Педиатрична кост — епифизеолизи, пластична деформация и други особености
Въведение
Педиатричният скелет се различава от скелета на възрастния в фундаментални отношения, пораждащи специфични модели на фрактури, специфични характеристики на оздравяването и специфични съображения за лечение. Наличието на физиса (растежна зона) в краищата на дългите кости — хрущялната зона на надлъжния растеж — създава уникална анатомична структура, която е едновременно източник на забележителния потенциал за оздравяване и ремоделиране на растящия скелет и уязвима зона, склонна към специфични модели на увреждане. Периостеумът на незрелия скелет е по-дебел, по- клетъчен, по-васкуларизиран и биологично по-активен от своя аналог при възрастния, което допринася за уникалните модели на фрактури и за благоприятните заздравителни свойства. Самата кост е по-порозна, по-еластична и по-малко ригидна от тази при възрастния, пораждайки пластична деформация без пълна фрактура и характерния модел на фрактура тип greenstick. Тази последна глава от компендиума разглежда хирургичната анатомия и биологията на педиатричната кост, класификацията на Salter-Harris на физисните увреждания, пластичната деформация и фрактурите тип greenstick, и принципите на лечение на педиатричните фрактури, отличаващи ги от лечението при възрастния. Главата се базира на Tachdjian’s Pediatric Orthopaedics, Rockwood and Green’s Fractures in Adults, Apley & Solomon’s и Netter’s Concise Orthopaedic Anatomy.
Физисът (растежната зона) — анатомия и биология
Физисът е хрущялната пластинка на метафизарно-епифизарното съединение на растящите дълги кости, отговорна за надлъжния растеж на скелета. Физисът е организиран в характерни зони от епифизарната към метафизарната страна:
Резервна зона: Съседна на епифизата; съдържа хондроцити в покой, осигуряващи клетъчен резерв за растежната зона.
Пролиферативна зона: Тук хондроцитите активно се делят в характерни колонарни наредби, пораждайки клетъчния субстрат за растежа.
Хипертрофична зона: Разделена на:
• Зона на съзряване: хондроцитите се уголемяват и произвеждат извънклетъчен матрикс. • Зона на дегенерация: хондроцитите дегенерират при калцифициране на матрикса. • Зона на провизорна калцификация: най-дисталната порция на хипертрофичната зона, където матриксът се калцифицира и осигурява субстрат за ново костообразуване.
Метафиза: Костната зона, съседна на физиса, където калцифицираният матрикс се замества от груба кост, а след това от трабекуларна кост.
Физисното разрушаване настъпва типично в зоната на провизорна калцификация или в зоната на хипертрофия — най-слабия слой на физиса — пораждайки характерните модели на фрактури по класификацията на Salter-Harris.
Кръвоснабдяването на физиса е уникално: отделни съдове кръвоснабдяват епифизарната и метафизарната страна, без съдове, пресичащи самия физис. Този съдов модел обяснява защо дислокацията при физисна фрактура може да наруши епифизарното кръвоснабдяване (с последваща аваскуларна некроза на епифизата), докато метафизарното кръвоснабдяване остава непокътнато.
Перихондралният пръстен (жлебът на Ranvier) обкръжава физиса периферно, допринасяйки за циркумферентния растеж (разширяване) на физиса и метафизата. Увреждания на перихондралния пръстен могат да доведат до локализирано спиране на растежа.
Класификация на Salter-Harris на физисните увреждания
Класификацията на Salter и Harris (1963) разделя физисните фрактури на пет типа според отношението на линията на фрактурата към физиса:
Тип I: Фрактура само през физиса, с отделяне на епифизата от метафизата. Линията на фрактурата минава през зоната на провизорна калцификация. Причинява се типично от срязващи сили. Епифизата се дислоцира спрямо метафизата. Примери: родово-свързани физисни сепарации на хумеруса или фемура; епифизеолиза на главата на бедрената кост (SCFE — по същество тип I на Salter-Harris на проксималния фемур — Тема Ортопедия-19). Нарушение на растежа е рядко при анатомична репозиция.
Тип II: Фрактура през физиса с разпростиране в метафизата (т.нар. „фрагмент на Thurston- Holland” — малкият метафизарен триъгълник, прикрепен към епифизата). Най-честият тип по Salter-Harris. Линията на фрактурата минава през зоната на провизорна калцификация и излиза през метафизата. Нарушение на растежа е рядко при адекватна репозиция.
Тип III: Фрактура през физиса с разпростиране в епифизата, пресичайки ставната повърхност. Линията на фрактурата минава проксимално през зоната на провизорна калцификация и продължава през епифизарния хрущял до ставната повърхност. Изисква се анатомична репозиция поради ставното засягане; нарушение на растежа може да настъпи при малрепозиция.
Тип IV: Фрактура, пресичаща физиса, метафизата И епифизата. Линията на фрактурата пресича и трите структури. Анатомичната репозиция е задължителна; фрактурата носи висок риск от спиране на растежа поради костно мостово образуване над физиса при неадекватна репозиция.
Тип V: Компресионно увреждане на физиса без дислокация на костни фрагменти. Фрактурата е нерядко рентгенографски неоткриваема в началото, като спирането на
растежа се проявява седмици до месеци по-късно. Диагнозата е нерядко ретроспективна. Лечението е наблюдение и овладяване на последиците, ако настъпи спиране на растежа.
Модификацията на Rang добавя:
• Тип VI: Увреждане на перихондралния пръстен или периостеума, водещо до периферно спиране на растежа. • Тип VII: Изолирано увреждане на епифизата без физисно засягане. • Тип VIII: Увреждане на метафизата с потенциал да наруши кръвоснабдяването на физиса. • Тип IX: Увреждане на периостеума с потенциал да засегне апозиционния растеж.
Класификацията предсказва както непосредственото лечение (анатомична репозиция, необходима при типове III и IV), така и риска от дългосрочно нарушение на растежа (най- висок при типове IV и V).
Пластична деформация
Педиатричната кост, с по-голямата си порозност, по-ниска ригидност и по-еластично поведение, може да се деформира без пълна фрактура при огъващи сили. Пластичната деформация е устойчивата ъглова деформация на кост без дискретна линия на фрактура, породена от сили, достатъчно да превишат еластичния предел на костта, но недостатъчни да причинят пълна фрактура.
Най-честите места на пластична деформация са улната и фибулата (по-тънките от сдвоените кости на предмишницата и подбедрицата), нерядко в съчетание с явна фрактура на другата кост. Класическата обстановка е педиатричната фрактура на двете кости на предмишницата с явна радиусна фрактура и пластична деформация на улната; „пропуснатата” пластична деформация може да попречи на последваща репозиция на радиусната фрактура.
Разпознаването на пластична деформация изисква внимателен преглед на рентгенографиите с сравнение с контралатералната страна. Костта показва характерното огъване без линия на фрактура.
Лечението на пластичната деформация зависи от степента на ъглуване. По-малко от 10 градуса ъглуване по принцип не изисква лечение при малки деца поради потенциала за ремоделиране. По-голямо ъглуване (над 10–20 градуса при по-малки деца, по-малко при по-големи) изисква репозиция; тя може да наложи преднамерена свръхкорекция под анестезия, при която костта се принуждава да премине деформацията в лека обратна ъглуваност, която след това се разпуска до коригирана позиция. Устойчивото ъглуване, неотговарящо на закрита репозиция, може да наложи довеждане на деформацията до пълна фрактура чрез контролирана остеотомия с последваща репозиция.
Фрактура тип greenstick
Фрактурата тип greenstick е класическият педиатричен модел на непълна фрактура, наречена по аналогия с огъване на зелен дървесен клон — костта се счупва на едната кортикална повърхност (страната на опъване), докато противоположната кортикална повърхност (страната на компресия) остава непокътната, но пластично деформирана и огъната.
Механизмът е огъваща сила, превишаваща якостта на разрушаване на едната кортикална повърхност, но не и на другата. Непокътнатата кортикална повърхност осигурява остатъчна стабилност и тежнее да се върне към начална позиция при освобождаване на деформиращата сила, макар типично не до пълно анатомично наредяване.
Локализация: Фрактурата тип greenstick е най-честа в предмишницата (двете кости или изолирана), но може да засегне всяка кост. Клавикулата, тибията, фибулата, хумерусът и феморът са чести места в детска възраст.
Лечение на фрактури тип greenstick Минимално ъглувани фрактури (под 10–15 градуса) се лекуват само с гипсова имобилизация, като потенциалът за ремоделиране на растящия скелет отстранява всяка остатъчна деформация в продължение на месеци до години.
Значително ъглувани фрактури изискват закрита репозиция, нерядко с довеждане на фрактурата (преднамерено счупване на непокътнатата кортикална повърхност за пълна анатомична репозиция). Фрактурата след това се имобилизира в гипс в коригирана позиция.
Рискът от рецидив на ъглуването в гипса е известен проблем, особено ако фрактурата не е доведена. Серийният рентгенографски контрол е задължителен; при редислокация — повторна репозиция или оперативно лечение.
Други педиатрични модели на фрактури
Фрактура тип buckle (torus) Фрактурата тип buckle (torus) е компресионна фрактура на метафизарния кортекс без пълна линия на фрактура, пораждаща характерното „набръчкване” на кортекса. Фрактурата е най-честа на дисталния радиус и е типично стабилно увреждане, лекувано с ниска гипсова шина или свалящ се ортез за 3–4 седмици с добро оздравяване и без риск от деформация.
Деформация тип bowing Деформацията тип bowing е по-тежък вариант на пластична деформация със значително ъглуване; лечението е идентично с това при пластичната деформация.
Авулзионни фрактури Авулзионните фрактури на апофизарни места (където сухожилия или връзки се прикрепват към осифициращи вторични растежни центрове) са особено чести при подрастващите по времето на апофизарното развитие. Класическите примери включват: предна горна илиачна спина (авулзия на musculus sartorius), предна долна илиачна спина (авулзия на musculus rectus femoris), седалищна туберозност (авулзия на задни бедрени мускули) и тибиален туберкул (авулзия на сухожилието на пателата). Лечението е типично консервативно при минимално разместени фрактури (покой, НСПВС, частично натоварване) и оперативно при значително разместени фрактури (открита репозиция и фиксация с винтове).
Апофизарни авулзии в специфични локализации Авулзия на тибиалния туберкул (класификация на Ogden) настъпва в периода на затваряне на апофизата на тибиалния туберкул при подрастващи. Класификацията (типове I, II, III) се базира на засягането на тибиалния туберкул, проксималния тибиален физис и ставната повърхност. Тип III с вътреставно разпростиране изисква анатомична репозиция.
Фрактурите тип Tillaux и тип triplane на дисталната тибия се разглеждат в Тема Травма-28.
Специфични педиатрични съображения
Периостеум Педиатричният периостеум е значително по-дебел, по-клетъчен и биологично по-активен от този при възрастния. Нерядко периостеумът остава непокътнат от едната страна на педиатрична фрактура, осигурявайки шарнир, улесняващ репозицията и допринасяйки за бързото оздравяване, характерно за детска възраст. Фрактурата на периостеалния ръкав е класическият педиатричен модел на латералната клавикула (тип IV на Neer), при който периостеумът остава непокътнат, докато костните фрагменти на клавикулата са разместени.
Потенциал за оздравяване Педиатричните кости оздравяват значително по-бързо от тези при възрастния — типичните фрактури на тибиалната диафиза при възрастен могат да отнемат 16 седмици за оздравяване, докато подобна фрактура при малко дете може да оздравее за 6 седмици. Времето за оздравяване като цяло корелира с възрастта, като при най-малките деца оздравяването е най-бързо.
Потенциал за ремоделиране Потенциалът за ремоделиране на педиатричната кост е значителен и е критично съображение при лечението. Факторите, благоприятстващи ремоделирането, са:
• По-млада възраст: Повече оставащи години на растеж. • Близост до физис: Костите в близост до активни физиси ремоделират по-надеждно.
• Деформация в равнината на движение на съседната става: Ъглуването в сагиталната равнина (съответстваща на флексия-екстензия в коляното) ремоделира по-добре от ъглуването в короналната равнина (която не съответства на главната ос на ставното движение в коляното). Ротационното малнаредяване НЕ ремоделира и трябва да бъде коригирано.
Допустимата деформация при консервативно лечение нараства с по-млада възраст и с близост до активен физис. Например фрактура на бедрената диафиза при 3-годишно дете може да приеме значително повече ъглуване, скъсяване и малпозиция от същата фрактура при 12-годишно дете.
Спиране на растежа и лечението му
Спирането на растежа след физисно увреждане настъпва, когато се образуват костни мостове над физиса, закотвящи епифизата към метафизата и предотвратявайки нататъшния растеж. Честотата на спиране на растежа варира според типа фрактура и локализацията:
• Salter-Harris I и II: Под 10 процента риск. • Salter-Harris III: 20–30 процента риск в зависимост от локализацията и качеството на репозицията. • Salter-Harris IV: 30–50 процента риск. • Salter-Harris V: Практически 100 процента риск.
Физисните увреждания на дисталния фемур и проксималната тибия носят най-висок риск от клинично значимо спиране на растежа поради съществения принос на тези физиси за дължината на долния крайник (дисталният фемур допринася приблизително 9 mm/год. растеж; проксималната тибия — приблизително 6 mm/год.).
Лечението на спирането на растежа зависи от локализацията, размера на костния мост и остатъчния растежен потенциал:
• Наблюдение с серийно рентгенографско проследяване поне в течение на първата година след увреждането, с внимание към разлика в дължините на краката и ъглова деформация. • Изрязване на моста (процедура на Langenskiöld): Отстраняване на костния мост между епифизата и метафизата с интерпозиция на мастна тъкан или друг материал за предотвратяване на реформиране. Показана при малки мостове (под 50 процента от физиса) при пациенти със значителен остатъчен растежен потенциал. Успеваемостта е около 50–70 процента. • Удължаване или скъсяване на крайника при установена разлика в дължините на краката. • Коригираща остеотомия при установена ъглова деформация.
• Контралатерална епифизиодеза за изравняване на дължините на краката чрез спиране на растежа на незасегнатата страна в подходящ момент.
Принципи на лечение на педиатричните фрактури
Закрита репозиция Закритата репозиция е крайъгълен камък на лечението на педиатричните фрактури при огромното мнозинство от тях. Комбинацията от здрав периостеум (осигуряващ направляваща репозицията), благоприятно ремоделиране и бързо оздравяване означава, че много фрактури могат да се лекуват чрез закрита репозиция и гипсова имобилизация, с допустима значителна остатъчна деформация.
Гипсова имобилизация Гипсовата имобилизация при педиатрични фрактури изисква внимание към растежа (избягване на гипсово ограничение на активно растящ крайник, което може да причини исхемия или декубитус), към механичните принципи на трипоставена фиксация и към активността на децата (с подходяща якост на материалите и защита на уязвимите зони).
Оперативни показания Специфичните показания за оперативно лечение на педиатрични фрактури включват:
- Открити фрактури, изискващи дебридман и фиксация.
Неподдаващи се на репозиция фрактури, които не могат да бъдат задържани в
приемливо положение по консервативен път.
47. Ставни фрактури (Salter-Harris III и IV), изискващи анатомична репозиция. 48. Фрактури с асоцирано съдово-нервно увреждане, налагащо пряка хирургична намеса.
Политравма при подрастващи, изискваща стабилна фиксация за обгрижване и
мобилизация.
50. Патологични фрактури при костни кисти, фиброзна дисплазия или други лезии.
Избрани фрактури при по-възрастни подрастващи, близо до скелетна зрялост, при
ограничен потенциал за ремоделиране и предпочитание за анатомична репозиция
като при възрастен.
Специфични педиатрични техники за фиксация Гъвкаво интрамедуларно пироноване (TENS — titanium elastic nailing system, на Métaizeau): Основната оперативна техника при педиатрични диафизарни фрактури на дълги кости (предмишница, фемур, хумерус). Използва два гъвкави пирона, въведени ретроградно или антеградно през малки метафизарни разрези, осигуряващи трипоставена фиксация на фрактурата. Избягва физисите и главното кръвоснабдяване, с надеждно срастване и отлични функционални резултати.
К-жична (Kirschner) фиксация: При по-малки фрактури — особено фрактури на ръката и стъпалото, на дисталния радиус и супракондиларни фрактури на хумеруса. Жиците се отстраняват на 4–8 седмици.
Плакова фиксация: Запазена за по-възрастни подрастващи и за фрактури, неподдаващи се на гъвкаво пироноване или К-жична фиксация.
Външна фиксация: При тежко открити фрактури, политравма и избрани сложни увреждания.
Субмускулна плака: При педиатрични фрактури на бедрената диафиза при избрани показания.
Специфични достъпи, адаптирани за деца Оперативните достъпи при деца трябва да уважават физисите (избягване на преминаване на импланти през физиса когато е възможно, или използване на гладки жици при необходимост), по-малкия анатомичен мащаб (изискващ подходящо оразмерени инструменти и по-внимателно боравене с тъканите) и специфичните педиатрични варианти на чести състояния (като супракондиларната фрактура на хумеруса при деца — най-честата педиатрична фрактура на лакътя — с нейните специфични терапевтични съображения).
Обобщение и ключови изводи
Педиатричният скелет се различава фундаментално от скелета на възрастния с наличието на физиса (растежна зона), по-дебелия и биологично по-активен периостеум и по- порозния и еластичен костен материал, пораждащи специфични модели на фрактури и терапевтични съображения. Класификацията на Salter-Harris организира физисните фрактури в пет основни типа: I (само през физиса), II (през физиса и метафизата — най- честият), III (през физиса и в епифизата — ставно засягане), IV (пресичащ и трите слоя — физис, метафиза, епифиза) и V (компресия на физиса без дислокация). Модификациите на Rang добавят типове VI–IX за допълнителни модели. Класификацията предсказва както непосредственото лечение (анатомична репозиция, необходима при типове III и IV), така и риска от дългосрочно нарушение на растежа (най-висок при типове IV и V; практически 100 процента при тип V).
Пластичната деформация е устойчива ъглова деформация без пълна фрактура, най-честа в улната и фибулата, нерядко в съчетание с явна фрактура на сдвоената кост. Разпознаването изисква внимателна рентгенографска оценка; лечението може да наложи преднамерена свръхкорекция или довеждане на деформацията до пълна фрактура за адекватна репозиция.
Фрактурите тип greenstick са непълни фрактури с една счупена кортикална повърхност (страната на опъване) и непокътната противоположна кортикална повърхност (страната на компресия), класически в предмишницата. Лечението е гипсова имобилизация при минимално ъглувани фрактури и закрита репозиция с довеждане на фрактурата при значително ъглувани модели.
Потенциалът за ремоделиране на растящия скелет е значителен — по-млада възраст, близост до активни физиси и деформация в равнината на ставното движение благоприятстват ремоделирането. Ротационното малнаредяване НЕ ремоделира и трябва да бъде коригирано. Допустимата деформация при консервативно лечение е поради това значително по-щедра, отколкото при възрастните.
Спирането на растежа след физисно увреждане може да доведе до разлика в дължините на краката или ъглова деформация, с терапевтични възможности, включващи наблюдение, изрязване на моста (по Langenskiöld), удължаване или скъсяване на крайника, коригираща остеотомия и контралатерална епифизиодеза. Физисите на дисталния фемур и проксималната тибия имат най-голямо клинично значение поради съществения им принос за дължината на долния крайник.
Принципите на лечение на педиатричните фрактури включват закритата репозиция като крайъгълен камък, с оперативно лечение, запазено за специфични показания (открити фрактури, неподдаващи се на репозиция фрактури, ставни фрактури, политравма, фрактури при по-възрастни подрастващи). Техниката на гъвкавото интрамедуларно пироноване (TENS) е основният оперативен подход при педиатрични диафизарни фрактури на дълги кости.
Тази глава завършва 74-темния учебен план по Ортопедия и Травматология за държавен изпит, обхванат от настоящия компендиум. Трудът е преминал от 30-те ортопедични теми, разглеждащи вродените, развитийните, дегенеративните, неопластичните, възпалителните и метаболитните заболявания, през 32-те травматологични теми, посветени на принципите на лечение на фрактурите и специфичните регионални фрактурни модели от гръбначния стълб до стъпалото, и накрая — през 12-те анатомични теми за регионалната хирургична анатомия и оперативните достъпи от шийния отдел на гръбначния стълб до педиатричния скелет. Настоящият компендиум е предназначен за структурирано преговаряне на целия изпитен материал и следва да бъде допълван с препоръчаните основни учебници за необходимата дълбочина на познанията за изпита и клиничната практика.