[Technique and biomechanics of Kirschner wire osteosynthesis in children]

Oper Orthop Traumatol. 2020 Dec;32(6):509-529. doi: 10.1007/s00064-020-00684-6. Epub 2020 Nov 25.
[Article in German]

Abstract

Objective: Safe and stable fixation of metaphyseal and epiphyseal fractures by Kirschner (K-)wire osteosynthesis. Use of various K‑wire configurations depending on the fracture morphology.

Indications: In accordance with the AO Pediatric Comprehensive Classification of Long-Bone Fractures (PCCF), all Salter-Harris (SH) and metaphyseal fractures as well as fractures of the foot and hand independent of the reduction technique, closed or open, provided that adaptation osteosynthesis allows sufficient stability. Fixation/immobilization in a plaster cast is mandatory after K‑wire osteosynthesis.

Contraindications: All diaphyseal fractures, if a K-wire is not used as an intramedullary nail. Fractures that can not be correctly reduced or are nonreducible fractures.

Surgical technique: After closed or open, as anatomical reduction as possible, one, two, occasionally three K‑wires per fragment are inserted under fluoroscopic control. Care must be taken that the K‑wires optimally capture the fragment to be fixed as well as the main fragment (metaphysis). It must therefore be possible to make a strictly lateral and correct anteroposterior x‑ray by image intensifier. It is important that the C‑arm can be positioned at the appropriate level. Rotating the limb should be minimized, as prior to fixation the previously reduced fragments may shift again, resulting in poor K‑wire fixation. Depending on the morphology of the fracture, size of the fragments and location of the fracture (humerus, forearm, femur or tibia, hand or foot), the K‑wiring technique must be adapted, e.g., mono-laterally crossed, mono-laterally divergent, in an ascending or descending direction, or the most commonly used ascending crossed technique. In most cases, the K‑wires protrude through the sin and the exposed ends are bent. This allows removal without renewed anesthesia in the outpatient setting. K‑wire osteosynthesis is neither a compression osteosynthesis (OS) nor a neutralization OS, but is always an adaptation and fixation of the fragments. Therefore, K‑wire OS always needs additional immobilization using a plaster or prefabricated splint.

Postoperative management: Immobilization in plaster cast for 4-5 weeks, depending on the age; care must be taken to avoid interference between the cast and the skin/K-wires.

Results: With technically and optimally performed fixation and correct indication for K‑wire OS, as well as adequate posttreatment, very good to good results are achieved.

Operationsziel: Sichere und stabile Fixierung metaphysärer sowie epiphysärer Frakturen (Salter-Harris I–IV) mittels korrekter Bohrdraht(Kirschner[K]-Draht)-Osteosynthese, in der Folge als K‑Draht-Osteosynthese (OS) bezeichnet.

Indikationen: Gemäß der AO(Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen)-Kinderklassifikation der langen Röhrenknochen (AO Pediatric Comprehensive Classification of Long-Bone Fractures [PCCF]) alle Salter-Harris- und metaphysären Frakturen sowie Frakturen des Fuß- und Handskelettes, unabhängig von der Repositionsart, geschlossen oder offen, sofern eine Adaptationsosteosynthese eine hinreichende Stabilität zulässt. Eine K‑Draht-OS erfordert immer eine zusätzliche Fixierung/Ruhigstellung in einem Gipsverband.

Kontraindikationen: Alle diaphysären Frakturen, sofern ein K‑Draht nicht im Sinne der Markraumschienung verwendet wird. Nicht korrekt reponierte respektive nicht reponierbare Frakturen.

Operationstechnik: Nach geschlossener oder offener, möglichst anatomischer Reposition werden unter Durchleuchtungskontrolle 1, 2, gelegentlich 3 K-Drähte pro Fragment eingebracht. Wichtig ist dabei, dass die K‑Drähte das zu fixierende Fragment sowie das Hauptfragment (Metaphyse) optimal fassen. Es muss daher möglich sein, mit dem Durchleuchtungsgerät eine streng seitliche sowie korrekte anteroposteriore Aufnahme machen zu können. Dabei ist darauf zu achten, dass man das Gerät in die entsprechende Ebene schwenken kann. Ein Drehen der Extremität sollte auf ein Minimum beschränkt werden. Durch eine zusätzliche Manipulation zwecks Durchleuchtung könnten die zuvor optimal reponierten Fragmente erneut dislozieren. Dies wiederum kann zu einer schlechten K‑Draht-Fixierung führen. Je nach Morphologie der Fraktur, Größe der Fragmente und Lokalisation der Fraktur (Humerus, Unterarm, Femur oder Tibia, Hand oder Fuß) muss die K‑Draht-Technik angepasst werden. Diese kann sein: monolateral gekreuzt, monolateral divergierend auf- oder absteigend oder die häufigste angewendete aufsteigend gekreuzte Technik. Die K‑Drähte werden in der Regel über Hautniveau belassen und umgebogen. Somit können sie ohne erneute Narkose in der Ambulanz entfernt werden. Man muss sich bewusst sein, dass der K‑Draht weder eine Kompressions- noch eine Neutralisations-OS ist, sondern immer nur eine Adaptation. Daher braucht eine K‑Draht-OS immer eine zusätzliche Ruhigstellung mittels Gips oder konfektionierter Schiene.

Weiterbehandlung: Ruhigstellung im Gipsverband für 4 bis 5 Wochen abhängig vom Alter.

Ergebnisse: Bei technisch optimal durchgeführter Fixation und korrekter Indikation für eine K‑Draht-OS sowie adäquater Nachbehandlung sind die Ergebnisse sehr gut bis gut.

Keywords: Closed reduction; Epiphyseal fracture; Metaphyseal fracture; Open reduction; Salter-Harris.

MeSH terms

  • Biomechanical Phenomena
  • Bone Wires*
  • Child
  • Fracture Fixation, Internal
  • Fractures, Bone* / diagnostic imaging
  • Fractures, Bone* / surgery
  • Humans
  • Treatment Outcome