U. Stöckle

Navigationsverfahren in der Becken- und Azetabulumchirurgie

ZusammenfassungNavigationsverfahren auf der Basis von CT-Daten werden seit 1994 in der Wirbelsäulenchirurgie eingesetzt. In vielen Studien konnte eine Erhöhung der Präzision nachgewiesen werden, sodass heutzutage in vielen Kliniken die navigationsgestützte Pedikelschraubenplatzierung ein Routineverfahren darstellt.Ausgehend von der Erfahrung in der Wirbelsäulenchirurgie wurde zunächst die CT-gestützte Navigation bei wenig dislozierten Beckenring- und Azetabulumfrakturen für perkutane Schraubenosteosynthesen eingesetzt.Nach experimentellen Vorstudien erfolgten dann auch 19 perkutane Schraubenosteosynthesen mit der bildwandlergestützten Navigation. Die postoperative Kontrolle der Schraubenlage erfolgte jeweils mittels postoperativen Röntgenaufnahmen und CT.Insgesamt konnten 23 der 24 eingebrachten Schrauben korrekt platziert werden. Bei einer Schraube fiel im postoperativen CT eine ventrale Kortikalisperforation im Sakrum auf, aber ohne jegliche neurologische Komplikation.Aufgrund dieser ersten klinischen Erfahrungen wird die Indikation für die CT-gestützte Navigation v. a. bei wenig dislozierten Azetabulumfrakturen oder SI-Verschraubungen bei Sakrumdysplasie gesehen, während die bildwandlergestützte Navigation sich bei entsprechender Bildqualität als Verfahren der Wahl für SI-Verschraubungen bei traumatischen oder degenerativen Instabilitäten bewährt hat, v. a. wenn Repositionsmanöver erforderlich sind.AbstractCT based navigation has been used in spine surgery since 1994. Several clinical studies could show an increase in precision compared to the conventional technique and thus nowadays the navigated pedicle screw placement is a routine procedure in many hospitals.Based upon the experience in spine surgery the CT based navigation module was used for percutaneous screw fixations in minimally displaced pelvic ring and acetabular fractures.After preclinical experimental trials the C-arm navigation was used for 19 screw fixations. The postoperative control of the screw position was performed with postop. X-ray and CT.Overall 23 of the 24 screws were placed correctly. In one SI screw the postoperative CT could reveal a ventral cortex perforation of the sacrum without any clinical symptoms.Based upon this limited clinical experience we see the indication for CT based navigation in minimally displaced acetabular fractures or in SI screw fixations in case of sacral dysplasia. The C-arm based navigation with adequate image quality is our method of choice for SI screw fixation in traumatic or degenerative instabilities, especially if reduction maneuvers are necessary.

Bildwandler-gestützte Navigation : Eine experimentelle Studie zu Beckenverschraubungen

ZusammenfassungIm Rahmen einer experimentellen Studie ist das neue Verfahren der Bildwandler gestützten Navigation für perkutane Beckenverschraubungen getestet worden. Hierfür wurde ein normaler Bildwandler benutzt und das Navigationssystem der Fa. Medivision. Zunächst sollten geeignete Projektionen für 5 standardisierte Schraubenpositionen definiert werden. Dann wurden Präzision und erforderliche Durchleuchtungszeit für insgesamt 60 Schrauben an 6 Kunststoff-Beckenmodellen evaluiert.Für die Sakroiliakalschraube in S1, SI-Schraube in S2, vordere Pfeilerschraube, hintere Pfeilerschraube und die supraazetabuläre Iliumschraube wurden jeweils 3–4 geeignete reproduzierbare Projektionen definiert, die sich aus Kombinationen der bekannten Spezialaufnahmen Inlet/Outlet und Ala/Obturator zusammensetzen.Unter Nutzung dieser Projektionen konnten die Schrauben mit einer durchschnittlichen Durchleuchtungszeit von 6 s gesetzt werden. 51 der Schrauben (85%) waren korrekt plaziert. In 5 Fällen lagen geringere Abweichungen ohne Kortikalisdurchbruch vor, 4-mal war die Kortikalis perforiert.Bei weiterer Verbesserung der Darstellungsqualität des Bildwandlers und einigen technischen Änderungen wird das System im klinischen Einsatz sehr hilfreich sein.AbstractWithin an experimental trial the new method of fluoroscopy based navigation was tested for percutanuous pelvic srew fixations. A regular C-arm was used and the navigation system developed by Medivision. In a first step appropriate C-arm projections were defined for five standardized screw positions. Then precision and fluoroscopy time of 60 screws in 6 artificial pelves were evaluated.For the sacroliacal screw in S1, SI screw in S2, anterior column screw, posterior column screw and the supraacetabular ilium screw three to four appropriate projections were defined. These were all combinations of the known special pelvic views inlet / outlet and iliac / obturator.Using these standardized views the average fluoroscopy time was 6 seconds per screw. 51 screws (85%) were inserted correctly. In five cases there was a slight deviation without perforating the cortex, four times the cortex was perforated.

Clinical experience with two types of pelvic C-clamps for unstable pelvic ring injuries.

The emergency stabilization of unstable pelvic injuries, in particular, injuries to the posterior pelvic ring, can be achieved following reduction by application of the pelvic C-clamp. This and other procedures contribute to controlling what is almost always a life-threatening blood loss. The pelvic C-clamp is a temporary measure preceding definitive treatment of the injury. If this procedure is to have an optimal and lasting effect, the clamp must be applied correctly, provide adequate compression and stability, and be easy to handle. In one year, we applied the AO and ACE pelvic clamps in 9 clinical cases. Satisfactory primary compression and stability were achieved for unstable injuries with both clamps. It was more difficult to achieve good rotational stability as required for subsequent treatment with the ACE clamp due to its construction design.

CT- und fluoroskopiebasierte Navigation in der Beckenchirurgie

ZusammenfassungNavigationsverfahren auf der Basis von CT-Daten werden seit 1994 in der Wirbelsäulenchirurgie eingesetzt. Seitdem wird die Methode aufgrund der erhöhten Präzision bei reduzierter Strahlenexposition auch in anderen Bereichen wie der Hüft- und Knieendoprothetik, der rekonstruktiven Chirurgie und der Tumorchirurgie angewendet. Das eigentliche CT-basierte Wirbelsäulenmodul kann auch in der Beckenchirurgie eingesetzt werden. Voraussetzung ist eine identische Stellung der Fragmente in CT und OP, ansonsten ist ein erneuter Datensatz erforderlich. Die Erfahrungen mit der CT-basierten Navigation in der Beckenchirurgie werden anhand von 5 perkutanen Schraubenosteosynthesen und 3xa0Tumorresektionen erläutert. Die Technik und v.xa0a. einige Tricks und Fallstricke werden beschrieben. Die fluoroskopiebasierte Navigation wird seit Ende der 1990er Jahre in der Traumatologie eingesetzt. Seitdem hat sie auch Verbreitung im Bereich der Endoprothetik und der rekonstruktiven Chirurgie gefunden. Im Zeitraum zwischen 6/2000 und 12/2002 wurden bei Beckenverletzungen 36 perkutane Schraubenosteosynthesen durchgeführt, die alle postoperativ mit konventionellem Röntgen und CT nachkontrolliert wurden. 35 der 36 eingebrachten Schrauben waren korrekt platziert. Bei einer Schraube fiel im postoperativen CT eine ventrale Kortikalisperforation im Sakrum auf, aber ohne jegliche neurologische Komplikation. Aufgrund unserer klinischen Erfahrungen wird die Indikation für die CT-basierte Navigation v.xa0a. bei wenig dislozierten Azetabulumfrakturen oder SI-Verschraubungen bei Sakrumdysplasie gesehen sowie zur Tumorresektion. Die fluoroskopiebasierte Navigation hat sich bei entsprechender Bildqualität als Verfahren der Wahl für SI-Verschraubungen bei traumatischen oder degenerativen Instabilitäten bewährt, v.xa0a. wenn eine Aktualisierung des Datensatzes erforderlich ist.AbstractNavigation procedures based upon CT data were introduced into spine surgery in 1994. Since then the method has been used in other areas, such as joint replacement, reconstructive surgery and tumor surgery, because of its high precision and reduced radiation exposure. The original CT-based spine module can be adapted for pelvic surgery with the prerequisite, that the positioning of the fragments is identical in CT and at operation; otherwise, a new data set has to be acquired. The experience with CT-based navigation in pelvic surgery will be explained in the context of five percutaneous screw fixations and three tumor resections. The technique will be described. Fluoroscopy-based navigation has been used in trauma surgery since the late 1990s. Since then the method has gained wide acceptance in the field of joint replacement and reconstructive surgery as well. Between June 2000 and December 2002 we performed 36 percutaneous screw fixations in the pelvis with postoperative X-ray and CT control. Thirty-five of the 36 screws were placed correctly. In one screw an anterior cortex perforation of the sacrum was seen on CT, but without neurological consequences. Based upon our clinical experience we believe that CT-based navigation is indicated in screw fixations for minimally displaced pelvic injuries or dysplasia and, with increasing importance, in tumor surgery. Fluoroscopy-based navigation with adequate image quality is the method of choice for SI screw fixations in traumatic or degenerative instabilities, especially if an update of the images is needed.

Screw fixation of acetabular fractures.

Abstractu2002Between 1992 and 1995, 50 patients with 51 acetabular fractures underwent internal fixation using 3.5 mm cortical screws. There were 21 simple and 30 associated fracture types, as described by Letournel. Most of the patients had sustained multiple injuries with an average injury severity score (ISS) of 20 points. The modified extended iliofemoral approach was used in 32 cases, the Kocher Langenbeck approach in 9 cases, the ilioinguinal approach in 7 cases, the extended iliofemoral in 2 cases and the Kocher-Langenbeck approach combined with an ilioinguinal approach in a second stage procedure in 1. Anatomical reduction could be achieved with persistent displacement of no more than 1 mm in 40 fractures. Implant failure with loss of reduction occurred in 3 patients who underwent a revision procedure. At 2 year follow-up, 38 out of 44 of the patients had excellent or good clinical and radiological results. In acetabular fractures with sufficiently large fragments, screw fixation with 3.5 mm cortical screws proved satisfactory. In very comminuted fractures or where there is poor patient compliance an additional buttress plate should be used.Résuméu2002La fixation avec des vis corticales de taille 3,5 mm a été réalisée pour 51 fractures du cotyle (50 patients) à fragments suffisamment grands de 1992 à 1995. Il y avait 21 fractures simples et 30 fractures associées d’après la classification de Letournel. La plupart des patients souffraient de multiples lésions et un ISS moyen de 20 points a été enregistré. La voie d’abord de Kocher Langenbeck a été utilisée chez 9 patients et la voie ilio-inguinale chez 9 patients. La voie d’abord ilio-fémorale prolongée modifiée a été utilisée dans 31 des cas, et la voie iliocrurale élargie classique à deux reprises. Dans 40 fractures, une réduction anatomique a pu être atteinte avec un déplacement restant mesuré de moins de 1 mm. Un échec d’implant avec perte de réduction a été observé chez trois patients entraînant ainsi une re-opération. Lors des examens de suivi après 2 ans, 38/44 des patients avaient un excellent ou un bon résultat clinique et radiologique. Pour les fractures du cotyle à fragments suffisamment larges, la fixation avec des vis corticales de taille 3,5 mm a prouvéêtre une méthode adéquate pour obtenir une réduction anatomique et une rétention. Pour les fractures comminutives ou chez les patients à compliance réduite, une plaque d’appui supplémentaire est recommandée.

Gipsruhigstellung versus Vakuumstützsystem: Frühfunktionelle Ergebnisse nach Osteosynthese von Sprunggelenksfrakturen

ZusammenfassungIn einer prospektiv randomisierten Studie wurden die frühfunktionellen Ergebnisse bei Patienten nach Osteosynthese von Sprunggelenksfrakturen und postoperativer Gipsruhigstellung verglichen mit den Resultaten nach Immobilisierung in einem Vakuumstützsystem (Vacoped®). Das Vakuumstützsystem hat eine dem Gips vergleichbare Stabilität mit der Möglichkeit, das System zur Körperpflege und Übungsbehandlung abzunehmen, sowie im System die Dorsalflexion/-extension stufenweise freizugeben. Von 9/1996 bis 7/1997 konnten 40 Patienten mit Monotrauma in die Studie aufgenommen werden. In der Untersuchung 6 Wochen postoperativ waren in der Gruppe mit Gipsbehandlung die funktionellen Defizite für die Beweglichkeit im OSG (20%) und USG (40%) sowie die Unterschenkelmuskelatrophie (2,1 cm Umfangdifferenz) signifikant stärker ausgeprägt als bei den Patienten mit Vakuumstützsystem (OSG 15% Defizit, USG 25%, Umfangdifferenz 1.4 cm); 5 Patienten mit dem Vakuumstützsystem waren ab 3 Wochen postoperativ bereits wieder berufst6auml;tig; 3 Monate postoperativ hatten sich die funktionellen Resultate weitgehend angeglichen. Das Vakuumstützsystem erm6ouml;glicht vor allem in der Frühphase deutlich bessere funktionelle Ergebnisse als die herk6ouml;mmliche Gipsruhigstellung. Aufgrund des zusätzlich erhöhten Patientenkomforts ist das Vakuumstützsystem dem Gips vorzuziehen.AbstractIn a prospective randomized trial the early functional results after immobilisation in a cast were compared to those after using a vacuum stabilizing system. The vacuum stabilizing system Vacoped® offers equivalent stability compared to a plaster cast. In contrast to the cast the Vacoped can be removed for body care and physical therapy. Additionally the range of motion for dorsalflexion/-extension in the upper ankle joint can be adjusted. From 9/1996 to 7/1997 there were 40 patients included in the study with an operated ankle fracture as monotrauma. Six weeks postoperatively the patients with cast treatment showed significantly higher functional deficits for the upper ankle joint (20%), the lower ankle joint (40%) and muscle atrophy (2.1 cm side difference) than the group with the vacuum stabilizing system (upper ankle joint 15%, lower ankle joint 25%, 1.4 cm muscle atrophy). Five patients out of the group with the vacuum system were already at work three weeks postoperatively. Three months postoperatively the functional results for both groups were approximating. The vacuum stabilizing system Vacoped® offers better early functinal results than conventional cast treatment after osteosynthesis of ankle fractures. Because of the increased patient comfort and the early ability for physical therapy the vacuum stabilizing system is preferable to cast treatment.

Anterior cruciate ligament reconstruction: the diagnostic value of MRI

Summary.A prospective study was carried out in order to evaluate the predictive value of MRI in the early postoperative course after cruciate ligament replacement. Twenty patients who had undergone anterior cruciate ligament reconstruction using autologous patellar tendon/bone grafts were examined clinically and with contrast enhanced MRI at 2, 12 and 24 weeks, and 1 and 2 years after operation. The clinical findings were evaluated according to the scores established by Lysholm, OAK and IKDC. The MRI scans (SP 63, 1.5 Tesla) were assessed in terms of the quality and signal intensity of the reconstructed ligaments. During the first postoperative year there was a significant increase of signal intensity and in homogeneity of the neoligament on in the MRI. Seventeen patients had an average value for signal/noise of 1.1 at two weeks after surgery, which had increased to 7.1 at 1 year. In 14 patients the reconstructed ligament could not be evaluated in MRI scans after 1 year but clinical instability was not suspected in any of these patients. Two years after operation the MRI signal intensity of the neoligament was again decreasing.Résumé.Une étude prospective a été faite, afin d’estimer la valeur de pronostic de l’IRM dans la phase postopératoire précoce du remplacement des ligaments croisés. 20 patients, avec des ligaments croisés antérieurs remplacés (transplantation autologue du tendon rotulien) ont été examinés cliniquement et à l’aide d’IRM de contraste, la 2e, 12e, 24e semaine post-opératoire et, 1 et 2 ans post-opératoires. Les examens cliniques ont étéévalués selon le score de Lysholm, OAK et IKDC. Les imageries IRM (SP 63, 1.5 Tesla) ont étéévaluées et mettant en évidence la qualité et l’intensité du signal du ligament reconstitué. Pendant la première année post-opératoire, on a notéà l’IRM une augmentation significative de l’intensité du signal et de la non-homogénéité du nouveau ligament chez 17 patients, avec une valeur moyenne du signal/écho allant de 1.1, 2 semaines postopératoire, jusqu’à 7.1, un an post-opératoire. Chez 14 patients dans la première année post-opératoire, le ligament reconstitué a pu être visualiséà l’IRM, bien qu’aucun de ces patients n’ai eu un examen clinique suspect, quand à l’instabilité. A l’IRM post-opératoire de la deuxième année, l’intenstié du signal du nouveau ligament a à nouveau diminué, selon une constatation régulière.

Operative Behandlung komplexer Azetabulumfrakturen durch den modifizierten erweiterten iliofemoralen Zugang (-Maryland-)

ZusammenfassungIn einer prospektiv begleiteten Studie wurden von August 1993 bis Februar 1996 49 Patienten mit 50 komplexen Azetabulumfrakturen über den modifizierten erweiterten iliofemoralen Zugang (Maryland) operiert und mit Kleinfragmentimplantaten stabilisiert; 37 Patienten waren polytraumatisiert mit einem mittleren ISS von 20 Punkten, bei 10 Patienten betrug der ISS > 25 Punkte. Bei 48 Frakturen (96 %) war die primäre Reposition anatomisch oder gut mit einer verbliebenen intraartikulären Stufenbildung von K 2 mm; 36 Patienten mit 37 Frakturen (76 %) konnten nach im Mittel 25 Monaten nachuntersucht werden. Bei 28 Frakturen (76 %) lagen gute oder sehr gute funktionelle Ergebnisse vor (dAubigné- bzw. Harris-Scores). Die radiologischen Ergebnisse waren bei 21 Frakturen (57 %) exzellent und bei 12 Frakturen (32 %) befriedigend (Heeg-Score). Komplikationen waren in 7 Fällen (14 %) therapiebedürftige subkutane Serome, in 4 Fällen (11 %) ein sekundärer Repositionsverlust, in 5 Fällen (14 %) heterotope Ossifikationen Grad III/IV (Brooker-Score) und in 2 Fällen (5 %) Femurkopfnekrosen. Bei 2 Frakturen wurde bei posttraumatischer Arthrose eine Hüfttotalendoprothese (TEP) implantiert, 2 weitere Frakturen mit Femurkopfnekrose sind zur TEP geplant. Über den modifizierten erweiterten iliofemoralen Zugang ist bei komplexen Azetabulumfrakturen eine anatomische Gelenkrekonstruktion in der Regel möglich. Die Zugangsmorbidität und Gesamtkomplikationsrate erscheint jedoch kritisch. Bei Frakturen mit Trümmerzonen im Azetabulumdach bleibt die Prognose auch bei initial guter Gelenkrekonstruktion im Einzelfall unsicher.SummaryFourty-nine patients with 50 complex acetabular fractures were treated with open reduction and internal fixation from August 1993 to February 1996 in a prospectively documented study. The fractures were fixed with small fragment implants through a modified extensile iliofemoral approach (Maryland approach). Thirty-seven patients were polytraumatized with an ISS of 20 pts. on average. In 10 patients the ISS was > 25 pts. Good or anatomic initial fracture reduction with a fragment stepoff K 2 mm could be achieved in 48 fracturers (96 %). Thirty-six patients with 37 fractures could be evaluated after 25 months on average. In 28 fractures (76 %) the functional outcome was good or excellent according to the dAubigne and Harris scores. Radiological results were excellent in 21 fractures (57 %) and satisfactory in 12 fractures (Heeg score). In 7 cases (14 %) a postoperative subcutaneous seroma had to be treated surgically. No wound infections, however, were observed. Further complications were secondary a loss of reduction in 4 cases (11 %), relevant heterotopic ossifications (Brooker III/IV) in 5 cases (14 %), and aseptic femoral head necrosis in 2 cases (5 %). In two cases a total hip replacement (THR) for posttraumatic arthritis had to be performed. Two more cases are scheduled for THR due to symptomatic femoral head necrosis. A good joint reconstruction can be achieved through the modified extensile iliofemoral approach (Maryland) in complex fractures of the acetabulum. However, the approach related morbidity seems to be worrysome. In complex fractures with comminution in the roof of the acetabulum the prognosis remains uncertain even in cases where initial anatomic joint reconstruction can be achieved.

Wertigkeit der MRT in der Beurteilung des Kreuzbandersatzes

To evaluate the predictive value of MRI in the early postoperative course after cruciate ligament replacement, a prospective study was performed. Twenty patients with reconstructed anterior and/or posterior cruciate ligament were examined clinically and with contrast-enhanced MRI 2, 12, 24 weeks, 1 and 2 years postoperatively. The clinical examinations were evaluated according to the scores by Lysholm, OAK and IKDC. The MRI scans (SP 63, 1.5 Tesla) were evaluated regarding the quality and signal intensity of the reconstructed ligament. During the first postoperative year a significant increase in signal intensity and inhomogeneity of the neoligament in MRI was observed in 16 patients with an average value for signal/noise of 1.1 2 weeks postoperatively up to 6.9 1 year postoperatively. In 12 patients the reconstructed ligament could not be evaluated in the 1-year postoperative MRI, whereas none of these patients was suspected clinically of having instability. In the 2-year postoperative MRI, the signal intensity of the neoligament was found to be decreasing again with improvement in judgement.

Bildwandler gestützte Navigation in der Beckenchirurgie — Klinische Erfahrungen

Problem: Perkutane Schraubenosteosynthesen bei Becken- und Acetabulumfrakturen sind technisch anspruchsvoll und werden zumeist unter Bildwandlerkontrolle durchgefuhrt. Hierbei konnen Durchleuchtungszeiten von mehreren Minuten resultieren. Deshalb werden zunehmend auch CT-basierte Navigationstechniken fur Beckenverschraubungen angewandt. Nach Repositionsmaneuvern ist jedoch jeweils ein neuer CT Datensatz erforderlich mit entsprechenden logistischen Problemen. Ziel: Nach erfolgreichen Testreihen am Kunststoff Beckenmodell und am Humanpraparat sollte die neue Technik der Bildwandler gestutzten Navigation im klinischen Einsatz fur perkutane Schraubenosteosynthesen am Becken evaluiert werden. Material/Methode: Bei der Bildwandler gestutzten Navigation konnen bis zu vier Bildwandlerprojektionen in das Navigationssystem eingelesen werden. Ein matching ist nicht notwendig. Mit der C-Arm-Navigation wurden 16 SI-Verschraubungen (11 × Trauma, 5 × SI- Arthrose) und 3 vordere Pfeiler-Schrauben appliziert. Intraoperativ erfolgte neben der Navigation die Kontrolle mit dem C-Arm. Die Schraubenpositionierung wurde im postop. Rontgen und CT kontrolliert. Ergebnisse: Alle 15 Schrauben wurden korrekt platziert. Einmal war infolge eingeschrankter Bildqualitat die Reposition ungenugend, so das eine Revision erforderlich war. Dreimal musste bei SI-Schrauben intraoperativ zur konventionellen Technik gewechselt werden, da das Instrumentarium unzureichend war. Diskussion: Mit der Bildwandler gestutzten Navigation ist bei guter Bildqualitat eine sichere Plazierung perkutaner Schrauben am Becken moglich. Limitierend ist neben der Bildqualitat noch das Instrumentarium. Bei Sakrumdysplasie ist die CT gestutzte Navigation vorzuziehen.