Langenbecks Arch. Chir. 326, 280--286 (t970) © by Springer-Verlag 1970

Die Rolle der Gef/iBe des Ligamentum teres bei der Ern/ihrung des Femurkopfes

nach Schenkelhalsosteotomie im Tierexperiment

M. FORGON und L. MILTI~NYI

I. Chirurg. Univ.-Klinik Debrecen, Ungarn (Vorstand: Prof. Dr. Gy. Szeleczky) und Radiol. Klinik der Universiti~t Debrecen (Vorstand: Prof. Dr. Gy. Vargha)

Eingegangen am 1. M/~rz 1970

The Role o/the Vessels o/the Lig. teres in the Blood Supply o/the Femoral Head alter Osteotomy o/ the Femoral Neck in Animal Experiments

Summary. Clinical observations suggest that the circulation of the femoral head may be compensated through the vessels of the Lig. teres. The circulation of one side of femoral heads of rabbits was impaired by means of femoral neck osteo- tomy. The iscbaemia ensuing after the intervention was followed up by pa2 isotope measurements and autoradiography. The blood circulation of the femoral heads improved or normalised within 14 to 16 days. Since the femoral head was cut off from all other circulations by osteotomy, it is obvious that the compensation of the circulation could take place only through the blood vessels of the Lig. teres.

Key-Words: Fractures (C 14) Physiopathology--Femoral neck fractures (C 14) Physiopathology--Femur (A 2) Blood supply--Femoral head (A 2) Blood supply.

Obwohl die Blu tversorgung des menschl ichen Femurkopfes durch neuere Unte r suchungcn wei tgehend gekli ir t wurde (Lanz u. Wachsmuth , 1938; Howe et al., 1950; T rue t a u. Harr i son , 1953; J u d e t et al., 1955), b le ib t die Rollc der Gef~Be des L i g a m e n t u m teres noch immer um- s t r i t t en . Die L igamen tum-Ar t e r i c kann unabh~ngig vom Al te r in var iab- ler Gr66e und F o r m vorl iegen (Schmorl, 1924; Chandler u. Kreuscher , 1960; Tucker , 1949); m i t u n t e r stel l t sic n icht ein einzelnes Gef~l~, sondern vie lmehr cinen aus mehreren feineren •sten bes tehenden Kom- p lex da r (Sehink u. Parhofcr , t962). Bei ca. 20% der Menschen ist sie obl i te r ie r t odor fehlt g~nzlich (Vereby, 1942). Nach Truc ta (1968), werden 1/5 bis 1/4 des Femurkopfes mi t Blur aus den Teres-Gefiil~en ver- sorgt ; Sev i t t u. Thompson (1965) haben indessen bei In jek t ionsun te r - suchungen F/~lle zeigen kSnnen, bei denen das gesamte Gcfi~l~system des Caput femoris durch das L i g a m e n t u m teres gefiill t wurde. Nach Schcnkel- ha lsbr i iehen sowic bei Pseudar th rosen fandcn Nordenson (1938), Vichto-

Rolle der GefEBe des Ligamentum teres bei Erni~hrung des Femurkopfes 281

mova u. Dobrova (i958) eine kompensator ische Erwei te rung der Teres- Gefi~Be.

Die Methoden zur Messung der Durchblutungsverh£1tnisse im Femur- kopf im Anschlul~ an eine Schenkelhalsfraktur beim Menschen sind z. Z. noch n icht genau genug, u m klinisch e inen Kompensa t ionsmechan i smus via L i g a m e n t u m teres effektiv nachweisen zu kSnnen. I m Tierversuch lassen sich hingegen mi t Isotopen auch verhi~ltnism~Big kleine ~_nde- rungen der Zi rkula t ion darstellen, wenn der Schenkelkopf isoliert au f seinen Isotopengehal t h in un te r such t wird.

Die nachfolgenden Tierversuche sollen den •achweis erbringen, dab nach Schenkelhalsosteotomie der minderdurchb lu te te F e mur kop f kom- pensatorisch fiber die Teres-Gefi~Be genfigend erni~hrt werden kann .

Material und Methodik

Als Versuchstiere dienen Kaninchen, da in ihren kr~ftigen Ligamenta teres histologisch ohne Ausnahme Gef~Be nachgewiesen werden kSnnen (Abb. 1 und 2). An den durchschnittlich 3 kg schweren Versuchstieren wurde zur Messung der Knochendurchblutung das Isotop p82 verwendet, das nach i.v. Injektion innerhalb kurzer Zeit im Knochen deponiert wird. Nach Tucker (1950), Boyd et al. (1955), fiihren 50 ~zC pa~ pro Kaninchen nach I bis 1,5 Std zu einer gut nachweisbaren Iso- topenkonzentration im Knochen. Die FemurkSpfe werden 2 Std nach der Verab- reichung yon pae entfernt, autoradiographiert, gewogen und anschlieBend verascht. Durch Messung der Aktiviti~t nach Veraschung kann die Einschlagzahl pro g Ge- wicht/min festgestellt werden. Dieser Wert dient zur Charakterisierung der Blut- versorgung.

Als Zugang zum Hiiftgelenk dient in i.v. :Narkose ein inguinaler Schnitt. Die Freilegung des Gelenkes yon ventral her erfolgt zur Schonung der Weichteile vor-

Abb. t u. 2. Das Ligamentum teres capitis femoris ist beim Kaninchen kr~ftig entwickelt und enth~lt immer Gef~Be

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Abb. 2

Abb. 3. R6ntgenbi ld des Beckens beim Kaninchen. Durcht rennung der Gelenk- kapsel und subkapitale Osteotomie am Schenkelhals auf der linken Seite. Die Blutzufuhr zum Femurkopf konnte danach nur fiber die Gefiil~e im Ligamentum

teres erfolgen

wiegend durch stumpfe Priiparation. Das Hfiftgelenk der Gegenseite bleibt fiir Kontrollzwecke unberiihrt . Die Versuchsanordnung umfal~t drei Gruppen.

Gruppe I (5 Tiere) : Auf der linken Seite wurde bei diesen F~illen das Ligamentum ~eres isoliert durcht rennt und unmit te lbar danach 50 ~C p32 i.v. injiziert. Zwei Std sp~ter wurde beidseits der Femurkopf entfernt, gewogen, verascht und anschlie[~end dessert Radioaktivit~it gemessen.

Gruppe I I (15 Tiere): Hier wurden auf der linken Seite nach Er6ffnung der Gelenkkapsel mit der oszillierenden S~ge eine subkapitale Osteotomie durchgeffihrt

Rolle der Gef/ille des Ligamentum teres bei Erni~hrung des Femurkopfes 283

b

Abb. 4. a Vergleiehende Autoradiographie des proximalen Femurdrittels des Kanin- ehens naeh linksseitiger subkapitaler Osteotomie und nach P3'Z-Injektion. Auf tier operierten Seite ist die Isotopenaufnahme sehr sp/~rlich, b Vergleichende Auto- radiographie nach P3~-Injektion t4 bis 16 Tage naeh linksseitiger subkapitaler

Osteotomie. Die Isotopenaufnahme ist auf beiden Seiten praktiseh gleich

und die Fragmente kr/~ftig auseinandergezogen (Abb. 3). Unmittelbar nach dem Eingriff hat wiederum jedes Tier 50 ~C pa2 i.v. erhalten. Naeh 2 Std wurden die Tiere get6tet, die proximalen Femurdrittel beidseits entfernt und die K6pfe ge- wogen. Naeh 48stiindiger Exposition auf Autoradiographieplatten (Abb. 4a) wurde schlie$1ich die Aktivit/~t nach Veraschung tier Femurk6pfe gemessen.

Gruppe I I I (15 Tiere, die wie in Gruppe II osteotomiert wurden) : Um die Tiere postoperativ am Leben erhalten zu kSnnen, wurde der Eingriff unter sterilen Kautelen durchgefiihrt. Die Isotopengabe 50 ~zC p32 pro Tier erfolgte nun erst 14 bis 16 Tage naeh der Osteotomie, w/ihrend die weitere Verarbeitung wie in Gruppe II durchgeftihrt wurde (Abb. 4b). Auf der osteo~omierten Seite war es

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Abb. 5. Glattgeschliffene Knochenoberfl~che der Pseudarthrose 15 Tage nach subkapitaler Osteotomie des Schenkelhalses am Kaninchen. Uber diese glatte

Knochenfl~tche dringen keine Gef~Be in den Femurkopf

regelm~$ig zu einer vollst~ndigen Pseudarthrose mit abgeschliffenen Knochenober- fl~chen gekommen ohne jegliche bindegewebige ~berbriickung (Abb. 5).

Resultate

Zur Gruppe I: Abb. 6 zeigt die vergleichenden Aktivitiitsmessungen (Einschlagszahl/g Gewicht/min) an den veraschten FemurkSpfen. Ver- glichen mit der intakten rechten Seite besteht links nach Durchtrennung des Ligamentum teres kein signifikanter Aktivit~tsunterschied. Die Durchblutungsverhiiltnisse im Femurkopf haben sich demnach durch den Eingriff nicht wesentlich veri~ndert.

Zur Gruppe I I : Die Osteotomie im Schenkelhals hat die Blutzufuhr zum Femurkopf sofort stark reduziert, was sowohl autoradiographisch (Abb. 4a) wie nach Veraschung (Abb. 7) gezeigt wird.

Zur Gruppe I I I : i4 Tage nach der Osteotomie hat sich regelmii6ig eine Pseudarthrose gebildet, die nicht yon Gef~Ben iiberbriickt wird. Die vergleichende Autoradiographie (Abb. 4b) sowie die Aktivitiitsmessung nach Veraschung (Abb. 8) zeigen wiederum seitengleiche Verh~ltnisse in den beiden FemurkSpfen.

Wir glauben auf Grund dieser Untersuchungen den Schlu6 ziehen zu dfirfen, da6 beim Kaninchen die Blutversorgung des ganzen Femur- kopfes nach Osteotomie im Schenkelhals kompensatorisch durch die Gef~i~e des Ligamentum teres iibernommen werden kann. Wie rasch Ersatzkreislauf einsetzt, kSnnen wir nicht sagen, doch hat Lemoine (1957) bei ~hnlicher Versuchsanordnung und ebenfalls am Kaninchen

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1 8 0 0 -

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Abb. 7

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Abb. 6 Abb. 8

Abb. 6. Vergleich der Aktivit~itswerte (Einschlagzahl/g Gewicht/min) im Femur- kopf des Kaninchens nach Durchtrennung des Ligamentum teres auf der linken Seite mit der gesunden Scif~. Streuung auf der linken Seite ± 36. Auf der rechten

Seite =L61. P >30% Abb. 7. Vergleich der Aktivit~tswerte (Einschlagzahl/g Gewicht/min) unmittelbar nach linksseitiger Osteotomie am Schenkelhals. Streumlg links 4-229, rechts

4- 435. P < 1 % Abb. 8. Vergleich der Aktivit~tswerte (Einschlagzahl/g Gewicht/min) 14 bis 16 Tage nach linksseitiger subkapitaler Osteotomie am Schenkelhals. Streuung ]inks

4- 277, rechts 4- 236. P > 20 %

histologisch naeh t5 bis 20 Tagen eine Hypervaseu la r i s i e rung des F e m u r - kopfes beobach te t .

Inwiewei t diese Fes t s te l lungen a u f den Menschen f ibe r t ragbar sind, k6nnen wir ebenfal ls heu te noch n ich t feststel len.

Z u s a m m e n h s s u n g

Klinische Beobaeh tungen am Menschen weisen a u f die M6glichkei t hin, daft nach Schenke lha l s f rak tu r die E rn~hrung des F e m u r k o p f e s kompensa to r i sch fiber die Gef~Be des L i g a m e n t u m teres gew~hrle is te t werden kann. I n Versuehen an ] ( an inehen wurde dureh Schenkelhals- os teo tomie der F e m u r k o p f seiner normalen Blu tzu fuhr be raub t . Die dem Eingr i f f folgende Iseh~mie wurde mi t t e l s I so topenmessungen (p32)

286 M. Forgon und L. Milt6nyi: Rolle der Gef~l]e des Ligamentum teres

a u t o r a d i o g r a p h i s c h u n d n a c h V e r a s c h u n g der P r / i pa r a t e ve r fo lg t . Die B l u t v e r s o r g u n g des F e m u r k o p f e s h a t sich regelm/il~ig i m L a u f e y o n

14 bis i 6 T a g e n n a c h 0 s t e o t o m i e wieder w e i t g e h e n d normal i s i e r t . D a al le f ibr igen Ve r so rgungswege des F e m u r k o p f e s infolge P s e u d a r t h r o s e u n t e r b r o c h e n b l ieben , mul~ die g e s a m t e B l u t z u f u h r k o m p e n s a t o r i s c h

f iber die Teres-Gef/~fte e r fo lg t sein.

Literatur Boyd, H. B., Zilversmit, D. B., Calandruccio, R. A.: The use of radioactive phos-

phorus (p3.z) to determine the viability of the head of the femur. J. Bone J. Surg. 87 A, 260--269 (1955).

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Dr. M. Forgon Dr. L. Milt6nyi 2. Chirurg. Univ.-Klinik Debrecen (Ungarn)