Proximaler Tibiaersatz und alloplastische Rekonstruktion des Streckapparats nach Resektion kniegelenksnaher Tumoren

Zusammenfassung

Operationsziel

Ziel der Operation ist die onkologisch adäquate Resektion von Tumoren der proximalen Tibia unter Erhalt der Extremität. Durch die Implantation einer Spezialprothese mit Scharniergelenk und die alloplastische Augmentation des Streckapparats mit einem textilen Kunstband können Funktion und Stabilität des Kniegelenks wiederhergestellt werden.

Indikationen

Primäre Knochen- oder Weichteilsarkome. Aggressiv wachsende benigne oder semimaligne Läsionen oder Metastasen (bei Strahlenresistenz und/oder guter Prognose).

Kontraindikationen

Schlechter Allgemeinzustand mit eingeschränkter Operationsfähigkeit. Ausgedehnte Metastasierung mit Lebenserwartung unter 6 Monaten. Weitflächige Tumorpenetration durch die Haut. Lokaler Infekt oder therapieresistente Osteomyelitis. Mangelnde Kooperationsbereitschaft. Großer poplitealer extraossärer Tumoranteil mit Befall der neurovaskulären Strukturen.

Operationstechnik

Der Hautschnitt reicht vom anteromedialen Aspekt des distalen Oberschenkels bis etwa zum distalen Drittel des medialen Unterschenkels. Es erfolgt zunächst die Präparation eines medialen und lateralen fasziokutanen Lappens. Die poplitealen Gefäße werden durch einen medialen Zugang dargestellt. Es erfolgt ein Release des Pes anserinus und der Sehne des M. semimembranosus. Der mediale Kopf des M. gastrocnemius wird mobilisiert und der M. soleus von der Tibiahinterfläche abgelöst. Ligatur der A. und V. tibialis anterior. Ist das Kniegelenk nicht vom Tumor befallen, folgt die zirkumferentielle Eröffnung der Gelenkkapsel. Nach Ablösung des Lig. patellae erfolgt die Osteotomie des Tibiaschafts entsprechend der präoperativen Planung. Um adäquate Resektionsränder zu erreichen, muss in einigen Fällen eine En-bloc-Resektion des Tibiofibulargelenks erfolgen. Hierzu wird – abhängig von der Resektionshöhe der Fibula – der N. peroneus dargestellt. Teile des M. tibialis anterior und M. soleus sowie der M. popliteus verbleiben am Resektat. Vorbereiten der femoralen Oberflächenresektion. Nach Implantation der Prothese erfolgen die Kopplung des femoralen und tibialen Gelenkteils sowie die Rekonstruktion des Streckapparats mit einem Kunstband. Dieses wird transversal durch das distale Ende der Quadrizepssehne als Schlinge um die Patellabasis geführt und durch das mediale und laterale Retinakulum subsynovial nach distal geleitet. Beide Enden des Bands werden im Klemmblock des Tibiateils unter Vorspannung fixiert. Die abgelösten Sehnen und verbleibende Bandstrukturen können an vorgefertigten Ösen der Prothese refixiert werden. Zur Weichteildeckung der tibialen Prothese kommt ein medialer Gastrocnemiusmuskellappen zum Einsatz.

Nachbehandlung

Postoperative Bettruhe und strikte Hochlagerung des operierten Beins für 5 Tage, dann Lappentraining. Mobilisierung in einer Kniegelenkschiene in Streckstellung mit Entlastung der Extremität für 6 Wochen. Während dieser Zeit schrittweise Zunahme der aktiven Flexion bis 90°, isometrisches Quadrizepstraining. Danach Beginn mit aktiver Extension, schrittweise Freigabe des Bewegungsumfangs der Schiene um 30° jede 2. Woche. Aufbelastung um 10 kg pro Woche. Thromboseprophylaxe bis zur Vollbelastung. Regelmäßige Nachuntersuchungen mit Anamnese, körperlicher Untersuchung und radiologischer Befunderhebung. Ausschluss eines Lokalrezidivs und Metastasensuche.

Ergebnisse

Zwischen 1988 und 2009 erfolgte bei 17 konsekutiven Patienten (9 Frauen, 8 Männer) mit einem Durchschnittsalter von 31,1 Jahren (11–65 Jahre) eine endoprothetische Versorgung und alloplastische Rekonstruktion des Streckapparats nach Resektion eines Tumors der proximalen Tibia. Im postoperativen Verlauf kam es zu keinem Lokalrezidiv. Bis zum Nachuntersuchungszeitpunkt verstarben 5 Patienten aufgrund des Tumorleidens. Bei 53,9% der Patienten waren im Verlauf ein oder mehrere operative Revisionseingriffe nötig. Nach Kaplan-Meier lag das Implantatsurvival mit dem Endpunkt Prothesenteilwechsel bzw. distaler Oberschenkelamputation nach 5 Jahren bei 53,6% bzw. nach 10 Jahren bei 35,7%. In 2 Fällen erfolgte aufgrund einer tiefen Infektion eine distale Oberschenkelamputation. Bei 3 Patienten musste der Tibiastiel infolge Materialbruchs bzw. aseptischer Lockerung gewechselt werden. In 3 weiteren Fällen war ein Gelenkteilwechsel nötig. Weitere Komplikationen waren 2 oberflächliche Wundheilungsstörungen. In 3 Fällen kam es zu einer postoperativen Peroneusparese, die bei einem Patienten im Verlauf rückläufig war. Der durchschnittliche Oxford-Knee-Score von 9 der insgesamt 12 noch lebenden Patienten lag bei 30,7 ± 7,5 Punkten (24–36 Punkte). Bei keinem Patienten konnte ein klinisch relevantes Streckdefizit beobachtet werden. Das durchschnittliche Bewegungsausmaß zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung lag bei 90,2 ± 26,7° (35–130°). Alle Patienten waren mit dem postoperativen Ergebnis zufrieden.

Abstract

Objective

The goal of the operation is limb-sparing resection of tumors arising from the proximal tibia with adequate surgical margins and local tumor control. Implantation of a constrained tumor prosthesis with an alloplastic reconstruction of the extensor mechanism to restore painless joint function and loading capacity of the extremity.

Indications

Primary bone and soft tissue sarcomas. Benign or semimalignant aggressive lesions. Metastatic disease (radiation resistance and/or good prognosis).

Contraindications

Poor physical status. Extensive metastatic disease with life expectancy <6 months. Tumor penetration through the skin. Local infection or recalcitrant osteomyelitis. Poor therapeutic compliance. Large popliteal extraosseous tumor masses with infiltration of neurovascular structures.

Surgical technique

A single incision is made from the anteromedial aspect of the distal femur to the distal one third of the medial lower leg. Preparation of large medial and lateral fasciocutaneous flaps. The popliteal vessels are explored through a medial approach by releasing the pes anserinus and semimembranosus tendon, mobilizing the medial gastrocnemius muscle and detaching the soleus muscle from the tibial margo medialis. The anterior tibial artery and vein are ligated. If the knee joint is free of tumor, circumferential dissection of the knee capsule is performed and the patellar ligament is dissected. An osteotomy of the tibia shaft is performed with safety margins according to preoperative planning. In order to obtain adequate surgical margins, in some cases an en bloc resection of the tibiofibular joint becomes necessary. Therefore, the peroneal nerve is exposed. Parts of the M. tibialis anterior, a portion of the M. soleus and the entire M. popliteus are left on the resected tibial bone. After implantation of the prosthesis and coupling of the femoral and tibial component, the extensor mechanism is reconstructed using an alloplastic cord. It is passed transversely through the distal end of the quadriceps tendon looping the proximal margin of the patella. Both ends are passed distally through a subsynovial tunnel and are fixed under adequate pretension in a metal block of the tibial component. The detached hamstrings and remaining ligaments can be fixed on preformed eyes of the prosthesis. A medial gastrocnemius muscle flap is used to provide soft tissue coverage of the tibial component.

Postoperative management

Immobilization and elevation of the extremity for 5 days, then flap conditioning. Mobilization in a hinged knee brace locked in extension for 6 weeks without weight bearing. During this time active flexion with a stepwise progress, isometric quadriceps training. Then beginning of straight leg raising exercises, stepwise unlocking of the brace with 30° every 2 weeks. Weight-bearing is increased by 10 kg/week. Thrombosis prophylaxis until full weight-bearing. At follow-up, patients are monitored for local recurrence and metastases using history, physical examination and radiographic studies.

Results

Between 1988 and 2009, endoprosthetic replacement and alloplastic reconstruction of the extensor mechanism after resection of tibial bone tumors was performed in 17 consecutive patients (9 females and 8 males) with a mean age of 31.1 years (range 11–65 years). There were no local recurrences. Until now, 5 patients have died of tumor disease. One or more operative revisions were necessary in 53.9% of the patients. According to Kaplan–Meier survival analysis, the implant survival at 5 years was 53.6% and 35.7% at 10 years, respectively. In 2 cases, a distal transfemoral amputation had to be performed due to deep infection. There were 3 cases of tibial stem revision due to implant failure and aseptic loosening, respectively. In 3 patients, the hinge of the prosthesis had to be revised. Impaired wound healing occurred in 2 cases. Peroneal nerve palsy was observed in 3 patients with recovery in only one. The mean Oxford knee score for 9 of the 12 living patients was 30.7 ± 7.5 (24–36). No patient had a clinically relevant extension lag. The mean range of motion at the last follow-up was 90.2° ± 26.7 (range 35–130°). All patients were well satisfied with their postoperative outcomes.