Niedrigdosierter gepulster Ultraschall (NGU) zur Selbstbehandlung
bei Pseudarthrosen

Synonyme: low intensity pulsed ultrasound (LIPUS)

Eine Störung der Knochenheilung liegt vor, wenn die Bruchstelle keine sichtbaren Anzeichen eines zeitgemäß fortschreitenden Heilungsprozesses aufweist. Der Ort, die Art und der Schweregrad der Fraktur beeinflussen die Knochenheilung und können das Risiko einer unzureichenden Knochenheilung erhöhen. Allgemeine Gesundheits- und Lebensstilfaktoren wie Fettleibigkeit, Diabetes und Nikotinkonsum können ebenfalls die Heilung beeinträchtigen.

Bei 5-10 % aller Knochenbrüche kann es zu einer verzögerten Heilung (kein radiologischer Nachweis einer Heilung nach etwa drei Monaten) oder einer Nicht-Heilung der Fraktur (keine Heilung nach neun Monaten) mit Entwicklung einer sog. Pseudarthrose kommen.

Zu einem häufigen Einsatzgebiet der LIPUS-Behandlung gehören Tibia­schaftfrakturen, die häufigsten Knochenbrüche in den langen Röhren­knochen. Auch bei einer Nagelung ist die Heilung zeitaufwendig. 

Der niedrigdosiert gepulste Ultraschall bewirkt über die Aktivierung von Mechanorezeptoren auf der Zelloberfläche die Expression von Proteinen und Wachstumsfaktoren, welche entscheidend für die Knochenheilung sein sollen.

Das Ultraschall-Knochenheilungssystem EXOGEN™ (Firma Bioventus) wird vom Patienten selbst direkt über der Frakturstelle platziert und fixiert. Die Anwendung erfolgt täglich für 20 Minuten. EXOGEN™ ist ein Medizinprodukt der Klasse IIa und ist CE-zertifiziert. Für die USA liegt eine Zulassung durch die FDA vor. 

Die physikalischen Parameter des Geräts EXOGEN™ (Firma Bioventus) zur Generierung des niedrigdosiert gepulsten Ultraschalls (Frequenz 1,5 MHz, gepulst mit 1 kHz, Signallänge 200 μs, Leistung 117 mW; Intensität 30 mW/cm²) entsprechen denen weiterer Geräte, die auch von anderen Herstellern (z. B. LIPUS, Firma N-Dis, und Melmak Bone Growth Stimulator, Firma Melmak) angeboten werden, so dass kein Unterschied bei den Behandlungsergebnissen zwischen den Geräten der einzelnen Anbieter zu erwarten ist.

Das norwegische Institut für Public Health (NIPH) veröffentlichte 2018 ein Assessment zu dem tragbaren, von Patienten selbst anzuwendenden Ultraschall-Knochenheilungssystem EXOGEN™. Aufgrund der qualitativ schlechten Datenlage, war es allerdings nicht möglich, die Wirksamkeit und Sicherheit von EXOGEN™ zu bewerten.

Alle 10 in dem norwegischen Assessment eingeschlossenen Studien waren Beobachtungsstudien. Die Studienpopulationen variierten zwischen 15 und 767 Patienten mit Frakturen an unterschiedlichen Stellen, die Heilungsraten lagen zwischen 63 % und 100 % und die angegebene Heilungsdauer zwischen 94 und 365 Tagen. In keiner der Studien gab es eine Kontrollgruppe, weshalb die Studien als ungeeignet für die Evaluierung der Wirksamkeit von EXOGEN™ erachtet wurden. In keiner der Studien gab es einen direkten Vergleich zwischen EXOGEN™ und der Operation, wodurch nicht abgeschätzt oder festgestellt werden kann, welche der beiden Behandlungsarten die höhere Heilungsrate aufweist oder zur schnelleren Heilung führt. Durch die Heterogenität der Studien war es nicht möglich, die Daten zusammenzufassen, um präzisere Anhalts­werte zur Wirksamkeit und Sicherheit der jeweiligen Behandlungsmöglich­keit zu erlangen. Aufgrund der sehr niedrigen Datenqualität hinsichtlich der klinischen Wirksamkeit war es auch nicht möglich, einen patientenrelevanten Nutzen zu beurteilen. Hierzu sind vergleichende Studien – vorzugsweise RCTs – notwendig.

In der randomisiert kontrollierten TRUST-Studie wurde die adjuvante LIPUS-Applikation nach intramedullärer Marknagelosteosynthese von Unterschenkelbrüchen im Vergleich zu einer Scheintherapie untersucht. An 43 Zentren in Nordamerika wurden 501 Patienten mit offenen oder geschlossenen Frakturen der Tibia in die Studie eingeschlossen (Busse 2016). Als primärer Endpunkt war zunächst die PCS-Komponente („physical component summary“) des Fragebogens SF36 zur Lebensqualität vorgesehen. Die FDA bestand jedoch auf dem Nachweis einer radiologisch bestätigten Heilung der Fraktur, dieser wurde zum koprimären Endpunkt erklärt. Eine beschleunigte Knochenheilung war weder in den radiologischen Untersuchungen noch in der PCS-Komponente zu erkennen. Die Therapieadhärenz der Patienten war mäßig: Nur 73 % der Patienten führten mehr als die Hälfte der empfohlenen Behandlungen durch. 

Ein Cochrane Review aus 2023 analysierte die Auswirkung von Ultraschall (sowohl niedrigdosiert – LIPUS als auch hochdosiert – HIFUS) und extrakorporaler Stoßwellen (ECSW) auf die Knochenheilung, Schmerzintensität, Time to return to work und Lebensqualität der Patienten mit frischen Knochenbrüchen. Es wurden 20 RCTs mit insgesamt 1459 Patienten eingeschlossen, die Effekte von LIPUS untersuchten und mit einfacher Verlaufskontrolle oder Placebo-Anwendung verglichen. Die Autoren fanden Evidenz sehr niedriger Qualität für eine geringfügige Verbesserung der HRQoL (gemessen mit SF-36) ein Jahr nach der chirurgischen Frakturbehandlung, nahezu keinen Unterschied bei der Wiederaufnahme der Arbeit und kleinen bis keinen Unterschied bei der Rate von verzögerter oder ausbleibender Knochenheilung. Keine der Studien berichtete über funktionelle Outcomes der Patienten unter der Behandlung. Die Autoren schlussfolgerten eine Unsicherheit betreffend Auswirkungen der Behandlung mit NGU bei akuten Knochenbrüchen und forderten weitere randomisierte, kontrollierte Studien.

Niedrigdosierter, gepulster Ultraschall ist unter Nr. 25 in der Anlage II „Methoden, die nicht als vertragsärztliche Leistungen zu Lasten der Krankenkassen erbracht werden dürfen“ der G-BA Richtlinie Methoden vertragsärztliche Versorgung seit 1998 gelistet. 

Am 16.12.2021 hat der G-BA beschlossen, die Beratungen über eine Richtlinie zur Erprobung des niedrigdosierten gepulsten Ultraschalls zur Behandlung von Pseudarthrosen gemäß § 137e SGB V aufzunehmen.

Am 21.04.2023 ist der G-BA Beschluss über eine neue Richtlinie zur Erprobung gemäß § 137e SGB V für niedrigdosierten gepulsten Ultraschall (NGU) bei Pseudarthrosen in Kraft getreten. Nach Einschätzung des G-BA weist die Methode das Potenzial einer erforderlichen Behandlungs­alternative im Vergleich zur chirurgischen Intervention auf, da sich ein therapieimmanenter Vorteil der Methode aufgrund ihrer Nichtinvasivität ergibt, der sich in mehreren patientenrelevanten Endpunkten wie Vermeidung von OP-bedingter Morbidität und Verringerung von unerwünschten Ereignissen niederschlägt. Mit der PiNGUin-Erprobungsstudie soll nachgewiesen werden, dass bei Patienten mit Pseudarthrose eine Behandlung mit niedrigdosiertem gepulstem Ultraschall im Vergleich zur chirurgischen Intervention bezüglich des Endpunkts Frakturheilungsrate nicht unterlegen ist. Das jeweils anzuwendende Operationsverfahren (z. B. Anfrischung der Frakturenden, Plattenosteosynthese, Marknagelosteosynthese, Fixateur externe, ggf. mit autologer Spongiosatransplantation) soll sich nach der individuellen Situation richten.

Der G-BA beauftragte ein Konsortium aus dem Universitätsklinikum Essen AöR und dem BG Klinikum Duisburg gGmbH die Erprobungsstudie wissenschaftlich zu begleiten und auszuwerten. Aktuell hat laut der G-BA Homepage die Aufnahme der Teilnehmenden in die Studie begonnen.

Bis zur Auswertung der Ergebnisse der PiNGUin-Studie und Abschluss der Methodenbewertung ist das bisherige negative Votum des G-BA für die Leistungserbringung außerhalb der Erprobungsstudie gültig.

Die bisher publizierten Studienergebnisse zu NGU bei Pseudarthrosen sind nicht ausreichend, um von einem Beleg des Nutzens, der den Anforderungen der §§ 2 und 12 SGB V genügt, auszugehen. Beim o. g. Krankheitsbild liegt weder eine unerforschbare, singuläre Erkrankung im Sinne der BSG Rechtsprechung vor noch ist mangels geeigneter publizierter Ergebnisse zum Nutzenbeleg von einem Systemversagen auszugehen.

Alternativ kann auf chirurgische Operationsverfahren (z. B. Anfrischung der Frakturenden, Plattenosteosynthese, Marknagelosteosynthese, Fixateur externe, ggf. mit autologer Spongiosatransplantation) verwiesen werden.

Literatur:

1. Searle HKC, Lewis SR, Coyle C, Welch M, Griffin XL. Ultrasound and shockwave therapy for acute fractures in adults. Cochrane Database Syst Rev. 2023 Mar 3;3(3):CD008579. doi: 10.1002/14651858.CD008579.pub4. PMID: 36866917; PMCID: PMC9983300.
2. Palanisamy P et al. Low-Intensity Pulsed Ultrasound Stimulation for Bone Fractures Healing. A Review. J Ultrasound Med. 2022 Mar;41(3):547-563. doi: 10.1002/jum.15738. Epub 2021 May 5. PMID: 33949710; PMCID: PMC9290611.
3. Norwegian Institute of Public Health (NIPH) (2018): Exogen in the treatment of nununion fractures
4. Busse JW, Bhandari M, Einhorn TA, Schemitsch E, Heckman JD, Tornetta P, 3rd, et al. Re-evaluation of low intensity pulsed ultrasound in treatment of tibial fractures (TRUST): randomized clinical trial. BMJ (Clinical research ed). 2016;355:i5351.
5. IQWiG-Bericht Nr. 1548 (Potentialbewertung) vom 10.01.2022, Niedrigdosierter gepulster Ultraschall zur Behandlung von Pseudarthrosen
6. G-BA Beschluss vom 25.05.2022 über die Aufnahme von Beratungen über eine Richtlinie zur Erprobung der Methode Niedrigdosierter gepulster Ultraschall zur Behandlung von Pseudarthrosen
7. Richtlinie des G-BA zur Erprobung des Niedrigdosierten gepulsten Ultraschalls bei Pseudarthrosen [Richtlinie] vom 19.01.2023
8. Zusammenfassender Bericht des Arbeitsausschusses "Ärztliche Behandlung" des Bundesausschusses der Ärzte und Krankenkassen über die Beratungen des Jahres 1998 zur Bewertung des niedrigdosierten, gepulsten Ultraschalls (NGU) zur Beschleunigung der normalen Knochen­bruchheilung sowie zur Therapie der verzögerten Knochenbruchheilung und der Pseudoarthrose gemäß § 135 Abs. 1 SGB V