Good Mood

In einer gründlichen Überprüfung der Literatur beschreibt dieser Autor aktuelle und Untersuchungszwecke, diskutiert eine Vielzahl von Modalitäten und bewertet die Qualität der Evidenz für die Knochenwachstumsstimulation.

Es gibt eine Vielzahl von Techniken, die man anwenden kann, um die Knochenheilung zu verbessern, und Chirurgen verwenden diese Techniken zunehmend, um die Frakturheilung zu unterstützen und die Ergebnisse bei Arthrodese-und Osteotomieverfahren zu verbessern.,

Die Stimulation des Knochenwachstums kann invasive, semi-invasive oder nicht-invasive Techniken beinhalten. Darüber hinaus sind Ultraschallenergie, Magnetfeldtherapie, extrakorporale Stoßwellentherapie (ESWT), niederenergetische Lasertherapie und andere mechanische Therapien Optionen für die Behandlung von verzögerter Union, Nicht-Union, fehlgeschlagener Arthrodese und kongenitaler Pseudarthrose. Forscher haben auch die Verwendung von Knochenwachstumsstimulatoren zur Behandlung von Jones-Frakturen untersucht.,1

Medicare-Kriterien für Knochenwachstumsstimulatoren umfassen die erstmalige Verabreichung einer geeigneten konservativen Versorgung. Wenn nach drei aufeinanderfolgenden Monaten keine klinische Heilung oder radiologische Veränderungen (über multiplanare radiographische Studien) vorliegen, die das Fortschreiten der Knochenheilung nachweisen, ermöglichen die Medicare-Kriterien die Verwendung eines Knochenwachstumsstimulators.2 Die Food and Drug Administration stuft eine Nicht-Union nach neun Monaten als Versagen der knöchernen Union ein.3

Verschiedene Forscher haben Untersuchungszwecke für die Stimulation des Knochenwachstums diskutiert.,Zu diesen Anwendungen gehören die Behandlung von avaskulärer Nekrose, Charcot-Gelenkerkrankung, pathologischen Frakturen, Stressfrakturen, osteochondralen Läsionen mit oder ohne osteochondrale Autograft-Transfer-System (OATS) Verfahren, kalkaneale Apophysitis und Ablenkungsarthrodese.

Trotz der weit verbreiteten Akzeptanz von Knochenstimulatoren für die Augmentation und das Management der Knochenheilung ist die Literatur, die die Verwendung von Knochenstimulatoren unterstützt, nicht stark. Es gibt eine Heterogenität der Studien und eine Heterogenität der für die Studie verwendeten Geräte.,8 Unterschiede bestehen von Studie zu Studie für die klinische und radiographische Definition der vollständigen Heilung. Große, randomisierte, placebokontrollierte Studien fehlen und die meisten zur Überprüfung verfügbaren Daten bestehen aus Fallreihen und Vergleichsstudien.

Adressierung beitragende Faktoren zu Nicht-Gewerkschaften
Es ist wichtig, daran zu erinnern, dass in vielen Fällen kann man identifizieren und behandeln die Ursache für eine Nicht-Gewerkschaft. Das Fortbestehen einer großen Osteotomie oder Frakturlücke oder das Versagen, eine Arthrodese angemessen zu reduzieren, kann zu einer Nichtverbreitung führen., Andere Ursachen für die Nichtverbreitung sind unzureichende Immobilisierung, signifikante Fehlausrichtung, Infektion und unzureichende Vaskularität. Darüber hinaus können eine Vielzahl von Patientenfaktoren für verzögerte Gewerkschaft oder Nicht-Gewerkschaft verantwortlich sein. Zu diesen Faktoren gehören Rauchen, Kortikosteroide, Antikoagulationstherapie, Gefäßinsuffizienz, Diabetes, Fettleibigkeit, pathologische Frakturen oder offene Frakturen. Andere Faktoren wie Vitamin-D-Mangel oder andere Ernährungsfaktoren können eine Rolle bei der nicht ausreichenden Heilung des Knochens spielen.,

Obwohl die Wahrnehmung eines Gesundheitsdienstleisters, dass die Knochenheilung schwierig oder beeinträchtigt sein kann, die Verwendung eines Knochenstimulators scheinbar rechtfertigen würde, hat die aktuelle Forschung nicht gezeigt, dass die Verwendung eines Knochenstimulators unter bestimmten Umständen wirksam ist. Zum Beispiel gibt es keinen Hinweis darauf, dass Knochenwachstumsstimulatoren zur Heilung von Stressfrakturen nützlich sind. Umgekehrt haben Studien eine beschleunigte Heilungszeit mit Knochenstimulation bei Rauchern gezeigt.,9

Bei der Analyse einer verzögerten Vereinigung oder Nichtunion einer Fraktur, Osteotomie oder Arthrodese obliegt es dem behandelnden Arzt, die Faktoren wie unzureichende Immobilisierung, die ursächlich oder beitragend sein können, zu suchen und zu identifizieren und anschließend geeignete Therapien anzuwenden, um solche Faktoren zu widersprechen oder umzukehren.

Was Die Forschung Über Die Behandlung Von Frischen Frakturen Und Verzögert Oder Nicht-Unions Zeigt
Frische Frakturen., Autoren haben die elektrische Stimulation zur Behandlung von frischen Frakturen hauptsächlich in der Tibia und im Radius untersucht und beschleunigte Heilungsraten zwischen 24 und 42 Prozent gezeigt.9,10 Je schwieriger die Fraktur, wie zerkleinerte Frakturen, desto größer sind die Vorteile für die Verwendung eines Knochenstimulators.

Verzögerte Vereinigung und Nichtunion., Es wurde eine umfangreiche Studie über verzögerte Vereinigung und Nicht-Vereinigung von Humerus, Radius, Tibia, Ulna und Femur mit Heilungsraten zwischen 67 und 90 Prozent durchgeführt, wenn Knochenstimulatoren zusammen mit anderen traditionellen Managementtechniken wie Immobilisierung, Knochentransplantation, Revision und starre Fixierung eingesetzt werden.11

Was ist mit implantierbaren Gleichstromgeräten?
Ärzte verwenden häufig implantierbare Knochenwachstumsstimulatoren für schwierige Arthrodese-Verfahren des Knöchels und des Hinterfußes., Gleichstromimplantierbare Knochenstimulatoren arbeiten mit einer subkutan implantierten Lithiumbatterie, die über sechs bis acht Monate 5-100 mA Energie erzeugt. Die implantierbaren Knochenstimulatoren bieten einen konstanten gleichmäßigen Strom und eliminieren die Notwendigkeit der Patientenhaftung. Zu den Nachteilen solcher Stimulatoren gehören eine begrenzte Akkulaufzeit von sechs bis acht Monaten, ein gewisses Maß an Schwierigkeiten beim Platzieren von Hardware bei einigen Patienten, ein potenzieller Kurzschluss, Schwierigkeiten und Management der Infektion sowie die Notwendigkeit eines zweiten Verfahrens zur Entfernung der implantierten Geräte.,

Interessanterweise gibt es keine Level-1-Studien zur Unterstützung der Nutzung implantierbarer Gleichstromgeräte. Der Großteil der Literatur besteht aus Fallserien ohne Kontrollgruppen.8

Was Sie über elektromagnetische Knochenwachstumsstimulationsgeräte wissen sollten
Wir können elektromagnetische Knochenwachstumsstimulationsgeräte als induktive Kopplung, kapazitive Kopplung oder kombinierte Therapie klassifizieren.,

Induktive Geräte, allgemein als PEMF-Geräte (Pulsed Electromagnetic Field) bezeichnet, bestehen aus einer externen Spule, die Patienten über Verbände oder einen Guss verwenden können. Die meisten induktiven Geräte erfordern eine tägliche Verwendung von bis zu 10 Stunden, wodurch eine zweiphasige, quasi rechteckige Wellenform für die Fraktur -, Osteotomie-oder Arthrodesestelle bereitgestellt wird. Das Gerät bietet Programmschwankungen in Amplitude und Frequenz.

Kapazitive Koppelvorrichtungen bestehen aus einer externen Stromquelle, die eine Frequenz von 20-200 kHz zur Bruchstelle bereitstellt., Dies liefert 100 V / cm Energie innerhalb der Fraktur. Die Geräte sind in der Regel klein und leicht, und leicht eingesetzt. Sie erfordern häufige Batteriewechsel.

Die kombinierte Therapie nutzt ein statisches Gleichstromfeld zusammen mit einer Sinuswellenform, die zur nächsten Klemmenspule fließt, die man sehr einfach als 30-minütige tägliche Behandlung verabreichen kann. Die Benutzerfreundlichkeit und Kürze führen zu einer besseren Einhaltung der Patienten.,

Einschlägige Erkenntnisse über gepulsten Ultraschall mit niedriger Intensität und verwandte Therapien
gepulster Ultraschall mit niedriger Intensität erzeugt Mikrobewegungen, die von Integran-Rezeptoren im Knochen nachgewiesen werden. Es führt zu einer erhöhten Cyclooxygenase – 2-Konzentration innerhalb der Fraktur – oder Osteotomiestelle, einem erhöhten Prostaglandin E2, einem erhöhten Blutfluss, einer erhöhten Mineralisierung und erhöhten Wachstumsfaktoren, einschließlich vaskulärem endothelialem Wachstumsfaktor (VEGF) und Interleukin-8 sowie Kalzium im Knochen.,
Obwohl der genaue Wirkungsmechanismus etwas unklar bleibt, scheint es, dass gepulster Ultraschall mit niedriger Intensität mechanischen Druck auf den Knochen ausübt und die Knochenbildung auf eine Weise fördert, die mit mechanischer Belastung vergleichbar ist. Ärzte verwenden üblicherweise gepulsten Ultraschall mit geringer Intensität zur Behandlung der Fuß-und Knöchelpathologie, obwohl Forscher diese Modalität hauptsächlich zur Behandlung von Tibiafrakturen untersucht haben.11

Gepulster Ultraschall mit geringer Intensität erfordert eine bequeme 20-minütige tägliche Behandlung mit 30 mW / cm2 und ist mit keinen bekannten potenziellen nachteiligen Folgen verbunden., Im Gegensatz zu anderen Therapien hat die Ultraschall-Knochenwachstumsstimulation Indikationen für die Behandlung von frischen Frakturen in kortikalen Knochen, Knochen mit schlechter Vaskularität, Frakturen, die mit einer bekannten hohen Rate von Nicht-Union oder Frakturen verbunden sind, die klinisch oder radiographisch langsam heilen.

Die extrakorporale Stoßwellentherapie (ESWT) ist Berichten zufolge sehr erfolgreich bei der Unterstützung der Auflösung verzögerter Gewerkschaften oder Nichtgewerkschaften.,12 Wie bei anderen Modalitäten, die zur Behandlung problematischer Knochenheilung verwendet werden, verwendet die überwiegende Mehrheit der veröffentlichten Arbeiten jedoch ESWT zusammen mit anderen Modalitäten.13 Einige Studien haben gezeigt, dass die Kombination von ESWT mit Immobilisierung für die Behandlung von verzögerter oder Nicht-Union so erfolgreich ist, dass man sie als Erstbehandlung für eine solche problematische Knochenpathologie betrachten sollte.14

Studien haben gezeigt, dass eine Lasertherapie mit niedrigem Niveau einen positiven Einfluss auf die Knochenheilung hat.,15 Viele Papiere über Low-Level-Lasertherapie verwenden einen Helium-Neon-Laser, aber die überwiegende Mehrheit dieser Studien sind Laborstudien und keine klinischen Studien.

Beurteilung der Evidenzqualität von Knochenwachstumsstimulatoren
Während die Verwendung von Knochenstimulatoren und ähnlichen Geräten ein überzeugendes Potenzial zur Erleichterung der Knochenheilung zu haben scheint, stellt eine ernsthafte Überprüfung der Literatur die Wirksamkeit solcher Geräte in Frage., Viele der häufigsten Erkrankungen für Knochenstimulatoren wie Charcot-Gelenkerkrankungen, Stressfrakturen und avaskuläre Nekrose haben in der Literatur über Fallbesprechungen und Serienpräsentationen hinaus keine wesentliche Unterstützung.

Eine Zusammenfassung der Literatur zeigt an, dass nur kapazitive Koppelvorrichtungen eine Literaturunterstützung der Klasse B aufweisen.8 Gleichstromgeräte haben nur eine Empfehlung der Klasse C. Induktive Koppelvorrichtungen haben nur eine C-Empfehlung. Obwohl Kliniker häufig kombinierte Therapie verwenden, gibt es nicht genügend Daten, um Rückschlüsse auf die klinische Wirksamkeit zu ermöglichen., Während gepulster Ultraschall mit niedriger Intensität einen Grad B für die Behandlung von frischen Frakturen aufweist, hat er nur Grad C für die Unterstützung von verzögerten oder nicht verzögerten Frakturen.

In einem Vergleich der Technologie zeigt gepulster Ultraschall mit niedriger Intensität gegenüber Gleichstromtherapie keinen Unterschied im Ergebnis für die Knochenheilung.In ähnlicher Weise zeigten Studien, in denen Gleichstrom mit kapazitiver Kopplung mit Knochentransplantation verglichen wurde, keinen Unterschied im Ergebnis.,16 Bei der Behandlung von tibialen Nichtverbänden gab es keinen Unterschied im Ergebnis des chirurgischen Managements gegenüber gepulsten elektromagnetischen Feldgeräten.17

Es gibt keine Level-1-Studie zur Unterstützung der Verwendung von Knochenstimulatoren für häufig durchgeführte Arthrodese-Verfahren, Frischfrakturheilung und Stressfrakturmanagement zur Unterstützung der Heilung von Fuß-und Knöchelosteotomie, avaskulärer Nekrose oder Charcot-Gelenkerkrankung.,

Es gab kleine Studien zur Verwendung von Knochenstimulation zur Behandlung von Charcot-Gelenkerkrankungen, einschließlich Tibialkalkanealfusion, Pantalarfusion, Tibiotalokalkanealarthrodese, einschließlich Studien, in denen Forscher auch Knochentransplantation und starre Fixierung verwendeten.4,18 In ähnlicher Weise zeigte eine kleine Studie, die ein kombiniertes Magnetfeld verwendete, eine reduzierte Konsolidierungszeit für die Behandlung der Charcot-Gelenkerkrankung, aber die geringe Stichprobengröße und die Selektionsverzerrung verhindern feste Schlussfolgerungen hinsichtlich der Nutzung des kombinierten Magnetfeldes.,19

Knochenstimulatoren sind nicht indiziert für Frakturen von Krebsknochen, Frakturlücken größer als 50 Prozent des Durchmessers des Knochens auf der Höhe der Fraktur, synoviale Pseudarthrose, bei Fixierung mit magnetischen Materialien, bei schwangeren Frauen oder bei Patienten mit Skelettunreife.20 Außerdem würde man bei Patienten mit Herzschrittmachern oder Defibrillatoren ohne Zustimmung eines beratenden Kardiologen keinen Knochenstimulator einsetzen.,

Zusammenfassend
Obwohl Ärzte häufig Knochenstimulatoren für eine Vielzahl von pathologischen Zuständen verwenden, ist die Literatur, die ihre Verwendung für andere als verzögerte Vereinigung oder Nicht-Vereinigung der langen Knochen unterstützt, minimal und häufig nicht vorhanden. Es ist wichtig, den Ursprung einer Nichtunion bei einem bestimmten Patienten zu bestimmen und die Faktoren zu berücksichtigen, die wir mit nichtoperativen oder operativen Mitteln bewältigen können. Betrachten Sie Kosten im Vergleich zu Nutzen im Hinblick auf die verfügbaren Alternativen.

Dr., Jacobs ist Fellow des American College of Foot and Ankle Surgeons und Mitglied der Association of Physicians in Wound Healing. Er ist in einer privaten Praxis in St. Louis.

1. B. Behandlung von verzögerten Verbindungen und Nonunionen des proximalen fünften Metatarsals mit gepulsten elektromagnetischen Feldern. Fuß Knöchel Int. 1994;15(10):552-556.
2. Zentren für Medicare-und Medicaid-Dienste. Entscheidungsnotiz zur elektrischen Stimulation zur Frakturheilung. Verfügbar unter http://tinyurl.com/hy6zxc7 .
3. Brinker HERR, Skeletttrauma: Basic Science Management und Rekonstruktion, Dritte Ausgabe, Kapitel 22. Saunders, Philadelphia, 2003, S. 1.
4. Hockenbury RT, Grütadauria M, McKinney I. Verwendung implantierbarer Knochenwachstumsstimulation bei der Charcot-Knöchelarthrodese. Fuß Knöchel Int. 2007;28(9):971-976.
5. Yoshimura ich, Kanazawa K, Takeyama A, et al. Arthroskopische Knochenmarkstimulationstechniken für osteochondrale Läsionen des Talus: prognostische Faktoren für kleine Läsionen. Am J Sport Med. 2013; 41(3):528-34.
6. Steinberg ME, Brighton CT, Hayken GD, et al., Frühe Ergebnisse bei der Behandlung der avaskulären Nekrose des Femurkopfes mit elektrischer Stimulation. Orthop Clin Norden Bin. 1984;15(1):163–75.
7. Kivel CG, d’Hemecourt CA, Micheli LJ. Behandlung der Beckenkammapophysitis beim jungen Sportler mit Knochenstimulation: Bericht von 2 Fällen. Clin J Sport Med. 2011;21(2):144–147.
8. Griffin M, Bayat A. Elektrische Stimulation bei der Knochenheilung: Kritische Analyse durch Auswertung von Evidenzwerten. Eplasty. 2011; 11:e34.
9. Cook SD, Ryaby JP, McCabe J, et al. Beschleunigung der Tibia und distalen Radius Fraktur Heilung bei Patienten, die rauchen., Clin Orthop. 1997;337:198-207.
10. Heckman JD, Ryaby JP, McCabe J, et al. Beschleunigung der Tibialfraktur-Heilung durch nicht-invasiven, gepulsten Ultraschall mit geringer Intensität. J Bone Joint Surg Am. 1994;76(1):26-34.
11. Warden SJ, Bennell KL, McMeeken JM, et al. Beschleunigung der frischen Frakturreparatur mit dem Sonic Accelerated Fracture Healing System( SAFHS): Eine Überprüfung. Calcif Tissue Int. 2000;66(2):157-163.
12. Valchanou VD, Michaliov P. Hochenergetische Schockwellen bei der Behandlung von verzögerten und Nichtunionen von Frakturen. Int Orthop. 1991; 15(3):181-184.,
13. Zelle BA, Gollwitzer H, Zlowodzki M, Buhren V. Extrakorporale Stoßwellentherapie: aktuelle Evidenz. J Orthop Trauma. 2010; 24(Suppl 1):S66-70.
14. Bara T, Snyder M. Neun Jahre Erfahrung mit dem Einsatz von Stoßwellen zur Behandlung von Knochen-union Störungen. Oder ein Traumatol Rehabil. 2007; 9(3):254-8.
15. Mostafavinia Ein, Masteri Farahani R, Abbasian M, et al. Wirkung der gepulsten Wellen-Low-Level-Lasertherapie auf tibiale komplette Osteotomie-Modell der Frakturheilung mit einer intramedullären Fixierung. Iran Red Crescent Med J. 2015;17(12):e32076.,
16. Brighton CT, Shaman P, Heppenstall RB, et al. Tibial Nonunion behandelt mit Gleichstrom, kapazitive Kopplung oder Knochentransplantat. Clin Orthop Relat RES 1995;(321):223-34.
17. Gossling HR, Bernstein RA, Abbott J. Treatment of ununited tibial-Frakturen: ein Vergleich von Operation und gepulste elektromagnetische Felder (PEMF). Orthopädisch. 1992; 15(6):711-19.
18. Simonis RB, Parnell EJ, Ray PS, Peacock JL. Elektrische Behandlung der tibialen Nichtverbreitung: Eine prospektive, randomisierte Doppelblindstudie. Verletzung. 2003;34(5):357-362.
19. Hanft JR, Goggin JP, Landsman Ein, Surprenant M., Die Rolle des kombinierten Magnetfeld-stimulation des Knochenwachstums als Ergänzung in der Behandlung von neuroarthropathy/Charcot-Gelenk: Eine erweiterte pilot-Studie. J Fuß Knöchel Chirurg. 1998;37(6):510-515; Diskussion 550-551.
20. Health Technology Assessment Abschlussbericht: Knochenwachstumsstimulatoren. Verfügbar unter http://www.hca.wa.gov/hta/documents/bgs_final_report_073109_updated.pdf . Veröffentlicht Juli 31, 2009.

Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde aus einem zuvor veröffentlichten DPM-Blog von Dr. Jacobs unter http://tinyurl.com/z352wqv angepasst .