Features of treatment in children with fractures of the distal metaphysis of the shin bones: cases report

Cover Page

Abstract


This case study discusses the treatment of distal methapyphiseal fractures of shin in children. The choice of this problem based on wide expansion of fractures and poor treatment results. Age of children ranges from 10 to 16 years. Examination was done with X-rays, computed tomography (CT), and ultrasound, especially in cases where damaged ligamentous apparatus was suspicious. The main method of treatment was surgical—osteosynthesis by pins, plates, and screws. In the rehabilitation period, the legs were immobilized by Plaster of Paris for 4–6 weeks. The first case demonstrated the probability of damage of the distal tibiofibularis ligaments and necessity of their reconstruction. In the management of the second case, the efficacy of CT scans in validation of the fracture is presented. The treatment of the teenager presented in the third case was based on biomechanical principles. In majority of cases, outcomes in the period of 6–8 weeks after trauma were good and satisfactory. In our opinion, diagnosis and treatment of distal methapyphiseal fractures of the shin in children must be different that was proved in the examination of bones and ligaments injuries. Creation of the special structure classification for understanding and effective treatment of these kinds of methepyphiseal fractures in children is believed to be necessar.


Full Text

Введение

Переломы дистального метаэпифиза костей голени, как у детей, так и у взрослых, представляют сложную проблему в выборе лечения и реабилитации ввиду анатомической локализации, близости сустава и вовлечения в патологический процесс связочного аппарата. По данным американского и канадского регистров, ежегодно эти переломы случаются у более 2 млн детей [1]. Официальная статистика РФ свидетельствует, что переломы костей голени у детей и подростков в структуре переломов различной локализации составляют 10,4 % без детализации локализации перелома [2]. По нашим данным, основанным на статистическом отчете травматологического отделения Детской городской клинической больницы (ДГКБ) им. З.А. Башляевой (Москва) за 2019 г., переломы костей голени в структуре переломов различной локализации у детей составляют 8,6 %, при этом 53,7 % приходятся на повреждение дистального метаэпифиза костей голени.

Данная область имеет свои анатомо-физиологические особенности. Это, прежде всего, наличие зоны роста. Известно, что эпифизарная пластинка дистального отдела большеберцовой кости отвечает за 45 % роста нижней конечности [3]. В результате перелома зона роста нередко повреждается, и, в зависимости от характера перелома, определяется прогноз ее преждевременного закрытия. В норме закрытие зоны роста начинается постепенно с 12 до 14 лет, и переломы, возникающие в процессе закрытия зоны роста, имеют свои морфологические и биомеханические характеристики [3, 4].

Кровоснабжение данной зоны также имеет свою особенность, ввиду отсутствия мышечного массива вокруг лодыжечной области. При переломе микроциркуляторная активность резко снижается, что приводит к выраженной гипоксии местных тканей. В результате этого зона роста временно оказывается лишенной питательных веществ и кислорода [5]. Тем не менее есть исследование, которое в развитии гипоксии находит положительные качества. Вслед за гипоксией в клетках наступает выработка индуцированной сигнальной молекулы, которая стимулирует ангиогенез в зоне перелома, пролиферацию и миграцию остеобластов, а также блокирование синтеза остеокластов, происходит заживление перелома и растет плотность костной ткани [6]. Однако пока остается неизвестным влияние такой смены гипоксии на гиперемию в развитии патологического эпифизиодеза.

Отличительная особенность дистальной метаэпифизарной области голени — наличие связочно-сумочного аппарата, стабилизирующего голеностопный сустав. К нему относят дельтовидную связку, пучки таранно-малоберцовых и малоберцово-пяточной связок, межберцовые связки, формирующие дистальный межберцовый синдесмоз. В результате травмы нередко происходит частичный или полный разрыв этих структур. Недооценка такого вида повреждения может привести к нарушению регенерации, формированию несостоятельности связочного аппарата и развитию нестабильности голеностопного сустава в старшем возрасте [3].

Ввиду вышесказанного неправильно выбранная тактика лечения без учета повреждения связочного аппарата и недооценки степени повреждения зоны роста могут привести к развитию деформации и посттравматического артроза голеностопного сустава [7]. В отличие от других крупных суставов нижней конечности артроз голеностопного сустава в 78 % возникает после переломов, а повреждение связочного аппарата приводит к артрозу в 16 %, клинические же проявления изменения хрящевой ткани появляются через 10–20 лет после травмы [3, 8, 9].

Цель настоящего исследования — демонстрация клинических наблюдений на основании нашей интерпретации многообразия переломов дистального метаэпифиза костей голени у детей.

Всем пациентам для верификации перелома выполняли рентгенологическое исследование на аппарате GE Al01F (Германия). Для определения степени смещения отломков и уточнения характера перелома применяли метод мультиспиральной компьютерной томографии (томограф Toshiba cxl, Япония). Ультразвуковое исследование при подозрении на повреждение связочного аппарата голеностопного сустава проводили на сканере Toshiba aplio 500 (Япония).

Клиническое наблюдение № 1

Мальчик, 10 лет, с диагнозом: «Закрытый дистальный остеоэпифизеолиз левой большеберцовой кости по Салтеру–Харрису I типа [10], оскольчатый перелом диафиза малоберцовой кости». Травму получил во время игры в футбол. По механизму травмы — эверсионно-пронационный перелом. По данным ультразвуковой диагностики у ребенка был диагностирован разрыв межберцового синдесмоза. Межберцовое расстояние составило 6,5 мм по сравнению со здоровой конечностью, где межберцовый диастаз не превышал 3 мм. Учитывая возраст пациента остеосинтез выполнен закрыто, а дистальный межберцовый синдесмоз фиксирован двумя перекрещивающимися спицами. Дополнительная иммобилизация осуществлялась в задней гипсовой лонгете до коленного сустава. Контрольные рентгенограммы выполняли через 4 и 6 нед. после репозиции. Спицы удалены через 6 нед., конфигурация сустава восстановлена полностью, признаков диастаза в межберцовом синдесмозе не было (рис. 1–4).

 

Рис. 1. Рентгенограмма пациента: a — дистальный эпифизеолиз левой большеберцовой кости по классификации Солтера–Харриса I типа; b — оскольчатый перелом диафиза малоберцовой кости / Fig. 1. X-rey of the patient: a — epiphyseal fracture of the distal part of the left tibia (S-H I); b — comminuted fracture of the fibula

 

Рис. 2. Ультразвуковoе исследование дистального межберцового синдесмоза. Признаки разрыва передней тибиофибулярной связки / Fig. 2. Ultrasound examination of distal tibiofibularis ligaments. Signs of anterior ligament rupture

 

Рис. 3. Полифокальный остеосинтез спицами / Fig. 3. Polyfocal Osteosynthesis by pins

 

Рис. 4. Консолидация костных отломков, восстановление целостности дистального межберцового синдесмоза (а) в сравнении со здоровым суставом (b) / Fig. 4. Healing of the fracture and tibiofibularis ligament with healthy joints

 

Клиническое наблюдение № 2

Мальчик, 14 лет, с диагнозом: «Закрытый дистальный остеоэпифизелиз левой большеберцовой кости по Солтеру–Харрису IV типа». Травму получил во время тренировки по самбо. Механизм травмы непрямой, супинационно-эверсионный. В этом возрасте начинает постепенно закрываться эпифизарная пластинка роста, что приводит к изменению ее биомеханических свойств, таких как жесткость, эластичность и упругость. Данная структура становится неравномерной по своей морфологии, и в результате частичного закрытия заднемедиальная зона эпифизарной пластинки становится прочнее, что приводит к возникновению дополнительных плоскостей перелома. Кроме фронтальной и сагиттальной перелом обнаруживается и в поперечной плоскости. В зарубежной литературе такие переломы называются Triplane Fractures [11]. Учитывая тяжесть перелома и внутрисуставной характер, ребенку выполнена компьютерная томография правого голеностопного сустава. Смещение эпифизарной части перелома составило 5,53 мм. Пациенту был выполнен полифокальный остеосинтез спицами. Дополнительная иммобилизация осуществлялась в задней гипсовой лонгете до коленного сустава. Контрольные рентгенограммы выполняли через 4 и 6 нед. после репозиции. Спицы удалены через 6 нед. Конфигурация сустава и функция конечности восстановлены полностью (рис. 5–9).

 

Рис. 5. Остеоэпифизелиз дистального отдела левой большеберцовой кости по Солтеру–Харрису IV типа / Fig. 5. Osteoepiphyseal fracture of the distal part of the left tibia (S-H IV)

 

Рис. 6. 3D-реконструкция дистального метаэпифиза левой большеберцовой кости / Fig. 6. 3Dimential tomography of the distal part of the left tibia

 

Рис. 7. Компьютерная томография, эпифиз левой большеберцовой кости / Fig. 7. Computer tomography of the left tibia epiphyseal

 

Рис. 8. Полифокальный остеосинтез спицами / Fig. 8. Polyfocal osteosynthesis by pins

 

Рис. 9. Рентгенография голеностопного сустава через 6 недель. Консолидация костных отломков / Fig. 9. X-rays after 6 weeks. Healing of the fracture

 

Клиническое наблюдение № 3

Девочка, 16 лет, с диагнозом: «Закрытый перелом латеральный лодыжки на уровне синдесмоза, перелом заднего края большеберцовой кости справа, перелом внутренней лодыжки». Супинационно-эверсионный механизм травмы. По классификации Дэниса–Вебера перелом типа В, нестабильный. У детей данного возраста морфологические изменения в области перелома становятся похожими на изменения у взрослых, вследствие чего классификация по Солтеру–Харрису теряет свою актуальность. В постановке диагноза пациентам с закрытыми зонами роста необходимо использовать классификации Дэниса–Вебера и Lauge–Hansen [12]. В связи с тем, что линия перелома малоберцовой кости проходит через дистальный межберцовый синдесмоз, согласно классификационным данным, его полного разрыва нет, имеется повреждение передней порции. Ребенку выполнен открытый остеосинтез пластиной, винтами и спицами. Через 2 мес. с момента перелома спицы были удалены. Через 6 мес. с момента перелома были удалены пластина и винты. Конфигурация сустава и функция конечности восстановлены полностью (рис. 10–13).

 

Рис. 10. Перелом латеральный лодыжки на уровне синдесмоза, перелом медиальной лодыжки, перелом заднего края большеберцовой кости справа. Супинационно-эверсионный механизм травмы по Дэнису–Веберу типа В / Fig. 10. Fracture of the lateral malleoli. Fracture of the medial malleoli. Wolkman fracture of the tibia. Supination external rotation type. Danis–Weber В

 

Рис. 11. Ренгенограммы голеностопного сустава после операции остесинтеза малоберцовой кости реконструктивной пластиной, остеосинтез заднего края большеберцовой кости винтами, остеосинтез внутренней лодыжки спицами / Fig. 11. Osteosynthesis of the fibula, screw fixation of the posterior part of the tibia, and pins fixation of the internal malleoli

 

Рис. 12. Рентгенограмма голеностопного сустава через 6 месяцев. Консолидация костных отломков / Fig. 12. X-rays after 6 weeks. Healing of the fractures

 

Рис. 13. Рентгенограмма голеностопного сустава после удаления металлоконструкций с внутренним поворотом стопы. Консолидация костных отломков, восстановление целостности дистального межберцового синдесмоза / Fig. 13. X-rays after removing of fixators in internal rotation of the foot. Healing of the fractures in right position of syndesmosis

Обсуждение

В первом клиническом наблюдении перелом был фиксирован перекрещивающимися спицами. По нашему мнению, когда зона роста открыта, фиксация спицами в сочетании с гипсовой иммобилизацией является наиболее безопасной и эффективной, а в условиях скоропомощного стационара с большим потоком пациентов — методом выбора. Метод динамического компрессионного остеосинтеза по Веберу считается одним из самых надежных и широко распространенным во взрослой практике. В детской практике метод применяют при переломах без повреждения зоны роста. При повреждении эпифизарной пластинки его следует избегать, так как дополнительная компрессия может вызвать ее ишемию и спровоцировать преждевременное закрытие.

Существует мнение, что связочный аппарат у детей эластичный и редко подвергается серьезным повреждениям [5, 13]. Однако в данных работах не производилось измерение межберцового расстояния при помощи методов ультразвуковой диагностики. Кроме того, следует обратить внимание на сложность дифференциальной диагностики между повреждением связочного аппарата и повреждением зоны роста, что в противном случае может привести к неверному диагнозу. В работе K. Boutis и соавт. (2010) из 18 пациентов с диагнозом перелома наружной лодыжки по Солтеру–Харрису I типа, ни у кого из пациентов по данным магнитно-резонансной томографии не было подтверждено повреждение зоны роста, у 14 детей выявлено растяжение связочного аппарата, а у 1 — авульсионный перелом малоберцовой кости с порцией передней таранно-малоберцовой связки [14].

Особенности локализации данных переломов и их морфологические характеристики требуют особого подхода к лечению, в том числе и усовершенствования классификации. Используемая в педиатрической практике универсальная при повреждениях ростковой зоны классификация Солтера–Харриса не учитывает степень повреждения связочно-сумочного аппарата голеностопного сустава и механизм травмы [10]. В 1978 г. была предложена классификация Diaz and Tachdjian, в основе которой лежала классификация Lauge–Hansen, которая не потеряла актуальность по сей день [15]. Переломы были классифицированы в зависимости от положения стопы и направления силы, прилагаемой к стопе. В данной классификации не было упомянуто повреждение дистального межберцового синдесмоза. В то же время по классификации Дэниса–Вебера у взрослых пациентов при переломах наружной лодыжки необходимо учитывать прохождение линии перелома относительно межберцового синдесмоза. Переломы типов В и С являются нестабильными и требуют дополнительной фиксации. В педиатрической практике, если на первичных рентгенограммах имеется диафизарный перелом малоберцовой кости выше уровня синдесмоза, необходимо выполнить ультразвуковое исследование для верификации повреждения дистального межберцового синдесмоза.

Заключение

Таким образом, наши исследования подтверждают необходимость разработки структурно-функциональной классификации данных переломов и создания алгоритма лечения и реабилитации таких пациентов с учетом степени повреждения связочного аппарата и возрастных особенностей регенерации костной ткани. Необходим дифференцированный подход в лечении детей со сложными переломами области дистального метаэпифиза костей голени с выбором оптимальных методов остеосинтеза в зависимости от возраста пациента и морфологических особенностей перелома.

Дополнительная информация

Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов и финансовой поддержки, о которых необходимо сообщить.

Conflict of interest. The authors of this article confirmed the lack of interest and financial support, which should be reported.

About the authors

Alexander I. Dorokhin

N.N. Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: a.i.dorokhin@mail.ru

Russian Federation, Moscow

Dr. Sci (Med.), Head of the Department of Traumatology and Orthopedics

Anastasia A. Adrianova

N.N. Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: nastyaloseva@yandex.ru

Russian Federation, Moscow

postgraduate student

Vladimir I. Khudik

Z.A. Bashlyaeva Children’s Hospital

Email: sroitel@mail.ru

Russian Federation, Moscow

Head of the Department of Pediatric Traumatology and Orthopedics

Dmitriy S. Sorokin

Z.A. Bashlyaeva Children’s Hospital

Email: lobnya.73@mail.ru

Russian Federation, Moscow

orthopedist

Alexey K. Goryunov

Z.A. Bashlyaeva Children’s Hospital

Email: goba.79@mail.ru

Russian Federation, Moscow

radiologist

References

  1. Boutis K, Narayanan UG, Dong FFT, et al. Magnetic resonance imaging of clinically suspected Salter–Harris I fracture of the distal fibula. Injury. 2010;41(8):852–856. https://doi.org/10.1016/j.injury.2010.04.015
  2. Министерство здравоохранения России; ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова» Минздрава России. Травматизм, ортопедическая заболеваемость, состояние травматолого-ортопедической помощи населению России в 2018 г. М.: 2019. 8–11 с. [Ministerstvo zdravookhraneniya Rossii; FGBU «NMITS TO im. N.N. Priorova» Minzdrava Rossii. Travmatizm, ortopedicheskaja zabolevaemost’, sostojanie travmatologo-ortopedicheskoj pomoshhi naseleniju Rossii v 2018 g. Moscow. 2019. P. 8–11. (In Russ.)]
  3. Rammelt S, Godoy-Santos AL, Schneiders W, et al. Foot and ankle fractures during childhood: review of the literature and scientific evidence for appropriate treatment. Revista Brasileira de Ortopedia. 2016;51(6):630–639. https://doi.org/10.1016/j.rboe.2016.09.001
  4. Birt M, Vopat B, Schroeppel P, et al. Diagnosis and management of McFarland fractures: A case report and review of the literature. Am J Emerg Med. 2017;36(3):527. https://doi.org/10.1016/j.ajem.2017.12.023
  5. Швед С.И., Насыров М.З. Лечение больных с остеоэпифизеолизами дистального отдела голени методом чрезкоcтного остеосинтеза. Курган: Курган, 2012. 189 с. [Shved SI, Nasyrov MZ. Lechenie bol’nyh s osteojepifizeolizami distal’nogo otdela goleni metodom chrezkoctnogo osteosinteza. Kurgan: Kurgan, 2012. 189 p. (In Russ.)]
  6. Stegen S, Carmeliet G. The skeletal vascular system — Breathing life into bone tissue. Bone. 2018;115:50–58. https://doi.org/10.1016/j.bone.2017.08.022
  7. Виленский В.А., Поздеев А.А., Зубаиров Т.Ф., Захарьян Е.А. Деформации костей голени у детей вследствие повреждения зоны роста: анализ хирургического лечения 28 пациентов (предварительное сообщение) // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2017. Т. 5, № 4. С. 38–47. [Vilensky VA, Pozdeev AA, Zubairov TF, Zakharyan EA. Treatment of pediatric patients with lower leg deformities associated with physeal arrest: analysis of 28 cases. Pediatric Traumatology, Orthopaedics, and Reconstructive Surgery. 2017;5(4):38–47. (In Russ.)] https://doi.org/10.17816/PTORS5438-47
  8. Santos ALG, Demange MK, Prado MP, et al. Cartilage lesions and ankle osteoarthrosis: review of the literature and treatment algorithm. Revista Brasileira de Ortopedia. 2014;49(6):565–572. https://doi.org/10.1016/j.rboe.2014.11.003
  9. Wasik J, Stoltny T, Leksowska-Pawliczek M, et al. Ankle Osteoarthritis — Arthroplasty or Arthrodesis? Ortop Traumatol Rehabil. 2018;20(5):361–370. https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.7282
  10. Salter RB, Harris WR. Injuries Involving the Epiphyseal Plate. JBJS. 1963;45(3):587–622. https://doi.org/10.2106/00004623-196345030-00019
  11. Hadad MJ, Sullivan BT, Sponseller PD. Surgically Relevant Patterns in Triplane Fractures. JBJS. 2018;100(12):1039–1046. https://doi.org/10.2106/jbjs.17.01279
  12. Lauge-Hansen N. Fractures of the Ankle. Arch Surg. 1950;60(5):957. https://doi.org/10.1001/archsurg.1950.01250010980011
  13. Pesl T, Havranek P. Rare Injuries to the Distal Tibiofibular Joint in Children. Eur J Pediatr Surg. 2006;16(4):255–259. https://doi.org/10.1055/s-2006-924457
  14. Boutis K, Narayanan UG, Dong FF, Mackenzie H, Yan H, Chew D, Babyn P. Magnetic resonance imaging of clinically suspected Salter-Harris I fracture of the distal fibula. Injury. 2010 Aug;41(8):852-6. doi: 10.1016/j.injury.2010.04.015
  15. Pomeranz C, Bartolotta J. Pediatric ankle injuries: utilizing the Dias-Tachdjian classification. Skeletal Radiol. 2020;49(4):521–530. https://doi.org/10.1007/s00256-019-03356-0

Supplementary files

Supplementary Files Action
1.
Fig. 1. X-rey of the patient: a — epiphyseal fracture of the distal part of the left tibia (S-H I); b — comminuted fracture of the fibula

Download (40KB) Indexing metadata
2.
Fig. 2. Ultrasound examination of distal tibiofibularis ligaments. Signs of anterior ligament rupture

Download (88KB) Indexing metadata
3.
Fig. 3. Polyfocal Osteosynthesis by pins

Download (71KB) Indexing metadata
4.
Fig. 4. Healing of the fracture and tibiofibularis ligament with healthy joints

Download (72KB) Indexing metadata
5.
Fig. 5. Osteoepiphyseal fracture of the distal part of the left tibia (S-H IV)

Download (68KB) Indexing metadata
6.
Fig. 6. 3Dimential tomography of the distal part of the left tibia

Download (50KB) Indexing metadata
7.
Fig. 7. Computer tomography of the left tibia epiphyseal

Download (52KB) Indexing metadata
8.
Fig. 8. Polyfocal osteosynthesis by pins

Download (72KB) Indexing metadata
9.
Fig. 9. X-rays after 6 weeks. Healing of the fracture

Download (65KB) Indexing metadata
10.
Fig. 10. Fracture of the lateral malleoli. Fracture of the medial malleoli. Wolkman fracture of the tibia. Supination external rotation type. Danis–Weber В

Download (88KB) Indexing metadata
11.
Fig. 11. Osteosynthesis of the fibula, screw fixation of the posterior part of the tibia, and pins fixation of the internal malleoli

Download (62KB) Indexing metadata
12.
Fig. 12. X-rays after 6 weeks. Healing of the fractures

Download (76KB) Indexing metadata
13.
Fig. 13. X-rays after removing of fixators in internal rotation of the foot. Healing of the fractures in right position of syndesmosis

Download (215KB) Indexing metadata

Statistics

Views

Abstract - 68

PDF (Russian) - 24

PlumX

Article Metrics

Metrics Loading ...

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies