Moderne Therapiealgorithmen einer Volkskrankheit

Delank, K.-St., Siekmann, H., Gräper, J., Department für Orthopädie,
Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Halle (Saale)

Die Osteoporose ist eine systemische Skeletterkrankung mit einer Minderung der Knochenmasse und erhöhtem Frakturrisiko. Osteoporose bedeutet, dass zu wenig normales Knochengewebe vorhanden ist bei gleichzeitiger Störung der Knochenstruktur.
Die zwischen dem 20. und 30. Lebensjahr erreichte Knochenmasse wird als maximale Knochenmasse oder als Gipfelknochenmasse („peak bone mass“) bezeichnet. Die von der WHO publizierte Definition der Osteoporose basiert auf dem messbaren Knochenmineralgehalt (unter Verwendung der DXA-Messung) und dem Mittelwert dieser maximalen Knochenmasse einer Population. Liegt der Knochenmineralgehalt der Wirbelsäule (L2-L4), altersunabhängig, niedriger als -2,5 Standardabweichung (SD) von diesem Mittelwert, so spricht man von einer Osteoporose. Diese Standardabweichung bezeichnet den sogenannten T-Wert.

Die ätiologische Einteilung erfolgt in die postmenopausale Osteoporose, die Altersosteoporose und die glukokortikoid-induzierte Osteoporose. Weitere seltenere Ursachen sind eine zu niedrige Calciumzufuhr, hormonelle Veränderungen, Malabsorptionssyndrome, metabolische Erkrankungen und körperliche Inaktivität.

Schon bei geringer oder gar fehlender äußerer Gewalteinwirkung kann es bei vorhandener Osteoporose zu Frakturen kommen (1), etwa beim Husten, Rumpfbeugen oder Drehbewegungen. Jede dritte Frau und jeder fünfte Mann über 50 Jahren erleidet in Deutschland in ihrem/ seinem restlichen Leben eine osteoporotisch bedingte Fraktur (2). 40 Prozent der osteoporosebedingten Frakturen treten im Bereich der Wirbelsäule auf (3).
Wenn ein Wirbelbruch in der zusammengebrochenen Position verheilt, steigt das Risiko für einen weiteren Bruch: Bei einem in Fehlstellung konsolidierten Wirbelkörper ist das relative Risiko einer Folgefraktur um das 3,2-fache erhöht, bei zwei bereits um das 9,8-fache und bei drei um das 23,3-fache (4). Die resultierende Deformierung der Wirbelsäule (Kyphosierung und Verkürzung des betroffenen Wirbelsäulenabschnitts) führt zu statischen Veränderungen mit häufig chronischen Beschwerden am Bewegungsapparat. Neben der Abnahme der körperlichen Leistungsfähigkeit treten häufig auch psychosoziale Beeinträchtigungen wie Ängstlichkeit, Depression und soziale Isolation auf (5).

Die osteoporotische Fraktur der Wirbelsäule entsteht meist spontan ohne adäquates Trauma als sogenannte „low-energy“ Frakturen. Sie unterscheiden sich zu den traumatischen Frakturen hinsichtlich der Entstehung, Klassifikation und Behandlung. Die traumatische Fraktur wird nach Magerl eingeteilt und die Behandlungsstrategien resultieren aus den patientenrelevanten (Alter, Co-Morbiditäten, Mobilität vor dem Unfall, Schmerz und „Injury Severity Score“) und frakturrelevanten Komponenten (Frakturtyp, Begleitverletzungen der Bandscheibe, Anzahl der verletzten Wirbelkörper und die Knochenqualität).
Bezüglich der osteoporotischen Fraktur wird derzeit durch DGOU (Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie) eine Klassifikation der osteoporotischen Frakturen („OF-Klassifikation“) erstellt. Im Vergleich zur Magerl-Klassifikation ist die OF-Klassifikation mit insgesamt 6 Untergruppen leichter anzuwenden. Zudem werden die osteoporotischen Frakturtypen besser abgebildet. Die demographischen, klinischen und radiologischen Daten der Fallsammlung stellen überdies eine gute Darstellung der Versorgungsrealität osteoporotischer Frakturen in unfallchirurgischen Kliniken dar (6). Die Einteilung der traumatischen Wirbelfrakturen nach der AO-Klassifikation ist heute allgemeiner Standard und folgt, wie bereits erwähnt, der Einteilung nach Magerl, die auf einer 2-Säulen-Theorie basiert. Die Frakturmechanismen Kompression (Typ A), Distraktion (Typ B) und Rotation (Typ C) bilden die 3 Hauptgruppen. Bei Typ B oder C ist es notwendig, separat die vordere Säule in Typ-A-Komponenten zu klassifizieren, um die Verletzung besser in den therapeutischen Algorithmus eingliedern zu können. Weitere Kriterien sind der Körperwinkel (Winkel von Grundplatte zur Deckplatte des frakturierten Wirbels) und der Grunddeckplattenwinkel (Winkel der angrenzenden oberen Grundplatte zur angrenzenden unteren Deckplatte). Mit diesen Winkeln lässt sich eine Aussage über den Verletzungsgrad z. B. die sekundäre Kyphosierung (KW) und über diese sagittale Deformierung hinaus eine Aussage über die Höhenminderung der angrenzenden Bandscheibe treffen.
Grundsätzlich lässt sich sagen, dass bei einer stabilen Typ-A-Verletzung ein konservativer Therapieansatz zu bevorzugen ist. Mit Einschränkungen kann auch bei einer Typ-A3.1-Fraktur ohne relevante Fehlstellung oder Stenosierung des Spinalkanals sowie A2-Frakturen ohne relevante Trümmerzone konservativ therapiert werden. Entscheidend sind die bereits oben aufgeführten Kriterien wie die Mobilisierbarkeit des Patienten.

Diagnostik

Bei der Eigenanamnese sollten Risikofaktoren erfragt werden wie Lebenstil (Nikotinabusus, Alkoholabusus, Mangelernährung, Bewegungsarmut), die regelmäßige Einnahme von Medikamenten (z. B. Glukokortikoide, Schilddrüsenhormone, Anti-epileptika), chronische Erkrankungen (entzündlich-rheumatische Erkrankungen, entzündliche Darmerkrankungen, Malabsorptionssyndrome, chronische Niereninsuffizienz) und die hormonelle Situation (Menopause vor dem 45sten Lebensjahr, Hypogonadismus, Hyperthyreose, Hyperparathyreoidismus, Cushing-Syndrom). Die verschiedenen möglichen Risikofaktoren spiegeln die multifaktoriellen Ursachen der Osteoporose wider.
Desweiteren sollte eine sorgfältige klinische Untersuchung (z. B. die Palpation) die Eingrenzung der Verletztenregion ermöglichen und neu aufgetretene neurologische Defizite ausschließen.

Zur radiologischen Diagnostik ist eine konventionelle radiologische Bildgebung (BWS/LWS in 2 Ebenen) notwendig, um eine Höhenminderung eines Wirbelkörpers nachzuweisen.

Mit Hilfe der MR-Tomographie können das Alter der Fraktur eingeschätzt (Knochenödem?), degenerative Veränderungen abgegrenzt und eine mögliche Spondylodiszitis identifiziert werden (7). Eine additive CT-Untersuchung kann bei unklarer Frakturart die Klassifikation erleichtern.
Zusätzlich ist bei fraglich vorliegender Osteoporose die Osteodensitometrie sinnvoll, um eine Aussage zur Knochenqualität zu bekommen.

Therapiekonzepte:
konservativ vs. operativ

Nach den 2009 verfassten Richtlinien des Dachverbandes Osteologie ist ein konservativer Therapieversuch von 3 Wochen durchzuführen. Beim letzten Osteologie-Kongress in Weimar/Thüringen 2013 zeichnete sich eine Änderung der Richtlinien ab. Der Trend geht weg von der zeitlichen Maßgabe und hin zum interdisziplinären Therapieversuch, in Zusammenarbeit von Osteopathen, Orthopäden und Schmerztherapeuten.

Der Therapieversuch sollte eine adäquate Analgesie (nach WHO-Schema) und eine schmerzadaptierte physiotherapeutische Mobilisation beinhalten. Gerade die Mobilisationsfähigkeit des Patienten ist das wichtigste Kriterium bei der Entscheidungsfindung zwischen konservativem vs. operativem Vorgehen, um sekundäre Komplikationen (wie z. B. Pneumonie, Sepsis, akutes Nierenversagen etc.) zu vermeiden.

Über die Behandlung mit einem Korsett wird weiter kontrovers diskutiert, wobei Uneinigkeit herrscht bezüglich der Art des Korsetts und der Tragedauer; die insuffiziente Modellierung in thorakalen Wirbelsäulenabschnitten, Muskelinsuffizienz, fehlende Compliance scheinen klinisch den Erfolg einer Korsetttherapie zu begrenzen (8).

Im Jahre 2009 lagen 2 placebokontrollierte Studien vor, bei denen eine Vertebroplastie und ein Placeboeingriff miteinander verglichen wurden. Diese Studien, welche im New England Journal of Medicine veröffentlicht wurden (Buchbinder et al. (NEJM 2009; 361:557-68) und Kallmes et al. (NEJM2009; 361: 569-79),) zeigten beide übereinstimmend keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Verfahren. Dieses überraschende Resultat wurde innerhalb kurzer Zeit in den Medien (u. a. Deutsches Ärzteblatt) verbreitet und ließ den Schluss zu, dass die Vertebroplastie dem Placeboeffekt nicht überlegen ist.
Bei genauerer Betrachtung der beiden Studien fällt jedoch auf, dass bei den Nachuntersuchungen der Patienten neben einer relativ geringen Patientenzahl (insgesamt 209 Patienten von 2181 gescreenten Patienten im Zeitraum von 4 Jahren) keine klinische Untersuchung mit Zuordnung des größten Schmerzes zur Höhe einbezogen war, was in der klinischen Routine eine wichtige Entscheidungshilfe ist. Hinsichtlich der Einjahresprävalenz von Rückenschmerzen bei älteren Erwachsenen (zwischen 22 und 65 Prozent) ergibt sich die Möglichkeit, dass nicht der osteoporotische Wirbelkörperbruch das Hauptproblem war und dementsprechend nicht durch eine Vertebroplastie behandelt werden konnte.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Patienten mit den schmerzhaftesten Frakturen eine Teilnahme an den Studien ablehnten, um außerhalb des Studienprotokolls an eine Vertebroplastie zu gelangen und das Risiko einer Placebobehandlung zu vermeiden (bei Buchbinder lehnten 64 % und bei Kallmes 70 % der primär infrage kommenden Patienten eine Teilnahme an der Studie ab) (9).

Eine klinische Studie aus dem Jahre 2012 in Seoul/Südkorea untersuchte 231 Patienten mit osteoporotischen Frakturen, von denen 82 Patienten eine Ballonkyphoplastie und 149 ein konservatives Therapiekonzept erhielten. Auffällig war hier, dass beide Therapiewege nach einem Jahr follow-up die gleichen Ergebnisse in Bezug auf die visuelle analoge Schmerzskala (VAS) und den Ostwestry Disability Index (ODI) erbrachten (10). Lediglich im ersten Monat war die Kyphoplastie dem konservativen Vorgehen bezüglich der Schmerzen und der damit möglichen Mobilisation überlegen. Bei Patienten mit einer akuten osteoporotischen Fraktur und persistierenden Schmerzen ist die perkutane Vertebroplastie aufgrund der schnellen und anhaltenden Schmerzlinderung signifikant dem konservativen Vorgehen überlegen (11). Anzumerken ist, dass kein standardisiertes konservatives Verfahren existiert (12).
Sollte ein konservativer Therapieversuch erfolgen, so ist eine engmaschige radiologische Verlaufskontrolle notwendig, um im Falle einer Nachsinterung frühzeitig auf ein operatives Verfahren umschwenken zu können.

Besonderheiten der Frakturen bei Osteoporose

Neben den Komorbiditäten eines alten Patienten (Begleiterkrankungen, verzögerte Knochenheilung, Einschränkung der OP-Fähigkeit, ggf. Compliancestörung) kommt es häufig zu einer Assoziation der traumatologischen und osteoporotischen Pathologien (13). Grundlage ist die osteoporotische Knochenstruktur, welche zu einer pathologischen Sinterungsfraktur führen kann. Das Auftreten von (osteoporotischen) Anschlussfrakturen nach operativer Versorgung stellt ein zusätzliches Problem dar.

Vor allem steigt die Komplikationsrate komplexer Wirbelsäuleneingriffe signifikant mit dem Alter (14) der Patienten. Individuelle und spezielle Therapielösungen sind daher obligat.

Operative Verfahren

Wesentlich für ein langfristig gutes Therapieergebnis ist als Kriterium die weitestgehende Wiederherstellung des sagittalen Profils anzusehen. Die klinische Relevanz des sagittalen Profils besteht neben der lokalen Gibbusbildung vor allem in einer statischen Imbalance und Schmerzzunahme.
Die Kyphose ist das Resultat einer Verkürzung der ventralen Säule (z. B. durch eine Fraktur), hierdurch kommt es zu einer ventralen Verlagerung des Körperschwerpunktes. Der Verlust der sagittalen Balance hat beim Erwachsenen eine hohe Bedeutung, da die kompensatorischen Mechanismen im Laufe der Jahre deutlich nachlassen. Durch verstärkte Belastung der dorsalen Elemente ermüdet die autochtone Rückenmuskulatur. Die Folgen sind neben lokalen Beschwerden und Schmerzen im Ansatzbereich der Muskulatur auch die resultierende Zunahme der Deformität und ein frühzeitiger Verschleiß der Nachbarsegmente und der kleinen Wirbelbogengelenke (15,16).

Wie am Anfang bereits erwähnt, steigt das relative Risiko für weitere Wirbelkörperfrakturen überdurchschnittlich stark an, je mehr Wirbelkörper in kyphotischer Fehlstellung verheilen. Daneben konnten in biomechanischen Messungen eine signifikant niedrigere Versagenslast und Steifigkeit als Folge von Keilfrakturen mit kyphotischer Fehlstellung von 20° nachgewiesen werden (17). Darüber hinaus korreliert eine zunehmende Kyphose mit einer reduzierten Mobilität und erhöhter Sturzgefahr (18).

Entsprechend der Leitlinen des Dachverbandes Osteologie (2009) stellen die Kyphoplastie und die historisch ältere Vertebroplastie das Verfahren bei anhaltenden schmerzhaften osteoporotischen Wirbelfrakturen dar. Während bei der Vertebroplastie durch das alleinige Einspritzen von Knochenzement eine rasche Schmerzreduktion angestrebt wird, soll bei der Ballonkyphoplastie zusätzlich die kyphotische Deformität korrigiert werden.

Ausnahmen bilden Kompressionsfrakturen mit einer dynamischen Komponente, bei denen es häufig durch die Lagerung zu einer partiellen Wiederaufrichtung kommt. Es muss beachtet werden, dass es im akuten Intervall nach Fraktur zu einer hohen Rate von Zementaustritten (14-67 %) paravertebral kommt, mit unter Umständen erheblichen neurologischen und pulmonalen Komplikationen (19,20), aber auch Zement-austritte in die benachbarten Bandscheibenfächer sind problematisch, da diese das Risiko einer Anschlussfraktur signifikant steigern (21).

Ein neues Verfahren mit Verwendung eines Vertebral Body Stents (VBS©, Synthes, Tuttlingen) ist eine Methode, bei der im Gegensatz zur Kyphoplastie der „Ballon“ als Stent im Wirbelkörper belassen wird, diese zeigt erfolgversprechende Ergebnisse mit guter Schmerzreduktion und gutem Repositionsergebnis ohne nennenswerten Repositionsverlust nach einem Jahr (22), wobei die Ergebnisse einer laufenden Multicenter Studie noch ausstehen.

Ein weiteres Verfahren ist die Radiofrequenzkyphoplastie. Bezüglich der Wiederherstellung der Wirbelkörperhöhe existieren zu diesem Verfahren unterschiedliche Studien mit unterschiedlichen Ergebnissen. Wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens ist der signifikant weniger häufig vorkommende Zement-austritt, begleitend mit einer guten Schmerzlinderung (23,24).

Auch bei einem Alter jenseits der 90 Jahre mit immobilisierenden Schmerzen hat sich die Strategie der Zementaugmentation als effektive und sichere Behandlungsoption ohne Zunahme von Anschlussfrakturen bewährt (25).
Bei höhergradigen Frakturen sind der alleinigen minimalinvasiven Zementaugmentation Grenzen gesetzt und es muss eine dorsale Spondylodese erfolgen.
Hier nimmt die minderinvasive, zementaugmentierte dorsale Stabilisierung einen immer höheren Stellenwert ein (sog. Hybridstabilisierung) (26). Hier bietet die minimalinvasiv eingebrachte dorsale Instrumentation einen deutlichen Vorteil aufgrund der reduzierten Zugangsmorbidität.
Im Falle einer klassischen A3-Fraktur nach Magerl ist eine alleinige Kyphoplastie nicht ausreichend und muss durch eine zusätzliche dorsale Instrumentation entweder in offener oder in minimalinvasiver Technik ergänzt werden. Die minimalinvasive Technik führt über eine Reduzierung des Zugangstraumas und eine Verminderung des intraoperativen Blutverlustes zu einer Verminderung der intra- und postoperativen Komplikationen (27). Zur Verbesserung der Stabilität der Pedikelschrauben kann hier zusätzlich eine großvolumige Schraube verwendet werden (28), auf Kosten der Gefahr eines Pedikelbruchs (29). Bei ventral eingebrachten Schrauben unter Verwendung von 2 Schrauben, die in allen 3 Raumebenen nicht parallel zueinander laufen, konnte eine Verbesserung der ossären Verankerung gegenüber anderen ventralen Implantaten nachgewiesen werden (CDH-Instrumentarium) (30). Zur Verbesserung des Schrauben-Knochen-Verbundes und damit zur Verbesserung der Stabilität dient die Verwendung von fenestrierten Schrauben zur Zementaugmentation sowie einer besseren intrakorperellen Verteilung (23,31).
Eine weitere Möglichkeit, das „Herrausreißen der Schrauben“ zu verhindern, sind sog. Spreizschrauben. Die optimierte Verankerung der Schrauben ermöglicht es die Instrumentation so kurzstreckig wie möglich zu halten. Um ein „Durchwandern“ oder „Durchschneiden“ der Pedikelschrauben sowohl bei der primären Reposition als auch im Langzeitverlauf mit sekundärem Korrekturverlust zu vermeiden, sollte eine exakte anatomische Reposition nicht erzwungen werden und die Instrumentation nach Konsolidierung der Fraktur entfernt werden.
Muss eine längerstreckige Instrumentation erfolgen (z. B. bei Mehretagenfrakturen oder im Bereich der mittleren BWS), so sollte den Risikofaktoren einer Osteoporose Rechnung getragen werden. Das Ende einer Instrumentation sollte nicht am Scheitelpunkt der Kyphose liegen (32), sondern sogar über diesen hinausgehen, da sich sonst die Gefahr einer Anschlusskyphose und/oder begleitender Implantatlockerung besteht (33). Zusätzliche Fixationspunkte (z. B. Hackenfixationen) im Sinne einer primär verlängerten dorsalen Spondylodese verteilen somit die Kraft auf mehrere Segmente und reduzieren damit das Risiko einer Anschlussproblematik (34) und eines Implantatversagens.
Bei höhergradigen Frakturen wie A2.3-, A3-Frakturen, B- und C-Verletzungen mit neurologischem Defizit, Beteiligung der Hinterkante reicht die minimalinvasive Technik nicht aus, sondern hier stellt sich die Indikation wie beim Knochengesunden aus den Kriterien der Instabilität, relevanter Stenosierung des Myelons, resultierender Fehlstellung bzw. vorliegenden neurologischen Defiziten. Hier muss genauso eine Dekompression und ggf. eine dorsoventrale Stabilisierung (360°-Versorgung) ggf. mit Wirbelkörperersatz erfolgen, zu beachten ist, dass so wenig Knochen wie möglich entfernt wird, um die Instabilität nicht zu vergrößern (12).

Literatur bei den Verfassern

Korrespondenzanschrift:
Universitätsklinikum Halle (Saale)
Department für Orthopädie, Unfall- und
Wiederherstellungschirurgie
Direktor
Prof. Dr. med. K.-St. Delank
Ernst-Grube-Straße 40
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Tel.: 0345/557-4805, Fax: 0345/557-4809
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