3-D-Analyse von posttraumatischen Tibiaschaftfehlstellungen und deren Korrektur anhand der gesunden Gegenseite Translated title: Three-dimensional analysis of posttraumatic tibial shaft malunion and correction based on the healthy, contralateral leg

Abstract

Grundlagen

Die 3‑D-Analyse und Umsetzung mit patientenindividuellen Schnitt- und Repositionsblöcken ermöglicht die Korrektur komplexer Tibiafehlstellungen. Die Korrektur kann anhand der Gegenseite oder eines statistischen Modells geplant werden. Patientenspezifische 3‑D-gedruckte Schnittführungsblöcke ermöglichen eine präzise Osteotomie, und Repositionsblöcke helfen, eine anatomische Reposition zu erreichen. Je nach Art und Ausmaß der Korrektur muss eine Fibulaosteotomie erwogen werden, um eine Korrektur in der gewünschten Reposition zu erreichen.

Kontraindikationen

a) Schlechte Weichteilsituation, Vorsicht insbesondere bei adhärenter Haut und Lappenplastiken im Zugangsbereich; b) Infektionen; c) periphere arterielle Verschlusskrankheit (Stadium III und IV, kritischer transkutaner Sauerstoffpartialdruck tcpO ₂ im Operationsgebiet); d) allgemeine Kontraindikation einer Operation.

Operationstechnik

Vor der Operation wird ein 3‑D-Modell beider Unterschenkel anhand von CT-Daten erstellt. Analyse der Deformität anhand der Gegenseite im 3‑D-Computermodell (CASPA) und Planung der Osteotomie. Falls die Gegenseite eine Fehlstellung zeigt, kann ein statistisches Modell benutzt werden. Drucken der patientenspezifischen Schnittblöcke aus Nylon (PA2200) für die Osteotomie und Reposition. Die Operation erfolgt in Rückenlagerung, Antibiotikaprophylaxe präoperativ, Oberschenkelblutsperre, welche bei Bedarf aktiviert wird. Ventrolateraler Zugang zur Tibia. Anbringen des patientenspezifischen Schnittblocks, Durchführung der Osteotomie. Reposition über den Repositionsblock und Fixieren mittels medialer Platte. Falls die Fibula die Reposition behindert, erfolgt eine Fibulaosteotomie in der Regel über einen separaten lateralen Zugang. Je nach Präferenz des Operateurs kann diese ebenfalls mit patientenspezifischen Schnittblöcken erfolgen. Verschluss der Wunde.

Postoperatives Management

Kompartmentüberwachung. Passive Mobilisation des oberen Sprunggelenks aus dem Gips, sobald die Wundheilung fortgeschritten ist. Teilbelastung im abnehmbaren Unterschenkelgips für mindestens 6 bis 12 Wochen, abhängig von der routinemäßig durchgeführten Röntgenkontrolle 6 Wochen postoperativ. Bis zur Gipsabnahme Thromboseprophylaxe mittels niedermolekularen Heparins.

Ergebnisse

Die patientenspezifische Korrektur der Fehlheilung ermöglicht im Allgemeinen eine gute Korrektur. Für die distalen Korrekturen der Tibia wurden gute Ergebnisse erzielt. Für die Korrektur von Tibiaschaftdeformitäten sind die endgültigen Ergebnisse noch ausstehend. Vorläufige Ergebnisse zeigen eine gute Machbarkeit mit einer Pseudarthrosenrate von 10 % ohne postoperative Infekte.

Translated abstract

Objective

Three-dimensional (3D) analysis and implementation with patient-specific cutting and repositioning blocks enables correction of complex tibial malunions. Correction can be planned using the contralateral side or a statistical model. Patient-specific 3D-printed cutting guide blocks enable a precise osteotomy and reduction guide blocks help to achieve anatomical reduction. Depending on the type and extent of correction, fibula osteotomy may need to be considered to achieve the desired reduction.

Contraindications

a) Poor soft tissue (flap surgery, adherent skin in field of operation); b) infection; c) peripheral artery disease (stage III and IV classified according to Fontaine, critical transcutaneous oxygen partial pressure, TcPO ₂); d) general contraindication to surgery.

Surgical technique

Before surgery, a 3D model of both lower legs is created based on computed tomography (CT) scans. Analysis of the deformity based on the contralateral side in a 3D computer model (CASPA) and planning of the osteotomy. If the contralateral side also has a deformity, a statistical model can be used. Printing of patient-specific guides made of nylon (PA2200) for the osteotomy and reduction. Surgery is performed in supine position, antibiotic prophylaxis, thigh tourniquet, which is used as needed. Ventrolateral approach to the tibia. Attachment of the patient-specific osteotomy guide, performance of the osteotomy. Reduction using the guide. Fibula osteotomy through a lateral approach is performed if the reduction of the tibia is hindered by the fibula. This can be performed freehand or with patient-specific guides. Wound closure.

Postoperative management

Compartment monitoring. Passive mobilization of the ankle in the cast as soon as the wound healing has progressed. Partial weightbearing in a lower leg cast for at least 6–12 weeks, depending on the routinely performed radiographic assessment 6 weeks postoperatively. Thromboprophylaxis with low molecular weight heparin until cast removal.

Results

Patient-specific correction of malunions are generally good. This could be confirmed for distal tibial corrections. For tibial shaft deformities, the final results are still pending. Preliminary results, however, show good feasibility with a pseudarthrosis rate of 10% without postoperative infection.