Manual der OSTEOSYNTHESE: AO-Technik

780 Pages·1992·35.466 MB·German

by  M. E. Müller, M. Allgöwer, R. Schneider, H. Willenegger (auth.)

Redaktion Kapitelautoren Coautoren
M. Allgöwer M. Aebi A. Alho M. Landolt
F. Behrens M. Allgöwer E. Letournel
Ch. Colton G.A. Apley F. Magerl
R. Ganz W. Bandi B.A. Mallin
S.T. Hansen F. Baumgart R. Masliah
U. Heim E. Beck P. Matter
D. Höntzsch H. Bezes E. Morscher
R.K. Marti J.R. Border M.E. Müller
J. Mast F. Brussatis P. Optecam
J.M. Matta M. Bühler S. Olerud
P. Matter H.-B. Burch J.M. Ortega-Dominguez
S.M. Perren C. Burri A. Pannike
W.W. Rittmann N.J.R. Canha S.M. Perren
H. Rosen M.W. Chapman J. Poigenfürst
Th. Rüedi J. Cockin P. Regazzoni
J. Schatzker H. Cotta G. Ritter
L. Schweiberer W. Dick Th. Rüedi
R. Szyszkowitz P. Feischl E. Sander
M. Tile A. Fernandez R. Schenk
H. Tscherne G. Friedehold R. Schneider
J.K. Webb B. Friedrich J.M. Sheehan
B.G. Weber R. Frigg Ph.G. Spiegel
S. Weller J. Funding B. Spiessl
H. Willenegger S.D. Gertzbein R.A. Teitge
F. Gonzalo-Vivar E. Trojan
H.M. Grove H. Vasey
F. Harder F. Vrevc
D.L. Helfet E. Zerbi
G. Hierholzer
U. Holz
M. Horowitz
J. Hughes
K.H. Jungbluth
I. Kempf
K. Korzinek
E. Kuner
Übersetzung aus dem Englischen:
Kapitel 1: J. Buchanan und S.M. Perren, Labor für experimentelle Chirurgie, Davos
Kapitel 2-18: M. Aebi, H. Bereiter, Ch. Bilat, H. Büchel, F. Degonda, E. Gautier, Ch. Honegger,
A. Leutenegger, G. Mark, G.-A. Melcher, F. Michold, Ch. Picco, M. Reigner, Ch. Ryf, G. Skarvan und
Ch. Sommer, Chirurgische Klinik, Kantonsspital Chur, Vorsteher Tb. Rüedi
M. E. Müller· M.Allgöwer
R. Schneider · H. Willenegger
Manual der
OSTEOSYNTHESE
AG-Technik
Mit einem Beitrag über Biomechanik
von S.M.Perren
Redaktion: M. Allgöwer
Dritte, erweiterte und völlig überarbeitete Auflage
Mit 500 meist farbigen Abbildungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Fremdsprachige Ausgaben Fremdsprachige Ausgaben Fremdsprachige Ausgaben
der 1. Auflage der 2. Atiflage der 3. Auflage
Englische Ausgabe Englische Ausgabe Englische Ausgabe
Springer-Verlag Springer-Verlag Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York 1970 Berlin Heidelberg New York 1979 Berlin Heidelberg New York 1991
Französische Ausgabe Spanische Ausgabe
Masson et Cie., Editeurs Springer-Verlag
Paris 1970, 1974 Berlin Heidelberg New York 1979
Italienische Ausgabe Französische Ausgabe
Aulo Gaggi, Editore Springer-Verlag
Bologna 1970 Berlin Heidelberg New York 1979
Japanische Ausgabe Italienische Ausgabe
Igaku Shoin Pieein Editore
Tokyo 1971 Padua 1981
Spanische Ausgabe Chinesische Ausgabe
Editorial Cientifico-Medica Springer-Verlag
Barcelona 1971, 1972, 1975, 1977 Berlin Heidelberg New York 1983
Japanische Ausgabe
Springer-Verlag
Tokyo 1988
ISBN 978-3-642-49140-5 ISBN 978-3-642-87407-9 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-87407-9
Die Deutsche Bibliothek-CIP-Einheitsaufnahme
Manual der Osteosynthese: AO-Technik/M.E. Müller ...
Mit einem Beitr. über Biomechanik von S.M. Perren. -
3., erw. und völlig überarb. Aufl.- Berlin; Heidelberg; New York;
London; Paris; Tokyo; Hong Kong; Barcelona; Budapest:
Springer, 1992
Eng!. Ausg. u.d.T.: Manual of internal fixation
NE: Müller, Maurice E.
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gesetzes.
©Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1969, 1977, 1992
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1992.
Softcover reprint of the hardcover 3rd edition 1992
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Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernom
men werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtig
keit überprüft werden.
Reproduktion der Abbildungen: Gustav Dreher GmbH, Stuttgart
24/3130-543210 - Gedruckt auf säurefreiem Papier
Nachruf
Professor
ROBERT SCHNEIDER
1912-1990
Professor Robert Schneider war wäh
rend 20 Jahren (von der Gründung
1958 bis 1978) Obmann der Schwei
zerischen Arbeitsgemeinschaft für
Osteosynthesefragen (AO). Unter sei
ner Führung erlangte die AO ihre do
minierende Stellung auf dem Gebiete
der Osteosynthese, wodurch schließ
lich weltweit die Knochenbruchbe
handlung und die Traumaversorgung
schlechthin revolutioniert wurden.
Dieser Erfolg sagt mehr als viele Wor
te über die Leistungen dieses aufrichti
gen Mannes und selbstkritischen For-
schers aus.
Robert Schneider war Chefarzt des kleinen Bezirksspitals Grosshöchstetten im Kanton
Bern, wobei die Isolation vom akademischen Umfeld einer Universität seiner unermüdli
chen Schaffenskraft aber nie hinderlich war. Seine natürliche Autorität, sein Organisations
talent und seine rasche und vorausblickende Auffassungsgabe, seine medizinischen und
chirurgischen Fähigkeiten sowie die menschliche Wärme sicherten ihm Freundschaft und
Bewunderung seiner Patienten und Kollegen zugleich. Als einer der freundschaftlich eng
verbundenen Gründer der AO trug er Wesentliches zur Entwicklung neuer Instrumente,
Implantate, aber auch Operationstechniken bei. Schon früh erkannte er die Bedeutung
einer sorgfältigen präoperativen Planung und der lückenlosen Dokumentation eines jeden
Eingriffs. Sein wissenschaftliches Oeuvre umfaßt über 40 Publikationen sowie eine 1981
erschienene Monographie über die Hüfttotalprothese mit über 2000 eigenen Fällen, die
1989 ins Englische übersetzt wurde. Schneider war der Verfasser einer kleinen Geschichte
der AO, "25 Jahre AO Schweiz", und war einer der vier Mitherausgeber der verschiedenen
AO-Manuale.
'
Als vielgeschätzter Berater der Schweizer AO-Kollegen und Vaterfigur der deutschen
und spanischen AO-Sektionen wird er unzähligen Freunden und Chirurgen in Erinnerung
bleiben - sein ,,feu sacre" für die AO-Philosophie und seine Errungenschaften werden
weiterleben.
VORWORT ZUR DRITTEN AUFLAGE
Die Pionierleistungen von Robert Danis auf dem Gebiete der operativen Frakturbehand
lung drohten in den frühen 50er Jahren in Vergessenheit zu geraten. Es war Maurice E.
Müller, der nach einem Besuch bei Danis - beeindruckt von dessen Resultaten - als
erster die Idee der stabilen Fixation und sofortigen Mobilisation aufgriff und kurz ent
schlossen an rund 80 eigenen Patienten anwandte. Nachdem er das Grundkonzept in der
klinischen Anwendung in vollem Umfang bestätigt fand, suchte er nach Verbesserungen in
der Technologie der Implantate und Instrumente, aber auch in der klinischen Applikation
sowie der wissenschaftlichen Auswertung. 1958 gelang es Müller mit einigen interessierten
Freunden, Allgemeinchirurgen und Orthopäden, eine Arbeitsgruppe zu gründen, um seine
Ideen und Implantate an einem größeren Krankengut anzuwenden. Diese Gruppe wurde
Arbeitsgruppe für Osteosynthesefragen (AO) getauft (im Englischen "Association for the
Study of Interna! Fixation" - ASIF).
1963 erschien die erste umfassende Abhandlung über die "Operative Knochenbruchbe
handlung" in Buchform mit Müller, Allgöwer und Willenegger als Herausgeber, wobei die
enormen Vorteile der frühen offenen Reposition und stabilen Osteosynthese hervorgehoben
wurden. Leider büßte die ausführliche deutsche Auflage anläßlich der Übersetzung ins
Englische einiges an Originalität ein. Auf Empfehlung von amerikanischen und britischen
Kollegen wurde auf die ikonographische Wiedergabe einer konsekutiven Serie von 188
operierten Tibiafrakturen, die im Winter 1961/1962 am Kantonsspital Chur versorgt wor
den waren, verzichtet. Die operative Behandlung von frischen Schienbeinbrüchen war
damals im englischen Sprachraum derart unüblich, daß eine völlige Ablehnung des Buches
und der AO-Methode in den USA und in Großbritannien befürchtet wurde.
Die beiden früheren Auflagen des "Manuals zur Osteosynthese (1969 und 1979)" be
schreiben ausführlich die wissenschaftlichen Grundlagen sowie die operationstechnischen
Schritte zur Versorgung frischer Frakturen und Pseudarthrosen, aber auch die Durchfüh
rung von Osteotomien und Arthrodesen. Beide Auflagen mußten wiederholt nachgedruckt
werden. Die Nachdrucke allein hätten eine völlige Überarbeitung und Neuauflage des
Manuals nicht gerechtfertigt. Neue Forschungsergebnisse des Laboratoriums für Experi
mentelle Chirurgie in Davos sowie eine Reihe von Neuentwicklungen auf dem Implantat
sektor und geänderte Operationstechniken und Indikationen lassen es angebracht erschei
nen, diese auf internationaler Basis errungenen Erkenntnisse in einer 3. Auflage herauszuge
ben. Die äußerst fruchtbare internationale Zusammenarbeit hat auch in der 1984 gegründe
ten AO/ASIF ihren Niederschlag gefunden, wodurch die AG-Philosophie dank 80 Stif
tungsräten aus 15 Ländern weltweit Unterstützung finden soll.
Nachdem das Kurs- und Stipendiatenwesen sich mehr und mehr auf die internationale
"Lehrerschaft" abstützt, schien es angebracht, daß eine Neufassung des Manuals als eigent
liches Lehrbuch nicht mehr vom kleinen Schweizer Kern, sondern von den Mitgliedern der
Stiftung verfaßt werden sollte. Anläßlich der zweiten Stiftungsratsitzung 1986 wurden die
80 Stiftungsräte auf 20 Arbeitsgruppen verteilt und jede mit der Abfassung eines Kapitels
beauftragt. Die Vorsitzenden einer Arbeitsgruppe hatten die nicht einfache Aufgabe, nach
VII
2-3 gemeinsamen Klausuren Text und Abbildungen zu ihren Kapiteln zu verfassen. In einer
Reihe von Kapiteln haben einzelne Ärzte und/oder Grundlagenwissenschaftler spezielle
Beiträge geleistet, weshalb sie als solche namentlich aufgeführt sind. Im Inhaltsverzeichnis
sind deshalb nicht nur die Kapitel, die Autoren und ihre speziellen Mitarbeitern erwähnt,
sondern auch alle Mitglieder der ursprünglichen Arbeitsgruppen in Anerkennung ihres
Beitrags zu dem Werk, dessen Verwirklichung 4 Jahre beansprucht hat.
Es war entschieden worden, daß die 3. Auflage das generelle "Layout" der früheren
Ausgaben beibehalten sollte, mit klaren Zeichnungen und nur wenigen Röntgenbildern.
Viel Raum sollte den neuen Implantaten und Operationsmethoden zur Verfügung stehen,
und der Grundlagenabschnitt sollte einen detaillierten Bericht über den State-of-the-Art in
Biomechanik enthalten. Es galt schließlich auch die AG-Klassifikation sowie eine umfas
sende Einteilung der Weichteilverletzungen zu berücksichtigen. Durch all diese Anforde
rungen wurde der Umfang des Buches mehr als verdoppelt.
Wir möchten dieses Vorwort nicht abschließen ohne eine Bemerkung zur modernen
Traumabehandlung im generellen. Im Verlaufe des vergangenen Jahrzehnts zeigte sich mehr
und mehr, daß die möglichst frühe Totalversorgung des schwerverletzten Patienten nicht
nur das funktionelle Ergebnis eines einzelnen Knochenbruchs verbessert, sondern vielmehr
die Häufigkeit der posttraumatischen respiratorischen Insuffizienz (ARDS) sowie des meist
tödlichen multiplen Organversagens (MOV) drastisch herabsetzt. Die möglichst rasche
Ruhigstellung der verletzten Extremitäten sowie die Vermeidung von pathologischen Se
kundärreaktionen haben zu erstaunlichen Erkenntnissen in der Pathophysiologie des Trau
mas geführt und dessen Behandlung nachhaltig beeinflußt, wie dies im Buch "Blunt Multi
ple Trauma" zum Ausdruck kommt, das 1990 vom Traumapionier John Border herausge
geben wurde.
Schließlich sei an dieser Stelle dem Springer-Verlag und seinen Mitarbeitern gedankt,
vor allem aber Frau Sarah Nevill und Frau Regula Hofer, die die verschiedenen Manu
skripte geschrieben haben, sowie Herrn Klaus Oberli und dem leider verstorbenen Julius
Pupp für die fachgerechten und sorgfältigen Illustrationen.
Die Herausgeber
VIII
VORWORT ZUR ZWEITEN AUFLAGE
Zielsetzung der Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO) ist nicht die Propagie
rung der Osteosynthese schlechthin. Die Bezeichnung der Arbeitsgruppe sagt es deutlich -
es sind die offenen Fragen, die sie beschäftigen. Dabei steht zweierlei im Vordergrund:
einerseits sind es die Fragen der Indikation zur Osteosynthese im Gesamtrahmen der
Frakturbehandlung und andererseits Fragen biomechanischer Optimierung der Stabilisie
rung des frakturierten, pseudarthrotischen oder osteotomierten Knochens.
Wenn die Osteosynthese während Jahrzehnten mit Schwierigkeiten und Fehlleistungen
belastet war, so lag dies - abgesehen von der Wundinfektion - hauptsächlich an dem
ungenügenden wissenschaftlichen Hintergrund. Man wußte wenig darüber, wie sich die
Knochenheilung unter Osteosynthesebedingungen vollzieht. An diesem Punkt haben die
Bestrebungen der AO ihren Anfang genommen. Sie führten zur Schaffung des Laborato
riums für Experimentelle Chirurgie in Davos und zur Verfolgung von Forschungsprogram
men biologischer, biomechanischer und metallurgischer Richtung dort und in den damit
verbundenen Kliniken und Instituten. Es wurde ein knochenchirurgisches Instrumentarium
geschaffen und fortlaufend an die biomechanischen Kenntnisse aus Klinik und Laborato
rium angepaßt. Bei der Bewertung des methodischen Vorgehens war die sorgfältige klini
sche Dokumentation mit Zwischenkontrollen und Endergebnissen richtungsweisend. Eine
wichtige Quelle für Anregungen und Hinweise bedeuteten auch die regelmäßig durchge
führten Basis- und Fortgeschrittenenkurse in der Schweiz und im Ausland. Auf dieser
internationalen Ebene sind bis Ende 1976 allein 55 Basiskurse durchgeführt worden, an
denen nahezu 20000 Allgemein- und orthopädische Chirurgen teilgenommen haben.
Das Manual - getreu seiner Bezeichnung - sieht die Vermittlung technischer Anlei
tungen als seine Hauptaufgabe an. Das forschungsmäßige und das klinische Erfahrungsgut
von über 50000 operierten Frakturen, Pseudarthrosen und Osteotomien waren aber be
stimmend für die wiedergegebenen Empfehlungen. Wenn das Manual Mittel und Wege zur
operativen Stabilisierung der meisten Skelettanteile demonstriert, so ist damit die schwieri
ge Frage der einzelnen Indikationen in keiner Weise präjudiziert. Sie bleibt - obwohl in der
zweiten Auflage eingehender besprochen als in der ersten - in der Verantwortung des
einzelnen Chirurgen. Immer wieder muß betont werden, daß die operative Knochenbruch
behandlung ei~e wertvolle aber schwierige und verantwortungsvolle Behandlungsmethode
darstellt. Wir können - wie schon 1963 in dem Buch über operative Frakturbehandlung
und wie in der ersten Auflage des Manuals 1969 - nur davor warnen, Osteosynthesen ohne
entsprechende Schulung des Chirurgen und ohne notwendige technische Voraussetzungen
bezüglich Instrumentarium und Asepsis im Operationsbetrieb durchzuführen. "Befürwor
ter" der Osteosynthese ohne genügende Selbstkritik sind für die Methode viel gefährlicher
als Skeptiker oder klare Gegner. Wir hoffen auf eine Leserschaft, die unsere Bestrebungen
in diesem Sinne versteht und uns ihre konstruktive Kritik zukommen läßt.
Allen AG-Mitgliedern, die an der Überarbeitung des Manuals mitgewirkt haben, sowie
unserem hervorragenden Grafiker Herrn K. Oberli und unserer liebenswürdigen und zuver
lässigen Mitarbeiterin Frau E. Moosherger unseren besonderen Dank.
Die Herausgeber
IX
INHALTSVERZEICHNIS
1 GRUNDLAGEN ZUR OSTEOSYNTHESE
Kapitelautor: S.M. Perren
Coautoren: M.E. Müller, R. Schenk und R. Schneider
Mit 78 Abbildungen
1.1 Prinzipien und Ziele 1
M. Allgöwer, M.E. Müller und S.M. Perren
Übersetzung: Th. Rüedi
1.1.1 Einführung . . . . . . . . . . . 1
1.1.2 Leben ist Bewegung, Bewegung ist Leben 1
1.2 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . 4
S.M. Perren (mit konstruktiver Kritik von Ch. Colton und J. Schatzker)
Übersetzung: J. Buchanan
1.2.1 Knochen als Werkstoff 4
1.2.2 Knochenbruch . 6
1.2.3 Spontane Knochenneubildung: Heilung ohne Behandlung 8
1.2.4 Hauptziel der Knochenbruchbehandlung 8
1.2.5 Ziele der operativen Frakturbehandlung . 10
1.3 Wissenschaftliche Grundlagen der Osteosynthese 12
1.3.1 Technische Grundlagen 12
1.3.1.1 Stabilität 12
1.3.1.2 Kraft, Spannung, Dehnung, Steifigkeit . 16
1.3.1.3 Allgemeine Aspekte der Belastung 18
1.3.1.4 Physiologische Belastung 23
1.3.1.5 Prinzipien der chirurgischen Stabilisierung 23
1.3.1.6 Die Mechanik der Kontaktflächen 46
1.3.2 Biologische R~aktionen 52
1.3.2.1 Stabilität und Kompression 54
1.3.2.2 Biomechanik der Instabilität . 56
1.3.2.3 Biomechanik der Stabilität 58
1.3.2.4 Reaktion auf Änderungen der physiologischen Belastung 58
1.3.2.5 Gestörte Blutversorgung des Knochens 62
1.3.2.6 Reaktionen auf die gestörte Blutversorgung 64
1.3.3 Die Knochenheilung 68
1.3.3.1 Grunderfordernisse . 68
1.3.3.2 Art der Heilung 68
1.3.3.3 Die spontane (indirekte) Knochenheilung. 68
XI