Zuggurtungsosteosynthese
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 5. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Bei der Zuggurtungsosteosynthese handelt es sich um ein operatives Verfahren zur Reposition und Fixation dislozierter Frakturen, die durch Gelenke verlaufen. Dieses ist eine häufig angewandte und zuverlässige Methode im Bereich der chirurgischen und orthopädischen Versorgung.
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Was ist die Zuggurtungsosteosynthese?
Die Zuggurtungsosteosynthese ist ein Verfahren aus dem Bereich der internen Fixation spezieller Bruchfragmente durch Fremdmaterial. Die Grundlage der Zuggurtungsosteosynthese stammt von Ingenieuren aus dem Stahlbetonbau. Die Wirkung dieser Technik wurde durch Friedrich Pauwels wissenschaftlich untermauert und das Konzept des Verfahrens anschließend erstmals 1958 vorgestellt und von Orthopäden und Chirurgen durchgeführt.
Die Zuggurtungsosteosynthese wird im Bereich der Chirurgie und Orthopädie angewendet. Versorgt werden Frakturen (Knochenbrüche), die im Bereich eines Gelenks verlaufen und bei denen die Frakturfragmente (Bruchstücke) durch die Zugkraft einer Sehne voneinander entfernt werden. Diese Brüche werden mithilfe einer Drahtschlinge unter Zug versorgt. Sinn dabei ist, dass die Bruchstücke aneinander verankert werden, bis diese wieder miteinander verwachsen sind. Solche Frakturen entstehen meistens durch Stürze oder direkte Krafteinwirkung von außen auf den Knochen.
In Kombination mit einer erhöhten Muskelspannung kann es so zu einem knöchernen Ausriss einer Sehne kommen. Die erhöhte Muskelspannung entsteht reflexartig, z.B. bei einem Sturz, zum Selbstschutz, um sich nach Möglichkeit abzufangen.
Die Zuggurtungsosteosynthese ist eines von mehreren Osteosyntheseverfahren. Unter Osteosynthese versteht man die operative Verbindung von Knochenbruchstücken durch Fremdmaterial, bis der Knochen wieder zusammengewachsen ist. Zur Verfügung stehen daneben die Verschraubung einzelner Fragmente, die Platte, die dem Knochen von außen aufliegt, der Marknagel, der im Inneren langer Röhrenknochen verläuft, und der Fixateur externe, dessen Gestänge außerhalb der Haut liegt. Welches Verfahren gewählt wird, richtet sich nach Lage und Form des Bruchs, nach dem Zustand der Weichteile darüber und nach der Beschaffenheit des Knochens. Bei gelenknahen Abrissen, bei denen ein kleines Bruchstück am Ansatz einer Sehne hängt, sind Platte und Nagel wenig geeignet, weil das Fragment zu wenig Knochen für eine tragfähige Verankerung bietet. Für genau diese Ausgangslage ist die Zuggurtung entwickelt worden.
Der Name stammt aus dem Bauwesen. Beton nimmt Druck sehr gut auf, gibt unter Zug aber rasch nach; deshalb wird dort, wo ein Bauteil auf Zug beansprucht wird, eine Bewehrung aus Stahl eingelegt, die diese Kräfte übernimmt. Man spricht dann von einem Zuggurt. Der Knochen verhält sich ähnlich: Auch er ist gegen Druck weit widerstandsfähiger als gegen Zug, und auch bei ihm treten Zug- und Druckbeanspruchung an gegenüberliegenden Seiten auf. Friedrich Pauwels hat diese Betrachtungsweise auf das Skelett übertragen und damit erklärt, warum ein auf der Zugseite angebrachtes Element einen Bruch stabilisieren kann.
Zwei Stellen sind für diese Art von Bruch besonders anfällig: der Ellenbogen und die Kniescheibe. Das hängt mit dem Streckapparat der beiden Gelenke zusammen. Am Ellenbogen setzt der dreiköpfige Oberarmmuskel am Ellenbogenhöcker an; am Knie zieht der vierköpfige Oberschenkelmuskel über die Kniescheibe hinweg zum Schienbein, wobei die Kniescheibe selbst in den Sehnenverlauf eingelassen ist. Beide Knochenabschnitte liegen dicht unter der Haut und bekommen bei einem Sturz auf Ellenbogen oder Knie den Aufprall unmittelbar ab. Bricht der Knochen an dieser Stelle, wirkt der Zug des Muskels sofort auf das abgetrennte Stück und zieht es vom übrigen Knochen weg, weshalb solche Brüche selten in guter Stellung verbleiben. Betroffen sind alle Altersgruppen, bei älteren Menschen genügt allerdings eine geringere Gewalteinwirkung, weil der Knochen an Festigkeit verloren hat.
Funktion, Wirkung & Ziele
Ein ausgerissenes Teilfragment steht unter dem Zug eines Muskels, der durch eine Sehne mit dem Bruchstück verbunden ist. Die Fragmente sind disloziert und somit durch die Zugkraft der Sehne voneinander distanziert. Sind diese Eigenschaften bei einer Fraktur gegeben, wird der Bruch operativ mit Spickdrähten oder Kirschnerdrähten und Drahtschlingen versorgt. Die Drähte bestehen meistens aus Chrom-Cobalt-Molybdän-Legierungen, chirurgischem Stahl oder Titan-Legierungen.
Typische Frakturen dieser Art sind zum Beispiel die Olekranonfraktur (Ellenbogengelenk) und eine Fraktur der Patella (Kniescheibe). Es werden aber auch Frakturen im Bereich der Malleolen (Innen- und Außenknöchel am Fuß) des oberen Sprunggelenks oder knöcherne Abrisse im Bereich des Mittelfußes mit einer Zuggurtungsosteosynthese versorgt. Diese werden zwar mit Drahtschlingen fixiert, jedoch nicht unter Zug.
Vor der Operation wird der Bruch in mindestens zwei Ebenen geröntgt; ist die Gelenkfläche beteiligt, wird häufig zusätzlich eine Computertomografie angefertigt, weil sich Stufen und zusätzliche Bruchlinien darauf besser beurteilen lassen. Zur Untersuchung gehört die Prüfung, ob das Gelenk aktiv gestreckt werden kann: Ist der Streckapparat über das ausgerissene Fragment unterbrochen, gelingt das nicht mehr. Durchblutung, Beweglichkeit und Gefühl unterhalb der Verletzung werden geprüft und dokumentiert. Beurteilt wird außerdem der Zustand der Haut und der darunterliegenden Weichteile: Über Kniescheibe und Ellenbogenhöcker liegt nur eine dünne Gewebeschicht, sodass eine starke Schwellung oder eine Hautschädigung den Eingriff verzögern kann. Das Gelenk wird dann zunächst in einer Schiene ruhiggestellt und hochgelagert, bis die Schwellung zurückgegangen ist. Bei offenen Brüchen, bei denen die Haut durchtrennt ist, wird dagegen ohne Aufschub operiert.
Der Eingriff findet in Vollnarkose oder, je nach Lage des Bruchs, in einer regionalen Betäubung des Arms oder Beins statt. Häufig wird eine Blutsperre angelegt, damit das Operationsfeld übersichtlich bleibt. Über einen Hautschnitt unmittelbar über dem Bruch wird das Gelenk eröffnet, das Bruchhämatom ausgespült und eingeschlagenes Gewebe entfernt, damit die Bruchflächen wieder sauber aufeinanderpassen. Erst dann beginnt die eigentliche Versorgung.
Wird eine Fraktur mit dislozierten Bruchfragmenten operativ mit einer Zuggurtungsosteosynthese behandelt, so muss der Operateur zuerst alle Bruchfragmente zueinander ausrichten, um die anatomische Form und somit die achsengerechte Funktion des Gelenks wieder herzustellen. Die Spickdrähte oder Kirschnerdrähte müssen anschließend möglichst parallel zueinander eingebracht werden, um eine Sperre der Gelenkfunktion zu vermeiden. Beginnend im Bereich des Sehnenansatzes werden die Spickdrähte eingeführt und durchlaufen senkrecht den Bruchverlauf in unmittelbarer Nähe der Gelenkfläche. Der Operateur muss beachten, dass die Drähte nicht die Gelenkfläche perforieren. Der Bruch liegt bei dem Eingriff offen, sodass der Operateur die Gelenkfläche direkt einsehen kann; zusätzlich orientiert er sich durch Palpationen an den Gelenkstrukturen.
Sind die Spickdrähte angebracht, werden sie an ihren Enden umgebogen und fest in der Gegenkortikalis verankert. Eine bildgebende Kontrolle kann anschließend die korrekte Lage bestätigen.
Durch die Anbringung der Drahtcerclage wird nun ein gleichmäßiger Zug auf die Spickdrähte gebracht und sorgt dafür, dass sich die Frakturfragmente auch unter Anspannung der Muskulatur nicht voneinander entfernen. Die Drahtschlinge wird durch verschiedene Drillrichtungen der Wendel fixiert. Die entstandenen Drahtwirbel werden am Ende mit einer Zange auf 7-10 mm gekürzt. Die Drahtenden der Spickdrähte werden auf 5-7 mm gekürzt und um etwa 90° umgebogen. Zuletzt wird das betroffene Gelenk unter der Narkose in seiner kompletten Funktion bewegt, um Funktionsstörungen auszuschließen. Eine abschließende Kontrolle durch Röntgen zeigt noch einmal Lage und Verlauf der Drähte. Sitzen die Drähte an richtiger Stelle und ist das Gelenk frei beweglich, ist die Operation erfolgreich verlaufen.
Die Spick- oder Kirschnerdrähte sind glatte Rundstäbe ohne Gewinde und werden mit einer Bohrmaschine eingebracht. Ihr Vorzug liegt darin, dass sie sehr wenig Knochen verdrängen und deshalb auch in kleinen Fragmenten Halt finden. Sie führen die Bruchstücke und verhindern, dass diese sich gegeneinander verdrehen. Statt der Drähte können auch Schrauben verwendet werden, durch deren hohle Achse die Cerclage geführt wird; anstelle des Drahtes kommen an manchen Stellen kräftige, nicht auflösbare Fäden zum Einsatz.
Das eigentliche Wirkprinzip der Zuggurtung liegt in der Drahtschlinge selbst: Sie sitzt auf der Zugseite des Knochens und wandelt die Zugkräfte, die Muskel und Sehne auf das Bruchstück ausüben, in Druckkräfte auf der gegenüberliegenden Seite des Bruchs um. Spannt der Patient den Muskel an, presst die Zuggurtung die Bruchflächen dadurch fester aneinander, statt sie auseinanderzuziehen. Gerade deshalb darf das Gelenk früh bewegt werden.
Eine Redon-Drainage wird proximal der versorgten Fraktur gelegt, um Flüssigkeit und Blut abzusaugen. Ein steriler und trockener Verband wird unter leichter Kompression angelegt. Am ersten postoperativen Tag kann meist mit leichten physiotherapeutischen Bewegungsübungen schmerzorientiert begonnen werden. Am zweiten postoperativen Tag wird die Redon-Drainage entfernt.
Die weitere Nachbehandlung richtet sich danach, wie stabil die Versorgung ausgefallen ist und wo der Bruch lag. Ist die Fixierung tragfähig, wird das Gelenk früh und aktiv bewegt, zunächst unter Anleitung, später selbstständig; eine starre Ruhigstellung über längere Zeit wird vermieden, weil das Gelenk sonst einsteift. Häufig wird der Bewegungsumfang anfangs begrenzt und schrittweise freigegeben, um die Zugkräfte auf den Bruch klein zu halten. An der unteren Extremität wird die Belastung stufenweise aufgebaut, an der oberen werden Abstützen und Lastenheben zunächst untersagt. Wie lange das gilt, richtet sich nach dem Röntgenbefund und wird bei den Kontrollterminen festgelegt; bis zur Rückkehr in einen körperlich fordernden Beruf vergehen deutlich mehr Wochen als bis zur Aufnahme einer sitzenden Tätigkeit. Bei jüngeren Patienten wird das Material nach knöcherner Durchbauung häufig wieder entfernt.
Klarer Vorteil einer Zuggurtungsosteosynthese ist das zuverlässige Ergebnis und der geringe Kostenaufwand des Materials. Außerdem kann der Patient die betroffene Extremität postoperativ frei bewegen und kann somit Risiken wie Thrombose oder Muskelatrophien vorbeugen.
Grenzen hat das Verfahren dort, wo die Voraussetzungen für seine Wirkung fehlen. Zerfällt der Knochen in viele kleine Stücke, lässt sich keine durchgehende Druckzone herstellen, gegen die die Drahtschlinge arbeiten könnte. Auch ein stark entkalkter Knochen hält die Spickdrähte schlecht, sodass diese unter Belastung ausreißen können. In solchen Fällen kommen Platten mit winkelstabil verankerten Schrauben, die auch in weichem Knochen noch greifen, eine zusätzliche Verschraubung oder eine Kombination mehrerer Verfahren in Betracht. Ungeeignet ist die Zuggurtung außerdem, wenn die Haut über dem geplanten Zugang schwer geschädigt ist, weil das eingebrachte Material dann schlecht gedeckt wäre. Ob die Voraussetzungen tatsächlich erfüllt sind, zeigt sich häufig erst während der Operation, wenn der Bruch offen vor dem Operateur liegt. Aus diesem Grund wird ein Ausweichverfahren im Vorfeld mitgeplant und das dafür nötige Material bereitgehalten.
Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren
Folgende Risiken sollten trotz der zuverlässigen und oft angewendeten Methode immer abgewogen werden. Jede Versorgung mit einem Osteosyntheseverfahren dieser Art ist mit einem operativen Eingriff und somit einer Narkose verbunden. Vor allem bei geriatrischen Patienten kann es hier zu Schluckbeschwerden, Herz-Kreislauf-Problemen oder Störung der Atmung kommen. Häufig ist bei älteren Menschen zudem eine vorübergehende Verwirrtheit in den Tagen nach der Narkose. Eine Materialentfernung wird daher bei älteren Patienten nicht mehr vorgenommen und bei jüngeren möglichst minimalinvasiv gehalten. Nebenwirkungen wie Wundheilungsstörungen, Schmerzen, Infektionen und Funktionseinschränkungen können postoperativ auftreten.
Des Weiteren kann es durch Überbelastung oder Materialversagen zur Lockerung oder zum Bruch der Drähte kommen. Dies sollte möglichst schnell bei regelmäßiger Kontrolle durch bildgebende Verfahren erkannt und neu versorgt werden, da es zu einer Verschiebung der Bruchfragmente und somit einer Fehlstellung des Gelenks kommen kann. Wachsen die Bruchfragmente in einer Fehlstellung zusammen, kann es zu dauerhaften Beeinträchtigungen und Beschwerden kommen.
Häufigster Anlass, das Material vorzeitig zu entfernen, sind Beschwerden durch die Drahtenden selbst. Sie liegen an Ellenbogen und Kniescheibe unmittelbar unter der Haut und können beim Aufstützen, Knien oder Anziehen drücken; gelegentlich wandern sie im Gewebe und reizen den darüberliegenden Schleimbeutel. Die dünne Weichteildeckung an diesen Stellen begünstigt zudem Wundheilungsstörungen.
Am Ellenbogen ist die Beweglichkeit besonders gefährdet. Die Gelenkkapsel neigt nach Verletzung und Operation zur Schrumpfung, sodass die letzten Grade der Streckung häufig nicht wiedererlangt werden; darauf zielt die frühe krankengymnastische Behandlung. In unmittelbarer Nähe des Gelenks verläuft der Ellennerv, dessen Reizung sich durch Kribbeln oder Taubheit im Ring- und Kleinfinger bemerkbar macht. Verläuft der Bruch durch die Gelenkfläche und bleibt dort eine Stufe zurück, kann sich Jahre später ein Gelenkverschleiß entwickeln, der sich zunächst bei Belastung, später auch in Ruhe zeigt.
Selten heilt der Bruch gar nicht zusammen. Weil die betroffenen Knochenabschnitte gut durchblutet sind, ist das bei der Zuggurtung nicht der Regelfall; begünstigt wird es durch eine Trümmerzone, durch eine zu frühe volle Belastung und durch Rauchen. Ebenfalls selten, aber langwierig ist ein komplexes regionales Schmerzsyndrom, bei dem die betroffene Gliedmaße über Wochen anhaltend schmerzt, anschwillt, sich in Farbe und Temperatur verändert und an Beweglichkeit verliert, ohne dass sich das durch den Bruch allein erklären ließe. Beide Verläufe erfordern eine Umstellung der Behandlung und eine engere ärztliche Begleitung. Die regelmäßigen Kontrollen dienen deshalb nicht allein der Beurteilung der Drahtlage, sondern ebenso der Frage, ob Beweglichkeit und Belastbarkeit wie erwartet zunehmen. Bleiben sie zurück, wird die krankengymnastische Behandlung angepasst, bevor sich eine Einsteifung festsetzt.
Quellen
- Niethard, F. U., Biberthaler, P., Pfeil, J.: Orthopädie und Unfallchirurgie.
ISBN: 9783132443136
- Ruchholtz, S., Wirtz, D. C. (Hrsg.): Orthopädie und Unfallchirurgie essentials.
ISBN: 9783132438842
- Stannard, J. P., Schmidt, A. H., Kregor, P. J. (Hrsg.): Spezielle Unfallchirurgie.
ISBN: 9783131473523
- Wirth, C. J., Mutschler, W., Kohn, D., Pohlemann, T. (Hrsg.): Praxis der Orthopädie und Unfallchirurgie.
ISBN: 9783131406439
- Henne-Bruns, D. (Hrsg.): Chirurgie.
ISBN: 9783132431874