Lernziele

Nach der Lektüre dieses Beitrags …

  • kennen Sie die Indikationen für eine Kirschner(K)-Draht-Osteosynthese (OS),

  • wissen Sie, welche Segmente des Skelettes für K‑Draht-OS geeignet sind,

  • können Sie die verschiedenen K‑Draht-Konfigurationen beschreiben,

  • sind Sie in der Lage, die biomechanischen Eigenschaften einer K‑Draht-OS zu erklären.

Vorbemerkungen

Aufgrund der Morphologie des Kinderskelettes entstehen Frakturen zu einem überwiegenden Teil, bis zu 70 % [1], in den epiphysären respektive metaphysären Regionen der langen Röhrenknochen. Obwohl die Mehrzahl dieser Frakturen konservativ, also ohne interne Stabilisierung, behandelt werden kann, wird doch in gewissen Fällen eine sichere und dem kindlichen Skelett angemessene Osteosynthese benötigt. Die weltweit meistverbreitete Stabilisierung epimetaphysärer Frakturen im Kindesalter erfolgt dabei mit Bohrdrähten verschiedener Dicke und mit glatter Oberfläche, sog. Kirschner-Drähte. Kirschner beschrieb diese OS-Technik erstmals 1909 [2, 3]. Die von ihm beschriebene Technik hat sich bis heute trotz vieler moderner Implantate und Techniken als Standard halten können.

Obwohl die Kirschner-Draht-Osteosynthese prinzipiell als einfache Technik angesehen wird, sind dennoch gewisse biomechanische Gegebenheiten zu kennen und zu berücksichtigen. Zudem müssen auch die korrekten technischen Prinzipien eingehalten werden. Wie die tägliche Erfahrung jedoch zeigt, besteht hier eine nicht unwesentliche Wissens- und Handhabungslücke (Abb. 1).

Abb. 1
figure 1

Typisches Beispiel einer insuffizienten Reposition und Fixierung. a, b Relativ hohe suprakondyläre Humerusfraktur Typ IV. c, d Zustand nach misslungener Reposition und Fixation. Man beachte, dass die K(Kirschner)-Drähte die Fragmente nicht fassen. Sekundär wurde hier in einem anderen Krankenhaus eine Revision vorgenommen. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Untersuchungen haben gezeigt, dass Erwachsenentraumatologen, die mehrheitlich offene Vorgehen durchführen, deutlich mehr Probleme mit dieser Fixierungstechnik haben als Kindertraumatologen, für die diese Technik sozusagen „tägliches Brot“ ist [4]: Je öfter jemand diese Technik anwendet, desto bessere Ergebnisse werden erzielt [4, 5]. Für eine optimale Platzierung und somit auch suffiziente Stabilisierung ist jedoch primär eine perfekte, weitgehend anatomische Reposition der Fragmente essenziell. Denn es gilt der einfache Grundsatz: „Nur wenn ein K‑Draht in beiden Fragmenten fixiert ist, ist eine suffiziente Stabilität möglich.“ Somit besteht das Hauptproblem dieser Fixierungsmethode in der verbleibenden Instabilität bei ungenügender Reposition. Dies ist bei der am häufigsten mittels K‑Draht-Osteosynthese versorgten suprakondylären Humerusfraktur exemplarisch zu beobachten. Eine ungenügende Reposition kombiniert mit daraus folgender insuffizienter Stabilisierung sind die Hauptgründe eines zunehmenden Rotationsfehlers [6, 7]. Dieser Fehler „per se“ ist nicht das eigentliche Problem, sondern die damit verbundene ungenügende Auflagefläche der Fragmente, was dann zu einer Verkippung und damit verbunden zu einem unschönen „Cubitus varus“ führt (Abb. 2).

Abb. 2
figure 2

Die Grafik zeigt den Zusammenhang zwischen dem Drehfehler und der daraus resultierenden verminderten Auflagefläche der Fragmente. Dadurch kommt es aufgrund ungenügender Fixierung zum ulnaren Kollaps und klinischen „Cubitus varus“. a a.-p. b Ansicht von oben. (Aus [8])

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Im Weiteren ist darauf zu achten, dass aufgrund des geschlossenen Vorgehens keine iatrogenen Nerven- und Gefäßschäden produziert werden. Dies wiederum ist eine der häufigsten Begleitkomplikationen bei der suprakondylären Humerusfraktur.

Die in der AO(Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen)-Kinderklassifikation beschriebene Definition der Epimetaphyse stellt gleichzeitig das optimalste Segment für die K‑Draht-Osteosynthese dar. Es ist unbedingt darauf zu achten, dass nur Frakturen, die innerhalb des „metaphysären Quadrates“ liegenden Bereiches für diese Fixation geeignet sind. Bereits Frakturen im Bereich der Grundlinie sind mit dem Bohrdraht problematisch zu fixieren (Abb. 3; [9]).

Abb. 3
figure 3

Gemäß AO(Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen)-Kinderklassifikation bezeichnet das Quadrat über einer Epiphysenfuge die Fläche der Metaphyse. Die Fläche über der Basis dieses Quadrates, wie in der Abbildung in Rot dargestellt, umschreibt die kritische Zone, die für eine K(Kirschner)-Draht Fixation nicht mehr geeignet ist, da die Drähte in einem zu spitzen Winkel eingebracht werden müssten und so nur schwer die Gegenkortikalis fassen können. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Wie in Abb. 4 dargestellt, eignen sich folgende Segmente für diese Fixationsmethode am besten:

  • proximaler Humerus,

  • distaler Humerus,

  • distaler Radius,

  • distales Femur,

  • proximale Tibia,

  • distale Tibia.

Abb. 4
figure 4

Die Röntgengrafik veranschaulicht die für eine K(Kirschner)-Draht-Fixation optimalen Segmente. Die Ganzskelettaufnahme wurde mit einem EOS-Gerät mit absolut geringer Strahlenbelastung gemacht. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Ergänzend kommen Kombinationen von Fixierungen wie die Zuggurtungsosteosynthese der proximalen Ulna sowie Frakturen im Hand- und Fußskelett hinzu [10].

Im Folgenden möchten wir die biomechanischen Eigenschaften einer K‑Draht-OS im Generellen beschreiben sowie die unterschiedlichen Fixationstechniken, die Besonderheiten der verschiedenen oben gezeigten Segmente, vorstellen. Werden all diese erwähnten Punkte berücksichtigt, steht einer erfolgreichen K‑Draht-OS nichts mehr im Wege. Die K‑Draht-Fixation sollte in jedem Falle intraoperativ bewegungsstabil sein; sie braucht postoperativ immer eine zusätzliche Gipruhigstellung. Leider sehen wir zu oft eine ungenügende Stabilisierung, die wir gerne nur als „betrachtungsstabil“ bezeichnen (Abb. 5). Demzufolge nennen wir solche Osteosynthesen „Frakturmanipulation mit interner Dekoration“.

Abb. 5
figure 5

Suprakondyläre Humerusfraktur mit unzureichender Reposition mit Ad-latus‑, Rekurvations- und Rotationsfehlstellung. Dementsprechend ist die Fixierung ungenügend und kann höchstens als „betrachtungsstabil“ bezeichnet werden. a ap‑Ansicht, b seitliche Ansicht. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Operationsprinzip und -ziel

Das Operationsprinzip besteht darin, mithilfe von 2 oder maximal 3 K-Drähten, die dem Fragment und dem Alter des Kindes angepasst sein sollten, geschlossen oder offen reponierte, metaepiphysäre Frakturen zu stabilisieren [7]. Erstes und oberstes Ziel bleibt jedoch, eine solche Fraktur primär geschlossen zu reponieren und im Gipsverband ruhigzustellen. Dies setzt eine gute Handfertigkeit in der Reposition sowie dem Anlegen eines perfekten Gipsverbandes voraus. Die immer mehr vernachlässigte Schulung dieser beiden Methoden führt dazu, dass bei ungenügender Reposition schnell auf eine K‑Draht-OS gewechselt wird. Man muss sich jedoch bei jedem, auch noch so kleinen Eingriff bewusst sein, dass auch solche Eingriffe ein nicht zu vernachlässigendes Komplikationsrisiko haben, wie z. B. oberflächliche Infektionen bis hin zur Osteomyelitis (Abb. 6) oder Wachstumsstörungen bei Penetration der Fuge (Abb. 7). Daher sind die Indikationen zur Osteosynthese immer sorgfältig zu überlegen [11, 12]. Ziel einer K‑Draht-OS muss es ein, eine sichere, zumindest intraoperativ bewegungsstabile, Fixation zu erreichen.

Abb. 6
figure 6

Metaphysäre distale Unterarmfraktur nach Reposition im Gipsverband bei einem Kind von 10 Jahren. a Die erste Nachkontrolle zeigt eine für dieses Alter absolut unproblematische Abkippung. b Diese wurde als nicht tolerierbar gewertet und deshalb mit einem K(Kirschner)-Draht fixiert. c Bereits nach 3 Wochen kam es zu einer schweren Osteomyelitis, der K‑Draht musste wiederum entfernt werden: Es ist festzuhalten, dass diese OS (Osteosynthese) nicht indiziert war und deshalb die Osteomyelitis als schwere Komplikation angesehen werden muss. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Abb. 7
figure 7

a–c Fugenüberkreuzende K(Kirschner)-Draht-Fixation einer SH(Salter-Harris)-I-Fraktur bei einem 9‑jährigen Kind. Nach 1 ½ Jahren besteht immer noch die die zentrale Brücke in der Fuge, die in der Magnetresonanztomographie (MRT) gut nachgewiesen werden kann. Da es sich um eine schmale Brücke handelt, kann diese von der restlichen Fuge kompensiert werden. d, e Analoger Fall, jedoch großflächige Fugenzerstörung nach zentralen K‑Drähten einer SH-II-Fraktur mit groteskem Wachstumsstopp. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Vorteile

  • Sicherung der Reposition

  • Prävention einer sekundären Dislokation

  • Dadurch anatomisch und funktionell gute Heilung

Nachteile

  • Implantatentfernung entweder in Sedation oder bei subkutan belassenen Drähten in Kurznarkose

  • Pin-Track-Infektion

  • Pflege der perkutan belassenen Drähte

  • Gefahr der Fugenverletzung (Abb. 7)

Indikationen

Alle Frakturen der in Abb. 4 dargestellten Skelettregionen kommen für eine K‑Draht-Fixierung infrage. Die Indikation, ob die reponierte Fraktur mittels K‑Draht stabilisiert werden muss, hängt von verschiedenen Faktoren ab:

  • Alter des Kindes: Je älter das Kind, umso eher sollte eine Fraktur sicher stabilisiert werden, da das Modelling-Potenzial geringer wird,

  • Größe des Fragments,

  • Morphologie der Fraktur; schräg verlaufende Frakturflächen lassen sich nur schwer ohne interne Fixierung halten und gelten deshalb auch bei guter anatomischer Reposition als potenziell instabil,

  • schwere Schwellungszustände, die eine alleinige externe Gipsfixierung erschweren,

  • vorangegangene Repositionsversuche: Kommt es nach konservativer Behandlung zu einer sekundären Dislokation, sollte bei einer allfälligen Revision eine K‑Draht-Fixierung vorgenommen werden.

Kontraindikationen

  • Frakturen des metadiaphysären Übergangs (Quadrat über der Fuge der AO-Kinderklassifikation in Abb. 3)

  • Diaphysäre Frakturen (sofern der K‑Draht nicht als Markraumschienung verwendet wird; Abb. 8)

  • Stabile Frakturen

Abb. 8
figure 8

a, b Gemäß unserer Definition der Metaphyse handelt es sich hier bereits um eine diaphysäre Fraktur, die eine Kontraindikation für eine perkutane K(Kirschner)-Draht-Fixation darstellt; hier wurde dann auch auf eine Plattenosteosynthese gewechselt, was in Anbetracht des noch jungen Skelettes doch etwas überdimensioniert erscheint. c–e Eine mehrfragmentäre, absolut instabile Unterarmschaftfraktur ist eine absolute Kontraindikation für eine gekreuzte K‑Draht-Fixation! (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Patientenaufklärung

  • Offene Aufklärung der Eltern/des Kindes über alle möglichen Behandlungsverfahren inklusive Verwendung eines externen Fixateurs

  • Verfahrenswechsel von geschlossener auf offene Reposition

  • Allgemeine Operationsrisiken

  • Postoperative Pflege der perkutanen K‑Draht-Eintrittsstellen

  • Pflege des Gipsverbandes

  • Mögliche residuelle Fehlstellungen oder Fehlfunktionen

  • Heilungsdauer

  • Metallentfernung

  • Physiotherapie nur in Ausnahmefällen

Operationsvorbereitungen

  • Aktuelles Unfallröntgenbild in 2 Ebenen: Man muss sich jedoch bewusst sein, dass solche Bilder immer nur „Momentaufnahmen“ sind und dass durch jede Manipulation, besonders unter Narkose, sich die Fraktur anders darstellen kann.

  • Bei unklaren Situationen bezüglich Reponierbarkeit und Stabilisierung immer in Operationsbereitschaft arbeiten; d. h. nicht nur im Gipsraum reponieren. Dadurch können kritische Situationen umgangen respektive Kompromisse vermieden werden. Damit ist gemeint, dass man schlechte Stellungen oder ungenügende Stabilität nicht akzeptieren sollte, nur weil man die Möglichkeit zur K‑Draht-Fixation nicht hat.

  • Durchleuchtungsmöglichkeit (Abb. 9).

  • Besprechung mit der Anästhesie bezüglich Narkoseart; Relaxation erleichtert das Reponieren.

  • Genaue Analyse der Frakturmorphologie.

  • In Abhängigkeit der Frakturplanung, der Bohrdrahtlage und -richtung.

  • Information des Operationspersonals über die geplante Art der Behandlung.

Abb. 9
figure 9

Anordnung des Durchleuchtungsgeräts, hier gezeigt zur Reposition und Fixation einer Fraktur am Ellbogen: Um das Drehen des Armes zu vermeiden und nicht Gefahr zu laufen, dass die Fragmente wiederum verschoben werden, muss der BV (Bildverstärker) gedreht werden können. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Instrumentarium und Implantate (Abb. 10)

  • K‑Drähte 1,6 mm oder 2,0 mm für die obere Extremität; 2,5 mm oder 3,0 mm für untere Extremität. Prinzipiell muss die Bohrdrahtdicke jedoch dem Alter und der Fragmentgröße angepasst sein

  • Bohrmaschine

  • Gipsmaterial

Abb. 10
figure 10

Der Aufwand für eine K(Kirschner)-Draht-Osteosynthese ist äußerst gering; es braucht 2 bis 3 Bohrdrähte entsprechender Dicke, eine Bohrmaschine. Eingezeichnet sehen wir auch die entsprechende Region, die sich für die K‑Draht-Fixierung eignet

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Anästhesie und Lagerung

  • Intubationsnarkose; Relaxation erleichtert die Reposition, besonders für die untere Extremität.

  • In der Regel normale Rückenlage, dies gilt für die obere wie auch untere Extremität.

  • Röntgenstrahldurchlässiger Armtisch respektive Operationstisch mit freier Durchleuchtungsmöglichkeit (Abb. 11a, b):

    • Standardmäßig wird die Extremität auf dem röntgenstrahldurchlässigen Arm‑/Operationstisch gelagert.

      Es ist wichtig, vor Beginn der Reposition zu prüfen, ob der Bildverstärker frei unter dem Hand- oder Operationstisch bewegt werden kann und damit die erforderliche Position erzielt wird.

    • Der Laser am Strahler zur strahlungsfreien Positionierung des C‑Arms, gepulstes Röntgen und die maximale Einblendung der Schlitz- bzw. Irisblende sind gefordert.

    • Wird die Extremität ausnahmsweise direkt auf den steril abgedeckten Bildwandler (Abb. 11c, d; [13]) gelagert (Berner Schule), kann der Laser nicht verwendet werden, da er abgedeckt ist. Die Zentrierung auf die Fraktur erfolgt unter Röntgenstrahlung. Dabei muss jedoch eine höhere Strahlenbestrahlung in Kauf genommen werden, die jedoch durch die kürzere Durchleuchtungszeit beim erfahrenen Operateur und bei höherer Bildqualität deutlich kompensiert wird. Über längere Röntgenzeit beim weniger Erfahrenen wird in der Literatur berichtet.

Abb. 11
figure 11

a, b Um eine gute Bildgebung zu erhalten, ist ein röntgendurchlässiger Operationstisch oder Handtisch essenziell. a Positionierung für eine Operation am Fuß und Unterschenkel, b Lagerung auf röntgendurchlässigem Operationstisch, optimal ist ein Karbontisch. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten) c Lagerung des Armes direkt auf der Kamera des Gerätes; Vorteil: bessere Bildqualität, immer optimale Positionierung, keine unnötige Durchleuchtung zur Zentrierung des Gerätes. Nachteil: gering mehr Streustrahlen, diese werden jedoch durch die sehr verkürzte Durchleuchtungszeit kompensiert. d Identische Situation für den Fuß/Unterschenkel. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Biomechanik von Kirschner-Drähten

Bei der Verwendung von Kirschner-Drähten muss man sich immer bewusst sein, dass es sich dabei um eine Adaptationsosteosynthese handelt und niemals um eine Kompressions- oder Neutralisationsosteosynthese, wie sie Schrauben oder Platten sind. Es geht darum, die Fragmente in einer möglichst optimalen Weise stabil zueinander zu halten. Deshalb ist praktisch immer additiv eine zusätzliche Gipsruhigstellung vorzunehmen.

Selbst im Gipsverband können sich K‑Drähte durch die Mikrobewegungen und größeren Bewegungen im Gips auslockern. Deshalb ist der Anordnung der K‑Drähte besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Leider wird diesem Aspekt zu oft nicht Rechnung getragen; davon zeugen die doch recht häufigen sekundären Fehlstellungen trotz K‑Draht-Fixierung. Dabei sind die beiden häufigsten beobachteten Fehler:

  • parallel eingebrachte Drähte,

  • zu nahe beieinanderliegende Drähte, die eigentlich nur die Wirkung eines einzelnen Drahtes haben (Abb. 12a, b).

Abb. 12
figure 12

a Situation nach offener Hüfteinstellung und Salter-Osteotomie am Becken beidseits. Die beiden praktisch parallel und auf einen Punkt laufenden K(Kirschner)-Drähte vermögen das Pfannenfragment nicht zu halten, es resultiert ein Korrekturverlust mit entsprechender Reluxation. b Biomechanisch korrekte K‑Draht-Lage zur Fixierung des Pfannenfragmentes nach Becken-Triple-Osteotomie; einerseits sehen wir die beiden absteigenden Drähte in guter divergierender Richtung, rechtwinklig dazu ist ein dritter, aufsteigender Draht eingebracht. Es resultiert eine absolute Übungsstabilität, sodass hier kein Beckenbeingips notwendig ist. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Die optimale Anordnung von K‑Drähten ist deshalb, je nachdem ob diese nur von einer Seite oder beidseitig eingebracht werden,

  • auf- oder absteigend gekreuzt,

  • monolateral gekreuzt,

  • monolateral divergierend,

wobei immer darauf geachtet werden muss, dass die jeweiligen Kreuzungsstellen nicht auf Frakturhöhe liegen respektive bei divergierender Technik außerhalb des Knochens (Abb. 17 und 28).

Einfluss der Kirschner-Draht-Stärke

Der Durchmesser des K‑Drahtes hat einen hohen Einfluss auf die Stabilität. Dabei steht man jedoch im Konflikt mit möglicher Schädigung der Wachstumsfuge, sofern diese gekreuzt werden muss. In diesem Fall ist ein mehrmaliges Bohren unbedingt zu vermeiden. Es ist somit ratsamer, einen etwas dickeren Bohrdraht zu nehmen, der sich präzise zielen und einbringen lässt, als zu feine Bohrdrähte, die dann ungünstig liegen und wiederholt eingebohrt werden müssen (Abb. 13).

Abb. 13
figure 13

Diese distale metaphysäre Radiusfraktur wurde mit 3 zu dünnen K‑Drähten versorgt. Dies ist mit ein Grund, weshalb die Drähte nicht in optimaler Richtung eingebracht werden können und die Fragmente nicht korrekt und stabil fassen. In der ap‑Ansicht, a scheinen die Drähte im Knochen zu sein, doch die seitliche Ansicht, b zeigt, dass die Drähte das Hauptfragment nicht fassen. Ein weiterer Grund dafür ist, dass bei zu hohem Druck auf die Bohrmaschine sich die dünnen Drähte verbiegen und deshalb nicht in die gewünschte Richtung gehen. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Die Tab. 1 zeigt die Relation der am häufigsten gebrauchten K‑Draht-Durchmesser zu dessen Fläche: Als Wert 100 % haben wir den Ø 1,6 mm genommen.

Tab. 1 Auflistung der Flächen (Basis für Zugfestigkeit) eines Kirschner Drahtes (F = π r2)
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Somit hat ein 2,0-mm-K-Draht eine 25 % höhere Zugfestigkeit als einer von 1,6 mm.

Für die Beugefestigkeit hingegen, die sich aus der 3. Potenz des Radius berechnen lässt, ist der Einfluss des Durchmessers von noch größerer Bedeutung. Wie in Tab. 2 zu sehen ist, ist der Unterschied in der Festigkeit zwischen 1,6 und 2,0 mm praktisch 100 %, zwischen 1,6 und 3,0 mm mehr als 600 %.

Tab. 2 Auflistung der Widerstandsmomente gegen Biegung (Basis für Biegesteifigkeit) eines Kirschner Drahtes (Wb = π/4 r3)
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Einfluss der Kirschner-Draht-Spitze

Die Geometrie der K‑Draht-Spitze hat einen wesentlichen Einfluss auf das Einbringen des Drahtes. Die meistverbreitete Spitzenart ist die Trokarspitze. Diese hat eine 3‑eckige (oder gelegentlich 4‑eckige) Form, die nur knapp geschliffen und nicht anderweitig speziell geformt ist. Sie gleicht somit praktisch einer normalen Nagelspitze mit 3 Flächen (Abb. 14a). Diese Spitzenform erschwert das sehr tangentiale Einbohren des Drahtes. Deshalb sollte man immer zuerst weitgehend rechtwinklig zur Knochenoberfläche mit dem Bohren beginnen und erst, wenn eine genügende Vertiefung respektive ein Loch entstanden ist, den Draht tangential absenken. Da diese Spitze auch nicht sehr scharf ist, erzeugt sie auch sehr viel Hitze. Deshalb sollte man während des Einbohrens mit Wasser kühlen und/oder oszillierend bohren.

Abb. 14
figure 14

Die Form der K(Kirschner)-Draht-Spitze hat wesentlichen Einfluss auf die Art der Perforation des Knochens. a Konventionelle Trokarbohrspitze mit 3 gehämmerten oder bei hochwertigeren Modellen geschliffenen Flächen. b Sogenannte Bajonett- oder auch Lanzettenspitze mit einer einseitigen langen geschliffenen Fläche und einer runden Gegenseite. Diese Spitzenform sollte mehr der normalen Bohrerspitze nachgeahmt werden. c K-Draht mit Bohrspitze. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Daneben finden wir auch verbreitet die sog. Bajonettspitze; diese zeichnet sich durch einen einseitigen, flächigen Schliff aus und ist bedeutend schärfer als die Trokarspitze; sie ist auch als „Ilizarov-Bohrdraht-Spitze“ bekannt (Abb. 14b).

Zu diesen Spitzenformen bieten einige Hersteller auch Bohrdrähte mit einer 2‑spiraligen, sehr kurzen bohrerähnlichen Spitze an (Abb. 14c).

Einfluss der Kirschner-Draht-Ausrichtung auf die Stabilität

Da, wie bereits erwähnt, mit den K‑Drähten keine Kompression erzeugt werden kann, ist die Anordnung respektive die Ausrichtung der K‑Drähte von entscheidender Bedeutung. Werden die K‑Drähte korrekt gesetzt, kann eine relative Stabilität erreicht werden, die das Verschieben der Fragmente verhindert. In den nachfolgenden Grafiken soll dies bildlich veranschaulicht werden (Abb. 15 und 16; [14]).

Abb. 15
figure 15

Die im Jahr 1993 gemachten Experimente von Gomes und Volpon zeigen die histologischen Veränderungen an der Fuge im Falle einer nicht anatomischen und stabilen Reposition und Fixation. a Lücke in der Fuge. b Entgegen der allgemeinen Meinung, dass primär eine Knochenbrücke in dieser Lücke entsteht, konnten sie zeigen, dass primär Gefäße einsprossen. c Zunahme der einwachsenden Gefäße. d Schlussendlich kommt es zur Verknöcherung. (Aus [14]. Mit freundl. Genehmigung von Wolters Kluwer Health, Inc., Copyright © 1993 by The Journal of Bone and Joint Surgery, Incorporated. Alle Rechte vorbehalten)

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Abb. 16
figure 16

Die Sequenzen a–d zeigen den Einfluss einer anatomischen und stabilen Fixation im Gegensatz zu einer nichtanatomischen Reposition. a SH(Salter-Harris)-II-Fraktur. b Keine Wachstumsstörung nach anatomischer und stabiler Fixation. c, d Wachstumsstörung, die aufgrund des in Abb. 14 dargestellen Heilungs-Prozesses entsteht. (Aus [14]. Mit freundl. Genehmigung von Wolters Kluwer Health, Inc., Copyright © 1993 by The Journal of Bone and Joint Surgery, Incorporated. Alle Rechte vorbehalten)

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Operationstechnik

Abb. 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29

Abb. 17
figure 17

Häufigste Anordnung von Kirschner-Drähten zur Fixation von epimetaphysären Fragmenten. a, b Gekreuzt aufsteigend für a epiphysäre, b metaphysäre Frakturen. c, d Aufsteigende, monolaterale, divergierende Technik für epiphysäre und kurze, epiphysennahe, metaphysäre Frakturen. e Monolaterale, gekreuzte Anordnung für Salter-Harris-I- und -II-Frakturen

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Abb. 18
figure 18

Die optimalste und stabilste Anordnung von K(Kirschner)-Drähten richtet sich nach der „Drittel-Regel“. Auf Höhe der Fraktur sollte die Frakturlinie gedrittelt werden, und der entsprechende K‑Draht sollte genau an die Kreuzungsstelle der Drittel-Linien und der Fraktur gebracht werden. a Anordnung der K‑Drähte bei einer SH(Salter-Harris)-I- oder SH-II-Fraktur mit der gekreuzten Technik. b Anordnung der K‑Drähte bei einer metaphysären Fraktur mit der gekreuzten Technik

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Abb. 19
figure 19

Optimale Anordnung der K(Kirschner)-Drähte gemäß der „Drittel-Regel“ für die divergierende, aufsteigende Technik. a Anordnung der K‑Drähte bei einer SH(Salter-Harris)-I- oder SH-II-Fraktur mit der gekreuzten Technik. b Anordnung der K‑Drähte bei einer metaphysären Fraktur mit der gekreuzten Technik

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Abb. 20
figure 20

Klinische Beispiele für die „1/3-Regel“ und die feste Verankerung der K(Kirschner)-Drähte. a Reponierte und mittels gekreuzter, aufsteigender K‑Drähte fixierte suprakondyläre Humerusfraktur; die K‑Drähte kreuzen die Frakturlinie (gelb) je in einem Drittel. b Bei der aufsteigenden, monolateralen Technik ist es wichtig, dass jeder K‑Draht praktisch 4 Kortikales trifft; d. h. Eintrittsstelle, 2‑mal in der Fossa olecrani und dann noch die Gegenkortikalis. Die mit einem roten Kreis markierten Bereiche zeigen die jeweiligen kortikalen Perforationen an. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Abb. 21
figure 21

Effekt von parallel eingebrachten K(Kirschner)-Drähten: Da sich aufgrund der Mikrobewegungen innerhalb der Fragmente alle K‑Drähte innerhalb relativ kurzer Zeit auslockern (man sieht dies häufig anhand des Resorptionssaumes um die Drähte herum), kann das kleinere Fragment entlang der Drähte gleiten. Diese Instabilität führt einerseits zu einem Repositionsverlust, andererseits zu einer verzögerten Heilung bis hin zu einer Pseudarthrose. a Initial reponiertes und gut adaptiertes Fragment. b Disloziertes Fragment entlang der parallel eingebrachten Drähte

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Abb. 22
figure 22

Die Serie von Röntgenbildern dokumentiert die oft vernachlässigte korrekte Anordnung der K(Kirschner)-Drähte; diese meist parallel liegenden K‑Drähte vermögen den Muskelzug an den Fragmenten nicht zu neutralisieren (a–d) respektive die Fragmente nicht zu halten (e, f). (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Abb. 23
figure 23

Durch divergierende Anordnung der K(Kirschner)-Drähte kann das Gleiten eines Fragmentes entlang der Drähte vermieden werden; dabei blockiert der eine Draht das Entlanggleiten des anderen Drahtes. Es kommt zu seinem gegenseitigen Verblocken. Man muss sich jedoch bewusst sein, dass auch diese Stabilität nicht als absolut, sondern nur als relativ angesehen werden darf. Zudem ist es wichtig, dass sich die Drähte außerhalb des Knochens kreuzen. a Bei SH(Salter-Harris)-III- oder SH-IV-Frakturen ist es vorteilhaft, den einen Draht möglichst parallel zur Gelenkfläche einzubringen und den zweiten in einem Winkel von mindestens 45°. b Bei SH-I- oder SH-II-Frakturen muss der eine, mehr distalere Draht die Gegenkortikalis des Hauptfragmentes nur knapp über der Frakturlinie, aber dennoch sicher fassen. Der zweite oder gelegentlich dritte Draht c bei mehr schrägen Frakturen sollte sehr hoch in die Metaphyse gesetzt werden

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Abb. 24
figure 24

Klinische Beispiele anhand von 3 Condylus-radialis-Frakturen mit korrekter Positionierung und Richtung der K(Kirschner)-Drähte (a–e). f Gelegentlich können auch 3 K-Drähte, besonders bei der divergierenden, monolateralen Technik, benötigt werden, hier gezeigt anhand einer suprakondylären Humerusfraktur. Das Beispiel zeigt jedoch sehr schön die Problematik des dritten Drahtes, der sehr tangential eingebracht werden muss und dann im Markraum hochgleitet. Durch die Verspannung ist jedoch auch die Stabilität gewährleistet. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Abb. 25
figure 25

Die stabilste Anordnung [2, 3] der K(Kirschner)-Drähte stellt nach wie vor die gekreuzte, bilaterale oder monolaterale Technik dar. Dies gilt sowohl für epiphysäre SH(Salter-Harris)-I- und SH-II-Frakturen sowie für metaphysäre Frakturen. a Aufsteigende, bilaterale gekreuzte K‑Draht-Technik: Die Kreuzungsstelle der Drähte sollte deutlich über der Frakturebene liegen. b Aufsteigende, gekreuzte Technik für metaphysäre Frakturen; auch hier darf die Kreuzungsstelle nicht auf Frakturhöhe liegen. c Monolaterale, gekreuzte Technik, auch hier darf die Kreuzungsstelle nicht auf Frakturhöhe liegen

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Abb. 26
figure 26

Klinisches Beispiel einer aufsteigenden, gekreuzten K(Kirschner)-Draht-Fixation (K-Draht 3,0 mm) einer SH(Salter-Harris)-I-Fraktur des distalen Femurs von a.p. (a) und seitlich (b). Da bei der aufsteigenden Technik am Knie die Drähte durch das Gelenk gehen müssen, besteht hier ein erhöhtes Infektionsrisiko. Um dies zu verringern bzw. diesem vorzubeugen, wurden hier die Vollgewinde-K-Drähte proximal durchgestoßen und die distalen Enden bis auf Knochenniveau gebracht. Dies erlaubt auch eine bessere Stabilisierung, da die Drähte direkt in der besten Position an den Kondylen eingebohrt werden können. Man beachte auch, dass hier die „Drittel-Regel“ gut eingehalten wurde. Postoperativ korrekte Stellung mit guter Fixation von a.p. (c) und seitlich (d). (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Abb. 27
figure 27

Grafische Darstellung der in Abb. 22 beschriebenen aufsteigenden Technik mit Herausführen der K(Kirschner)-Drähte proximal. Der K‑Draht wird direkt an der Kante des Gelenkfragmentes aufgesetzt und vorgetrieben (gelber Pfeil). Dann Perforation der metaphysären Kortikales. Von da an sollte der K‑Draht weiter nur mit dem Hammer vorgetrieben werden, um ein „Stripping“ der Faszien oder eine Verletzung der Gefäße zu vermeiden (roter Pfeil). Sobald er die Haut perforiert hat, wird der Draht unter „oszillierenden“ Bewegungen nur mehr gezogen, bis das Drahtende den Knochenrand erreicht hat. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Abb. 28
figure 28

Die Röntgenbilder a–c sollen nochmals die optimale K(Kirschner)-Draht-Dicke sowie die korrekte Position veranschaulichen. a Langes und festes Fassen des distalen Fragments, klares Einhalten der „Drittel-Regel“ wie in c nochmals dargestellt. b zeigt einerseits die zu dünn gewählten K‑Drähte für ein solch großes Fragment, andererseits das knappe Fassen des Fragments durch Nicht-Einhalten der Drittel- oder Viertel-Regel. (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Abb. 29
figure 29

Beispiel einer korrekten, aufsteigend gekreuzten K(Kirschner)-Draht-Fixation einer Typ-IV-suprakondylären Humerusfraktur von a.p. (a) und seitlich (b). 1. Einhaltung der Drittels-Regel, 2. hohe Kreuzungsstelle, 3. gute metaphysäre Verankerung. Perfekt reponierte Fraktur, postoperative Dokumentation, von a.p. (c) und seitlich (d). (Mit freundl. Genehmigung von © Dr. T. Slongo, Bern. Alle Rechte vorbehalten)

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Postoperative Behandlung

Wie bereits anfangs erwähnt, ist die Kirschner-Draht-Osteosynthese nicht belastungsstabil, sollte jedoch in jedem Falle lagerungs- bis bewegungsstabil sein je nach Lokalisation der Fraktur, Größe der fixierten Fragmente sowie Alter des Kindes. Deshalb sind postoperativ folgende Punkte zu beachten:

  • gute, wenn möglich noch intraoperative, gipsfreie Röntgendokumentation,

  • zusätzliche Ruhigstellung in Gipsschiene (einfach oder doppelseitig) oder in zirkulärem Gipsverband. Gelegentlich kommen auch kommerziell erhältliche Produkte zur Anwendung,

  • an der unteren Extremität vorzugsweise zirkuläre Verbände, gespalten,

  • über die Haut hinausragende (perkutan eingebrachte) K‑Drähte sollten den Gips nicht berühren, deshalb

  • immer Gipsfenster um den K‑Draht herum,

  • Anlernen der Eltern für die Gips- allfällig K-Draht-Pflege,

  • Hospitalisation je nach Schwere des Traumas oder gemäß klinikinternen Vorgaben, meist 1 bis 3 Tage,

  • erste klinische und radiologische Kontrolle bei Kindern bis 4/5 Jahren nach 4 Wochen, bei älteren Kindern nach 5 Wochen,

  • unter leichter Sedation oder mit Schmerzmitteln ambulante Entfernung der Kirschner-Drähte, sofern perkutan eingebracht, ansonsten Planung für Entfernung in Kurznarkose,

  • weitere Nachkontrolle 3 Monate postoperativ zwecks funktioneller Prüfung der Beweglichkeit, da es sich immer um gelenknahe Verletzungen handelt.

Fehler, Gefahren, Komplikationen

Auf die Fehler einer K‑Draht-Osteosynthese wurde anhand der Abbildungen und Abbildungstexte schon mehrmals hingewiesen. Zusammenfassend sollen nochmals hervorgehoben werden:

  • falsche Indikation (Fraktur außerhalb des metaphysären Quadrates, Abb. 3),

  • keine optimale respektive korrekte Reposition der Fragmente vor der OS,

  • Nicht-Fassen der Fragmente,

  • falsches oder suboptimales Einbohren der K‑Drähte,

  • suboptimale K‑Draht-Dicke,

  • biomechanisch nicht korrekte Anordnung der K‑Drähte (gekreuzt oder monolateral divergierend),

  • Nicht-Beachtung der Drittel- respektive Viertel-Regel,

  • die Gefahren der K‑Draht-OS sind v. a. der Repositionsverlust mit allfälligem anatomisch wie funktionell schlechtem Ergebnis,

  • Gefahr einer Nerven- oder Gefäßschädigung, besonders am Ellbogen zu beachten,

  • die Kombination Gipsverband und perkutan herausragende K‑Drähte bringt immer die Gefahr einer oberflächlichen, im schlimmsten Fall tiefen Infektion mit sich,

  • unabhängig vom fixierten Fragment respektive von der fixierten Fraktur ist ein Repositionsverlust mit entsprechender anatomischer Fehlstellung respektive Funktionseinbuße immer als schwerwiegende Komplikation anzusehen,

  • Drahtbruch,

  • Auswandern des Drahtes.

Ergebnisse

Unter Berücksichtigung der Anwendungshäufigkeit der K‑Draht-Osteosynthese wie vorgängig beschrieben, nicht grob fahrlässige Fehler begangen werden, sind die Resultate dieser Methode als sehr gut anzusehen. Das größte Problem besteht darin, dass man diese OS als zu einfach ansieht und sich die wichtigsten Punkte einer optimalen Fixation nicht immer wieder vor Augen führt. Im Weiteren werden zu gravierende, meist auch radiologisch dokumentierte Fehlstellungen akzeptiert unter der Annahme, dass das kindliche Skelett dies schon „Ausbügeln“ wird [11, 15, 16, 17].