Recommendations for Diagnosis and Treatment of Odontoid Fractures in Geriatric Patients

Georg Osterhoff; Klaus Schnake; Max J. Scheyerer; Bernhard W. Ullrich; Frank Hartmann; Alexander Franck; Holger Koepp; Maximilian Reinhold; Gregor Schmeiser; Kai Sprengel; Volker Zimmermann; Holger Siekmann; Andreas Badke; Harry Gebhard; Kai C. Täubel; Sebastian Grüninger; Akhil P. Verheyden; Philipp Schleicher; Ulrich J. A. Spiegl; AG „Obere Halswirbelsäule“ und AG „Osteoporotische Frakturen“ der Sektion Wirbelsäule der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie

doi:10.1055/a-0989-2791

Zeitschrift für Orthopädie und Unfallchirurgie, Table of Contents

Z Orthop Unfall 2020; 158(06): 647-656
DOI: 10.1055/a-0989-2791

Review/Übersicht

Empfehlungen zu Diagnostik und Behandlung von Frakturen des Dens axis bei geriatrischen Patienten

Article in several languages: English | deutsch

Authors

Georg Osterhoff

¹Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plastische Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig
Klaus Schnake

²Zentrum für Wirbelsäulen- und Skoliosetherapie, Schön Klinik Nürnberg/Fürth, Fürth
Max J. Scheyerer

³Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Köln
Bernhard W. Ullrich

⁴Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, BG Klinikum Bergmannstrost GgmbH Halle/Saale
Frank Hartmann

⁵Zentrum für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ev. Stift St. Martin, Gemeinschaftsklinikum Mittelrhein, Koblenz
Alexander Franck

⁶Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Regiomed Klinikum Coburg
Holger Koepp

⁷Wirbelsäulenzentrum, St. Josefs-Hospital, Wiesbaden
Maximilian Reinhold

⁸Klinik für Unfallchirurgie, Orthopädie und Handchirurgie, Klinikum Südstadt Rostock
Gregor Schmeiser

⁹Klinik für Spinale Chirurgie, Schön Klinik Hamburg-Eilbek
Kai Sprengel

¹⁰Klinik für Traumatologie, UniversitätsSpital Zürich, Schweiz
Volker Zimmermann

¹¹Abt. Unfallchirurgie und Orthopädische Chirurgie, Klinikum Traunstein
Holger Siekmann

¹²Department für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle
Andreas Badke

¹³Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, BG Unfallklinik Tübingen
Harry Gebhard

¹⁴Departement Chirurgie, Kantonsspital Baden, Schweiz
Kai C. Täubel

¹⁵Orthopädisch–Unfallchirurgisches Zentrum, ALB FILS KLINIKEN, Standort Klinik am Eichert, Göppingen
Sebastian Grüninger

¹⁶Universitätsklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Klinikum Nürnberg
Akhil P. Verheyden

¹⁷Klinik für Unfall-, Orthopädische und Wirbelsäulenchirurgie, Ortenau Klinikum Lahr-Ettenheim
Philipp Schleicher

¹⁸Wirbelsäulenzentrum und Neurotraumatologie, BGU Frankfurt am Main
Ulrich J. A. Spiegl

¹Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plastische Chirurgie, Universitätsklinikum Leipzig

AG „Obere Halswirbelsäule“ und AG „Osteoporotische Frakturen“ der Sektion Wirbelsäule der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie

Abstract

Zusammenfassung

Hintergrund Frakturen des Dens axis beim geriatrischen Patienten stellen eine wachsende Entität mit hoher Morbidität und Mortalität dar. Die optimale Diagnostik und Behandlung der Verletzung in diesem Patientenkollektiv werden in der Literatur kontrovers diskutiert.

Methodik In einem gemeinsamen Konsensusprozess erstellten die Mitglieder der Arbeitsgemeinschaft „Osteoporotische Frakturen“ und der Arbeitsgemeinschaft „Obere Halswirbelsäule“ der Sektion Wirbelsäule der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie (DGOU) unter Berücksichtigung aktueller Literatur Empfehlungen zu Diagnostik und Behandlung von Frakturen des Dens axis bei geriatrischen Patienten.

Ergebnisse In der Diagnostik der Densfrakturen stellt beim symptomatischen Patienten neben der konventionellen Bildgebung die Computertomografie den Goldstandard dar. Kernspintomografie und Funktionsaufnahmen können ergänzende Informationen liefern. Zur Klassifikation haben sich die Systeme nach Anderson/DʼAlonzo und Eysel/Roosen bewährt. Anhand der genannten Klassifikationen wurde ein Behandlungsalgorithmus entwickelt: Anderson/DʼAlonzo Typ 1, Typ 3 und nicht dislozierte Frakturen vom Typ 2 können i. d. R. unter engmaschigen Verlaufskontrollen konservativ behandelt werden. Bei Frakturen vom Typ 2 nach Anderson/DʼAlonzo bietet die operative Behandlung den Vorteil höherer knöcherner Heilungsraten. Dislozierte Typ-2- und Typ-3-Frakturen sollten operativ stabilisiert werden. Bei geeignetem Frakturverlauf (Eysel/Roosen 2A/B) sind anteriore Verfahren möglich. Posteriore Verfahren zur C I/II-Stabilisation sind etabliert und bei allen Frakturtypen durchführbar.

Schlüsselwörter

Densfraktur - Dens axis - Osteoporose - osteoporotische Fraktur - Halswirbelsäule

Full Text

References

References/Literatur
1 Goldberg W, Mueller C, Panacek E. et al. Distribution and patterns of blunt traumatic cervical spine injury. Ann Emerg Med 2001; 38: 17-21 doi:10.1067/mem.2001.116150
2 Josten C, Jarvers JS, Glasmacher S. et al. Odontoid fractures in combination with C1 fractures in the elderly treated by combined anterior odontoid and transarticular C1/2 screw fixation. Arch Orthop Trauma Surg 2018; 138: 1525-1531 doi:10.1007/s00402-018-3013-y
3 Ryan MD, Henderson JJ. The epidemiology of fractures and fracture-dislocations of the cervical spine. Injury 1992; 23: 38-40
4 Hasler RM, Exadaktylos AK, Bouamra O. et al. Epidemiology and predictors of cervical spine injury in adult major trauma patients. A multicenter cohort study. J Trauma Acute Care Surg 2012; 72: 975-981 doi:10.1097/TA.0b013e31823f5e8e
5 Chapman J, Smith JS, Kopjar B. et al. The AOSpine North America Geriatric Odontoid Fracture Mortality Study: a retrospective review of mortality outcomes for operative versus nonoperative treatment of 322 patients with long-term follow-up. Spine (Phila Pa 1976) 2013; 38: 1098-1104 doi:10.1097/BRS.0b013e318286f0cf
6 Vaccaro AR, Kepler CK, Kopjar B. et al. Functional and quality-of-life outcomes in geriatric patients with type-II dens fracture. J Bone Joint Surg Am 2013; 95: 729-735 doi:10.2106/JBJS.K.01636
7 Venkatesan M, Northover JR, Wild JB. et al. Survival analysis of elderly patients with a fracture of the odontoid peg. Bone Joint J 2014; 96-B: 88-93 doi:10.1302/0301-620X.96B1.32024
8 Pal D, Sell P, Grevitt M. Type II odontoid fractures in the elderly: an evidence-based narrative review of management. Eur Spine J 2011; 20: 195-204 doi:10.1007/s00586-010-1507-6
9 Lewkonia P, Dipaola C, Schouten R. et al. An evidence-based medicine process to determine outcomes after cervical spine trauma. What surgeons should be telling their patients. Spine (Phila Pa 1976) 2012; 37: E1140-E1147 doi:10.1097/BRS.0b013e31825b2c10
10 Sasso RC. C2 dens fractures: treatment options. J Spinal Disord 2001; 14: 455-463
11 Ulm AJ, Quiroga M, Russo A. et al. Normal anatomical variations of the V₃ segment of the vertebral artery: surgical implications. J Neurosurg Spine 2010; 13: 451-460 doi:10.3171/2010.4.SPINE09824
12 Wakao N, Takeuchi M, Nishimura M. et al. Risks for vascular injury during anterior cervical spine surgery. Prevalence of a medial loop of vertebral artery and internal carotid artery. Spine (Phila Pa 1976) 2016; 41: 293-298 doi:10.1097/BRS.0000000000001241
13 Hoffman JR, Mower WR, Wolfson AB. et al. Validity of a set of clinical criteria to rule out injury to the cervical spine in patients with blunt trauma. National Emergency X-Radiography Utilization Study Group. N Engl J Med 2000; 343: 94-99 doi:10.1056/NEJM200007133430203
14 Stiell IG, Wells GA, Vandemheen KL. et al. The Canadian C-spine rule for radiography in alert and stable trauma patients. JAMA 2001; 286: 1841-1848
15 Leidel BA, Kanz K-G, Mutschler W. Evidenzbasiertes diagnostisches Vorgehen bei Verdacht auf stumpfes HWS-Trauma. Entwicklung eines Algorithmus. Unfallchirurg 2005; 108: 905-919 doi:10.1007/s00113-005-0968-2
16 Hiratzka JR, Yoo JU, Ko JW. et al. Traditional threshold for retropharyngeal soft-tissue swelling is poorly sensitive for the detection of cervical spine injury on computed tomography in adult trauma patients. Spine (Phila Pa 1976) 2013; 38: E211-E216 doi:10.1097/BRS.0b013e31827f0dc3
17 Harris JH, Burke JT, Ray RD. et al. Low (type III) odontoid fracture: a new radiographic sign. Radiology 1984; 153: 353-356 doi:10.1148/radiology.153.2.6484166
18 Inaba K, Byerly S, Bush LD. et al. Cervical spinal clearance: a prospective Western Trauma Association Multi-institutional Trial. J Trauma Acute Care Surg 2016; 81: 1122-1130 doi:10.1097/TA.0000000000001194
19 Anderson LD, DʼAlonzo RT. Fractures of the odontoid process of the axis. J Bone Joint Surg Am 1974; 56: 1663-1674
20 Eysel P, Roosen K. Ventrale oder dorsale Spondylodese der Densbasisfraktur – eine neue Klassifikation zur Wahl des chirurgischen Zuganges. Zentralbl Neurochir 1993; 54: 159-165
21 Grauer JN, Shafi B, Hilibrand AS. et al. Proposal of a modified, treatment-oriented classification of odontoid fractures. Spine J 2005; 5: 123-129 doi:10.1016/j.spinee.2004.09.014
22 Benzel EC, Hart BL, Ball PA. et al. Fractures of the C-2 vertebral body. J Neurosurg 1994; 81: 206-212 doi:10.3171/jns.1994.81.2.0206
23 Radovanovic I, Urquhart JC, Rasoulinejad P. et al. Patterns of C-2 fracture in the elderly: comparison of etiology, treatment, and mortality among specific fracture types. J Neurosurg Spine 2017; 27: 494-500 doi:10.3171/2017.3.SPINE161176
24 Josten C, Jarvers JS, Glasmacher S. et al. Anterior transarticular atlantoaxial screw fixation in combination with dens screw fixation for type II odontoid fractures with associated atlanto-odontoid osteoarthritis. Eur Spine J 2016; 25: 2210-2217 doi:10.1007/s00586-016-4493-5
25 Robinson AL, Möller A, Robinson Y. et al. C2 fracture subtypes, incidence, and treatment allocation change with age: a retrospective cohort study of 233 consecutive cases. Biomed Res Int 2017; 2017: 8321680 doi:10.1155/2017/8321680
26 Deng H, Yue JK, Upadhyayula PS. et al. Odontoid fractures in the octogenarian: a systematic review and meta-analysis. J Neurosurg Sci 2016; 60: 543-555
27 Evaniew N, Yarascavitch B, Madden K. et al. Atlantoaxial instability in acute odontoid fractures is associated with nonunion and mortality. Spine J 2015; 15: 910-917 doi:10.1016/j.spinee.2014.03.029
28 Faure A, Graillon T, Pesenti S. et al. Trends in the surgical management of odontoid fractures in patients above 75 years of age: retrospective study of 70 cases. Orthop Traumatol Surg Res 2017; 103: 1221-1228 doi:10.1016/j.otsr.2017.07.008
29 Nourbakhsh A, Shi R, Vannemreddy P. et al. Operative versus nonoperative management of acute odontoid Type II fractures: a meta-analysis. J Neurosurg Spine 2009; 11: 651-658 doi:10.3171/2009.7.SPINE0991
30 Robinson Y, Robinson AL, Olerud C. Systematic review on surgical and nonsurgical treatment of type II odontoid fractures in the elderly. Biomed Res Int 2014; 2014: 231948 doi:10.1155/2014/231948
31 Joestl J, Lang N, Bukaty A. et al. A comparison of anterior screw fixation and halo immobilisation of type II odontoid fractures in elderly patients at increased risk from anaesthesia. Bone Joint J 2016; 98-B: 1222-1226 doi:10.1302/0301-620X.98B9.35216
32 Stein G, Meyer C, Marlow L. et al. Typ-II-Densfrakturen des alten Menschen und therapiebedingte Mortalität. Konservative oder operative Behandlung. Unfallchirurg 2017; 120: 122-128 doi:10.1007/s00113-015-0057-0
33 Bajada S, Ved A, Dudhniwala AG. et al. Predictors of mortality following conservatively managed fractures of the odontoid in elderly patients. Bone Joint J 2017; 99-B: 116-121 doi:10.1302/0301-620X.99B1.37989
34 Müller EJ, Wick M, Russe O. et al. Management of odontoid fractures in the elderly. Eur Spine J 1999; 8: 360-365
35 Graffeo CS, Perry A, Puffer RC. et al. Deadly falls: operative versus nonoperative management of Type II odontoid process fracture in octogenarians. J Neurosurg Spine 2017; 26: 4-9 doi:10.3171/2016.3.SPINE151202
36 Dhall SS, Yue JK, Winkler EA. et al. Morbidity and mortality associated with surgery of traumatic C2 fractures in octogenarians. Neurosurgery 2017; 80: 854-862 doi:10.1093/neuros/nyw168
37 Koech F, Ackland HM, Varma DK. et al. Nonoperative management of type II odontoid fractures in the elderly. Spine (Phila Pa 1976) 2008; 33: 2881-2886 doi:10.1097/BRS.0b013e31818d5407
38 Ajani AE, Cooper DJ, Scheinkestel CD. et al. Optimal assessment of cervical spine trauma in critically ill patients: a prospective evaluation. Anaesth Intensive Care 1998; 26: 487-491
39 Wagner SC, Schroeder GD, Kepler CK. et al. Controversies in the management of geriatric odontoid fractures. J Orthop Trauma 2017; 31 (Suppl. 04) S44-S48 doi:10.1097/BOT.0000000000000948
40 Delcourt T, Begue T, Saintyves G. et al. Management of upper cervical spine fractures in elderly patients. Current trends and outcomes. Injury 2015; 46 (Suppl. 01) S24-S27 doi:10.1016/S0020-1383(15)70007-0
41 Gallie W. Fractures and dislocations of the cervical spine. Am J Surg 1939; 46: 495-499
42 Magerl F, Seemann P-S. Stable posterior Fusion of the Atlas and Axis by transarticular Screw Fixation. In: Kehr P, Weidner A. eds. Cervical Spine I. Vienna: Springer; 1986: 322-327
43 Blauth M, Richter M, Lange U. Transartikuläre Verschraubung C1/C2 bei atlanto-axialer Instabilität. Vergleich zwischen perkutanem und offenen Vorgehen. Orthopäde 1999; 28: 651-661 doi:10.1007/PL00003654
44 Alhashash M, Shousha M, Gendy H. et al. Percutaneous posterior transarticular atlantoaxial fixation for the treatment of odontoid fractures in the elderly: a prospective study. Spine (Phila Pa 1976) 2018; 43: 761-766 doi:10.1097/BRS.0000000000002417
45 Harms J, Melcher RP. Posterior C1–C2 fusion with polyaxial screw and rod fixation. Spine (Phila Pa 1976) 2001; 26: 2467-2471
46 Du JY, Aichmair A, Kueper J. et al. Biomechanical analysis of screw constructs for atlantoaxial fixation in cadavers: a systematic review and meta-analysis. J Neurosurgery Spine 2015; 22: 151-161 doi:10.3171/2014.10.SPINE13805
47 Richter M, Schmidt R, Claes L. et al. Posterior atlantoaxial fixation: biomechanical in vitro comparison of six different techniques. Spine (Phila Pa 1976) 2002; 27: 1724-1732
48 Diel P, Schnake KJ, Langheinrich A. et al. Dislozierte Doppelgewindeschrauben nach Densosteosynthese in Knöringer-Technik. Unfallchirurg 2014; 117: 179-181 doi:10.1007/s00113-013-2388-z
49 Waschke A, Berger-Roscher N, Kielstein H. et al. Cement augmented anterior odontoid screw fixation is biomechanically advantageous in osteoporotic patients with Anderson Type II fractures. J Spinal Disord Tech 2015; 28: E126-E132 doi:10.1097/BSD.0000000000000177
50 Waschke A, Ullrich B, Kalff R. et al. Cement-augmented anterior odontoid screw fixation for osteoporotic type II odontoid fractures in elderly patients: prospective evaluation of 11 patients. Eur Spine J 2016; 25: 115-121 doi:10.1007/s00586-015-4084-x
51 Patterson JT, Theologis AA, Sing D. et al. Anterior versus posterior approaches for odontoid fracture stabilization in patients older than 65 years: 30-day morbidity and mortality in a national database. Clin Spine Surg 2017; 30: E1033-E1038 doi:10.1097/BSD.0000000000000494
52 Sen MK, Steffen T, Beckman L. et al. Atlantoaxial fusion using anterior transarticular screw fixation of C1–C2: technical innovation and biomechanical study. Eur Spine J 2005; 14: 512-518 doi:10.1007/s00586-004-0823-0