Klinoskop 4/2010 - Klinikum Chemnitz

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Neuartiges Verriegelungssystem für die Marknagelung
Chirurgie kooperiert mit Chemnitzer Wissenschaftlern
Knochenbrüche waren schon immer
nicht nur schmerzhafte, sondern oft auch
langwierige Verletzungen. Eine sichere Stabilisierung
des betroffenen Knochens ist
ausschlaggebend für den Heilungsprozess.
Schon lange waren äußere mechanische
Schienungen in der Anwendung, um möglichst
früh mit einer Belastung beginnen zu
können. Der therapeutische Effekt wog die
damit verbundenen Einschränkungen der
Mobilität auf.
Die Behandlung von Knochenbrüchen erreichte
eine neue Qualität, als Gerhard
Bruno Gustav Küntsche im November 1939
erstmals eine Marknagelung an einer
menschlichen Femurfraktur durchführte.
Er demonstrierte erfolgreich, wie die
Bruchstücke über eine innere metallische
Schiene, dem so genannten Marknagel,
vereinigt werden konnten. Damit war eine
äußere Schienung nicht mehr erforderlich.
Diese Schienung brachte deutlich mehr
Stabilität, beeinträchtigte weniger die Lebensqualität
und ließ in noch kürzerer Zeit
den Beginn der Belastung des Knochens zu.
Aber es sollte noch drei Jahre dauern, bis
die Marknagelung im Jahr 1942 als Operationsmethode
akzeptiert wurde. Heute gehört
die Marknageloperation zur gängigen medizinischen
Praxis bei Brüchen der großen
Röhrenknochen.
Einbringen des Marknagels
Was für den Operateur ein Routineeingriff
ist, erscheint dem medizinischen Laien
überaus beeindruckend: Das Einbringen
des Marknagels in den Markraum des betroffenen
Knochens. Mit Spezialwerkzeug,
das einem Heimwerker zwar vertraut vorkommt,
aber für den chirurgischen Einsatz
den hohen Anforderungen zur Sterilisierbarkeit
entsprechen muss, wird zunächst
im Bereich der anatomischen Achse des
Tibiaschaftes medial zum verlängerten
Markkanal ein Führungsspieß in die proximale
Tibia eingedreht. Der Spieß dient der
Führung des Öffnungsfräsers und seine
richtige Positionierung wird mittels einer
C-Bogenaufnahme kontrolliert.
Nun wird mit einer konischen Fräse in die
proximale Tibia gebohrt und damit der
Markkanal geöffnet. Anschließend wird ein
Führungsdraht mit Kugelspitze durch den
Markkanal bis in den Bereich der distalen
Epiphyse vorgeschoben und die Fraktur repositioniert.
Für die Positionskontrolle des
Drahtes, der durch seine mittige Lage eine
Verletzung der Kortikalis vermeiden hilft,
kommt erneut der C-Bogen zum Einsatz.
Nun folgt schrittweise das Aufbohren des
Markkanales. In mehreren Bohrgängen mit
zunehmenden Bohrkopfdurchmessern wird
die Bohrung des Markraums vorgenommen,
bis der gewünschte Markkanaldurchmesser
erreicht ist. Im Anschluss wird der
Marknagel in die Tibia eingebracht, der
Führungsdraht aus dem Nagel gezogen. Die
Kontrolle im distalen Bereich und der Repositionierung
der Fraktur erfolgt durch eine
C-Bogenaufnahme.
Proximale Verriegelung
mit dem Implantat
Nachdem der Marknagel eingebracht und
der Knochen repositioniert ist, erfolgt die
proximale Verriegelung. Ziel ist es, durch
eine Schraubverbindung quer zur Marknagelachse
den Knochen fest mit dem Implantat
zu verbinden, um spätere Verdrehungen
oder Verschiebungen des Marknagels innerhalb
des Markraumes auszuschließen. Dazu
wird ein Bohrführungsansatz als mechanische
Zielhilfe an die Bohrführung montiert.
Nun lässt sich eine Bohrhülse einführen,
die exakt in Richtung der am Marknagel
vorhandenen Verriegelungslöcher zielt.
Man kann also am Bein eine kleine Inzision
vornehmen, die Bohrhülse bis auf den
Knochen vorschieben und passgenau zum
Verriegelungsloch den Knochen vorbohren,
um schließlich die dafür vorgesehenen
Schrauben einzudrehen. Bei Bedarf kann
der Verriegelungsprozess röntgenologisch
überwacht werden. Aufgrund der Nähe
des proximalen Verriegelungsloches zum
Marknagelschaft ist der Bohrführungsansatz
so stabil, dass praktisch keine Abweichungen
bei der Verriegelung auftreten. Die
ordnungsgemäße Position der Schrauben
lässt sich zum Abschluss röntgenologisch
bestätigen.
Distale Verriegelung
der Bruchstücke
Um die Bruchstücke gegeneinander fest zu
positionieren, ist eine weitere distale Verriegelung
notwendig. Dieser Operationsabschnitt
erweist sich aber als wesentlich
aufwendiger. Im Gegensatz zur proximalen
Verriegelung ist die Lage des vorgesehenen
Verriegelungsloches im Marknagel nicht
durch mechanische Hilfsmittel zu ermitteln.
Verschiedene rein mechanische Lösungen
brachten bislang nicht die erhoffte
Zielgenauigkeit. Die Entfernungen bis zum
Dr.-Ing. habil. Heidrun Steinbach, Leiterin des Instituts
Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau e. V., erklärte
Bundeswirtschaftsminister Rainer Brüderle (FDP) auf
dem diesjährigen AiF-Tag der Arbeitsgemeinschaft
industrieller Forschungsvereinigungen die Vorzüge der
Chemnitzer Erfindung. Fotos (4): ICM
distalen Verriegelungsende lassen sich
mittels äußerer Führung nicht mit ausreichender
Stabilität fertigen. Zusätzlich kann
sich der Marknagel beim Einbringen geringfügig
verbogen haben, so dass das Zielloch
im Marknagel von außen nicht rekonstruiert
werden kann. Geringe Abweichung der tatsächlichen
Lage von der erwarteten Lage
gefährden die Stabilität der Verriegelung,
wenn die Schraube durch den Knochen nicht
passgenau das Verriegelungsloch trifft.
Komplikationen vermeiden
Um derartige Komplikationen zu vermeiden,
positioniert man den C-Bogen so, dass die
distalen Löcher des Nagels als kreisrund
auf dem Monitor dargestellt werden. Erst
wenn die Skalpellspitze mit der Achse des
distalen Nagellochs übereinstimmt, erfolgt
das Setzen des Inzisionspunktes. Jetzt kann
die Bohrmaschine angesetzt werden. Die
Prozedur ist wieder die gleiche. Zunächst
wird der Bohrer schräg zum Röntgenstrahl
auf den Knochen gehalten, um die Position
der Bohrerspitze per Bildwandler kontrollieren
zu können. Erst wenn diese mit der Achse
des Nagelloches übereinstimmt, erfolgt
das senkrechte Anstellen der Bohrmaschine