Kallusdistraktion
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 2. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Bei der Kallusdistraktion wird ein Knochen durchtrennt und mittels eines implantierten oder von außen angebrachten Systems in seiner Länge vergrößert. Diese Therapie kann zum Beispiel bei klinisch relevanten Seitendifferenzen von Gliedmaßen sinnvoll sein, die zu einer Fehlstellung führen. Das Risiko einer Infektion während der Verlängerungsphase besteht seit den vollimplantierten Systemen kaum mehr.
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Was ist die Kallusdistraktion?
Die Kallusdistraktion wird auch als Kallotasis bezeichnet. Verbreitet ist darüber hinaus der Ausdruck der Distraktionsosteogenese. Das Verfahren ist ein Behandlungsverfahren der Orthopädie und Kieferchirurgie, das einen Skelettknochen künstlich verlängert.
Der betroffene Knochen wird vom Orthopäden durchtrennt. Die beiden Hälften des Knochens werden über eine konventionell externe Fixation oder einen Verlängerungsmarknagel wieder fixiert. Über einen Zeitraum von mehreren Wochen wird der durchtrennte Knochen langsam entlang der vorher bestimmten Wachstumsachse auseinandergedehnt. Seinen Namen hat das Verfahren aufgrund des Kallus erhalten. Dabei handelt es sich um frische Knochensubstanz, die sich während des Verfahrens an der Wachstumsachse bildet. Der so verlängerte Knochen wächst in seiner neuen Stellung zusammen, sobald die Distraktion zu einem dauerhaften Stillstand kommt.
Funktion, Wirkung & Ziele
Erstmals verlängerten Hopkins und Penrose 1889 auf intraoperative Weise einen Knochen. Das Verfahren umfasste damals die Einführung von Knochenblöcken. Im Jahr 1905 beschrieb Alessandro Codivilla ein Verfahren zur Knochenverlängerung an den unteren Extremitäten, bei dem der Knochen zunächst durchtrennt und anschließend über einen Zug am Fersenbein auseinandergezogen wurde. Er gilt seither als Wegbereiter der modernen Beinverlängerung. Die damaligen Operationstechniken waren mit einer deutlichen Komplikationsrate assoziiert. Komplikationen traten erwartungsgemäß in der Phase der Heilung auf. Die häufigsten Komplikationen stellen Infektionen dar. Diese Infektionen betrafen vor allem die Eintrittsstelle des Fixateurs. Die operationsbedingten Schmerzen waren damals hoch. Dasselbe galt für Irritation der Nerven und umliegenden Weichteile.
In vielen Fällen konnte der Knochen am Ende nicht ausreichend verlängert werden. Der russische Orthopäde Gawriil Abramowitsch Ilisarow realisierte die Knochenverlängerung erstmals mit einem großen Durchbruch. Sein angewandtes Verfahren basierte auf der Knochenbiologie. Er erkannte die Fähigkeit der Weichgewebe um den Knochen herum, sich unter Zugbelastung zu regenerieren. Um sein Verfahren anzuwenden, benutzte er einen Fixateur externe, der auch als Ilizarov-Ringfixateur bekannt ist. Sowohl die Inzidenz, als auch die Schwere von Komplikationen gingen durch Ilizarovs Technik zurück.
Die heutigen Systeme zur Kallusdistraktion bauen noch immer auf der Erneuerungsfähigkeit des umliegenden Gewebes unter Zugbelastung auf. Mittlerweile stehen zur Kallusdistraktion vollimplantierbare Systeme zur Verfügung, die das Risiko für Infektionen während der Verlängerungsphase deutlich senken. In der Phase der Distraktion besteht zwischen dem System, der Haut und der Außenwelt keinerlei Verbindung. Damit kann nur noch die Operation selbst mit Infektionsrisiken einhergehen, die sich vor allem auf die Implantation des Marknagels konzentrieren.
Die vollimplantierten Systeme sind mit einem Motor ausgestattet, der nach der Operation eine tägliche Distraktion des durchtrennten Knochens um rund einen Millimeter zulässt. Neben der Energieversorgung erfolgt auch die Steuerung der Systeme extern. Der Patient kann sich somit selbst um die Distraktion kümmern und ist deutlich geringeren Belastungen ausgesetzt, als noch vor 100 Jahren. Während der Distraktion findet bereits Physiotherapie statt. Diese physiotherapeutische Begleitung lässt schnellere Behandlungserfolge erwarten.
Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren
Allerdings können solche Infektionen im Einzelfall durchaus auftreten, so vor allem bei der Im- und Explantation des Marknagels. Die Durchführung der Operation sollte in einem orthopädisch ausgerichteten Zentrum erfolgen, in dem die Ärzte genau mit dem Verfahren und etwaigen Risiken der Operation vertraut sind. Auf diese Weise lässt sich das Risiko für Komplikationen minimieren. Infektionen können eine Nekrose des Gewebes zur Folge haben, die im Extremfall in eine Sepsis mündet. Um einer Sepsis vorzubeugen, muss das nekrotische Gewebe in der Regel entfernt werden.
Bei der Kallusdistraktion kann das unter Umständen einer Amputation der betroffenen Gliedmaße entsprechen. Wenn bei der Operation weder Blutungen, noch Infektionen auftreten, ist das Risiko für spätere Komplikationen deutlich geringer. Sowohl postoperativ, als auch bei der schrittweisen Distraktion können Schmerzen eintreten. Gegen diese Schmerzen erhält der Patient in der Regel schmerzstillende Medikamente. Auch Blutergüsse sind postoperativ denkbar. Diese Manifestationen der Operation bilden sich allerdings in der Regel innerhalb einiger Wochen zurück.
In Einzelfällen kann der Motor des eingesetzten Systems fehlerhaft sein. Solche Vorfälle sind aus der Vergangenheit durchaus bekannt; bei einzelnen älteren Verlängerungsnägeln kam es gehäuft zu Brüchen und zum Versagen des Verlängerungsmechanismus. Grundsätzlich kann jede Technik Produktionsfehlern unterliegen und damit ihre Funktionsfähigkeit einbüßen. Wenn das der Fall ist, lässt sich die Distraktion trotz der Operation nicht vornehmen. Entweder wird das System in einer zweiten Operation durch ein funktionsfähiges System ersetzt oder der Knochen wächst wie gewohnt wieder zusammen. In der Phase der Heilung muss vor allem die Position der Knochenbruchstücke stimmen.
Wenn die Position der Knochenteile verrutscht, kann der Knochen zwar trotzdem verwachsen, der Patient leidet danach allerdings an einer Fehlstellung. Mit den physiotherapeutischen Maßnahmen sollte so früh wie möglich begonnen werden, um eine Atrophie der Muskeln zu vermeiden.
Die drei Phasen der Behandlung
Eine Kallusdistraktion ist keine einzelne Operation, sondern eine über Monate laufende Behandlung, die in drei aufeinander folgende Abschnitte zerfällt. Wer sich für das Verfahren entscheidet, sollte diesen zeitlichen Rahmen kennen, denn er bestimmt den Alltag der gesamten Behandlung.
Am Anfang steht die Durchtrennung des Knochens, die Osteotomie. Sie wird so schonend wie möglich ausgeführt, damit die Knochenhaut und die Durchblutung des Knochens erhalten bleiben – von ihnen hängt ab, ob sich in der Lücke überhaupt neuer Knochen bildet. Anschließend folgt die Latenzphase: Der Knochen bleibt zunächst in Ruhe, damit die Heilung anläuft und sich zwischen den Bruchenden weiches Regeneratgewebe bildet. Erst danach beginnt die Distraktionsphase, in der die beiden Knochenenden schrittweise auseinandergeführt werden. Die tägliche Strecke wird bewusst klein gehalten und auf mehrere Einzelschritte über den Tag verteilt, weil das junge Gewebe nur langsamem Zug folgen kann.
Ist die geplante Länge erreicht, folgt die längste und für Ungeduldige schwierigste Phase: die Konsolidierung. Das neu gebildete Gewebe muss verknöchern und tragfähig werden, bevor das Distraktionssystem entfernt oder die volle Belastung freigegeben werden darf. Diese Aushärtung nimmt deutlich mehr Zeit in Anspruch als das Auseinanderziehen selbst und wird durch wiederholte Röntgenaufnahmen kontrolliert. Erst wenn der Knochen im Bild ausreichend durchbaut ist, endet die Behandlung.
Wofür das Verfahren eingesetzt wird
Die bekannteste Anwendung ist der Ausgleich einer Beinlängendifferenz. Sie kann angeboren sein, nach einer Verletzung der Wachstumszone im Kindesalter entstehen, Folge eines Knochenbruchs mit Verkürzung sein oder nach einer Knochenmarkentzündung zurückbleiben. Bei Kindern steht als einfachere Alternative die vorübergehende oder dauerhafte Bremsung des Wachstums am längeren Bein zur Verfügung; sie kommt jedoch nur in Betracht, solange noch genug Wachstum verbleibt, und sie verkürzt die Gesamtkörpergröße. Bei kleineren Unterschieden reichen ein Schuhausgleich oder eine Einlage aus.
Ein zweites, weniger bekanntes Einsatzgebiet ist die Überbrückung von Knochendefekten. Muss nach einer schweren offenen Verletzung, nach einer Entzündung oder nach Entfernung eines Knochentumors ein Stück Knochen herausgenommen werden, kann ein Knochensegment über die entstandene Lücke hinweg langsam verschoben werden. Hinter dem wandernden Segment bildet sich dabei fortlaufend neuer Knochen, vor ihm schließt sich der Defekt. Auch krumme Knochen lassen sich mit denselben Systemen begradigen, indem die Distraktion auf einer Seite stärker erfolgt als auf der anderen; Verlängerung und Achskorrektur werden dabei häufig verbunden.
In der Kieferchirurgie dient das Verfahren der Verlängerung von Unterkiefer oder Oberkiefer. Angewandt wird es unter anderem bei einem stark zurückliegenden Unterkiefer im Säuglings- und Kindesalter, der die Atemwege einengt, sowie bei Patienten mit einer Lippen-Kiefer-Gaumenspalte, bei denen der Oberkiefer im Wachstum zurückbleibt. Die Systeme sind hier klein und werden meist direkt am Knochen befestigt. Die Zusammenarbeit erfolgt in der Regel zwischen Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Kieferorthopädie und – bei Kindern – der Kinderchirurgie.
Bei Kleinwuchs infolge einer Achondroplasie kann eine Verlängerung beider Beine erwogen werden. Sie ist medizinisch umstritten und wird von Betroffenenverbänden teils abgelehnt, weil sie eine sehr lange Belastung für ein Merkmal bedeutet, das nicht krankhaft im engeren Sinn ist. Davon zu trennen ist die reine Wunschverlängerung ohne jede medizinische Grundlage, die im Text weiter oben bereits angesprochen wird: Sie unterliegt denselben Risiken wie die medizinisch begründete Behandlung, ohne dass ihnen ein Krankheitswert gegenübersteht, und wird von den Krankenkassen nicht getragen.
Systeme, Vorbereitung und Grenzen
Für die Fixierung der Knochenenden stehen zwei Bauweisen zur Verfügung. Der äußere Fixateur wird über Drähte oder Schrauben, die durch die Haut in den Knochen reichen, mit einem Ring- oder Stabgerüst außerhalb des Beines verbunden. Er ist vielseitig, erlaubt auch komplizierte Achskorrekturen und lässt sich nachjustieren, ist aber sichtbar, sperrig und an den Eintrittsstellen der Drähte infektanfällig. Der Verlängerungsnagel liegt dagegen vollständig im Markraum des Knochens und wird von außen angesteuert; er ist unauffällig und schont die Weichteile, ist aber nicht für jede Knochenform und nicht für jede Korrektur geeignet.
Vor dem Eingriff wird die Fehlstellung vermessen, üblicherweise anhand von Aufnahmen des gesamten Beines im Stehen, aus denen sich Längenunterschied und Achsverlauf bestimmen lassen. Geprüft werden außerdem der Zustand der Nachbargelenke, die Beweglichkeit und die Weichteile. Zur Aufklärung gehört, dass sich der Zeitaufwand über viele Monate erstreckt und dass die Mitarbeit des Patienten den Ausschlag gibt.
Wie viel Länge sich gewinnen lässt, begrenzt nicht der Knochen, sondern das Gewebe um ihn herum. Muskeln, Sehnen, Gefäße, Nerven und Haut müssen mitwachsen; sie folgen dem Zug langsamer als das Knochenregenerat. Je größer der angestrebte Zugewinn, desto höher ist deshalb das Risiko für Gelenkversteifungen, Muskelverkürzungen und Nervenreizungen. Aus demselben Grund gehört die Physiotherapie nicht zum Beiwerk, sondern zum Kern der Behandlung: Gedehnt und bewegt wird während der gesamten Distraktion, nicht erst danach. Bei sehr großen Unterschieden wird die Verlängerung mitunter auf mehrere Behandlungsabschnitte verteilt oder auf zwei Knochen aufgeteilt.
Der Alltag während der Behandlung
Für die Betroffenen ist weniger die Operation die eigentliche Belastung als die Zeit danach. Die Distraktion begleitet den Alltag über Monate: Das Bein muss mehrmals täglich zur festgelegten Zeit weitergestellt oder das System angesteuert werden, das Gehen ist je nach Vorgabe nur mit Gehstützen und ohne volle Belastung erlaubt, Termine für Kontrollaufnahmen und Krankengymnastik kommen regelmäßig hinzu. Ein äußerer Fixateur erschwert das Ankleiden, das Waschen und das Schlafen und ist für die Umgebung sichtbar.
Schmerzen entstehen dabei weniger im Knochen als im gedehnten Weichteilgewebe; sie treten typischerweise in Wellen um die Zeit der Weiterstellung auf und werden ärztlich behandelt. Viele Patienten berichten außerdem von Schlafstörungen und von der psychischen Last des langen Zeitraums, in dem sich Fortschritte nur in Millimetern messen lassen. Kinder und Jugendliche brauchen dafür eine tragfähige Begleitung durch Familie, Schule und Behandlungsteam. Berufstätige müssen in der Regel mit einer längeren Arbeitsunfähigkeit rechnen, deren Dauer von der Art der Tätigkeit abhängt. Wer diesen Aufwand nicht durchhalten kann oder will, ist mit dem Verfahren nicht gut beraten – die Mitarbeit über die gesamte Zeit entscheidet mit über das Ergebnis.
Weitere Komplikationen und Nachsorge
Neben den weiter oben genannten Risiken gibt es Störungen, die unmittelbar mit der Distraktion selbst zusammenhängen. Wird zu langsam oder mit Unterbrechungen gedehnt, kann der Knochen vorzeitig zusammenwachsen und die Verlängerung stehen bleiben; dann ist unter Umständen eine erneute Durchtrennung nötig. Wird zu schnell gedehnt, bildet sich zu wenig tragfähiger Knochen, das Regenerat bleibt dünn, und die Konsolidierung verzögert sich oder bleibt aus. In diesem Fall kann sich ein Falschgelenk (Pseudarthrose) entwickeln, das eine weitere Operation erfordert.
Häufig sind Beschwerden der Nachbargelenke. Die unter Zug stehende Muskulatur zieht das Knie oder das Sprunggelenk in eine Fehlstellung, es entstehen Bewegungseinschränkungen bis hin zur Kontraktur; im ungünstigen Fall kann ein Gelenk teilweise aus seiner Führung geraten. Nervenreizungen äußern sich als Kribbeln, Taubheit oder Schwäche und bilden sich häufig zurück, wenn die Distraktion verlangsamt wird. Wegen der langen Ruhigstellung besteht außerdem ein erhöhtes Risiko für eine Thrombose. Bei äußeren Fixateuren sind Entzündungen an den Draht- und Schraubeneintritten die häufigste Störung; sie werden meist örtlich behandelt, können aber auf den Knochen übergreifen und dann eine Osteomyelitis nach sich ziehen.
Nach Abschluss der Konsolidierung wird das System entfernt – beim äußeren Fixateur meist unkompliziert, beim Verlängerungsnagel in einer weiteren Operation in Narkose. Der verlängerte Abschnitt bleibt danach noch längere Zeit weniger belastbar als gewachsener Knochen, sodass die Belastung stufenweise gesteigert und die Krankengymnastik fortgesetzt wird. Bei Kindern schließen sich Kontrollen bis zum Wachstumsabschluss an, weil sich ein ausgeglichener Längenunterschied im weiteren Wachstum erneut entwickeln kann. Die Behandlung findet üblicherweise an spezialisierten Zentren statt; bei medizinischer Indikation übernehmen die Krankenkassen die Kosten, bei rein kosmetischen Verlängerungen nicht.
Quellen
- Niethard, F. U., Pfeil, J., Biberthaler, P.: Duale Reihe Orthopädie und Unfallchirurgie.
ISBN: 9783132443150
- Wirth, C. J., Mutschler, W., Kohn, D., et al. (Hrsg.): Praxis der Orthopädie und Unfallchirurgie.
ISBN: 9783131406439
- Harrasser, N., Eisenhart-Rothe, R. von, Biberthaler, P. (Hrsg.): Facharztwissen Orthopädie Unfallchirurgie.
ISBN: 9783662625354
- Schwenzer, N., Ehrenfeld, M. (Hrsg.): Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie.
ISBN: 9783135935041
- Grifka, J., Kuster, M. (Hrsg.): Orthopädie und Unfallchirurgie.
ISBN: 9783662716083