Die 3- und 4-Fragmentfraktur des proximalen Humerus ist eine der häufigsten Gelenkverletzungen des Menschen. Häufig handelt es sich bei den Verletzten um ältere Menschen mit reduzierter Vaskularität und schlechter Knochenqualität. Nach wie vor besteht kein allgemein gültiger Therapiealgorithmus [1, 2, 3, 7, 8, 11, 13, 14, 15, 18, 20, 21, 24]. Das Therapiespektrum reicht von konservativer Therapie über offene Reposition und winkelstabile Osteosynthese, geschlossene Reposition und minimal-invasive Osteosynthese, anatomische Frakturprothese bis hin zur inversen Frakturprothese.

Die stabile Retention und knöcherne Einheilung der Tuberkula in anatomischer Stellung stellt nach wie vor ein ungelöstes Problem der anatomischen Frakturprothese dar [3, 13, 14, 18, 21]. In vielen Fällen kommt es zur sekundären Dislokation oder Resorption der Tuberkelfragmente. Die Tuberkelresorption ist mit einem funktionellen Verlust der Rotatorenmanschette mit konsekutiver Instabilität und Dezentrierung des Prothesenkopfs verbunden. Ein Verlust des Tuberculum majus führt häufig zu einer kranialen, der Verlust des Tuberculum minus zu einer anteroposterioren Dezentrierung des Prothesenkopfs. In der Literatur besteht noch keine eindeutige Übereinstimmung, in wieweit die Tuberkelresorption zu einer Dezentrierung und dadurch zu einem schlechteren funktionellen und klinischen Ergebnis führt [3, 13, 14, 18, 21]. Ziel dieser Studie war es, die langfristigen Ergebnisse der anatomischen Frakturprothese bei 3- und 4-Fragmentfrakturen des Humeruskopfs unter besonderer Berücksichtigung der Tuberkelresorption und der damit verbundenen radiologischen Veränderungen darzustellen.

Patienten und Methoden

Seit 1994 wurden alle Patienten fortlaufend prospektiv erfasst und nachkontrolliert, bei denen ein Schultergelenkersatz durchgeführt wurde. Für die vorliegende Arbeit wurden die Patienten analysiert, welche zwischen November 1999 und September 2005 bei einer komplexen Humeruskopffraktur mit einem prothetischen Gelenkersatz versorgt wurden. Die Indikation zum primären Gelenkersatz des Humeruskopfs wurde anhand der folgenden Kriterien gestellt (Abb. 1):

  • dislozierte 3- und 4-Fragmentfrakturen des Humeruskopfs,

  • Berstungsfrakturen der Kalotte (sog. „Head-split“-Frakturen) und

  • Humeruskopffrakturen mit einem erheblichen knöchernen Substanzverlust und einem schalenförmigen Kalottenfragment.

 

Abb. 1
figure 1

Flussdiagramm mit Einschlusskriterien und Rekrutierungsphase

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Ausschlusskriterien waren:

  • Zustand nach Infektion der betroffenen Schulter,

  • neurologische Defizite an der betroffenen Extremität und

  • Destruktionen am Glenoid.

Die Selektionskriterien wurden von 61 Patienten erfüllt. In allen Fällen wurden die anatomischen Frakturschulterprothesen von Aequalis (Tornier, Saint-Ismier Cedex, Frankreich) verwendet. In dieser Zeitperiode wurde kein alternatives Prothesenmodell bei der Versorgung dieser Frakturtypen an unserer Klinik verwendet.

Das klinische und funktionelle Ergebnis wurde mithilfe des Constant-Scores bestimmt. Zusätzlich wurde die subjektive Einschätzung des Operationsergebnisses durch die Patienten erfasst. Folgende Noten waren als Antwort möglich:

  • 1 sehr zufrieden,

  • 2 zufrieden,

  • 3 nicht zufrieden und

  • 4 enttäuscht.

Radiologisch wurden die Einheilung der Tuberkula, die kraniale Dezentrierung des Prothesenkopfs sowie sekundäre Akromion- und Glenoiderosionen dokumentiert. Die kraniale Dezentrierung wurde nach Torchia et al. [26] bewertet. Zusätzlich wurde die akromiohumerale Distanz (AHD) mithilfe der Software Inventor Professional 2012 von Autodesk bestimmt (Autodesk Inc., San Rafael, CA, USA). Als Skalierungsreferenz diente jeweils der Schaftdurchmesser der Prothese.

Operationstechnik

Der Zugang erfolgte deltoideopektoral nach Neer, anschließend Eröffnung des Gelenks durch eine Inzision des Rotatorenintervalls auf Höhe der langen Bizepssehnen mit Tenotomie der langen Bizepssehne und Resektion der Humeruskopfkalotte. Anhand der Kalotte erfolgt die Auswahl des geeigneten Prothesenkopfs. Die Tuberkula wurden jeweils mit nichtresorbierbaren Fäden am Knochen-Sehnen-Übergang angeschlungen. Es folgen Aufraspeln des Humerusschafts, Jetlavage und Zementierung der Prothese in einer Retroversion zwischen 20 und 30°. Die Höhe der Prothese wurde so gewählt, dass die Kalkarlinie im Humeruskopf ausläuft. Bevor die Reposition des lateralen und ventralen Tuberkelfragments an anatomischer Stelle um den Prothesenhals erfolgte, wurde Spongiosa aus dem Humeruskopf eingebracht. Die Refixierung erfolgte mittels nichtresorbierbarer Fäden, welche um den Prothesenhals geführt wurden. Die lange Bizepssehne wurde im Sulkus tenodesiert. Die Nachbehandlung erfolgte standardisiert mit passiven Bewegungsübungen und einem Schulterabduktionskissen für 6 Wochen.

Statistik

Die statistische Datenauswertung wurde mit dem Programm SPSS Version 15.0 (SPSS Inc., Illinois, USA) vorgenommen. Unterschiede zwischen Patienten mit anatomisch eingeheilten Tuberkula und Resorption der Tuberkula wurden mit dem Student-t-Test geprüft. Das Signifikanzniveau betrug p < 0,05.

Ergebnisse

Fünfzehn Patienten verstarben innerhalb der ersten 5 Jahre (25%). Acht Patienten waren unbekannt verzogen. Drei Patienten waren nicht mehr reisefähig, konnten aber vor Ort nachuntersucht werden. Damit wurden 31 Frauen und 7 Männer mit einem mittleren Alter von 72 (53 bis 96 Jahren) nachuntersucht. Der mittlere Nachuntersuchungszeitraum betrug 86 (60 bis 129 Monate). Die klinischen und funktionellen Ergebnisse sowie die subjektive Zufriedenheit sind in Tab. 1 dargestellt (Tab. 1).

Tab. 1 Klinische und funktionelle Ergebnisse sowie subjektive Zufriedenheit nach anatomischer Frakturschulterprothese bei 3- und 4-Fragmentfrakturen des proximalen Humerus
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Komplikationen und Revisionen

Perioperativ traten eine temporäre Parese des N. musculocutaneus und eine reversible Irritation des Plexus brachialis auf. Ein oberflächlicher Wundinfekt wurde erfolgreich revidiert. Ein Jahr nach Versorgung erlitt eine Patientin einen erneuten Sturz mit einer periprothetischen Fraktur. Bei gleichzeitig vorliegender vollständiger Tuberkelresorption mit leichtem Humeruskopfhochstand wurde ein Wechsel auf eine inverse Prothese mit langem Schaft durchgeführt. Aufgrund einer sekundärer Glenoiderosion wurde bei einem Patienten eine Wechseloperation auf eine Totalendoprothese (TEP) durchgeführt.

Radiologische Langzeitveränderungen

Ein Ergebnis 9 Jahre nach Humerusmehrfragmentfraktur mit anatomisch eingeheilten Tuberkula zeigt Abb. 2 a, b. Die sekundäre Tuberkularesorption war die häufigste Spätkomplikation. In 52% (20/38) aller Fälle war das Tuberkelfragment in der a.-p.-Aufnahme radiologisch nicht mehr darstellbar (Abb. 3 a, b). In 39% (24/61) aller Fälle war die Tuberkelresorption bereits in der Einjahreskontrolle festzustellen. Bei 5 Patienten zeigte sich eine kraniale Dezentrierung von über 25% des Prothesenkopfdurchmessers. In 11 Fällen bestand eine sekundäre Akromionerosion und in 4 Fällen eine sekundäre Glenoiderosion. Bei 16 Patienten betrug zum Nachuntersuchungszeitpunkt die akromiohumerale Distanz < 7 mm bei einem Mittelwert von 7,7 (1,5–18,3 mm, Abb. 4). In 3 Fällen war in der axialen Aufnahme eine anteriore Dezentrierung des Prothesenkopfs zu erkennen.

Abb. 2
figure 2

a, b Anteroposteriore und axiale Röntgenprojektion 9 Jahre nach Versorgung mittels anatomischer Frakturschulterprothese mit anatomisch eingeheilten Tuberkula

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Abb. 3
figure 3

a, b Anteroposteriore und axiale Röntgenprojektion 5 Jahre nach Versorgung mittels anatomischer Frakturschulterprothese mit vollständiger Resorption der Tubercula minus et majus sowie kranialer Dezentrierung des Prothesenkopfs mit Akromionerosion (Azetabularisierung) und sekundärer Glenoiderosion

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Abb. 4
figure 4

Anteroposteriore Röntgenaufnahme mit verminderter acromiohumeraler Distanz. Als Skalierungsreferenz diente jeweils der Schaftdurchmesser der Prothese, hier ein 9 mm Schaft. Zusätzlich zu erkennen ist eine Tuberkularesorption mit cranialer Dezentrierung und sekundärer Glenoiderosion

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Diskussion

Bei der akuten Fraktur mit schwerer knöcherner Defektsituation des Humeruskopfs und reduzierter Vaskularität ist der primäre prothetische Gelenkersatz immer zu prüfen [3, 13, 14, 18, 21]. Durch Charles Neer wurde erstmals eine anatomische Monoblockhemiprothese bei Humeruskopffraktur implantiert [17]. Diese wurde später durch konventionelle Hemiprothesen der 3. Generation abgelöst [16]. Nachteil dieser Implantate war meistens die unzureichende Refixierungsmöglichkeit der Tuberkelfragmente. Mit der Einführung der speziellen Frakturschulterprothese konnten die Probleme der stabilen Refixierung und knöchernden Integration der Tuberkula teilweise verringert werden [3, 13, 14, 18, 21]. Die Ergebnisse der speziellen Frakturschulterprothese liegen über den Ergebnissen der Monoblockprothese [4, 8, 28]. Hauptproblem bleibt die partielle oder vollständige Resorption der Tuberkula. Zahlreiche Studien haben nachgewiesen, dass die anatomische Einheilung der Tuberkula das funktionelle Ergebnis positiv beeinflusst [14, 18, 21]. Im Gegensatz dazu fanden Kontakis et al. [13] bei einem Nachuntersuchungszeitraum zwischen 2 und 5 Jahren keinen signifikanten Unterschied im funktionellen Ergebnis zwischen nichtanatomisch und anatomisch eingeheilten Tuberkula. In der vorliegenden Studie zeigte sich bei einem Follow-up von mehr als 5 Jahren ein signifikant schlechteres funktionelles Ergebnis bei Patienten mit resorbierten Tuberkula. Zu erklären ist dies infolge des funktionellen Verlusts der Rotatorenmanschette mit konsekutiver Instabilität und Dezentrierung des Prothesenkopfs [3, 14, 18, 21].

Ergebnisscores

Der Constant-Score betrug in der vorliegenden Studie 58 Punkte bei einer durchschnittlichen Flexion von 105° und eine Abduktion von 96°. Es wurde eine sehr gute Schmerzreduktion mit einem mittleren Punktewert von 13,7 Punkten erzielt (1 stärkste Schmerzen bis 15 Schmerzfreiheit). Die subjektive Einschätzung des Operationsergebnisses zum Nachuntersuchungszeitpunkt zeigte mit einem Wert von 1,89 eine hohe Zufriedenheit der Patienten (1 sehr zufrieden bis 4 enttäuscht). In der Nachuntersuchung von Boileau et al. [3] betrug der Constant-Score nach durchschnittlich 27 Monaten 56 Punkte. Die Flexion erreichte im Mittel 101° und die Außenrotation 18° bei einem mittleren Schmerzwert von 11,5 Punkten im Constant-Score. Achtunddreißig von 66 Patienten waren zum Nachuntersuchungszeitpunkt sehr zufrieden oder zufrieden mit dem Resultat. Die nachgewiesene eingeschränkte Schulterfunktion scheint durch eine relativ hohe subjektive Zufriedenheit und eine weitgehende Schmerzfreiheit kompensiert zu werden [3, 12, 21, 27].

Tuberkula

Beunruhigend ist die hohe Rate an lysierten bzw. radiologisch nicht mehr darstellbaren Tuberkula. Sie betrug in unserem Patientenkollektiv nach 86 Monaten 52%. Von den 38 nachuntersuchten Patienten zeigten 16 einen deutlich verringerten akromiohumeralen Abstand (< 7 mm), 11 eine sekundäre Akromionerosion, 4 eine sekundäre Glenoiderosion und 3 eine anteriore Dezentrierung des Prothesenkopfs. In der Studie von Boileau et al. [3] trat eine sekundäre Dislokation der Tuberkula in 50% der Fälle auf und korrelierte mit einer subjektiven Unzufriedenheit, einer sekundären Dezentrierung und einer Zunahme der Schmerzen. In einer Nachuntersuchung von Nijs et al. [18] lag die Rate an nicht eingeheilten Tuberkula lediglich zwischen 16 und 26%, jedoch wurden hier neben nichtresorbierbaren Fäden zusätzlich Drahtcerclagen benutzt, um die Tuberkula zu refixieren. Eine höhere Primärstabilität unter Verwendung von Drahtcerclagen im Vergleich zu nichtresorbierbaren Fäden wurde bereits in der biomechanischen Studie von Dietz et al. [9] nachgewiesen. Durch eine weiter entwickelte Refixierungstechnik könnte die Einheilungsrate der Tuberkula in Zukunft verbessert werden.

Alternativtherapien

Als Alternativtherapien sind bei der proximalen Humerusmehrfragmentfraktur immer die winkelstabile Formplatte sowie in letzter Zeit auch zunehmend die inverse Schulterprothese zu prüfen. Die winkelstabile Plattenosteosynthese bietet sich v. a. für die nichtdislozierte Humeruskopfmehrfragmentfraktur mit erhaltener Vaskularität der Kalotte sowie für jüngere Patienten an [1, 2, 8, 10, 22, 24]. Zu beachten ist, dass im Vergleich zum primären prothetischen Gelenkersatz bei der winkelstabilen Plattenosteosynthese häufiger Komplikationen auftreten [19, 23, 24, 25]. Mit der inversen Prothese steht ein weiteres Therapiekonzept zur Behandlung der Humeruskopfmehrfragmentfraktur beim älteren Patienten zur Verfügung. Die inverse Prothese vermag einige Probleme der anatomischen Frakturprothese zu lösen, insbesondere das Problem der sekundären Dislokation der Tuberkula scheint aufgrund der reduzierten Vorspannung auf die Tuberkelfragmente durch die veränderte Biomechanik geringer zu sein, und der funktionelle Gewinn ist in der Regel höher als bei der Hemiarthroplastik [6, 7, 11, 20].

Limitationen

Die vorliegende Studie weist einige Schwächen auf. Es handelt sich um eine retrospektive Studie des eigenen Patientenklientels mit einem relativ hohen Anteil an Patienten, die für ein Follow-up nicht zur Verfügung standen. Fünfzehn Patienten sind während der ersten 5 Jahre verstorben und 8 waren unbekannt verzogen und eventuell ebenfalls verstorben. Das Vorerkrankungenverzeichnis des untersuchten Patientenkollektivs offenbart z. T. erhebliche Nebenerkrankungen. Bei einem Großteil der Patienten lagen eine kardiale Erkrankung sowie in einigen Fällen der Zustand nach einem zerebrovaskulären Insult, ein Alkoholabusus oder eine Tumorerkrankung vor. Wir halten diese Komorbiditäten verantwortlich für den hohen Anteil an Verstorbenen und damit an Patienten, die für das Follow-up nicht mehr zur Verfügung standen.

Fazit für die Praxis

Mittels anatomischer Frakturschulterprothese ist eine deutliche Schmerzlinderung mit guter Alltagstauglichkeit möglich. Unter diesem Aspekt hat die anatomische Frakturprothese ihren berechtigten Stellenwert bei der Behandlung nicht rekonstruierbarer Humeruskopffrakturen. Die knöcherne Integration der Tuberkula stellt nach wie vor das Hauptproblem der anatomischen Frakturprothese dar. Bei intakter Kalotte sollte auch bei älteren Patienten die Versorgung mit einer winkelstabilen Formplatte angestrebt werden. Bei aussichtsloser stabiler Refixierung der Tuberkula oder größerem Rotatorenmanschettendefekt sollte die Verwendung einer inversen Prothese in Erwägung gezogen werden. Ein allgemeingültiger Therapiealgorithmus für die Behandlung der 3- und 4-Fragmentfraktur des Humeruskopfs ist aufgrund der aktuellen Literatur und der vorliegenden Studie nicht möglich. Hierzu müssen die Ergebnisse weiterer prospektiver und randomisierter Studien abgewartet werden.