignet, die synoviale Durchblutung zu fördern und die Genesung des Gelenkknorpels zu unterstützen. Bestätigende Ergebnisse sind für den Einsatz von Orthofix Externer Fixation zur Arthrodiatase der Hüfte ermittelt worden (Aldegheri et al 1994). Hier wird der ProCallus Fixateur eingesetzt in Verbindung mit dem artikulierenden Gelenkmodul zur Arthrodiatase und einer T-Backe (A) oder Trauma Garches Backe (B) für die Beckenschrauben (Für eine detaillierte Beschreibung der operativen Technik an der Hüfte, siehe Manual 4 „Arthrodiatase – Artikulierende Gelenksdistraktion“).

Beim Knie und Sprunggelenk kann artikulierende Distraktion genutzt werden, um Gelenkkontrakturen zu korrigieren. Die nebenstehende Abbildung zeigt einen Sheffield Ring Fixateur, der zu diesem Zweck am Knie eingesetzt wird (C). Die Scharniere werden leicht anterior vom Rotationszentrum des Knies positioniert und die Korrektur durch den Einsatz eines posterioren Motors (Gewindestange) nach 3-5mm Gelenkdistraktion erreicht. Beim Sprunggelenk wird die Technik mit dem Sheffield Ring Fixateur zur Korrektur von Equinovarus und cavo-varus Deformitäten verwandt. Ein Drucksystem zwischen Tibia und Hinterfuß sowie Hinterund Vorfuß wird eingesetzt um die Gelenke auseinander zuziehen und eine Teilkorrektur zu bewirken, nach der die Motoren und Gelenke verändert werden, um den Fuß hochzuziehen. Für eine vollständige Beschreibung der chirurgischen Vorgehensweise siehe Manual 12 „Das Ring Fixations System – Teil C: Der Sheffield Ring Fixateur – Extremitäten-Rekonstruktion und komplexes Trauma“.

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Am Sprunggelenk ist diese Technik auch beschrieben worden im Zusammenhang mit Orthofix monolateraler externer Fixation von schweren Tibia-Plafond Frakturen (Bonar und Marsh 1993, 1994; Marsh 2000). Hier wird sie während der Operation benutzt, um den Talus vom Sprunggelenkszapfen zu distrahieren, um die Reposition der distalen Tibia zu unterstützen. Die Distraktion wird normalerweise nachgelassen, nachdem das geschehen ist. Der benötigte Aufbau besteht entweder aus einem ProCallus Fixateur mit Strahlendurchlässiger Sprunggelenks-Backe distal, oder aus dem XCaliber Sprunggelenks Fixateur (D), der links abgebildet ist. Die Distraktion des Gelenkspaltes wird in beiden Fällen mittels einer Kompressions-Distraktionseinheit hergestellt.

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Eine Anwendung der Technik an der oberen Extremität ist ebenfalls beschrieben. Hier wird primär die Versteifung von Ellenbogen, Handgelenk und der kleinen Gelenke der Hand behandelt (Pennig 2000). Am Ellenbogen setzt man den Orthofix Ellenbogen Fixateur ein, um die verkürzten Bänder und die fibrotische Kapsel zu dehnen und die humero-ulnaren und humero-radialen Gelenkflächen vor der Mobilisation zu entlasten (E).

Beim steifen Handgelenk wird der Pennig Dynamische Handgelenk Fixateur mit einem KompressionsDistraktionsmodul auf der metakarpalen und einem gleitenden Modul auf der radialen Seite eingesetzt (F). Ist der Fixateur angebracht kann die Distraktion wie gewöhnlich intraoperativ durchgeführt werden, mit der Zielsetzung den Gelenkspalt auf die doppelte normale Weite zu öffnen. Die Redistraktion kann nach ein paar Tagen erfolgen und das Gelenk durch Entriegeln des distalen Kugelgelenks mobilisiert werden.

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Bei länger bestehender Steifheit der metakarpophalangealen und interphalangealen Gelenke kann ein in der Horizontalachse artikuliertes MiniRail zum Einsatz kommen (G). Das zeigt eine artikulierte Distraktion des fünften metakarpophalangealen Gelenks. Für eine detaillierte Erklärung zur Technik siehe Kurzbeschreibung Operationstechnik 14, Teile A und B und die MiniRail Broschüre.

5. Weichteilkorrektur

Die Behandlungen von Gelenkkontrakturen und versteiften Gelenken durch Arthrodiatase, die hier beschrieben wurden, beinhalten alle auch ein Element der Weichteilkorrektur, da Bänder und Kapsel als Folge eines primären Gelenkproblems verkürzt sind. Doch es gibt auch Situationen, in denen die Weichteilkontraktur das primäre Problem darstellt und auch hier ist die Orthofix Externe Fixation von Nutzen. Eines der verbreitetsten Anwendungsbeispiele in diesem Zusammenhang ist die Weichteilkontraktur im ersten Interkarpalraum der Hand nach schweren Verbrennungen. Die nebenstehende Abbildung (H) zeigt einen in der Vertikalachse artikulierten MiniRail, der bei dieser Indikation eingesetzt wird.

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

MONOLATERALE FIXATEURE Diese Fixateure werden normalerweise an einer Seite der betroffenen Extremität angebracht und ihre Achse parallel zur Längs-Achse des Knochensegments ausgerichtet. Die Ausnahme bildet der Becken Fixateur, der transversal von Ilium zu Ilium befestigt wird, um das Becken zu stabilisieren. Dennoch ist er aufgrund seines monoplanaren Designs in dieser Sektion beschrieben.

Fixateure mit Kugelgelenken

Fixateure mit Kugelgelenken werden primär bei akutem Trauma benutzt. Kugelgelenke bieten die Möglichkeit Einstellungen der Position der Fraktur noch nach der Montage des Rahmens zu machen. In manchen Fällen ermöglichen sie auch die Mobilisation eines Gelenks, das vom Fixateur überbrückt wird. Nicht alle Kugelgelenke in der Orthofix Familie haben ein identisches Design. Aber alle arbeiten mit einer „Nockenbolzenhülse“ und einem „spährischem Zylinder“ System, das im festgezogenen Zustand die Position der Knochenschrauben im Verhältnis zum Körper des Fixateurs stabilisiert. Die Geräte in dieser Sektion sind: 1. Der ProCallus Fixateur 2. Der XCaliber Fixateur 3. Der Small Blue DAF (31000 Serie) 4. Der Pennig Dynamische Handgelenk Fixateur 5. Der Strahlendurchlässige Handgelenk Fixateur 6. Der Ellenbogen-Fixateur 7. Der Becken Fixateur 8. Der Pennig MiniFixateur

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

1. Der ProCallus Fixateur und seine Zusatz-Module Merkmale: Dies ist der monolaterale Basisfixateur. Er beinhaltet eine Reihe von Eigenschaften, die ihn hervorheben: • Mit Kugelgelenken bestückte Backen, die sich mit dem Körper des Fixateur zu einem Gelenk verbinden und eine endgültige Reposition nach der Montage des Rahmens erlauben. Die Backen verfügen über fünf Schraubplätze. • Gelenkbacken, durch die Gewebeschutzhülsen oder Schrauben selbst fixiert werden können und so den Gebrauch eines Zielgerätes unnötig machen. • Einen Mikrobewegungs-Mechanismus, der entweder manuell durch einen Aktuator oder durch Belastung aktiviert werden kann; • Einen stufenlos längenverstellbaren Teleskop-Körper, der durch Lösen der zentralen Feststellschraube aktiviert werden kann, um progressive Last auf die Frakturstelle zu bringen; • Die Möglichkeit auch eine Reihe anderer Module mit Kugelgelenken anstelle der standardmäßigen KnochenschraubenBacken zu montieren, sowie mehrere Module ohne Kugelgelenke, die auf unterschiedliche Weise montiert werden können und so die Vielseitigkeit des Fixateurs erweitern. Einsatzschwerpunkte: Der ProCallus wird mit geraden Backen (A) oder einer geraden und einer T-Backe eingesetzt, um Frakturen vom Schaft oder den Metaphysen der langen Röhrenknochen zu behandeln (Femur, Tibia, Humerus). Er kann mit zwei T-Backen zur anterioren Stabilisierung des Beckens eingesetzt werden (B). Im entriegelten Zustand erlauben die Kugelgelenke des ProCallus eine Bewegungsfreiheit von 36 Grad in allen Ebenen. Die Kugelgelenke der Backen werden mit einer Nockenbolzenhülse aus Stahl und einem spährischem Zylinder aus Aluminium verriegelt. Beide sind zum einmaligen Gebrauch gedacht. Montage der Kugelgelenke des ProCallus Fixateurs zur Befestigung der Backen oder anderer Kugelgelenk-Module. Die Montage der Kugelgelenke des ProCallus Fixateurs wird im Detail beschrieben, da dieselben Schritte bei der Montage jedes Kugelgelenk-Moduls am Fixateur befolgt werden müssen. • Legen Sie eine Nockenbolzenhülse in den Körper des Fixateurs ein, sodass der Punkt zur Backe zeigt. Hinweis: Die beiden Anschlussstellen für die Inbusschlüssel müssen auf derselben Seite positioniert sein.

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

• Setzen sie den sphärischen Zylinder mit seiner Aussparung zur Nockenbolzenhülse hin ein.

• Drehen sie den sphärischen Zylinder mit dem Finger, um sicherzugehen, dass er an der Nockenbolzenhülse anliegt.

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

• Drehen Sie die Nockenbolzenhülse so, dass der Punkt zum offenen Ende des Fixateurs zeigt. Halten Sie nun mit dem Daumen die Nockenbolzenhülse an ihrem Platz.

• Nehmen Sie die Kugelgelenks-Backe (oder irgendein anderes Kugelgelenks-Modul, das Sie am ProCallus Fixateur befestigen wollen) richten Sie Körper und Backe aneinander aus (beachten Sie die quadratischen Seiten). Der Punkt an der Nockenbolzenhülse sollte zur Backe zeigen. Setzen Sie die Backe auf den Körper (Bajonett-Verschluss).

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

• Drehen Sie die Manschette unter leichtem Druck um 90 Grad, um den Pfeil auf der Manschette mit dem Punkt auf der Nockenbolzenhülse in eine Linie zu bringen. Anschließend schließt sich der Ring mit einem Klick.

• Wiederholen Sie die Prozedur mit der zweiten KugelgelenksBacke und vergewissern Sie sich, dass die Anschlussstelle für die Inbusschlüssel in die gleiche Richtung zeigt wie die der ersten Nockenbolzenhülse.

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

• Zu diesem Zeitpunkt sind beide Kugelgelenke entriegelt. Die Verriegelung der Nockenbolzenhülsen verhindert eine freie Bewegung der Kugelgelenke. Zunächst werden die Kugelgelenke mit dem Inbusschlüssel festgezogen. Stellen Sie immer sicher, dass das hexagonale Ende des Inbusschlüssel vollständig in die Anschlussstelle der Kugelgelenkschraube eintritt. Der Inbusschlüssel sollte immer, wenn man ihn benutzt, an seinem Ende gefasst werden, um den Hebel voll nutzen zu können.

• Die endgültige Verriegelung der Kugelgelenkschraube sollte immer mit dem entsprechenden Drehmomentschlüssel geschehen, wobei dieser AUSSCHLIESSLICH IM UHRZEIGERSINN gedreht werden darf. Ein Klick zeigt an, dass das korrekte Drehmoment aufgebracht wurde. Benutzen Sie den Drehmomentschlüssel nicht, um andere Schrauben zu befestigen. Jeglicher Versuch, die Nockenbolzenhülse oder eine der Schrauben mit dem Drehmomentschlüssel zu LÖSEN, beschädigt sein Mechanik. • Der Drehmomentschlüssel ist auf einen bestimmten Wert voreingestellt. Dieser beträgt bei der 31000 Reihe 15 Nm ± 0,5 (Small Blue DAF) und 27 Nm ± 1 bei der 90000 Reihe (ProCallus). Dieser Wert sollte wenigstens alle zwei Jahre oder jedes Mal, wenn das Instrument Schaden nimmt vom lokalen autorisierten Vertreter überprüft werden. Hinweis: Wenn der Drehmomentschlüssel benutzt wird, beachten Sie, dass er vollständig in die Nockenbolzenhülse eingesetzt ist. Nockenbolzenhülsen und sphärische Zylinder nutzen sich bei Gebrauch ab. Wird der Fixateur wieder verwendet, sollten die Nockenbolzenhülsen und sphärischen Zylinder ausgetauscht werden. Wenn sich der Punkt auf der Nockenbolzenhülse beim Strammziehen mit dem Drehmomentschlüssel um mehr als 170 Grad gegen den Pfeil auf der Manschette der Backe verdreht, müssen sowohl Nockenbolzenhülse als auch der sphärische Zylinder ersetzt werden.

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

Die Zusatzmodule für den ProCallus Fixateur Kugelgelenk-Module Die folgenden Kugelgelenk-Module können mit dem ProCallus anstelle der geraden oder der T-Backe für folgende Indikationen benutzt werden. Die Metaphysäre Backe Die Metaphysäre Backe ermöglicht die Schraubenplatzierung sowohl in der Epiphyse als auch in der Metaphyse in biplanarer Konfiguration. Sie besteht aus zwei Teilen: - eine Komponente mit vier Plätzen zur horizontalen Platzierung von Schrauben in der Epiphysenregion des Knochens. - eine Komponente mit zwei Plätzen zur vertikalen Platzierung von Schrauben in der Meta-Diaphysenregion des Knochens. Dieser Teil kann rotiert und in gewünschter Position arretiert werden, um die Platzierung der Schrauben im Zentrum des Knochens zu erlauben, wo die Knochenqualität am besten ist. Die Konfiguration der Schraubstellen in der Backe trägt den jeweiligen Positionen von diaphysärer und metaphysärer Achse des Knochens Rechnung. Die Backe wird mit Hilfe eines Zielgerätes montiert, das danach gegen die endgültige Backe getauscht wird. Anwendung: Bei artikulären und periartikulären Frakturen des distalen Femurs und der proximalen und distalen Tibia wenn ausreichender Platz für die Befestigung der horizontalen Schrauben und wenigstens einer vertikalen Schraube vorhanden ist.

Die Hemikallotasis Garches und Trauma Garches Backen Diese Backen ermöglichen das konvergente Einbringen von Schrauben in die Epiphysenregion der langen Röhrenknochen in der Horizontalebene. Es handelt sich bei beiden um verlängerte T-Backen mit zwei äußeren schwenkbaren Schraubenführungen und einer starren Schraubenführung dazwischen. Die Trauma Garches ist die Backe für höhere Beanspruchungen. Jede der Backen wird mittels eines individuellen Zielgerätes angebracht, das für die Hemikallotasis Garches strahlendurchlässig ist. Anwendungen: Bei artikulären und periartikulären Frakturen von distalem Femur sowie proximaler und distaler Tibia, wenn nur begrenzter Platz zur Verfügung steht; zusammen mit dem Gelenkmodul zur Hemikallotasis (siehe unter Gelenkmodul Hemikallotasis) zur Korrektur von Deformitäten des distalen Femurs sowie der proximalen und distalen Tibia. Die Trauma Garches Backe kann auch bei der Hüftfusion benutzt werden (siehe Manual 5 „Arthrodese“).

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

Das strahlendurchlässige Pilon Modul Mit diesem Modul werden Schrauben in Talus und Kalkaneus eingebracht. Das Einbringen wird dabei durch das strahlendurchlässige Zielgerät erleichtert. Das strahlendurchlässige Modul an sich gewährt eine klare Darstellung der Frakturstelle. Es kann auf Wunsch entriegelt werden um Dorsalflexion und Plantarflexion unter Durchsicht durchzuführen. Anwendung: Zur Behandlung von distalen Tibia- und Pilonfrakturen (siehe Manual 7 „Distale Tibia- und Pilonfrakturen“).

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

Die Trochantäre Backe Diese Backe hat Schraubeinsätze im 35 Grad Winkel zur Transversalachse der Backe. Das ermöglicht den Einsatz von Schrauben entlang des Femurhalses, wobei der Körper des Fixateurs parallel zur langen Achse des Femurs bleibt. Anwendung: Zur Behandlung von trochantären, subtrochantären oder extensiven diaphysären Femurfrakturen.

Die Hybridkupplung mit Kugelgelenk Verbindet den ProCallus mit einem Ring und bildet so den Orthofix Hybrid Fixateur (siehe unten unter „Ring-Fixateure“ und Manual 12A).

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Das Kupplungsstück Diese Backe verbindet zwei ProCallus-Körper miteinander. In erster Linie wird sie zur Behandlung der zentralen Dislokation der Hüfte eingesetzt, wie hier dargestellt.

Zusatzmodule ohne Kugelgelenke Die Kompressions-Distraktionseinheit Die standardmäßige Kompressions-Distraktionseinheit kann anstelle des Aktuators eingebaut werden, wenn an der Frakturstelle Kompression und Distraktion benötigt werden. Die Einheit besteht aus einem Gewindestab in einem Zylinder. Dreht man an der eingebauten Schraube an einem Ende, so verlängert oder verkürzt sich die Einheit je nach Drehrichtung. Bei jeder vollen Schraubenumdrehung verlängert (oder verkürzt) sich die Einheit um 1 mm. Werden die Sockel (Steckverbindungen) des Geräts in die Nockenbolzenhülsen des ProCallus gesteckt und die zentrale Dynamisierungsschraube gelöst, so öffnet, bzw. schließt sich der Körper des Fixateurs, wenn man an der Schraube der KompressionsDistraktionseinheit mit einem Inbusschlüssel dreht. Dadurch wird die Frakturstelle wie gewünscht distrahiert (oder komprimiert). Die Kompressions-Distraktionseinheit gibt es in drei Größen, standard, kurz und lang. Anwendung: Zur Kompression bei verzögerter Heilung oder zur Entlastung einer Fraktur. Zur graduellen Korrektur von Deformitäten bei gleichzeitigem Einsatz des Gelenkmoduls zur Hemikallotasis (siehe Gelenkmodul Hemikallotasis). Die Einheiten werden auch in Verbindung mit dem Extremitäten-Rekonstruktions-System zur Verlängerung und zum Segmenttransport genutzt (siehe Manual 11) sowie zusammen mit dem Ellenbogen-Fixateur, zur Vergrösserung des Bewegunsumpfanges (Siehe Kurzbeschreibung Operationstechnik PG13B „Der Ellenbogen-Fixateur – Teil B: Ellenbogensteife“).

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Der ProCallus Aktuator Der Aktuator gleicht einer Kompressions-Distraktionseinheit mit einem schwarzen Hebelarm. Wie die KompressionsDistraktionseinheit hat er einen Sockel (Steckverbindungen), der in die Löcher der Nockenbolzenhülsen im Körper des Fixateurs passt. Am Fixateur bewirkt das manuelle Umlegen des Hebels um 180 Grad in beiden Richtungen ein Öffnen und Schließen des Mikrobewegungs-Mechanismus und eine zyklische Mikrobewegung von 2 mm im Fixateur sofern die Mikrobewegungsschraube geöffnet ist. Anwendung: Um passive zyklische Mikrobewegungen auf die Bruchstelle zu bringen unmittelbar nach der Applikation des Fixateurs und noch bevor der Patient teilbelasten kann.

Der zusätzliche Schraubenhalter Mit diesem Modul kann eine zusätzliche KnochenschraubenKlemme an einem Ausleger befestigt werden, dieser wird entweder am Ende einer der Schrauben im proximalen oder distalen Bereich einer Schraubengruppe oder am Fixateurkörper selbst befestigt. Anwendung: Dieses Modul wird genutzt um eine zusätzliche Schraube in einem instabilen dritten Fragment bei diaphysären Frakturen der langen Röhrenknochen einzubringen, oder um auf beiden Seiten der Fraktur mit gleicher Arbeitslänge optimale Stabilität zu erreichen. Um ideale Stabilität zu erreichen sollten die Knochenschrauben frakturnah verankert werden und der Abstand zwischen den frakturnahen Schrauben zu den Frakturrändern sollte auf beiden Seiten gleich sein. Ein mindest Abstand von 2 cm zwischen der Frakturstelle und den nächstgelegenen Schrauben wird empfohlen.

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DIE ORTHOFIX FAMILIE DER EXTERNEN FIXATION

Das Gelenkmodul zur Arthrodiatase Dieses Modul ersetzt das Mutterteil des ProCallus Zentralkörper. Das Gelenkmodul verfügt über eine Kugelgelenk-Anschluss an den eine Standard T-Backe normal angeschlossen wird. Anwendung: Zur artikulierten Distraktion (Arthrodiatase) der Hüfte. (Siehe Manual 4 „Arthrodiatase – Artikulierte Gelenks Distraktion“).

Das Gelenkmodul zur Hemikallotasis Dieses Modul ersetzt ebenfalls das Mutterteil des ProCallus Zentralkörpers. Es verfügt über ein Scharnier, das seine Position zum Knochen verändert , indem es in einem Langloch gleitet, wenn mit dem Fixateur distrahiert wird. Damit wird die Translation während der Korrektur einer Deformität vermieden. Auch dieses Modul hat eine Kugelgelenksverbindung, an die eine Standard ProCallus T-Backe oder eine Hemikallotasis Garches Backe normal angeschlossen wird. (Siehe Manual 3 „Extremitätenverlängerung und Deformitätenkorrektur durch Kallusdistraktion“). Anwendung: Zur Deformitätenkorrektur in distalem Femur sowie proximaler und distaler Tibia nach der Hemikallotasis Methode. (Siehe Manual 3 „Extremitätenverlängerung und Deformitätenkorrektur durch Kallusdistraktion“).

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2. Der XCaliber Fixateur Merkmale: • Fixateur zum Einmalgebrauch • Strahlendurchlässig • Fixateur vereint in seiner Länge kurzen und standart Procallus Body • Teleskop-Körper mit zentraler Dynamisierungsschraube • Zwei Kugelgelenke die eine Bewegung von 44 Grad in allen Ebenen ermöglichen, die beidseitig ohne Drehmomentschlüssel festgezogen werden können. • Statische oder Dynamische Kompressions-Distraktionseinheit erhältlich • Drei unterschiedliche Konfigurationen: - Meta-/diaphysäres Set (A), (B) - Pilonset (C) - Hybridset (D) Anwendung: Diaphysäre, periartikuläre und artikuläre Frakturen von Femur und Tibia.

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3. Der Small Blue D.A.F. Merkmale: • Kleine Version, basierend auf dem original DAF Design • Für pädiatrische Applikation (weniger als 40 kg KG) oder bei Erwachsenen ohne Gewichtsbelastung • Wird mit Hilfe eines Zielgerätes montiert • Doppelt teleskopischer Körper mit zwei Zentralverschlussschrauben, um bei Bedarf zusätzliche Länge zu bieten • Kugelgelenksbacken mit jeweils drei Schrauben - Positions Möglichkeiten • Endgültige Fixation der Kugelgelenke mit dem Drehmomentschlüssel • Möglichkeit des Anschlusses von einem Gelenkmodul zur Hemikallotasis und einem zusätzlichem Schraubenhalter Anwendung: Trauma Applikationen umfassen Frakturen von Humerus, Radius und Ulna bei Erwachsenen; Frakturen von Femur und Tibia bei Kindern. Beachten sie, dass das Maximalgewicht des Patienten bei einer Anwendung an der unteren Extremität 40 kg (100 lbs) nicht überschreiten sollte. Orthopädische Applikationen umfassen die Deformitätenkorrektur im distalen Femur und proximaler und distaler Tibia bei Kindern.

4. Der Dynamische Pennig Handgelenkfixateur Merkmale: • Leichtgewicht-Fixateur • Doppel Kugelgelenke ermöglichen Reposition nach Applikation des Fixateurs • Kugelgelenke werden nur mit dem Inbusschlüssel festgezogen • Extra-artikuläre oder Transartikuläre (A) Konfiguration • Strahlendurchlässige Backe für extra-artikuläre Applikation bei Trauma Versorgung (B) • Extra-artikuläre Konfiguration mit T-Backe für Trauma oder Korrekturen (C) • Distales Kugelgelenk kann gelöst werden, um die Mobilisation des Handgelenks zuzulassen sofern und sobald dies bei transartikulären Applikationen nötig ist. • Konische Knochenschrauben (3,3 / 3,0 mm Gewindedurchmesser) • Ulna Auslegeraufsatz um das distale Radioulnargelenk zu stabilisieren (blockt Pro- und Supination). Anwendung: Trauma Applikation: Periartikuläre und artikuläre Frakturen des distalen Radius. Orthopädische Applikation: Deformitätenkorrektur des distalen Radius; Behandlung des steifen Handgelenks. (Siehe Manual 10 „Der Dynamische Pennig Handgelenkfixateur“).

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5. Der Röntgendurchlässige Handgelenkfixateur Merkmale: • Sehr leichter Low profile Fixateur • Mit Zubehör ausgestattet als „eigenständiges“, steriles EinmalKit, nur zum einmaligen Gebrauch • Körper und Backen röntgentransparent • Kugelgelenke nur mit Inbusschlüssel zu sichern • Nur transartikuläre Konfiguration Anwendung: Artikuläre und periartikuläre Frakturen des distalen Radius. Nicht eingesetzt für orthopädische Applikationen. (Siehe Manual PM RLW „Der röntgendurchlässige Handgelenkfixateur“).

6. Der Ellenbogenfixateur Merkmale: • Vereinigt zwei Gleitschienen, an denen gerade ProCallus-Backen angebracht sind • Zentrales Verbindungsmodul zwischen den Schienen zur Längeneinstellung und Verriegelung • Konische Schrauben mit 4,5/3,5 mm Durchmesser zum Einsatz in der Ulna; Konische Schrauben mit 6/5 mm Durchmesser zum Einsatz im Humerus • Kleine Distraktoren, die sich auf die Schienen setzen lassen um intra-operative Distraktion des Ellenbogen-Gelenks zu ermöglichen • Eine Multiflex-Backe mit Kugelgelenk zur flexibleren Schraubenplatzierung in der Ulna Anwendungen: Trauma Applikation: instabile Dislokation oder frakturierte Dislokation des Ellenbogens. Orthopädische Applikation: die Behandlung des steifen Ellenbogens. (Siehe Kurzbeschreibung Operationstechnik PG 13 „Der Ellenbogen Fixateur“ – Teil A: Akutes Trauma und Teil B: Posttraumatische Steifheit).

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7. Der Becken-Fixateur Merkmale: • Verbindet zwei oder drei Gleitschienen mit verriegelbaren Kupplungsstücken zum Längenabgleich • Die Endanschlüsse nehmen gerade ProCallus KugelgelenksBacken oder T-Backen auf • Zusätzliche Kugelgelenks-Module ermöglichen freie Schraubenpositionierung • Zur schnellen Applikation am Becken in anteriorer Position oder am Beckenkamm • Endgültige Reposition nach Applikation des Fixateurs • Die Knochenschrauben sind selbstbohrend und selbstschneidend Anwendung: Alle instabilen Beckenring-Frakturen bei denen eine Stabilisation angezeigt ist. (Siehe Manual 8 „Becken Applikationen“).

8. Der Pennig Minifixateur Merkmale: • Erhältlich in drei Längen: lang, standard und kurz • Zentrales Dopppel-Kugelgelenk • Gerade oder L-förmige Backen um die Gewindedrähte aufzunehmen und zu sichern, welche perkutan eingebracht werden können • Backen-Design erlaubt sowohl parallele als auch konvergente Platzierung der Gewindedrähte je nach verfügbarem Platz • Überbrückung des Gelenks kann in vielen Fällen vermieden werden • Gewindestangen (ohne Kugelgelenke ) zur Verlängerung in drei Größen erhältlich • Kompression oder Distraktion möglich Anwendung: Bei Trauma zur Behandlung von Schaftfrakturen sowie artikulären oder periartikulären Frakturen der kleinen Knochen von Hand und Fuß. In der Orthopädie bei rekonstruktiven Prozeduren in Hand und Fuß, inklusive der Behandlung von Non-Union; Deformitätenkorrektur; Verlängerung und Knochentransport und Weichteilkontrakturen. (Siehe Manual 9 „Behandlung von Frakturen und Deformitäten der kleinen Knochen“).

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Fixateure ohne Kugelgelenke

Diese Fixateure können ihre Indikationen in der Orthopädie, bei Trauma oder beiden Gebieten haben. Die Fixateure in dieser Sektion sind: 1. Das Extremitäten-Rekonstruktions-System (LRS) 2. Das MiniRail System 3. Der Pertrochantäre Fixateur

1. Das LRS-Verlängerungssystem Merkmale: • Ein Schienen-System zum Anschluss von zwei bis vier Backen (A) • Schrauben werden über Zielgeräte-Backen eingebracht, die temporär an der Schiene befestigt werden • Systeme für Erwachsene und Kinder erhältlich • Akut-Korrektur-Schablonen erlauben eine präzise akute Korrektur von Winkel oder Rotationsfehlstellungen (B) bevor der eigentliche Fixateur montiert wird • Mit Spezial-Backen [multiplanare Backe (C) und graduelle Schwenkbacke (D)] sind Korrekturen spezieller Deformitäten möglich Anwendung: Vornehmlich in der Orthopädie zu Verlängerung, Segmenttransport, Deformitätenkorrektur und der Behandlung von Non-Union in den langen Röhrenknochen der unteren Extremität. Ebenfalls zur Behandlung des komplexen Traumas, durch seine hohe Stabilität. (Siehe Manual 11 „Das LRS-System – Teil A: Grundprinzipien und Teil B: Deformitätenkorrektur“).

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2. Das MiniRail System Merkmale: • Rails mit gerader Schiene in drei Längen erhältlich • Miniverlängerer mit vertikaler oder horizontaler Bewegungsmöglichkeit • Es können Gewindedrähte oder selbstbohrende Schrauben benutzt werden Anwendung: Bei akutem Trauma oder bei der Verlängerung oder artikulierten Distraktion der Hand und besonders des Fußes. (Siehe Kurzbeschreibung Operationstechnik PG 14 „Das MiniRail System“ – Teil A: Hand-Applikationen“ und Teil B: FußApplikationen).

3. Der Pertrochantäre Fixateur Merkmale: • Leichter, minimal-invasiver Fixateur • Selbstdrehende konvergierende Schrauben, die entlang des Femurhalses eingebracht werden • Einstellbare drehbare Komponenten ermöglichen eine vielseitige Platzierung der Schrauben im distalen Femur • Kann falls nötig unter Lokalanästhesie angelegt werden • Frühzeitige Mobilisation möglich Anwendung: Zur schnellen Stabilisierung von Trochanterfrakturen bei Hochrisiko-Patienten

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RING SYSTEME Mit Drähten bestückte Ringe bieten in kurzen Elementen des Knochens, z.B. solche kürzer als 2 cm oder bei schlechter Knochenqualität eine gute Fixation. Die Orthofix Ringe (erhältlich in 5 Durchmessern), setzen sich aus 2/3 und 1/3 Komponenten zusammen, die miteinander verbunden werden können. 2/3 oder volle Ringe können bis zu 4 Drähte tragen. Die Fixateure dieser Reihe sind: 1. Der Orthofix Hybrid Fixateur 2. Der Sheffield Ring Fixateur

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1. Der Orthofix Hybrid Fixateur Merkmale: • Ein oder zwei Drähte (pro Fixationsstift) tragende Ringe, die an einem Ende entweder mit dem ProCallus Fixateur oder dem XCaliber Fixateur verbunden werden • Diaphysäre Schrauben werden über eine gerade Backe am entgegengesetzten Ende des Fixateurs angebracht • Diaphysäre Schrauben mit langen Schäften werden benutzt, um die parallele Ausrichtung vom Fixateur-Körper an der langen Knochenachse zu gewährleisten • Strebstangen steigern die Stabilität des Systems • Post-operative Korrektur der Reposition ist mit dieser Konfiguration nicht möglich • Die Umwandlung in ein Zwei-Ring-System mit vollem KorrekturPotential ist ohne zusätzliche Anästhesie möglich Anwendung: Bei Trauma zur Stabilisation von artikulären und periartikulären Frakturen des distalen Femurs sowie von proximaler und distaler Tibia. (Siehe Manual 12A „Der Hybrid Fixateur“).

2. Der Sheffield Ring Fixateur Merkmale: • Mehr-Ring-System mit einem Ring pro Knochen Segment • Jeder Ring kann mit 3 oder 4 Drähten gespannt werden oder mit einer Sheffield-Backe und Knochenschrauben bestückt werden • Normalerweise werden die Spanndrähte im spongiösen Bereich und die Knochenschrauben im kortikalen Bereich verwendet • Die Ringe werden über Gewindestäbe oder über Teleskopstangen mit Kugelgelenken verbunden • Die Vor-Montage des Rahmens ist in vielen Fällen möglich • Jede Art von Deformität kann durch Verwendung von Universalgelenken, Rotations-Translationsgelenken und Auslegern zur Gelenk und Ringplatzierung durchgeführt werden Anwendung: Bei komplexen Traumata und Rekonstruktionserfordernissen an der unteren Extremität. (Siehe Manual 12B „Der Sheffield Ring Fixateur – Standard Trauma Anwendungen“ und 12 C „Der Sheffield Ring Fixateur – Extremitätenrekonstruktion und komplexes Trauma“).

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Die klassischen Probleme, die mit der Externen Fixation in Verbindung gebracht werden haben primär mit der Schrauben KnochenKontaktfläche zu tun. Pin-Track-Infektionen und Schraubenlockerungen sind regelmäßig in der Literatur beschrieben und können den Erfolg der Behandlung gefährden. Das hat einige Chirurgen davon abgehalten, Fixateure zu benutzen. Dennoch soll nochmals hervorgehoben werden, dass eine sorgfältige Auswahl des Schraubendesigns eine enorme Bedeutung bei der Beseitigung dieser Probleme hat, aber die Auswahl geeigneter Schrauben für die jeweilige Platzierung und die Einsatztechnik eine nicht minder wichtige Rollen spielen. Schrauben mit ungeeigneter Gewindelänge oder solche, die nicht parallel zueinander und im rechten Winkel zur Knochenachse eingesetzt werden, können ungleiche Belastungen an der Schrauben Knochen-Kontaktfläche verursachen und eine Osteolyse kann die Folge sein. Die Technik des Schraubeneinsatzes wird detailliert auf Seite 50 besprochen.

STANDARD ORTHOFIX SCHRAUBEN Die Orthofix Schrauben wurden so gestaltet, dass sie optimale Haltefestigkeit bei minimalem Schaden an der Knochensubstanz bieten. Die Standard-Knochenschrauben sind konische, selbstschneidende Schrauben. Sie können sowohl im Kortikalem als auch im Spongiösem Bereich eingesetzt werden. Einige Schrauben sind selbstbohrend, z.B. beim Einsatz im Becken und in Verbindung mit der Pertrochantären Backe; andere werden in eim vorgebohrtem Kanal eingedreht. Als Faustregel sollten Schrauben im Kortikalem Bereich immer vorgebohrt werden. Die Schrauben werden in verschiedenen Durchmessern und mit verschiedenen Gewinde- und Schaftlängen angeboten. Die Schrauben werden in Gesamtlänge/Gewindelänge in Millimetern unterteilt; somit ist eine 110/40 Schraube eine Schraube, die insgesamt 110 mm lang ist und 40 mm Gewindeanteil hat.

Das konische Design des Schraubgewindes bewirkt, dass beim Eindrehen jeder Gewindegang eine neue, größere Spur in den Knochen schneidet. Zusätzlich übt das Design eine radiale Verspannung auf die erste (nahe gelegene) Kortikalis aus und erleichtert die Entfernung der Schrauben als ambulante Prozedur. Der Schraubenurchmesser wird durch zwei Zahlen definiert, so ist eine 6/5 mm Schraube eine, deren Gewinde sich konisch von 6 mm an ihrer dicksten Stelle, die sich unmittelbar am glatten Schaft befindet, bis auf 5 mm zur Spitze verjüngt. Die Auswahl des korrekten Schaftdurchmessers (= maximaler Gewindedurchmesser) und der korrekten Gewindelänge bei vorgegebenem Knochendurchmesser stellt sicher, dass nur minimale Biegebelastungen der Schraube an der dem Fixateur nahegelegenen Kortikalis auftreten. Die Verformung der Schrauben unter Belastung hängt sowohl vom Abstand zwischen Knochen und Fixateur als auch der Anzahl an Schrauben pro Backe ab. Hat der Fixateur mehr als 4 cm Abstand zum Knochen hat, ist die Verwendung von drei Schrauben pro Backe ratsam um die Biegung der Schrauben zu minimieren. Das ist an der unteren Extremität die Regel, während an der oberen Extremität normalerweise 2 Schrauben pro Backe zum Einsatz kommen.

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Bei der Schraubenauswahl sollte man die folgenden Punkte beachten: • Der größte Gewindedurchmesser sollte 30% vom Gesamtdurchmesser des Knochens nicht überschreiten. So sollten 6/5 mm Schrauben nur für Knochen mit Durchmessern ab 20 mm benutzt werden. Dennoch sollte man darauf achten, nicht einen zu kleinen Durchmesser bei hohen Belastungen zu wählen. • Die gewählte Gewindelänge wird von der Knochendicke diktiert und sollte 2-7 mm größer als der Knochendurchmesser sein. Damit können ungefähr 5 mm Gewinde außerhalb der Eintrittsstelle in die erste Kortikalis verbleiben und ca. 2 mm über die zweite Kortikalis hinausragen. Die Auswahl der richtigen Gewindelänge garantiert den optimalen Kontakt zwischen Schraubengewinde und beiden Korticies. • Die Länge des glatten Schafts (Gesamtlänge minus Gewindelänge) hängt von der Dicke der überlagernden Weichteile ab sowie von der Möglichkeit, dass man eventuell mehr als eine Backe an der Schraube befestigen muss. Außerdem ist zu beachten, den Fixateur mindestens 1 cm über der Hautoberfläche zu platzieren. Beispielsweise sollte man für den ProCallus an Tibia oder Femur normalerweise einen 5-7 cm langen glatten Schaft wählen, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. • Röntgenschablonen sind erhältlich, die bei der Auswahl der korrekten Gewindelänge benutzt werden können. Zwei Ausführungen der Röntgenschablonen existieren, die 8% oder 15% Vergrößerung durch das Röntgen egalisieren. Das Schraubendesign, zusammen mit der inhärenten Steifheit des Fixateurs sind verantwortlich für die gute Stabilität des Systems. Da ein Verbiegen der Schrauben nur sehr eingeschränkt auftritt, wird der Kompressionsbarkeit-Faktor des Knochens [durchschnittlich 15,0 kg/mm2 (33lbs/mm2)] an den Kontaktstellen von Schraube und Knochen nicht überschritten. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten von Osteolyse/Osteitis minimiert. Zusätzlich fördert die Dynamisierung die Knochenbildung an der Eintrittstelle der Pins, hemmt außerdem die Osteolyse und überträgt weiterhin einen entscheidenen Anteil der Achsenlast auf den Knochen (statt auf die Schrauben-Knochen Kontaktfläche). Thermonekrosen werden von einigen Autoren als eine Hauptursache für Schraubenlockerungen und Schraubenverlust angesehen und es wurde gezeigt, dass bei Temperaturen über 50-55 Grad Celsius (122-131 Grad Fahrenheit) die biologischen und mechanischen Eigenschaften des Knochens irreversibel verändert werden (Matthews et al 1984; Bonfield und Li 1968; Rouiller und Majno 1953). Eine Studie, die sowohl mit frisch gefrorener Schafstibia als auch mit soliden Stäben aus RF-100 Schaum durchgeführt wurde, bewies, dass die vorgebohrten Orthofix Kortikalisschrauben im Vergleich mit vier anderen weit verbreiteten Schraubentypen, diejenigen mit den niedrigsten Temperaturen beim Einbringen sind (Wilkenheiser et al 1995). Die Temperatur, die am Orthofix Schraubengewinde entstand, lag bei beiden Modellen unter 45 Grad Celsius (113 Grad Fahrenheit), wohingegen alle anderen getesteten Schrauben Gewindetemperaturen von über 60 Grad Celsius (140 Grad Fahrenheit) entwickelten.

Orthofix

°C - Temperatur

Apex stumpf 90

Apex scharf

80

Ace

70

Hoffmann

60 50 40 30 20 10 0 Pin (°C)

Eintrittskortikalis (°C)

41

Austrittskortikalis (°C)

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ORTHOFIX OSTEOTITE (HYDROXYLAPATIT-BESCHICHTETE) SCHRAUBEN Diese wurden entwickelt, um die Haltefestigkeit in spongiösem oder osteoporotischem Knochen zu verbessern sowie für Situationen, in denen die Schrauben meist für lange Zeit in situ verbleiben, z.B. bei Verlängerungen und anderen rekonstruktiven Verfahren. Ausgehend davon, dass mit der Reduzierung der Wahrscheinlichkeit von Schraubenlockerungen auch die Rate der Pin-Track-Infektion deutlich reduziert werden könnte. Hydroxylapatit (HA) wurde als Beschichtung gewählt, da es die natürliche Mineralsubstanz des Knochen ist, bei der Anwendung als Beschichtung der Schäfte von Prothesen erprobt ist, und somit dem umgebenden Knochengewebe gegenüber biologisch verträglicher ist als Metall. Man erwartet, dass es eine Verbindung zum Knochen hervorrufen kann und so die Schraubenfixation verbessert. Diese Schrauben sind als vorzubohrende und selbstbohrenden Versionen erhältlich. Wie bei den Orthofix Standardschrauben sollte bei einer Verankerung im kortikalem Bereich eine Vorbohrung erfolgen.

OsteoTite Vorzubohrende Kortikalisschraube

OsteoTite selbstbohrende Schraube

Alle Studien in dieser Sektion wurden mit der OsteoTite Version der üblichen Standard-Kortikalisschrauben durchgeführt. Erste Studien an Schafstibia (Moroni et al 1998) verglichen in einem Zeitraum von 6 Wochen die Leistung von HA beschichteten Schrauben mit unbeschichteten Orthofix Standardschrauben und mit Titanschrauben. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied hinsichtlich des Drehmoments (Rotationskraft), das zum Eindrehen der drei Schraubenarten aufgebracht werden musste. Das Drehmoment bei der Extraktion war jedoch signifikant höher bei den HA-beschichteten Schrauben als bei den unbeschichteten Orthofix Schrauben (p=0,002) oder bei den Titanschrauben (p=0,03). Dies zeigt, dass die HA-beschichteten Schrauben fest im Knochen verankert waren. Darüber hinaus zeigte sich, dass die Extraktionskraft sowohl bei den unbeschichteten Orthofix Schrauben (p