Anatomie

Das Fersenbein (Kalkaneus) ist der größte von insgesamt 28 Knochen am Fuß. Mit 4 knöchernen Fortsätzen (Sustentaculum tali, Tuber calcanei, Processus anterior calcanei und Trochlea peronaealis) sowie 4 Gelenkflächen gilt er als komplexer Knochen. Bis zum Talus reichen 3 Gelenkflächen (Facies articularis talaris anterior, media und posterior), bis zum Os cuboideum 1 (Facies articularis cuboidea). Die größte Gelenkfläche ist die Facies articularis talaris posterior. Bei einem axialen Stauchungstrauma ist sie am häufigsten von Brüchen betroffen.

Epidemiologie

Fersenbeinfrakturen treten mit einer Häufigkeit von 1–2 % aller Frakturen auf, wobei Männer deutlich häufiger betroffen sind als Frauen (2–4:1). Auffällig ist, dass sich die Frakturen bevorzugt im Alter zwischen 30 und 50 Jahren ereignen und das Heilverfahren lange dauert (im Mittel 8 bis 10 Monate). Die meisten Frakturen (70–80 %) liegen intraartikulär, 5–10 % der Patienten weisen bilaterale und 5–10 % offene Frakturen auf [8].

Ursache für Fersenbeinfrakturen sind meist Stauchungen, etwa infolge eines Sturzes oder Sprungs aus größerer Höhe.

Prokop et al. [38] beschrieben diese Verletzung als Problemfraktur. Sie untersuchten 42 isolierte Fersenbeinfrakturen nach und wiesen z. T. erhebliche Schwierigkeiten in der BG-lichen (BG: Berufsgenossenschaft) Betreuung und bei der Reintegration in die Arbeitswelt nach. So betrug die durchschnittliche Arbeitsunfähigkeit der Patienten 7,5 Monate. In 23 % aller Fälle mussten Umschulungen durchgeführt werden, in 13 % aller Fälle trat sogar Arbeitslosigkeit ein.

Die volkswirtschaftlichen Kosten pro Fall bis zum ersten Rentengutachten wurden von Prokop et al. [38] mit durchschnittlich 25.540 EUR beziffert. Die Minderung der Erwerbsfähigkeit (MdE) lag im Durchschnitt bei 19 %.

Bildgebende Diagnostik

Radiologie

Zur Identifikation von Fersenbeinfrakturen dienen zunächst Röntgenübersichtsaufnahmen. Die seitliche Aufnahme erlaubt es, die durch den Bruch bedingte Veränderung des Böhler- (Tubergelenkwinkel; Norm: 20–40 °) sowie des Gissane-Winkels (Winkel zwischen der hinteren subtalaren Gelenkfläche und der des Processus anterior; Norm: 120–145 °) einzuschätzen (Abb. 1).

Abb. 1
figure 1

Übersichtsröntgenaufnahme in seitlicher Projektion: a Böhler-Winkel (20–40 °), b Gissane-Winkel (120–145 °)

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Die Brodén-Schrägtechnik bietet ergänzend dazu einen guten Einblick in das vordere und hintere subtalare Gelenk.

Die axiale Aufnahme ermöglicht die Beurteilung der Längsachse des Fersenbeins.

Computertomographie

Sie stellt den Goldstandard zur Beurteilung und Bewertung der einzelnen Komponenten der Fraktur dar (Abb. 2) und ist bis heute die am häufigsten verwendete diagnostische Methode bei Fersenbeinfrakturen [2].

Abb. 2
figure 2

Computertomographie einer Fersenbeinfraktur: a sagittal, b axillar, c koronar, d 3D-Rekonstruktion

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Klassifikation von Fersenbeinfrakturen

Es existieren zahlreiche Klassifikationen von Fersenbeinfrakturen (Tab. 1). Die Einteilung erfolgt in Abhängigkeit von anatomischen oder radiologischen Kriterien und kann auch den Verletzungsmechanismus einbeziehen (z. B. „lovers fracture“). Eine beständige Basiseinteilung stellt die Essex-Lopresti-Klassifikation [15] mit einem „joint depression type“ und einem „tongue type“ einer Fraktur dar.

Tab. 1 Klassifikationen von Fersenbeinfrakturen
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Seit der Verbreitung der Computertomographie stehen jedoch CT-basierte Klassifikationen in der klinischen Anwendung im Vordergrund. Als populäre Einteilungsarten gelten dabei die Klassifikationen nach Zwipp et al. [61] und diejenige nach Sanders et al. [47]. Bei Letzterer werden die Fersenbeinfrakturen abhängig von der Fragmentzahl in 4 Typen eingeteilt. Zwipp et al. [61] klassifizieren ebenfalls nach der Anzahl der Fragmente sowie zusätzlich nach der Gelenkbeteiligung und fügten additiv die Angabe von Weichteilschäden und Zusatzbrüchen hinzu. Die 5 Hauptfragmente der Fraktur definierten Zwipp et al. [61] als sustentakuläres Fragment, tuberositäres Fragment, posteriores Facettenfragment, Processus-anterior-Fragment und anteriores Facettenfragment.

Bis jetzt existiert jedoch keine einheitliche Klassifikation der Fersenbeinfrakturen, sodass Holz [22] schloss, dass damit ein aussagekräftiger Vergleich vieler Studien hinfällig ist und auch die Aufstellung von Behandlungsalgorithmen erschwert werde.

Therapie

Ziele und Optionen

Primäre Therapieziele bei der Frakturversorgung von Fersenbeinfrakturen sind:

  • Schmerzfreiheit,

  • eine gute Funktion und Kraft,

  • ein gutes Gangbild,

  • die Vermeidung von Komplikationen und

  • die Wiedereingliederung in das soziale berufliche Umfeld.

Als Therapieoptionen in Notfallsituationen – etwa bei einer offenen Fraktur oder einem Fersenbeinbruch mit Kompartmentsyndrom – stehen die Versorgung des Kompartmentsyndroms durch Kompartmentspaltung, aber auch die Weichteilversorgung der offenen Fraktur mit ggf. Anlage eines medialen Fixateur externe oder minimalinvasiver Rekonstruktion mittels Einbringen von perkutanen Kirschner-Drähten im Vordergrund (Abb. 3).

Abb. 3
figure 3

Röntgenaufnahme einer minimalinvasiv versorgten Fersenbeinfraktur als Primärversorgung bei absehbar fehlender Möglichkeit einer zeitnahen offenen Versorgung infolge erheblicher Weichteilschädigung mit Kompartmentsyndrom: a seitlich, b Fersenbein axial

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Bei den nicht notfallmäßig zu versorgenden Frakturen kommen je nach diagnostiziertem Frakturmuster verschiedene Verfahren in Frage. Nachfolgend sollen diesbezüglich einige besondere Aspekte gesondert betrachtet und diskutiert werden:

  • operatives vs. konservatives Prozedere,

  • Plattenosteosynthese vs. minimalinvasive Osteosynthese,

  • winkelstabile Platte,

  • Spongiosaplastik und Anwendung von Knochenersatzmaterialien,

  • primäre Arthrodese,

  • intraoperativ unterstützende Techniken.

Darüber hinaus ist bei der Frakturversorgung ein möglichst optimales Nachbehandlungskonzept festzulegen.

Operatives vs. konservatives Prozedere

Fersenbeinfrakturen können grundsätzlich sowohl konservativ als auch operativ versorgt werden. Welches Prozedere sinnvoller ist, wurde bereits in zahlreichen Arbeiten untersucht. Buckley et al. [10] konnten 2002 in einer prospektiv randomisierten multizentrischen Studie mit 471 Patienten und dem Outcome-Kriterium des SF36 („36-item short form health survey“) sowie der VAS (visuelle Analogskala) keinen signifikanten Unterschied im Outcome der Gesamtpopulation nachweisen. Die Analyse von Subpopulationen – Frauen, Patienten ohne Rentenanspruch bzw. Patienten mit einer anatomischen Reposition <2 mm – ergab jedoch, dass bei diesen die operative gegenüber der konservativen Therapie signifikant besser abschnitt.

Bei Betrachtung systematischer Übersichtsartikel zeigte sich darüber hinaus, dass die Operation bezüglich der Schmerzreduktion, der Arbeitsfähigkeit und der Schuhversorgung effektiver ist. Auch die Arthrodesenrate war bei operierten Patienten niedriger. Die Autoren der betreffenden Beiträge beschrieben die Operation der komplexeren Frakturen mit Gelenkbeteiligung daher als Goldstandard [7, 8, 12, 19, 49].

Kontraindikationen der operativen Versorgung

Eine Limitierung in der Entscheidung zur operativen Therapie muss präoperativ evaluiert werden. Grenzen stellen das hohe biologische Alter (relative Kontraindikation), superinfizierte Weichteile, eine relevante periphere arterielle Verschlusskrankheit und Diabetes mellitus mit Polyneuropathie dar. Auch eine Kortisoneinnahme (bzw. eine Immunschwäche) oder eine erhebliche Osteoporose sowie ein Alkohol- und/oder Nikotinabusus bzw. eine Drogensucht können Kontraindikationen sein.

Komplikationen

Als mögliche Komplikationen nach oder durch Operationen sind in der Literatur beschrieben [1, 3, 40, 60]:

  • aseptische Wundrandnekrosen in 2–10 % der Fälle,

  • revisionspflichtige Hämatome in 2,6–5 % der Fälle,

  • Weichteil- und Knocheninfekte in 1,3–7 % der Fälle,

  • Pseudarthrosen in 0,7–1,6 % der Fälle und

  • notwendige sekundäre Arthrodesen in 2–5 % der Fälle.

Jiang et al. [27] kamen deshalb in ihrer Metaanalyse zu dem Schluss, dass eine höhere Komplikationsrate bei der Operation vielleicht der für eine bessere Kalkaneusrekonstruktion mit besseren funktionellen Ergebnissen zu zahlende Preis ist.

Wichtige Erkenntnisse zum Thema Zusammenhang zwischen Operationsfallzahl und Komplikationsrate lieferte eine Metaanalyse, in welcher alle 21 relevanten kontrollierten Studien der Jahre 2000–2006 zusammengefasst wurden [37]. Die untersuchten 1656 Patienten wurden ohne Ausnahme offen operativ und nicht minimalinvasiv versorgt. Durchschnittlich führten die teilnehmenden Institute 0,8 Operationen pro Monat (95 %-Konfidenzintervall: 0,2–4,6 Operationen pro Monat) durch. Dabei wurden bei 5,1 % (95 %-Konfidenzintervall: 0–19,9 %) der Fälle Infektionen identifiziert. Auffällig war, dass die Häufigkeit der jeweils in einem Institut durchgeführten Eingriffe mit der Infektionsrate korrelierte: Je mehr Operationen pro Monat vorgenommen wurden, desto geringer war die Infektionsrate. Eine analoge Korrelation konnte auch zwischen der Arthrodesenrate und der Anzahl der monatlichen Operationen aufgezeigt werden. Im Durchschnitt wurde in 2,5 % der Fälle (95 %-Konfidenzintervall: 0–15,4 %) eine Arthrodese vorgenommen.

Plattenosteosynthese vs. minimalinvasive Operation

Im Rahmen der operativen Versorgung von Fersenbeinfrakturen stehen alternativ eine offene Plattenosteosynthese oder ein minimalinvasiver Eingriff zur Verfügung. Systematische Übersichtsarbeiten zur Frage, welches der beiden Verfahren Erfolg versprechender ist, zeigten, dass bis dato keine Studie mit Evidenzlevel 1 vorliegt [7, 12, 19, 49]. Es existieren jedoch viele Arbeiten als prospektive Untersuchungen im Vergleich zum historischen Kollektiv.

Zusammengefasst weisen minimalinvasive Operationen zwar eine geringere Komplikationsrate auf, eine höhere Effektivität konnte für sie jedoch bisher nicht nachgewiesen werden. Epstein et al. [14] schlossen daher in ihrer systematischen Übersichtsarbeit, dass aufgrund der durchweg positiven Ergebnisse der Level-III- und -IV-Studien eine Grad-B-Empfehlung zur minimalinvasiven Technik einer adäquat reponierten Fraktur durch erfahrene Operateure bei einem vorsichtig ausgewählten Patientenkollektiv ausgesprochen werden kann.

Winkelstabile Platte

Bei der Plattenosteosynthese von Fersenbeinfrakturen stehen verschiedene Verfahren zur Auswahl. So können eine winkelstabile Platte oder ein nichtwinkelstabiles Implantat zum Einsatz kommen (Abb. 4).

Abb. 4
figure 4

Winkelstabile Plattenosteosynthese einer Fersenbeinfraktur: a konventionelle Röntgenaufnahme einer Fersenbeinfraktur unmittelbar nach dem Unfall, b Landmarks, c intraoperative Durchleuchtungsaufnahme zur Plattenpositionierung, d unmittelbar postoperative Röntgenkontrolle, e Weichteile nach Fadenzug und Weichteilkonsolidierung mit typischer Narbenkonfiguration

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Bezüglich der Effektivität beider Behandlungsalternativen existieren lediglich 4 experimentelle Untersuchungen an Kadaverfüßen. Während Stoffel et al. [55] zeigen konnten, dass eine geringere Deformierung durch die Anwendung einer winkelstabilen Platte stattfand, identifizierten Redfern et al. [41], Blake et al. [4] und Illert et al. [25] keine signifikanten Unterschiede im Bereich der Anzahl der Zyklen bis zum Versagen der Platte, der Implantatlockerung, der Fragmentverschiebung oder der Implantatsteifigkeit. Lediglich Illert et al. [25] konnten eine höhere Steifigkeit der nichtwinkelstabilen Platte nachweisen. Sie schlossen daraus, dass die Platte zunächst mit der Spongiosaschraube zur Erhöhung der Steifigkeit an den Knochen angepresst und anschließend winkelstabile Schrauben eingebracht werden sollten.

Spongiosaplastik und Anwendung von Knochenersatzmaterialien

Der Einsatz von Spongiosaplastiken im Rahmen der Versorgung von Fersenbeinfrakturen wird nach wie vor kontrovers diskutiert. Mehrere Autoren bestreiten die Notwendigkeit der Defektauffüllung vollständig und begründen dies mit der regenerativen Kapazität von spongiösem Knochen [18, 34, 46]. Andere verwenden eine Spongiosaplastik für größere Defekte in hochinstabilen Frakturen [40, 62]. In einer prospektiv randomisierten Studie führte die Anwendung einer Spongiosaplastik zu keinen überlegenen Ergebnissen [33].

Eine Alternative zur körpereigenen Spongiosa stellen Knochenersatzmaterialien dar. Bezüglich des Benefits derselben ergaben Untersuchungen mit verschiedenen Knochenersatzmaterialien, dass nach Defektauffüllung eine frühzeitige Vollbelastung möglich ist (Tab. 2). Eine prospektiv randomisierte Studie an 28 Patienten mit Fersenbeinplattenosteosynthesen vs. 24 Patienten mit gleichartigen operativen Eingriffen inklusive der Applikation von injizierbarem Zement ergab jedoch keinen signifikanten Unterschied in Funktion und Schmerz nach 2 Jahren [28].

Tab. 2 Studien zur Anwendung von Knochenersatzmaterialien bei der Versorgung von Fersenbeinfrakturen
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Primäre Arthrodese des subtalaren Gelenks

Sie kommt bei ausgeprägten Fersenbeintrümmerfrakturen in Frage, insbesondere wenn das Gelenk absehbar nicht mehr adäquat wiederhergestellt werden kann. Im klinischen Alltag wird sie nur selten durchgeführt. Laut Hüfner et al. [24] erhielten in den Jahren 1994–2004 lediglich 6 von 434 Patienten der Medizinischen Hochschule Hannover mit Fersenbeinfraktur eine primäre Arthrodese.

In einer systematischen Analyse der Literatur zwischen 1990 und 2010 wurden 128 primäre Arthrodesen bei komplexer Gelenkzerstörung mit einem durchschnittlichen Follow-up nach 28 Monaten identifiziert [50]. Die knöcherne Ausheilungsrate betrug 97 %. In 75 % der Fälle wurden gute bis exzellente Ergebnisse erzielt. Arbeitsfähigkeit erlangten anschließend 75–100 % der Patienten. Aufgrund der insgesamt guten Resultate schlussfolgerte Schepers [50], dass die primäre Arthrodese bei der Wahl des operativen Verfahrens als Alternative mitberücksichtigt werden sollte.

Intraoperativ unterstützende Techniken

Intraoperativ können sowohl die offene Arthroskopie als auch die Nutzung einer 3D-Bildgebung die Beurteilung der adäquaten Reposition im Gelenkbereich unterstützen. Die Arthroskopie bietet dabei die Möglichkeit, frakturbedingte Stufen im Subtalargelenk während der offenen operativen Versorgung einer Fersenbeinfraktur effektiv mit einzuschätzen. Gavlik et al. [17] sowie Guerado et al. [21] konnten zeigen, dass eine solche arthroskopisch assistierte Fersenbeinfrakturversorgung kurzfristig exzellente Ergebnisse aufweist. Langfristige Resultate mit größeren Fallzahlen fehlen jedoch in der Literatur. Rammelt et al. [39] demonstrierten einen Vorteil der intraoperativen offenen Arthroskopie: Mit ihrer Hilfe konnte in 22 % der Fälle nachgewiesen werden, dass eine Nachreposition aufgrund verbliebener Gelenkstufen von 1–2 mm notwendig war und einzeitig durchgeführt werden konnte. Daraus schlussfolgerten Zwipp et al. [63], dass beim leisesten Zweifel einer subtalaren Inkongruenz eine offene Arthroskopie zu deren Überprüfung angezeigt ist.

In ausgewählten Fällen kann auch die Option einer minimalinvasiven arthroskopisch-assistierten fluoroskopisch kontrollierten Osteosynthese erwogen werden [52].

Die 3D-Bildgebung kommt bei der operativen Versorgung von Fersenbeinfrakturen ebenfalls als unterstützende Technik zum Einsatz, um das Repositionsergebnis der verletzten Gelenkanteile analysieren und beurteilen zu können. Richter et al. [42] und Rübberdt et al. [44] untersuchten in mehreren Studien den Benefit dieser Methode. Ihren Ergebnissen zufolge wird mittels der intraoperativen 3D-Bildgebung eine Rate an fehlplatzierten Schrauben von 6–39 % ermittelt. Franke et al. [16] konnten ergänzend dazu nachweisen, dass die intraoperative 3D-Bildgebung in 40,3 % der untersuchten Fälle zudem die Notwendigkeit einer intraoperativen Revision infolge einer verbliebenen Gelenkinkongruenz aufzeigte. Bleibt eine solche bestehen, führt dies nach Angaben der Autoren zu signifikant schlechteren klinischen und radiologischen Ergebnissen.

Letztlich ist es demnach wichtig, dass die anatomische Reposition des Kalkaneus als wichtiger Prognosefaktor sozusagen wasserdicht erfolgt und ein intraoperativer Beweis der Gelenkreposition mittels Röntgen/C-Bogen, offener Arthroskopie oder 3D-Bildgebung stattfindet.

Nachbehandlung

In der Literatur sind verschiedene divergierende Nachbehandlungskonzepte zur postoperativen Versorgung von Fersenbeinfrakturen beschrieben. Zur Anwendung kommen u. a. komplett immobilisierende und entlastende Gehapparate, Unterarmgehstützen zur frühfunktionellen Therapie mit oder ohne frühzeitigem Belastungsaufbau sowie die Fersenbeinentlastungsorthese (FEO). Bei Letzterer erfolgt ein kontinuierlicher, geplanter Belastungsaufbau durch Druckpolster. Die optimale und individuelle Anpassung der Orthese an den verletzen Fuß ist dabei unabdingbar und wird mittels seitlichem Röntgenbild überprüft (Abb. 5).

Abb. 5
figure 5

Anpassung einer Fersenbeinentlastungsorthese mittels seitlichem Röntgenbild

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Epstein et al. [14] führten aus, dass der Effekt einer frühfunktionellen Bewegung auf das Outcome nach konservativ versorgten Fersenbeinfrakturen bislang noch umstritten ist (Evidenzlevel 5).

Kienast et al. [29] postulierten, dass der frühzeitige Belastungsaufbau sinnvoll ist. Die Autoren demonstrierten an 136 operativ versorgten Patienten mit einem Follow-up nach durchschnittlich 8,6 Monaten, dass Patienten der Gruppe A (versorgt in den Jahren 2002–2004; Anwendung einer Orthese mit 10 kg Belastung für 12 Wochen) im AOFAS-Score (AOFAS: „American Foot and Ankle Society“) 81 Punkte erreichten. Patienten der Gruppe B (versorgt in den Jahren 2005–2007; mit 20 kg nach 6 Wochen, 40 kg nach 8 Wochen und Vollbelastung nach 10 Wochen) erzielten hingegen 84 Punkte.

Grosser [20] untersuchte in seiner Studie zur Ergebnisqualität 438 Patienten mit Fersenbeinfraktur aus BG- und Gutachtendaten. Er konnte zeigen, dass der frühzeitige Belastungsaufbau in einer großen Anzahl der Fälle nicht umgesetzt wird und die routinemäßige Versorgung mit Gehapparaten nicht zu einer Verkürzung der Dauer der Arbeitsunfähigkeit führt. Er wies aber darauf hin, dass in 57 % der Fälle keine Daten zum Belastungsaufbau vorlagen und damit die Interpretation nur zurückhaltend möglich ist. Der Vorteil des Transfers und der Möglichkeit zur kurzstreckigen selbstständigen Mobilität insbesondere bei beidseitigen Verletzungen blieb jedoch unberücksichtigt.

Fazit für die Praxis

  • Die Vielzahl von Klassifikationen im klinischen Gebrauch erschwert den Vergleich von Studien zu Fersenbeinfrakturen und das Aufstellen daraus abgeleiteter Behandlungsalgorithmen.

  • Die zahlreichen Therapiemöglichkeiten, deren Wirksamkeit z. T. noch nicht (abschließend) durch wissenschaftliche Studien belegt ist, machen es ebenfalls nicht einfach, ein für den jeweiligen Patienten maßgeschneidertes, zielführendes Behandlungskonzept evidenzbasiert festzulegen.

  • Nach Studienlage scheint die operative Versorgung der Gelenkfrakturen der konservativen Therapie überlegen zu sein, wobei die Frage nach dem optimalen Operationsverfahren noch nicht abschließend geklärt ist.

  • Auf einen intraoperativen Beweis der Gelenkreposition – z. B. mittels Röntgen/C-Bogen, offener Arthroskopie oder intraoperativer 3D-Bildgebung – sollte nicht verzichtet werden.

  • Infolge der Diffizilität und Komplexität der Behandlung der Fersenbeinfraktur scheint eine Therapie in Kliniken mit hoher Operationsfallzahl an Fersenbeinfrakturen vorteilhaft, nicht zuletzt, weil die Infektions- und sekundäre Arthrodesenrate in solchen Instituten signifikant niedriger zu sein scheint.