Übersetzt aus dem Englischen:

Skoliose ist eine rotatorische Deformität der Wirbelsäule, die zu einer seitlichen Krümmung führt. Wenn sie vor dem 10. Lebensjahr eines Kindes auftritt, wird sie als früh einsetzende Skoliose (EOS) bezeichnet. Dies umfasst die traditionellen Begriffe der infantilen Skoliose in der Altersgruppe von 0-3 Jahren und der juvenilen Skoliose in der Altersgruppe von 3-10 Jahren und spiegelt die unterschiedlichen Behandlungsprinzipien wider, die im Vergleich zur spät einsetzenden Skoliose bei älteren Kindern erforderlich sind.

Es handelt sich um eine seltene Diagnose mit einer Prävalenz von etwa 0,08%. Normalerweise wird sie von den Betreuungspersonen des Kindes oder einem Gesundheitsfachmann identifiziert, der eine Asymmetrie in der Wirbelsäule, ein Ungleichgewicht der Schultern oder ein Sitzungleichgewicht feststellen kann. Die zugrunde liegende Ätiologie kann idiopathisch sein (ohne spezifische Ursache) oder mit neuromuskulären Erkrankungen, syndromaler Skoliose oder angeborenen Abnormalitäten in Verbindung stehen. Sie ist auch mit früheren Eingriffen an der Brustwand verbunden, wie sie bei angeborenen Herzerkrankungen vorkommen können. Nach der Identifizierung wird sie über Jahre hinweg auf etwaige Fortschritte überwacht und entsprechend behandelt. Die Behandlung hängt von der Lage und dem Ausmaß der Krümmung, der Progressionsrate, der zugrunde liegenden Ätiologie, den medizinischen Begleiterkrankungen sowie den Wünschen des Patienten und seiner Familie ab. Obwohl die meisten EOS-Krümmungen konservativ behandelt werden, erfordern einige progressive Krümmungen möglicherweise eine Gipsjacke, eine Stützvorrichtung oder eine Operation.

Die häufigste Operation für Skoliose bei älteren Kindern besteht darin, eine hintere Skoliosekorrektur mit Fusion der Wirbelsäule durchzuführen. Bei Kindern mit früh einsetzender Skoliose entwickelt sich die Brust jedoch noch, und eine Fusion könnte zu einer geringeren thorakalen Höhe führen, was mit Atemproblemen und einem erhöhten Risiko für vorzeitigen Tod verbunden sein kann; dies wird als Thoracic Insufficiency Syndrome bezeichnet. Alveolen entwickeln sich bis zum 7. Lebensjahr und hypertrophieren danach. Die Aufrechterhaltung der Compliance der Brustwand und die Maximierung der thorakalen Höhe während dieser Phase des frühen Wachstums müssen gegen die Kontrolle einer progressiven Skoliose abgewogen werden, um Langzeitbeeinträchtigungen zu reduzieren.

Um weiteres Wachstum zu ermöglichen und gleichzeitig die Skoliose zu kontrollieren, wurden “wachstumsfreundliche” Implantatsysteme entwickelt. Diese können auf Ablenkung, Kompression oder Wachstumsführung basieren, und die Details dazu werden später in dieser Technik diskutiert. Der hier behandelte Patient hat Ablenkungs-basierte wachsende Stäbe eingesetzt; Beispiele für diese Methode sind traditionelle Wachstumsstäbe und magnetgesteuerte wachsende Stäbe. Schrauben (oder Haken) werden am kranialen und kaudalen Ende der Deformität eingesetzt, und Stäbe werden dann zwischen ihnen eingesetzt. Mit dem Einsetzen der Stäbe wird eine teilweise Korrektur der Skoliose erreicht, aber der Patient muss alle sechs Monate für die routinemäßige Verlängerung der Stäbe in den Operationssaal zurückkehren, da sie weiter wachsen. Da die Stäbe einen beweglichen Abschnitt der Wirbelsäule überspannen, gibt es eine viel höhere Komplikationsrate bei der Verwendung von wachsenden Stäben im Vergleich zu einer Fusionsprozedur. Diese kann Stabbruch, Lockerung von Schrauben oder Haken oder auch eine junctionale Kyphose und andere Deformitäten umfassen. Da die Komplikationsrate mit der Dauer zunimmt, die die Implantate an Ort und Stelle sind, ist es wichtig, eine Operation so lange wie möglich zu vermeiden und sicherzustellen, dass alle nicht-operativen Maßnahmen angewendet wurden. Sobald das Kind eine zufriedenstellende thorakale Höhe erreicht hat

Original Intro:

Scoliosis: Insertion of spinal traditional growing rods( Globus Marvel growing rod system) for early onset scoliosis

Mr Stephen Morris FRCS (Tr & Orth).

Avon Orthopaedic Centre, Southmead Hospital, Bristol

Scoliosis is a rotational deformity of the spine resulting in a lateral curvature.  If it occurs before a child is 10 years old, it is termed early onset scoliosis (EOS).  This incorporates the traditional terms of infantile scoliosis in 0-3 yrs old age group and juvenile scoliosis in 3-10 yrs old, and reflects the different management principles required to treat it when compared to late onset scoliosis in older children.

It is an uncommon diagnosis with a prevalence of around 0.08%.  It will normally be identified by the child’s carers or a healthcare professional who may find an asymmetry in the spine, shoulder imbalance or sitting imbalance.  The underlying aetiology may be idiopathic (no specific cause) or can be related to neuromuscular conditions, syndromal scoliosis or congenital abnormalities.  It is also associated with previous surgery involving the chest wall, such as for congenital cardiac disease.  Once identified, it is monitored over the course of years for any progression, and treated accordingly.  Treatment will depend on the location and magnitude of the curve, rate of progression, underlying aetiology, medical co-morbidities and the wishes of the patient and their family. Whilst most EOS curves are treated conservatively, some progressive curves will require plaster jacket, brace therapy or surgery.

The most common operation for scoliosis in older children is to perform a posterior scoliosis correction with fusion of the spine.  However, in children with early onset scoliosis, the chest is still developing and performing a fusion operation could result in a smaller thoracic height which can be associated with respiratory impairment and risk of premature death; this is called thoracic insufficiency syndrome.  Alveoli are known to develop until 7 yrs old, then hypertrophy thereafter.  Maintaining chest wall compliance and maximising the thoracic height during this period of early growth must be balanced against controlling a progressive scoliosis in order to reduce long-term disability.

In order to allow ongoing growth whilst controlling the scoliosis, ‘growth-friendly’ implant systems have been developed.  These can be distraction-based, compression-based, or growth-guidance and the details of these are discussed later in this technique.  The patient involved here has distraction-based growing rods inserted; examples of this type of method include traditional growth rods and magnetically-controlled growing rods.  Screws (or hooks) are inserted at the cranial and caudal extent of the deformity and rods then inserted between them.  As the rods are inserted, a partial correction of the scoliosis is achieved but the patient does need to return to the operating theatre every six months for routine lengthening of the rods as they continue to grow.  Since the rods are spanning a mobile section of the spine, there is a much higher complication rate using growing rods than following a fusion procedure; this could include rod breakage, screw or hook loosening, or junctional kyphosis and other deformity. Since the complication rate will increase with duration of time that the implants have been in situ, it is important to attempt to avoid surgery until they are as old as possible and ensure all non-operative measures have been used.  Once the child has grown to a satisfactory thoracic height, the growing construct can be revised to a definitive scoliosis fusion (or scoliosis correction) which will then stop that section of the spine changing position or growing; they would normally need to be at least 9 years old to have achieved sufficient height.

OrthOracle readers will also find the following instructional operative techniques of interest:

Skull-Skeletal Traction for correction of Adolescent Idiopathic Scoliosis (INTEGRA MAYFIELD infinity XR2 System)

Scoliosis correction(neuromuscular): Anterior release and apical corpectomy

EDF(Elongation-Derotation-Flexion)/Mehta casting for Early Onset Scoliosis

Posterior Instrumented Adolescent Idiopathic Scoliosis Correction and Fusion (Selective Thoracic Fusion) DePuy Synthes Expedium VERSE

T11 to L3 anterior scoliosis correction and fusion with the Globus Anterior Staple System

T10 to L3 anterior instrumented scoliosis correction and fusion (Globus REVERE anterior integrated staple system)

Navigated posterior scoliosis correction for adolescent idiopathic scoliosis using Medtronic Solera system

Anterior release of scoliosis (access by thoracotomy)

Congenital kyphoscoliosis correction; Hemivertebra excision, deformity correction and posterior instrumented fusion

Übersetzt aus dem Englischen:

Deformitäten der langen Knochen in der unteren Extremität können durch Trauma entstehen, sekundär durch Stoffwechselknochenerkrankungen erworben werden oder das Ergebnis angeborener Deformitäten sein. Deformitäten der langen Knochen, die zu einer Abweichung der mechanischen Achse führen, können langfristig zu arthritischen Veränderungen sowohl im Knie als auch im Knöchel führen, wenn sie unbehandelt bleiben. Die Größenordnung der Deformität, die langfristige Gelenkschäden verursachen wird, ist jedoch umstritten und es gibt keine allgemein anerkannten Zahlen. Wahrscheinlich werden Deformitäten bis zu 5 Grad in der koronalen Ebene und 10 Grad in der sagittalen Ebene toleriert, jedoch wird dies von der Lage der Deformität im betroffenen Knochen abhängen.

Bei der Überlegung zur Deformitätenkorrektur ist eine sorgfältige Planung erforderlich. Dies wurde im Fall “Einführung in das Taylor Spatial Frame und Deformitätenplanung” erläutert. Der erste Schritt besteht darin, die mechanische Achse der Extremität vom Zentrum der Hüfte zum Zentrum des Knies zu zeichnen, um festzustellen, ob eine Varus- oder Valgus-Deformität des Beins vorliegt. Als Nächstes identifiziert man, welches Segment der Extremität betroffen ist, indem man die Gelenkwinkel um das Knie zeichnet und diese entweder mit der normalen kontralateralen Seite vergleicht, wenn keine Deformität vorliegt, oder normale Werte aus der veröffentlichten Population verwendet. Dies dient dazu festzustellen, ob die Deformität in der Tibia oder dem Femur oder beiden Knochen liegt. Sobald der betroffene Knochen identifiziert wurde, lokalisiert man die Position der Deformität im Knochen, indem man die Achse der proximalen und distalen Segmente des Knochens zeichnet, um den CORA (Zentrum der Rotationsverformung) zu identifizieren. Mit diesen Informationen sind wir nun in der Lage, die Größenordnung der Deformität zu bewerten, zu planen, wo eine Osteotomie durchgeführt werden soll, um die Deformität zu korrigieren, und zusätzlich zu planen, wo eine physikalische oder virtuelle Gelenkachse platziert werden soll, um die Korrektur durchzuführen, und dann zu entscheiden, wie die Osteotomie während und nach der Korrektur stabilisiert werden soll.

Die Deformitätenkorrektur kann akut erfolgen, wenn die Weichteile dies zulassen, oder allmählich, in welchem Fall den Weichteilen Zeit gegeben wird, sich anzupassen und sich ebenfalls zu korrigieren. Wenn die Deformität akut korrigiert wird, kann die Stabilisierung durch interne Fixierung mittels eines Zwischenaggregatsnagels oder einer Platte angemessen sein. In der Mehrzahl der Fälle einer allmählichen Korrektur ist ein Ringfixateur die bevorzugte Methode der Stabilisierung. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Ringfixateurs besteht darin, dass er eine Feinabstimmung der Korrektur nach der Operation ermöglicht und eine genauere endgültige Korrektur als bei akuter Korrektur und interner Fixierung ermöglicht.

Aufgrund der Herausforderungen bei der akuten Korrektur komplexer Deformitäten, insbesondere wenn sie in mehr als einer Ebene vorliegen, haben sich verschiedene Methoden entwickelt, um die Vorteile einer genaueren Korrektur mit einem externen Fixateur zu kombinieren, zusammen mit der Verwendung von interner Fixierung zur Stabilisierung der endgültigen Korrektur und somit die Notwendigkeit für eine längere Zeit in einem externen Fixateur für den Patienten zu vermeiden. Eine solche Methode ist die computergestützte hexapodische orthopädische Chirurgie (CHAOS-Technik), wie sie von der Bristol Limb Reconstruction Unit beschrieben wurde (siehe unten stehende Referenz). Diese Methode verwendet einen Hexapod-Rahmen, um komplexe Deformitätskorrekturen akut im Operationssaal durchzuführen. Nach Abschluss der Korrektur wird die Osteotomie mit interner Fixierung stabilisiert und der Rahmen wird dann entfernt. Diese Technik ermöglicht eine genaue Deformitätskorrektur, ohne dass eine längere postoperative Zeit in einem Ringfixateur erforderlich ist.

Original Intro:

Femoral deformity correction: CHAOS technique using Taylor Spatial Frame and Trigen Nail (Smith and Nephew)

Mr Paul Fenton FRCS (Tr & Orth)

The Queen Elizabeth Hospital, Birmingham, UK.

Long bone deformity in the lower limb may follow trauma, be acquired secondary to metabolic bone disease or may be the result of congenital deformities.  Deformity in the long bones which results in a mechanical axis deviation can, in the longer term,  result in arthritic changes in both the knee and the ankle if untreated.  The magnitude of deformity which will result in longer term joint damage is however controversial with no universally accepted figures. Probably deformities up to 5 degrees in the coronal plane and 10 degrees in the sagittal plane are tolerated, however this will depend on the location of the deformity in the affected bone.

When deformity correction is considered careful planning is required. This has been outlined in the ‘Introduction to the taylor spatial frame and deformity planning’ case. The first step involves plotting the mechanical axis of the limb from the centre of the hip to the centre of the knee to determine whether a varus or valgus deformity of the leg is present. Next, one identifies which segment of the limb is involved by plotting the joint line angles around the knee and comparing these either with the normal contralateral side if no to deformity is present theret or using published population normal values. This one to identify whether the  deformity lies within the tibia or the femur or both bones. Once the involved bone has been identified one locates the position of the deformity in the bone by plotting the axis of the proximal and distal segments of the bone to identify the CORA (centre of rotation of angulation). With this information we are now able to assess the magnitude of the deformity, to plan where to perform an osteotomy to allow the deformity to correct and in addition plan where to place either a physical or virtual hinge to perform the correction and then to decide how to stabilise the osteotomy during and after correction.

Deformity correction can be performed acutely, when the soft tissues will allow this, or gradually in which case the soft tissues have time to adapt and correct also. If the deformity is corrected acutely then stabilisation with internal fixation using either an intermediary nail or plate may be appropriate. In the majority of cases of gradual correction a ring fixator is the preferred method of stabilisation. A further benefit of using a ring fixator is that it will allow fine tuning of the correction post-operatively and a more accurate final correction then with acute correction and internal fixation.

Due to the challenges of acutely correcting complex deformities,  particularly when in more than one plane, using standard internal fixation techniques various methods have developed to combine the benefits of more accurate correction with external fixator together with the use of internal fixation to stabilise the final correction and thereby avoiding the need for prolonged time in an external fixator  for the patient. One such method is the computer hexapod assisted orthopaedic surgery (CHAOS) technique as described by the Bristol Limb Reconstruction unit (see reference below). This method uses a hexapod frame to perform complex deformity correction acutely in theatre. Once the correction has been completed the osteotomy and is stabilised with internal fixation and the frame is then removed. This technique allows accurate deformity correction without the need for prolonged postoperative time in a ring fixator.

Hughes A, Heidari N, Mitchell S, Livingstone J, Jackson M, Atkins R, Monsell F.  Computer hexapod-assisted orthopaedic surgery provides a predictable and safe method of femoral deformity correction. Bone Joint J . 2017 Feb;99-B(2):283-288. 

Readers will also find the following associated OrthOracle techniques of interest:

Taylor Spatial Frame(Smith and Nephew). Introduction to hardware, frame application and use of software for deformity correction.

Tibial fracture non-union correction using Taylor Spatial Frame (Smith and Nephew)

Tibial shaft fracture: Fixation with a Taylor Spatial Frame (TSF) circular external fixator (Smith and Nephew)

Supra-malleolar distal tibial osteotomy: Minimally invasive technique with the Taylor Spatial Frame

Limb reconstruction

Übersetzt aus dem Englischen:

Die Legg-Calvé-Perthes-Krankheit (LCPD) ist eine relativ häufige Erkrankung, die etwa 4 von 100.000 Kindern im Alter von vier bis zehn Jahren betrifft. Das Ausmaß des Kollapses und der Deformität des Femurkopfs nach LCPD ist der entscheidende Faktor für das Langzeit-Ergebnis. Die Schwere der verbleibenden Deformität bei skelettaler Reife wird am häufigsten mithilfe der Stulberg-Klassifikation beschrieben.

Behandlungsstrategien während der aktiven Phase von LCPD beinhalten häufig Maßnahmen zur Minimierung der Belastung des Hüftgelenks bei gleichzeitigem Erhalt der Bewegung, in der Hoffnung, dadurch den Kollaps und die Deformität des Femurkopfs zu verhindern. Die Behandlung umfasst Maßnahmen wie Aktivitätsbeschränkung, aktive/passive Bewegungsübungen und das Tragen von Stützvorrichtungen, ergänzt durch geeignete schmerzlindernde Medikamente. Allerdings konnte bisher nicht nachgewiesen werden, dass diese Strategien wirksam sind, um den Kollaps des Femurkopfs zu verhindern.

In einer Langzeitnachuntersuchung von Larson et al. wurde kein Unterschied in der hüftbezogenen Morbidität zwischen Patienten festgestellt, die mit Stützvorrichtungen behandelt wurden, solchen, die mit aktiven Bewegungsstrategien behandelt wurden, und solchen, die keine Behandlung erhielten. Eine kürzlich veröffentlichte Überprüfung konnte ebenfalls keinen Nutzen von Stützvorrichtungen gegenüber keiner Behandlung nachweisen. Das Versagen dieser Behandlungsmethoden könnte möglicherweise darauf zurückzuführen sein, dass selbst während langsamen Gehens die auf das Hüftgelenk wirkenden Kräfte bei weitem das Körpergewicht übersteigen.

Daher müssen Forscher, wenn es anscheinend nicht möglich ist, den Kollaps der ‘verwundbaren/toten’ Epiphyse zu verhindern, auf Strategien zurückgreifen, die diese geschwächte Epiphyse stärken und widerstandsfähiger gegenüber Kräften machen, die zu Kollaps und anschließender Deformität führen.

Dieser Artikel fasst die neuesten Fortschritte und experimentellen Strategien zur Verhinderung von Deformitäten des Femurkopfs bei LCPD zusammen.

Original Intro:

Prevention of femoral head collapse in Legg-Calvé-Perthes disease
Experimental strategies and recent advances

Legg-Calvé-Perthes disease (LCPD) is a relatively common condition affecting around 4 in 100 000 children aged four to ten years. The extent of femoral head collapse and deformity following LCPD is the single most important factor contributing to long-term outcome.^1,2 The severity of the residual deformity at skeletal maturity is most commonly described using the Stulberg classification.³ 

Treatment strategies during the active stage of LCPD frequently involve measures to minimise loads across the hip joint whilst maintaining movement, with the hope that this will prevent femoral head collapse and deformity. Treatment includes activity limitation, active/passive range of motion exercises and bracing, all complemented by appropriate analgesic medication.

However, these strategies have not been proven to be effective in preventing femoral head collapse. In the long-term follow-up study by Larson et al,¹ no difference was found between hip-related morbidity in patients that were treated with bracing, those treated with active range of motion strategies and those receiving no treatment. A recently published review also failed to demonstrate any benefit of bracing over no treatment.⁴ The failure of these treatment methods could possibly be ascribed to the fact that, even during slow walking, the forces acting across the hip joint far exceed body weight.⁵ 

Therefore, if, as it appears, we cannot prevent collapse of the ‘vulnerable/dead’ epiphysis, researchers will have to resort to exploring strategies that might strengthen the weakened epiphysis, rendering it more resistant to forces that lead to collapse and subsequent deformity.

This article summarises the recent advances and experimental strategies directed at preventing femoral head deformity in LCPD.

Übersetzt aus dem Englischen:

Nachdem es vom Lancet als die “Operation des Jahrhunderts” bezeichnet wurde, dann mit einer Briefmarke von der Royal Mail gewürdigt wurde und als eine der kosteneffektivsten chirurgischen Verfahren in Bezug auf die Verbesserung der Lebensqualität anerkannt ist, wird die Hüftendoprothetik (Total Hip Arthroplasty, THA) universell als eine chirurgische Erfolgsgeschichte betrachtet. Im vergangenen Jahr wurden in England und Wales über 76.000 primäre THAs durchgeführt.

Trotz dieses positiven Hintergrunds gab es jedoch auch dunkle Tage. In den 1990er Jahren wurde die Capital Hip (3M, Loughborough, UK) weit verbreitet implantiert, teilweise aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit einem etablierten Gerät, aber auch vielleicht, weil sie kostengünstiger war. Ein nationaler Skandal brach aus, als später festgestellt wurde, dass sie eine hohe Ausfallrate hatte. Das National Joint Registry in England und Wales (NJR) wurde zum Teil als Reaktion auf die durch dieses Problem aufgeworfenen Bedenken gegründet. In jüngerer Zeit führte die Suche nach einer langlebigeren Lagerfläche und einer reduzierten Luxationsrate zu einer weit verbreiteten verstärkten Verwendung von Metall-auf-Metall-Artikulationen mit großen Köpfen, was zu gut dokumentierten Problemen und einer signifikanten Anzahl katastrophaler Ergebnisse für unsere Patienten führte. Während immer mehr Implantate auf den Markt kommen, werden andere zurückgezogen, und man fragt sich, ob die Lehren aus der Capital Hip nicht gelernt wurden. Die Hauptlektion in beiden Situationen ist, dass Implantate und Lagerflächenkombinationen ordnungsgemäß evaluiert werden müssen, bevor sie eingeführt werden. Ebenso kann nicht davon ausgegangen werden, dass ein “Me-Too”-Implantat genauso funktioniert wie das Design, auf dem es basiert.

Mit dem Eintritt ins 21. Jahrhundert, einer zunehmend alternden, aber dennoch aktiven Bevölkerung, vor dem Hintergrund zunehmender medizinischer Begleiterkrankungen und Fettleibigkeit, werden unsere Patienten verständlicherweise verbesserte klinische Ergebnisse und zuverlässige Langlebigkeit fordern und benötigen. Diese Überprüfung untersucht einige der aktuellen Probleme und die Zukunft der Hüftendoprothetik mit dem Ziel, vergangene Fehler zu vermeiden.

Original Intro:

Hip Arthroplasty: Back to the Future?

Having been named the “operation of the century” by the Lancet,¹ then commemorated with a stamp by the Royal Mail and acknowledged as one of the most cost-effective surgical procedures in terms of improvement in quality of life,² total hip arthroplasty (THA) is universally regarded as a surgical success story. Last year over 76,000 primary THAs were performed in England & Wales.³

Against that positive background however, there have been dark days. In the 1990s, the Capital Hip (3M, Loughborough, UK) was widely implanted partly on the back of its similarity to an established device, but also perhaps because it was cheaper. There was a national scandal when it was subsequently found to have a high failure rate.^4,5 The National Joint Registry in England & Wales (NJR) was founded, in part, as a response to concerns raised by this issue. More recently, the search for a more durable bearing surface and a reduced rate of dislocation led to the widespread increased use of large head metal-on-metal articulations resulting in well-documented problems and a significant number of catastrophic outcomes for our patients.⁶ While more implants are introduced to the market, others are withdrawn and one wonders whether the lessons of the Capital hip have not been learnt. The primary lesson in both these situations is that implants and bearing surface combinations must be properly evaluated before they are introduced. Similarly, it cannot be assumed that a ‘me-too’ implant will function in the same way as the design on which it is based.

As we move into the 21st Century, with an increasingly ageing yet active population, against a background of increasing medical co-morbidity and obesity our patients will, understandably, demand and require improved clinical outcomes and reliable longevity. This review examines some of the current issues and the future of THA, aiming to avoid past mistakes.