Die Sprunggelenksarthrodese

Die Arthrose des oberen Sprunggelenks (OSG) ist eine häufig auftretende Gelenkserkrankung, mit welcher der orthopä­dische Chirurg regelmäßig zu tun hat. Die Sprunggelenksarthrose führt zu erheb­lichen Beschwerden mit deutlicher Einschränkung in der Beweglichkeit. Die Leistungsfähigkeit und die Mobilität wer­den durch das schmerzhafte Sprung­gelenk stark gemindert.

Behandlung von Arthrosen am Sprunggelenk – die Anfänge

Noch zu Beginn des letzten Jahrhun­derts wurde bei einer Sprunggelenksar­throdese der komplette Gelenkknorpel entfernt und das Gelenk mit einer dafür angefertigten Orthese fixiert. Dabei kam es häufig zu Pseudarthrosen infolge von knöchernen Fehlheilungen und Falsch­gelenkbildungen. Die Hauptindikation für eine Arthrodese war damals vor allem die Post­Polio­Paralysis. Die Arthrodese sollte dem Sprunggelenk Stabilität verlei­hen, damit der Betroffene wieder in der Lage war, seinen Fuß „abzurollen“.

Der Einsatz des Fixateur externe

Erst durch den Einsatz einer externen Haltevorrichtung durch den englischen Chirurgen John Charnley (1951) war es möglich, eine Ausheilung und Durchbau­ung der Knochenflächen zu bewirken. Der sogenannte Fixateur externe verlieh dem betroffenen Gelenk unter Kompres­sion eine neue Dynamik, weshalb dies lange Zeit die bevorzugte Methode war. Auch heutzutage stellt der Fixateur exter­ne eine mögliche Option dar, um Sprung­gelenksarthrodesen durchzuführen, die allerdings nur noch selten zum Einsatz kommt.

Mögliche Indikationen für eine Osgarthrodese

Die Indikation für die Sprunggelenksar­throdese ist in erster Linie eine massive Fehlstellung, vor allen Dingen der Rück­fußachse, und Knochenverluste (z. B. Pilon­tibiale­Fraktur). Ferner sind das Alter des Patienten und seine beruflichen Aktivitäten (körperlich schwere Arbeit) ent­scheidende Kriterien, um anstelle einer Sprunggelenksprothese eine Arthrodese durchführen zu müssen.

Weitere Indikationen für eine OSG­Arthro­dese sind Erkrankungen wie rheumatoi­de Arthritis oder Hyperflexibilität wie beim Ehlers­Danlos­Syndrom (EDS), weil dabei weder die Knochensubstanz noch der Weichteilmantel für eine bewegungs­geführte Versorgung durch eine Sprung­gelenksprothese geeignet sind.

Bei der rheumatoiden Arthritis sind das Sprunggelenk und der Rückfuß in 9 % bis 30 % betroffen. Gerade bei dieser chro­nischen Gelenkserkrankung kommt es häufig zur Anschlussarthrose im Bereich des Mittel­- und Vorfußes, welche auch nach erfolgreicher Operation und dem Einsatz einer Sprunggelenksarthrodese erneute Beschwerden verursacht.

Ferner empfiehlt sich der Einsatz von OSG­Arthrodesen bei neurologischen Erkrankungen wie Poliomyelitis, Morbus Charcot­Mary­Tooth (CMT), Cerebralpa­rese (CP), Charcot­Arthropathie und Schlaganfall und deren Auswirkungen auf die unteren Extremitäten. Arthro­desen sollten auch bei schwerer Pes­equinus­Kontraktur oder nach einem Kompartmentsyndrom in Betracht gezo­gen werden. In den letzten Jahren wurde eine OSG­Arthrodese auch bei geschei­terten Implantationen von Sprungge­lenksprothesen häufiger vorgenommen.

Die Bedeutung der anatomischen Position

Wie gut die Funktion der unteren Extremi­täten nach einer Arthrodese ist, hängt auch von der funktionell anatomischen Position der Arthrodese ab. Die ideale Aus­richtung und Grundstellung des Fußes ist die neutrale Sprunggelenksstellung mit einem Rückfußvalgus von etwa 0–5° und einer minimalen externen Rotation. Bei Schwäche der Quadrizepsmuskulatur kann auch eine leichte Plantarflexion von 5° stattfinden, um einen besseren „Push­off“ beim Abrollen des Fußes zu ermöglichen.

Fußfehlstellungen und Ihre Auswirkung

Dorsalextension bzw.­flexion sowie Varus­ und Valgus­, Innen-­ und Außenrotations­fehlstellungen wirken sich grundsätzlich negativ aus und führen nicht zu der sonst zu erwartenden Schmerzfreiheit. Dies kann zu einem „Hyperload“ in den entspre­chenden Druckstellen führen, was teil­ weise eine Ulzeration in den überbelaste­ten Anteilen zur Folge hat. Zudem kommt es zu erheblichen Beschwerden im Bereich des Kniegelenks, vor allem die Kollateralbänder werden in Mitleiden­schaft gezogen.

Bei einer Varus­- und Valgusfehlstellung bildet sich außerdem vermehrt Hornhaut im Bereich der Großzehe und des Osmetatarsale V. Die Valgusfehlstellung führt zusätzlich zu einer schnelleren sub­talaren Arthrose mit einer sogenannten Tibialis­posterior­ Sehnendysfunktion. Das normale Alignment in der sagittalen Ebene ist eine Conditio sine qua non, der früher beschriebene posteriore Versatz des Fußes, um z. B. stärker den Mittelfuß zu entlasten, ist aus meiner Erfahrung nicht zwingend notwendig.

Was bei Knochendefekten bzw. Verlusten zu beachten ist

Bei Knochendefekten wie auch bei Talus­nekrosen muss von vornherein eine Spongiosaplastik, bei größeren Defekten eine Hüftkopfallograft­Implantation er­folgen. Bei Knochenverlusten mit erheb­lichen Verkürzungen sollte eine Kallus­distraktion mit einem speziellen Ringfixa­teur erfolgen, um keine zu großen Kno­chenblöcke zu implantieren („death of the graft!“).

Operative Techniken der Arthrodese

Die operative Versteifung wird arthros­kopisch „in situ“ mit 5 mm schmalen Meißeln und Kugelfräsen sowohl über einen medialen als auch einen lateralen Zugang durchgeführt. Neben der arthros­kopischen Behandlungsmethode besteht noch die Möglichkeit einer 2 cm langen Miniarthrotomie. Empfohlen wird die Tech­nik mit „kongruenter Oberflächenvergrö­ßerung“ durch eine Spongiosaplastik und Knochenmarkeinspritzung, um die Kon­gruenz der resezierten Fläche zu erhö­hen und zusätzlich eine biologische Aug­mentation additiv einzubringen (Abb. 1a –c). Dies führt zu einer Beschleunigung des Heilungsprozesses.

Die Fixierung während der arthroskopi­schen Operation wird in der Regel minimal­invasiv mit Verschraubungen durch­geführt, um das Weichteiltrauma zu mini­mieren und eine schnelle Rehabilitation sowie eine schnelle Knochenheilung zu ermöglichen. Die Literatur beschreibt meistens zwei Schrauben von medial oder medial und lateral, eine posterome­dial und eine medial. Hierbei handelt es sich um eine klassische perkutane Ver­schraubung bei arthroskopischer Arthro­dese (Abb. 2).

Die unilaterale Kompression in Bezug auf die biomechanische Komponente erachte ich persönlich nicht als optimal, weshalb eine Fixierung mit zwei Schrauben von ventral nach posterior und einer von pos­teromedial nach anterior bevorzugt wird („Home­run screw“). Hierbei werden so­ wohl eine anteriore als auch eine posterio­re Kompression angewendet, was zu schnellem Heilungserfolg führt (Abb. 3a–c).

Im Vergleich zu einer Plattenosteosynthe­se oder einer offenen Technik ist das Bein bei minimalinvasiver Arthrodese frühzeitig wieder belastbar. Die Durchbauung wird in der Forschungsliteratur mit fünf bis sechs Wochen angegeben. Für die Nachbehandlung wird der sogenannte „Shortwalker“ oder ein Therapieschuh (z. B. „Variosta­bil®“) bevorzugt, um einen hohen Komfort für die Patienten zu ermöglichen.

Korrektur von Fehlstellungen möglich

Bei der arthroskopischen Operation ist in der fortgeschrittenen Technik auch die Korrektur von Fehlstellungen möglich. Fehlstellungen werden mit Führungsdräh­ten für kanülierte Schrauben fixiert. Ein möglicher Defekt medial oder lateral durch Korrektur der Fehlstellung oder durch Knochendefekte kann mit Spongiosa ar­throskopisch ausgeglichen werden. Die Nachbehandlung wird mit einer Teilbe­lastung auf ca. 8–10 Wochen geschätzt.

Bei stärkeren Fehlstellungen, bei post­ traumatischen Erkrankungen oder bei vaskulären Nekrosen mit größeren Defek­ten sollte eine offene Arthrodese­Technik erfolgen. Dafür werden verschiedene Behandlungsmethoden in der Literatur beschrieben: Die Technik nach Roger Mann mit Resektion der Fibula zeigt einen geeigneten Zugang von lateral auf das Gelenk zur Entknorpelung der Gelenkflächen. Des Weiteren kann eine zusätzliche Verschraubung mit der Fibula zu einer stabilen Osteosynthese führen.

Persönlich bevorzuge ich den anterioren Zugang und eine anteriore Platte, um die noch intakte Fibula zu erhalten. Der anteriore Zugang entspricht dem Zugang für die OSG­Prothesen (Abb. 4 a–d).

Unterstützende Medizin Technik

In den letzten Jahren hat sich der medi­zintechnologische Markt enorm weiter­- entwickelt. Es wurden beispielsweise spezielle anteriore Kompressionsplatten für das OSG entwickelt, die anatomisch so geformt sind, dass sie das Alignment der Arthrodese in der Sagittalebene opti­mal unterstützen. Da sie winkelstabil – mit Kompressionsschrauben befestigt – sind, ist bei richtiger Anwendung in den meisten Fällen eine knöcherne Durchbauung ge­währleistet. Auch hier sollte ein anteriorer Zugang bevorzugt werden, z. B. bei Kno­chendefekten mit implantierter Prothese, die nicht durch eine Revisionsendopro­these behoben werden kann.

Bei großen Knochenverlusten, wie etwa nach Pilonfrakturen (vorwiegend jüngere Patienten) oder Talusnekrosen, wird zu­sätzlich eine Spongiosaplastik angewen­det. Im Fall von größeren Spongiosa­ plastiken, vor allen Dingen bei Einsatz von Allografts („halbe Hüftköpfe“), bedarf es einer nachhaltigen Stabilität, welche durch eine anteriore Platte ermöglicht wird. Um eine posteriore Kompression zu erzeugen, wird empfohlen, eine 6,5er posteromediale Schraube im Talushals zu befestigen, sodass durch dieses Kon­strukt eine stabile Einheilung des Grafts und eine Durchbauung in nur wenigen Monaten möglich ist (Abb. 5a–c).

Ein posteriorer Zugang ist an dieser Stelle nicht empfehlenswert, da dieser relativ weit vom oberen Sprunggelenk entfernt liegt. Außerdem könnten medialseitige neurovaskuläre Strukturen verletzt wer­ den, was zu erheblichen, irreparablen Komplikationen führen kann (etwa einer Schädigung des Nervus tibialis).

Fixateurexternesysteme im Vergleich 

Der bereits erwähnte Charnley­Fixateur wurde von Kalandrucci weiterentwickelt, um unter anderem eine bessere Stabilität zu gewährleisten. Das frühere Modell führ­te in 30 % der Fälle zu einer unerwünsch­ten Pseudarthrose. Zurückgeführt wurde diese auf den „zweidimensionalen“, nicht gleichmäßig verteilten Druck im resezier­ten Gelenk. Kalandrucci verbesserte die Technik und es kamen weitere ausgereiftere Modelle der Fixateure hinzu. Zu er­wähnen ist noch der externe Ilizarov­Ring­fixateur, 1951 von Dr. Gavril A. Ilizarov ent­wickelt. Dieser kommt allerdings nur bei massiven Verkürzungen von mehr als 3cm Knochenverlust infrage, um die Beinlänge auf ein erträgliches Maß auszugleichen.

Forschungsergebnisse

Die Auswertung der Literatur zeigt inte­ressante Ergebnisse in Hinsicht auf die Durchbauung der Arthrodese: bei der Charnley­Kompression wird in 70 bis 85 % der Fälle eine komplette Durchbau­ung erreicht, bei der lateralen T­Platte bis zu 91 % und die Kompressionsplatte mit Schrauben erreicht bei „einfachen“ arthroskopischen Fällen an der Tibia und des Talus sogar bis zu 95–100 %.

Trend Rückfussnagel: Kritik

Anders sieht es bei rheumatoider Arthritis aus. Sie zeigt nicht nur eine Arthrose im oberen Sprunggelenk, sondern auch am Subtalargelenk mit zusätzlicher Rückfußfehlstellung, sodass hier eine Rückfußar­throdese durchgeführt werden sollte. In den letzten Jahren wurde aufgrund der in­zwischen guten Qualität der Implantate häufig eine Rückfußnagelung favorisiert.

Die eigene Erfahrung zeigt jedoch, dass mit dem Einsatz eines Rückfußnagels in der Regel keine optimale Kompression auf das OSG gelingt, was zu Pseudarthrosen führt, wenn keine zusätzliche Schraube zur Fixierung verwendet wird. Der plantare Zugang mit den mehr oder weniger „mas­siven“ Implantaten kann zusätzlich zu einer erheblichen Traumatisierung führen.

Die neueren, von lateral oder nach Resek­tion der Fibula eingebrachten Kompres­sionsplatten für die Rückfußarthrodese sind sowohl in Bezug auf den Zugang als auch auf die Stabilität den Rückfußnägeln vorzuziehen.

Postoperative Beobachtungen

Einzelne Studien beschäftigen sich mit der Kraft und dem Muskelumfang nach unilateraler, tibiotalarer Arthrodese.

Nichols et al. untersuchten an 10 Patien­ten die Beweglichkeit nach einseitiger Arthrodese, welche sie mit dem gesun­den Bein verglichen. Das fusionierte Ge­lenk verlor natürlicherweise zwischen 50–65 % an Beweglichkeit im Bereich des OSG. Der Kraftverlust war bei der Drehmomentmessung im Bereich der Dorsalflexion mit 50 % am größten. Die cross­sectionale Querschnittmessung der fusionierten Unterschenkel zeigte im MRT eine um ca. 11 % schmalere Musku­latur als im gesunden Unterschenkel. Die Wadenmuskulatur wurde zu 16 % durch Fetteinlagerungen ersetzt.

Diese Zahlen veranschaulichen nicht nur den Kraftverlust, sondern auch die Einschränkung der kinematischen Kette durch eine tibiotalare Arthrodese. Nicht berücksichtigt wurde in der Studie die be­reits vorhandene Muskelatrophie vor der Durchführung der Arthrodese, welche auf­grund der eingeschränkten Beweglichkeit und Mobilität durch die OSG­Arthrose stattfand.

Umwandlung von einer Arthrodese zu Prothese

Nur wenige Autoren berichten in der Lite­ratur von der Konversion einer Sprunggelenksarthrodese in eine Sprunggelenks­prothese. Beat Hintermann hat sich mit der Thematik ausgiebig beschäftigt und eine retrospektive Studie von 31 Patienten mit einem Follow­up von durchschnittlich 55 Monaten durchgeführt: der Foot and Ankle Score stieg von 24 auf 70,7 Punkte. Dies verwundert aber nicht, da vorher kei­ne Bewegung im Sprunggelenk möglich war. 24 der 31 Patienten waren zufrieden mit dem Ergebnis, fünf sogar vollständig beschwerdefrei. 21 Patienten klagten den­noch über moderate Schmerzen und bei drei Patienten blieb der Schmerz unverän­dert. Die Beweglichkeit im Sprunggelenk verbesserte sich durchschnittlich von 24,3° zu 55,1°. Die tibialen Komponenten waren alle stabil. Bei vier Patienten zeigte sich jedoch eine Lockerung im Bereich der talaren Komponente. Ein Patient be­kam eine Revision in eine tibiocalcaneare (!) Arthrodese aufgrund erheblicher Be­schwerden und Lockerung der talaren Komponente mit Knochenverlust.

Aus meiner Sicht und nach vielen Diskus­sionen mit Beat Hintermann sehe ich keine Indikation für eine Konversion in eine OSG­Prothese, auch nicht bei schmerz­hafter Arthrodese. Die Ergebnisse eines sehr begabten und erfahrenen Opera­teurs sprechen für sich: lediglich fünf von 31 Patienten waren wieder schmerzfrei, was immer das Ziel einer Operation sein sollte. Die Nachteile der Konversion überwiegen! Es zeigten sich Komplikatio­nen und 21 Patienten klagen weiterhin über Schmerzen.

Auch Preis et al. berichten in ihrer Studie von 18 Patienten mit erheblichen intra­ und postoperativen Komplikationen. Hier zeigt sich ebenfalls, dass die Mehrheit der Betroffenen weiterhin von Schmerzen geplagt ist. Vergleichbare Ergebnisse lassen sich auch bei Pelligrini et al. finden.

Wann eine Revision sinnvoll ist

Meine einzige Indikation für eine Kon­version ist eine erfolglose, instabile, von Pseudarthrose behaftete OSG­Arthro­dese, die in eine Endoprothese umgewandelt wird. In drei Fällen konnte ich diese Operation erfolgreich durchführen.

Bei einer schmerzhaften kompletten Fusion im Sprunggelenk, ggf. mit einer Fehlstellung, ist eine Revision mit Korrek­tur der Achsen und erneuter Arthrodese sinnvoll. In der Regel besteht noch ein gutes Knochenlager, was nach meiner Erfahrung zu einem Erfolg dieser Revisi­onsoperation führt.

Fazit

Die OSG­Arthrodese gehört zu den am häufigsten durchgeführten Versteifungen von großen Gelenken der unteren Extre­mität. Die funktionellen Einschränkungen sind aufgrund der insgesamt größeren Flexibilität im Mittelfuß­ und Vorfußbe­reich geringer als etwa bei einer Hüft­- oder einer Kniegelenksarthrodese. Bei richtiger Positionierung kann die Arthro­dese Schmerzen verringern und die Mobilität erhöhen, wobei durch die zu­ nehmende Beweglichkeit im Chopart­- und Vorfußbereich das Gangbild annä­hernd normal ausfällt.

Die Umwandlung einer bestehenden Ar­throdese in eine OSG­Prothese sollte aus meiner Sicht nur bei ausdrücklichem Wunsch des Patienten erfolgen, etwa aufgrund von unzumutbaren Schmerzen durch die Arthrodese. Ferner könnte man – etwa bei einer Pseudarthrose – bei guter Knochensubstanz eine Arthrodese in eine Sprunggelenksendoprothese umwandeln.