Knochenentnahme am Becken aus Sicht der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie

Zusammenfassung

Autologer Knochen bietet durch seine positiven Eigenschaften wie Osteoinduktion, -konduktion und -genese unter Vermeidung immunologischer Risiken die idealen Voraussetzungen zur erfolgreichen Augmentation oder Rekonstruktion im mund-, kiefer- und gesichtschirurgischen Bereich. Der anteriore Beckenkamm stellt aufgrund seiner vielen Vorteile wie gute Verfügbarkeit, ausreichendes Knochenangebot und mannigfaltiger Auswahl an Knochenqualitäten (kortikal, kortikospongiös, spongiös) sowie der geringen Entnahmemorbidität den „Goldstandard“ dar. Die Entnahme aus dem posterioren Beckenkamm bietet die Möglichkeit, bei ausgeprägtem Augmentationsbedarf größere Mengen freien Knochens zu transplantieren. Diese geht jedoch gleichzeitig mit dem Nachteil der Patientenumpositionierung und dem damit verbundenen erhöhten intraoperativen Zeitaufwand einher. Durch die Verwendung eines mikrochirurgischen Beckenkammtransplantats können große, bis zur Unterkiefermitte reichende Knochenanteile des Unterkiefers rekonstruiert werden. Im späteren Verlauf ermöglicht der Einsatz enossaler Implantate eine erfolgreiche mastikatorische Rehabilitation. Die Art und Qualität jedes einzelnen Knochentransplantats – unabhängig davon, ob frei oder mikrovaskulär – sollte immer sorgfältig geprüft und entsprechend dem Bedarf eines jeden Patienten individuell ausgewählt sowie sorgsam durchgeführt werden.

 

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Abstract

Autologous iliac crest bone grafts are the gold standard for augmenting bone in oral and maxillofacial surgery. The principles of osteoinduction, osteoconduction, and osteogenesis can be used to optimise the long-term results. Histocompatible bone grafts of the same individual help to prevent immune reactions and transmission of infectious diseases. Iliac crest grafting rapidly became popular during World War I and II for maxillofacial reconstruction. Advantages of iliac crest bone include a short healing period and decreased susceptibility to infections. The anterior iliac crest has always been a commonly used donor site. The posterior crest can be chosen if large amounts of bone are needed. Other sources to harvest autologous bone – such as tibia, femur, or ribs – are widely described in the literature. Therapeutic bone reconstruction depends on the approach, the amount, the nature of the graft (free graft vs. microvascular bone flap), and the quality of bone (cortical, corticocancellous or cancellous bone) and should be chosen for each patient individually.

 

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Schlüsselwörter

Mikrovaskuläres Beckenkammtransplantat - Kieferrekonstruktion - Beckenkammknochen - Kieferaugmentation - Beckenkamm

Key words

DCIA Flap - jaw reconstruction - iliac bone graft - jaw augmentation - iliac crest

Autologe Transplantate zählen aufgrund ihrer günstigen Eigenschaften zum „Goldstandard“ des Knochenaufbaus in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, da sich die Kombination aus Osteoinduktion, Osteokonduktion und Osteogenese positiv auf das Langzeitergebnis auswirkt. Durch das histokompatible Knochentransplantat desselben Individuums werden Immunreaktionen vermieden und die Übertragung von Infektionserkrankungen verhindert.

Bedingt durch die Geschehnisse der beiden Weltkriege entstand der vermehrte Bedarf von Mittelgesichtsrekonstruktionen durch knöcherne Transplantate [1], [2]. Schnell zeigten sich die Vorzüge von Beckenkammtransplantaten, da sie eine schnelle Einheilungszeit sowie eine hohe Toleranz gegenüber Infektionen aufwiesen. Zum Großteil erfolgte schon zur damaligen Zeit die Entnahme des benötigten Knochens im anterioren Becken [3]. Jedoch stellte schon damals der posteriore Beckenkamm eine interessante Alternative dar, wenn zur Rekonstruktion großer Defekte geplant wurde.

Die Knochenentnahme aus dem Becken ist im Vergleich zu anderen Entnahmestellen, wie Tibia, distaler Femur, Fibula oder Rippen, weit verbreitet [4]. Entsprechend dem augmentativen Bedarf kann – je nach Entnahmestelle und Transplantatart (frei oder mikrovaskulär) – die genaue Menge und erwünsche Qualität des zu transplantierenden Knochens (Kortikalis, kortikospongiöser Knochen, Spongiosa) für die zu rekonstruierende Region präzise am Patienten ausgewählt werden.

Freies Beckenkammtransplantat

Ein freies Beckenkammtransplantat eignet sich sehr gut, um z. B. eine entstandene Knochenhöhle nach einer Zystektomie im Kiefer zu versorgen. Auch bei sekundären Rekonstruktionen zum Ausgleich von Impressionen und Konturunregelmäßigkeiten nach Frakturen wird die Modellierbarkeit und Formbarkeit eines freien Knochentransplantats eingesetzt. Freier Beckenkamm kann sowohl zur sekundären Osteoplastik bei Kieferspalten verwendet werden als auch zu Auflagerungsosteoplastiken im Ober- und Unterkiefer, um eine geeignete knöcherne Basis vor geplanter Implantation vorzubereiten. Des Weiteren ermöglicht ein freies Transplantat die Erhöhung des Tuberculum articulare, im Sinne einer Auflagerungsosteoplastik nach Rehrmann, wodurch die Bewegung des Kondylus nach anterior eingeschränkt wird. Autologer Knochen wird auch zum Ersatz des Kondylus bei Aplasie oder Hypoplasie geschätzt, da damit prinzipiell die Chance einer Wachstumsinduktion gegeben ist, wodurch evtl. weitere korrigierende Operationen in ihrem Ausmaß reduziert werden oder sich sogar erübrigen können [5] – [7]. Vor allem im Kindesalter wird Beckenknochen mit seiner Kambiumschicht dem Rippentransplantat bis zum Erreichen des 8. Lebensjahres vorgezogen, da er in diesem Alter stabiler als ein Rippentransplantat und damit leichter am aufsteigenden Ast zu befestigen ist [8].

 

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Freie Knochenentnahme aus dem anterioren Becken

Die Knochenentnahme aus dem anterioren Becken wird aufgrund ihrer Vorteile und ihrer großen Variationsbreite häufig für eine geplante Augmentation im mund-, kiefer- und gesichtschirurgischen Bereich gewählt. Zu den Vorteilen dieser Knochenentnahme zählen das ausreichende Knochenangebot dieser Region, die gute Verfügbarkeit und die Möglichkeit des zeitgleichen Arbeitens mit 2 Teams, wodurch die Operationszeit deutlich verkürzt werden kann [9], [10], [11], [12], [13], [14]. Es existieren diverse Arten der Knochenqualität (kortikal, kortikospongiös, rein spongiös; monokortikal/bikortikal) sowie unterschiedlichste Zugänge (Trepanation [15], [16], lateraler Zugang [17], [18], superiorer Zugang [19], medialer Zugang [17], [20], [21], [22]). Als nachteilhaft gelten jedoch eine erhöhte Infektionsrate, die mögliche Frakturgefahr des Beckens, sensorische oder funktionelle Defizite, die Ausbildung von Hämatomen sowie im Vergleich zur posterioren Beckenknochenentnahme die deutlich stärker ausgebildete Narbenbildung [4], [12], [23] und das geringere Knochenangebot [11].

In der Regel erfolgt nach der Positionierung des Patienten in Rückenlage die Inzision ca. 2 cm posterior der Spina iliaca anterior superior auf der Crista iliaca ([Abb. 1]). Bei geplanter Transplantation eines großen Knochensegments wird aus biomechanischen Gründen ein Abstand von 3 cm zur Spina iliaca anterior superior angeraten [24]. Die Entnahme wird durch eine gezielte Zuhilfenahme von Tüchern oder Sandsäcken unter dem Becken erleichtert. Durch die angeführte Schnittführung kann einerseits eine spätere Fraktur im Bereich der Beckenschaufel vermieden und andererseits eine Verletzung des N. cutaneus femoralis lateralis, M. sartorius oder Lig. inguinale verhindert werden [11], [25]. Eine unvorsichtige Penetration der inneren Kortikalis während der Knochenentnahme kann zu einer Verletzung der neurovaskulären Strukturen in der Fossa iliaca führen – dazu zählen z. B. der N. ilioinguinalis, N. cutaneus femoralis lateralis oder auch N. femoralis [25]. Durch eine vorsichtige Retraktion der abdominellen Wand und des M. iliacus können jedoch Verletzungen vermieden werden.

Abb. 1 Freies Beckenkammtransplantat nach der Osteotomie im anterioren Becken (* medial, + anterior).

Abb. 2 Entnahme des freien kortikospongiösen Beckenkammtransplantats aus dem anterioren Becken und Belassen der äußeren Kortikalis.

 

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Freie Knochenentnahme aus dem posterioren Becken

Die Knochenentnahme aus der posterioren Beckenregion zählt zu den häufigen Eingriffen in der Orthopädie und wird vielfach in der Wirbelsäulenchirurgie zum Einsatz gebracht.

In der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie kann diese Methode herangezogen werden, wenn große Mengen an Knochen zur Rekonstruktion benötigt werden [10], [22], [26], [27], [28]. Dingmann beschreibt im Jahr 1950 als einer der ersten Autoren die Verwendung von freiem Beckenkamm zur Behandlung von fazialen oder kranialen Defekten [29]. Nachteilig ist allerdings die erforderliche Umlagerung des Patienten, was eine signifikante Verlängerung der OP-Zeit mit sich bringt [10], [13], [28], [30].

Zu den bekannten Nachteilen und potenziellen Komplikationen der posterioren Entnahme zählen die im Zusammenhang mit der intraoperativen Patientenumpositionierung erforderliche Bauchlage, die Verletzung des Iliosakralgelenks durch eine übermäßige Ablösung der ligamentären Strukturen [25], Verletzungen des N. ischiadicus oder des N. glutealis sowie die Möglichkeit einer schweren Blutung [26]. In der Literatur zeigten sich jedoch im direkten Vergleich von anteriorer zu posteriorer Entnahmestelle deutlich geringere postoperative Komplikationen bei der Entnahme aus dem posterioren Beckenkamm [23], [30].

Abb. 3 Postoperatives Orthopantomogramm (OPG) nach dem Einbringen des freien Beckenkammknochens am Ober- und Unterkiefer zur Augmentation und Fixation mit Osteosyntheseschrauben.

Die Knochenentnahme erfolgt in Bauchlage des Patienten. Die Zuhilfenahme eines großen Sandsackes oder mehrerer Tücher unter dem anterioren Beckenkamm erleichtert die Lagerung des Beckens und schafft respiratorischen Raum für die Beatmung durch den Anästhesisten. Es empfiehlt sich, die anatomischen Referenzpunkte, wie Wirbelsäule und Verlauf des posterioren Beckenkamms, vor der Inzision anzuzeichnen. Die Inzision verläuft ca. 2 cm lateral zum Beckenkamm und braucht eine Länge von 10 cm nicht zu überschreiten. Danach wird die gluteale Faszie scharf durchtrennt. Die Spina iliaca posterior superior stellt die anatomische Grenze der Inzision dar und schützt das Lig. sacroiliacum vor Beschädigungen [26], [28]. Nach der subperiostalen Darstellung des Beckens kann die Knochenentnahme sowohl rein kortikal, kortikospongiös oder rein spongiös erfolgen.

Abb. 4 OPG nach implantatprothetischer Versorgung im Ober- und Unterkiefer.

 

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Mikrovaskuläres Beckenkammtransplantat

Besteht der Bedarf an großen Knochentransplantaten zur Rekonstruktion erheblicher Knochenanteile am Gesichtsschädel, so werden i. d. R. mikrovaskuläre Beckenkamm-, Fibula- und Skapulatransplantate herangezogen [8], [31]. Zu den häufigsten Ursachen solcher Defekte oder kompromittierter Empfängerlager zählen benigne und maligne Tumoren, Osteonekrosen, Osteomyelitiden sowie gravierende Traumata, wie z. B. Schussverletzungen. Durch die Verbesserung der Mikroskoptechnik gelang es in den 1960er- und 1970er-Jahren, kleinere Gefäße zu anastomosieren und somit großflächige knöcherne Strukturen durch mikrochirurgischen Gewebetransfer zu rekonstruieren [32]. Die Auswahl eines solchen knöchernen mikrochirurgischen Transplantats wird dabei wesentlich von der Größe, Lage, dem Weichgewebeangebot im Bereich des knöchernen Defizits sowie der Position und Qualität der vorhandenen Anschlussgefäße bestimmt. So steigt die Prognose einer knöchernen Rekonstruktion deutlich, wenn bei Kontinuitätsdefekten über 4 cm Länge ein mikrovaskuläres Transplantat verwendet wird [33]. Liegt ein bis zur Mitte reichender Unterkieferdefekt vor, der keinen Weichgewebsverlust aufweist, so stellt ein mikrovaskuläres Beckenkammtransplantat das Mittel der Wahl dar [31], [34], [35].

Abb. 5 Präoperativer virtueller Plan der operativen Resektion des linken Unterkiefersegments bei einem Ameloblastom.

Des Weiteren hat sich in der implantologischen Versorgung gezeigt, dass sich das mikrovaskuläre Fibulatransplantat, gefolgt vom mikrovaskulären Beckentransplantat, am widerstandsfähigsten gegenüber periimplantären Infektionen erweist und somit der Langzeiterfolg der prothetischen Rehabilitation steigt [36].

Abb. 6 Virtuelle Planung der Unterkieferrekonstruktion mittels mikrovaskulärem Beckenkammtransplantat mit einer Osteotomie anterior.

Liegt ein Defekt des Unterkiefers vor, der bis zur Hälfte reicht und kein weichgewebiges Defizit aufweist, so stellt das mikrovaskuläre Beckenkammtransplantat eine sehr gute Behandlungsoption dar [31]. Erstmals wurde es 1978 durch Taylor und Watson [37] sowie Sanders und Mayou [38] beschrieben.

Abb. 7 Mikrovaskuläres Beckenkammtransplantat links nach Präparation und Darstellung des Gefäßstiels (* anterior, + lateral).

Bedingt durch die Form des knöchernen Transplantats sowie der damit einhergehenden Knochenmenge eignet es sich hervorragend zur Unterkieferrekonstruktion und durch das Einbringen enossaler Implantate zur dentalen Rehabilitation. Es findet ebenfalls Einsatz im Bereich der aufwendigen Rekonstruktion von Maxilla [39] oder komplexen Mittelgesichtsdefekten [40].

Abb. 8 Anbringen der Osteotomieschablone an die virtuell geplante Resektionsstelle mit vorgegebenen Osteotomiehilfen und Schonung der Spina iliaca anterior superior.

Myoossäre Beckenkammtransplantate bestehen aus dem Knochen der Crista iliaca mit anhaftender Muskulatur, osteomuskulokutane Beckenkammtransplantate aus Beckenknochen, anhaftener Muskulatur sowie einem Hautanteil. Beide Transplantatformen können grundsätzlich sowohl an der A. und V. circumflexa ilium superficialis als auch an A. und V. circumflexa ilium profunda gestielt umschnitten werden [8]. In Bezug auf die Blutversorgung des Knochens stellt die A. circumflexa ilium profunda das zuverlässigere Gefäß dar [37], [38], [41]. Durch die Mitversorgung der Hautanteile durch die A. circumflexa ilium profunda können zur Rekonstruktion die Weichgewebsanteile mitverwendet werden [35], [42], [43], [44]. Durch das Einbeziehen von Anteilen des M. obliquus internus zur Auskleidung von Weichgewebsdefiziten in der Mundhöhle beim myoossären Transplantat ist eine rasche Epithelialisierung zu erwarten [43], [44].

Abb. 9 Mittels Osteosynthese fixiertes mikrovaskuläres Beckenkammtransplantat vor Anastomosierung.

Problematisch wird allerdings die Blutversorgung des Hautareals bei osteomuskulokutanen Transplantaten diskutiert, die an der A. circumflexa ilium profunda gestielt sind. In ca. 20% der Fälle reicht die Versorgung der Haut über das tiefe Gefäßsystem nicht aus [8]. Bei osteomuskulokutanen Transplantaten kann die venöse Drainage problematisch sein, wenn sie ausschließlich durch das tiefe Gefäßsystem erfolgt. Es wird aus diesem Grund empfohlen, immer die oberflächliche V. circumflexa ilium superficialis zusätzlich als Drainagegefäß einzusetzen [8]. Außerdem muss der relativ kurze Gefäßstiel bei der Wahl der zu anastomosierenden Anschlussgefäße bedacht werden [39].

Abb. 10 Präoperatives OPG. Histologisch gesichertes Ameloblastom im linken Unterkieferkorpus.

Das Überleben eines mikrovaskulären Beckenkammtransplantats hängt signifikant von der Ischämiezeit ab. Besteht über einen längeren Zeitraum keine Perfusion, so steigt das Risiko des Implantatverlustes oder der Entstehung von Pseudarthrosen. Durch die Verwendung von computergestützten präoperativen Planungen mit Osteotomieschablonen kann jedoch die Ischämiezeit deutlich verringert werden, da die Anpassung des Transplantats in der Empfängerregion deutlich schneller erfolgt [45].

Abb. 11 Postoperatives OPG nach implantatprothetischer Versorgung des mikrovaskulären Beckenkammtransplantats.

Durch die Weiterentwicklung der computergestützten Planung ist es inzwischen möglich, präoperativ die Implantation enossaler dentaler Implantate zu simulieren. Das Inserieren der dentalen Implantate ist mit präoperativ virtuell geplanten Positionsmarkierungen durch angefertigte Operationsschablonen bereits beim Heben des mikrovaskulären Beckenkammtransplantats möglich [46].

Das Volumen des entnommen Beckenkammtransplantats hat entscheidenden Einfluss auf die postoperative Donor-Site-Morbidität, wobei diese in der Literatur als moderat beschrieben wird [47]. Dennoch sollte immer berücksichtigt werden, dass die Entnahme von mikrovaskulärem Beckenkamm ebenfalls mit nicht unerheblichen Komplikationen wie Hernien, Frakturen oder Gangschwierigkeiten einhergehen kann. Wird eine Rekonstruktion des Kieferwinkels nicht benötigt, so besteht die Möglichkeit des Erhalts der Spina iliaca anterior superior, um somit die Donor-Site-Morbidität weiter zu reduzieren. Durch die Hilfe der virtuellen Planung bei der Rekonstruktion kann die entnommene Knochenmenge perfekt vorherbestimmt und damit auf ein Minimum reduziert werden [48].

Abb. 12 Intraorale Situation mit der eingesetzten implantatprothetischen Versorgung im linken Unterkiefer.

 

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Autorinnen/Autoren

Dr. Dr. Nora Lautner

Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Universitätsklinikum RWTH Aachen

Univ.-Prof. Dr. Dr. Frank Hölzle

Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Universitätsklinikum RWTH Aachen

PD Dr. Dr. Ali Modabber

Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Universitätsklinikum RWTH Aachen

Interessenkonflikt

Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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