Факторы риска неблагоприятных отдаленных последствий перелома диафиза большеберцовой кости у детей

Переломы голени большеберцовой кости составляют около 1,1% всех переломов у детей и занимают второе место по распространенности переломов длинной кости у ребенка после переломов предплечья [1, 2]. Кроме того, переломы большеберцовой и малоберцовой костей составляют 21,5% госпитализаций при детских ортопедических травмах, это вторая по частоте травма после переломов бедренной кости [3]. У педиатрических пациентов с политравмой большеберцовая кость является третьим по частоте местом перелома после бедренной и плечевой костей [4, 5].

Закрытое вправление с последующим наложением гипса у детей — основной метод лечения перелома диафиза большеберцовой кости. Хирургические методы лечения включают внешнюю фиксацию, интрамедуллярную фиксацию гвоздями, скрещенную фиксацию проволокой Киршнера и пластинчатую фиксацию. Для интрамедуллярной фиксации в основном используются гибкие интрамедуллярные, такие как титановые эластичные, а не жесткие интрамедуллярные гвозди, чтобы предотвратить эпифизарные повреждения проксимального отдела большеберцовой кости. Методы лечения зависят от возраста, массы тела пациента, характера перелома и предпочтений хирурга [6—12].

Одним из распространенных последствий перелома голени у детей является разница длины ног (РДН) из-за чрезмерного роста поврежденной большеберцовой кости [13]. В ряде исследований по изучению биомеханических эффектов РДН, сообщалось о болях в спине, тазобедренных суставах и о стрессовых переломах как о нарушениях опорно-двигательного аппарата, связанных с РДН [14—16]. Показано также, что большая часть избыточного роста происходит в течение 18 мес после перелома и что средний избыточный рост на момент наблюдения составлял приблизительно 6 мм в случаях переломов голени большеберцовой кости [17]. Считается, что это связано с физиологическими процессами, обусловленными с посттравматической активацией зоны роста [18, 19].

В нескольких исследованиях изучались факторы риска, связанные с чрезмерным ростом после перелома шейки бедренной кости у детей, которые включали данные о возрасте, месте перелома и «трещиностойкости» [17, 20—26]. Однако в немногих исследованиях анализировались факторы риска развития РДН и чрезмерного роста после перелома голени у детей.

Цель исследования — изучение РДН и чрезмерного роста после перелома голени у детей и связанных с ним факторов риска.

В исследовании рассмотрены данные о пациентах с переломом диафиза большеберцовой кости в период с января 2003 по ноябрь 2018 г. Изучены истории болезни 103 пациентов в возрасте до 14 лет (средний возраст 7 лет; 75 мальчиков, 28 девочек) с односторонним переломом голени большеберцовой кости. Минимальный период наблюдения после перелома составил 24 мес. РДН рассчитывали как разницу между длинами поврежденной и неповрежденной конечностей. Избыточный рост пациентов рассчитывали, добавляя расстояние укороченного места перелома к РДН. Факторы риска оценивали у пациентов с РДН менее 1 см и 1 см и более и избыточным ростом менее 1 см и 1 см и более.

Критерием исключения являлось наличие: 1) двустороннего перелома диафиза большеберцовой кости, 2) ипсилатерального или контралатерального перелома нижних конечностей или 3) патологического перелома из-за врожденного ложного сустава большеберцовой кости, церебрального паралича, опухоли или несовершенного остеогенеза.

При изучении медицинских карт получена такая информация, как пол, возраст, индекс массы тела пациента (ИМТ), продолжительность наблюдения, сторона поврежденной конечности, механизм травмы и метод лечения. Механизмы повреждения поделены на высоко- и низкоэнергетические. Дорожно-транспортные происшествия и падения с высоты определялись как высокоэнергетические травмы, а поскальзывание и падение с уровня земли — как низкоэнергетические травмы. Всех пациентов лечили 2 детских хирурга-ортопеда. Методы лечения включали гипсование и внедрение титанового эластичного стержня (ТЭС).

Все хирургические манипуляции проводили под общей анестезией. Сломанные конечности очищали и бинтовали в положении больного лежа на спине. Установку ТЭС выполняли антеградными методами посредством закрытых манипуляций под рентгеноскопией с С-дугой. Для предотвращения повреждения проксимального отдела сломанной большеберцовой кости медиальные и латеральные проксимальные точки входа были установлены в дистальном положении от проксимального эпифиза. Производили продольный разрез кожи длиной 2—3 см в качестве точки входа, затем шилом делали кортикальные отверстия. Два ТЭС диаметром, соответствующим 80% заполнению канала на уровне перешейка, были надлежащим образом согнуты и введены в латеральную и медиальную точки входа. При подтверждении репозиции перелома с помощью рентгеноскопии с С-дугой ТЭС продвигали к дистальной стороне перелома. После подтверждения вправления перелома и размещения ТЭС под рентгеноскопическим контролем кончики их были согнуты и срезаны с поверхности кости.

Рентгенограммы пациентов выполнены на рентгеновском аппарате UT 2000 («Philips Research», Эйндховен, Нидерланды) в соответствии с протоколом: переднезадняя и боковая рентгенограммы включали большеберцовую кость в целом (от колена до щиколотки), при этом луч фокусировали на средней части кости. Для оценки длины конечности получали телерентгенограмму путем вертикального ввода горизонтального центрального луча на высоту надколенника и вертикального луча на срединную линию. В сроки до 2 лет после травмы телерентгенограмму делали регулярно 1 раз в год, так как большая часть изменений возникает в течение 2 лет после травмы. В последующем при РДН 1 см и более телерентгенограмму рекомендуется проводить регулярно 1 раз в 1—2 года. В противном случае по желанию родителей принимали решение о регулярном осмотре. Все рентгенографические изображения получают в цифровом виде с использованием системы архивирования и передачи изображений (PACS, «Infinitt», Сеул, Южная Корея), а рентгенографические измерения выполняют с использованием программного обеспечения PACS.

Локализацию перелома и стабильность перелома определяли по предоперационным переднезадним и боковым рентгенограммам поврежденной большеберцовой кости. Локализация переломов классифицирована следующим образом: проксимальная треть, средняя треть и дистальная треть. Переломы были разделены на стабильные и нестабильные по длине переломы в зависимости от стабильности перелома. Поперечные и короткие косые переломы классифицированы как стабильные по длине переломы, длинные косые, спиральные и оскольчатые переломы — как переломы с нестабильностью длины. Длинные косые переломы определяли, когда угол между линией перелома и линией, перпендикулярной длинной оси большеберцовой кости, составлял более 30°. На послеоперационных переднезадних и боковых рентгенограммах большеберцовой кости измеряли укорочение в месте перелома.

Длину всей конечности измеряли по телерентгенограмме, выполненной во время последнего наблюдения, от вершины головки бедренной кости до центра большеберцового плафона. РДН измеряли как длину поврежденной конечности минус длину неповрежденной конечности. Избыточный рост рассчитывали, добавляя укорочение места перелома к РДН. Чтобы исследовать факторы риска РДН и избыточного роста, мы разделили пациентов на пациентов с РДН менее 1 см или РДН 1 см и более и пациентов с избыточным ростом менее 1 см или 1 см и более.

Выполнен описательный статистический анализ, включающий среднее значение, стандартное отклонение и пропорцию для обобщения демографических данных пациентов. Сравнение переменных между группами проводили с использованием критерия Стьюдента и критерия χ². Многомерный логистический регрессионный анализ проведен для выявления факторов риска РДН 1 см и более и чрезмерного роста 1 см и более у детей с переломом диафиза большеберцовой кости. Все статистические анализы выполнены с использованием программного обеспечения SPSS для Windows (версия 25.0; SPSS, Inc.; Чикаго, Иллинойс, США), статистическая значимость принята при p<0,05.

Всего в анализ были включены 103 пациента с переломом диафиза большеберцовой кости. Средний возраст больных на момент перелома составил 7,2±3,3 года, мальчиков было 75 (72,8%), девочек — 28 (27,2%).

Зарегистрировано 6 (5,8%) переломов проксимальной трети диафиза большеберцовой кости, 40 (38,8%) переломов средней трети и 57 (55,4%) переломов дистальной трети. У 24 (23,3%) пациентов перелом был стабильным по длине, у 79 (76,7%) пациентов — нестабильным. Выявлено 66 (64,1%) высокоэнергетических и 37 (35,9%) низкоэнергетических механизмов повреждения перелома. Средняя продолжительность наблюдения составила 3,9±2,0 года. Гипсование и установка ТЭС выполнены 64 (62,1%) и 39 (37,9%) пациентам соответственно для лечения перелома диафиза большеберцовой кости. Средняя длина укорочения участка перелома после лечения составила 0,8±1,5 мм. Средний РДН и средний избыточный рост составили 5,6±7,7 мм (95% ДИ 4,1—7,1) и 6,4±7,6 мм (95% ДИ 4,9—7,9) соответственно. Из 103 пациентов у 24 (23,3%) РДН был 1 см и более, у 27 (26,2%) — избыточный рост 1 см и более (табл. 1). У 5 (4,9%) пациентов РДН составляла более 2 см, у 7 (6,0%) пациентов разрастание превышало 2 см. Трем пациентам выполнен эпифизеодез, 1 — удлинение большеберцовой кости аппаратом Илизарова. Одному пациенту провели гемиэпифизиодез по поводу посттравматической вальгусной деформации коленного сустава.

Таблица 1. Сводная демографическая информация о пациентах

Существовали значительные различия по полу (p=0,018), возрасту (p=0,041), степени поражения малоберцовой кости (p=0,005), механизму травмы (p=0,006) и методам лечения (p<0,001) между пациентами с РДН менее 1 см и РДН 1 см и более. Однако существенных различий в ИМТ, стороне конечностей, локализации перелома, стабильности перелома и продолжительности наблюдения между двумя группами не отмечено (табл. 2).

Таблица 2. Сравнение переменных между пациентами с РДН <1 см и пациентами с РДН ≥1 см

Существовали значительные различия по полу (p=0,029), степени поражения малоберцовой кости (p=0,002), механизму повреждения (p=0,008) и методам лечения (p<0,001) между пациентами с избыточным ростом менее 1 см и пациентами с избыточным ростом 1 см и более. Однако существенных различий в возрасте, ИМТ, стороне конечностей, локализации перелома, стабильности перелома и продолжительности наблюдения между двумя группами не найдено (табл. 3).

Таблица 3. Сравнение переменных между пациентами с избыточным ростом менее 1 см и пациентами с избыточным ростом 1 см и более

Отмечены значительные различия в возрасте (p=0,041), степени поражения малоберцовой кости (p<0,001) и механизме повреждения (p<0,001) между пациентами, получавшими гипсовую повязку, и пациентами с ТЭС. Однако между двумя группами не выявлено существенных различий по полу, ИМТ, стороне конечностей, локализации перелома, стабильности перелома и продолжительности наблюдения (табл. 4).

Таблица 4. Сравнение переменных между пациентами, получавшими гипсовую повязку, и пациентами с ТЭС

Многофакторный логистический регрессионный анализ показал, что пол (p=0,014) и методы лечения (p=0,011) были факторами риска, связанными с РДН 1 см и более после перелома диафиза большеберцовой кости у детей. У мальчиков риск развития РДН 1 см и более был в 7,4 раза выше, чем у девочек. У детей, перенесших установку ТЭС, в 4,3 раза выше риск РДН 1 см и более, чем у детей, перенесших гипсование. Однако другие переменные, включая возраст, место перелома, вовлечение малоберцовой кости и механизм повреждения, не связаны с РДН 1 см и более после перелома диафиза большеберцовой кости у детей (табл. 5).

Таблица 5. Факторы риска РНД (≥1 см) после перелома диафиза большеберцовой кости у детей

Кроме того, пол (p=0,030) и методы лечения (p<0,001) были факторами риска, связанными с избыточным ростом 1 см и более после перелома диафиза большеберцовой кости у детей. У мальчиков риск избыточного роста 1 см и более был в 5,4 раза выше, чем у девочек. У пациентов, перенесших внедрение ТЭС, риск избыточного роста 1 см и более был в 4,7 раза выше, чем у пациентов, перенесших гипсование. Однако другие переменные, включая возраст, место перелома, вовлечение малоберцовой кости и механизм повреждения, не связаны с избыточным ростом 1 см и более после перелома диафиза большеберцовой кости у детей (табл. 6).

Таблица 6. Факторы риска избыточного роста (≥1 см) после перелома диафиза большеберцовой кости у детей

В целом РДН признается результатом избыточного роста сломанной большеберцовой или бедренной кости [13]. Если РДН при зрелости скелета превышает или ожидается, что он превысит 2—2,5 см, следует рассмотреть возможность проведения процедур выравнивания длины, таких как эпифизеодез или удлинение конечности [27]. Таким образом, клинически важно определить факторы риска РДН и избыточного роста после перелома диафиза большеберцовой кости у детей. Это исследование показало, что РДН и избыточный рост после переломов диафиза большеберцовой кости у детей в значительной степени связаны с полом и методами лечения. Пациенты, пролеченные с использованием ТЭС, имели большую РДН и избыточный рост, чем пациенты, получавшие гипсовую повязку, причем мальчики демонстрировали большую РДН и избыточный рост по сравнению с девочками.

В ряде исследований сообщается о избыточном росте и его факторах риска после перелома диафиза бедренной кости у детей [17, 22—24]. Обнаружено, что нестабильный по длине перелом, низкое отношение диаметра используемого при лечении стержня к диаметру канала и более молодой возраст связаны с избыточным ростом после перелома диафиза бедренной кости у детей.

Проведено только 2 исследования, изучающих РДН и избыточный рост после перелома диафиза большеберцовой кости у детей. Оценен избыточный рост у детей, получавших консервативное лечение переломов бедренной и большеберцовой костей [17], обнаружен больший объем избыточного роста у более молодых пациентов, чем у пациентов через 5 лет после консервативного лечения. Кроме того, большая частота роста отмечена при диафизарных переломах с большим исходным смещением, со значительным угловым отклонением и налеганием костных отломков. Исследование РДН у 27 пациентов с гибкими интрамедуллярными стержнями при переломах бедренной и большеберцовой костей [13] показало, что более молодой возраст на момент травмы статистически значимо связан с риском возникновения РДН.

В этом исследовании пол и методы лечения были значимым фактором для РДН 1 см и более и избыточного роста 1 см и более после перелома диафиза большеберцовой кости у детей. У мальчиков отмечен в 7,4 раза более высокий риск наличия РДН 1 см и более и в 5,4 раза более высокий риск избыточного роста 1 см и более, чем у девочек. Более того, все 5 пациентов с РДН более 2 см и 7 пациентов с избыточным ростом более 2 см были мальчики. Можно предположить, что гиперемия приводит к стимуляции роста, что в большей степени влияет на относительно бездействующую зону роста мальчиков [28]. Кроме того, высокоэнергетические травмы чаще встречаются у относительно активных мальчиков по сравнению с девочками, и со временем хирургическое лечение, такое как установка ТЭС, может стать более частым, чем лечение с применением гипсовой повязки. Это может быть причиной высокого риска РДН и избыточного роста у мальчиков. Тем не менее исследование показало, что мальчики имели большую РДН (3,0 мм) и избыточный рост (2,6 мм) по сравнению с девочками, и эта разница не является клинически значимой проблемой.

Пациенты, леченые с использованием ТЭС, имели в 4,3 раза более высокий риск развития РДН 1 см и более и в 4,7 раза более высокий риск избыточного роста 1 см и более, чем пациенты, получавшие гипсовую повязку. Четверо из 5 пациентов с РДН более 2 см изначально получали ТЭС, а 1 — гипсовую повязку. Шестеро из 7 пациентов с избыточным ростом более 2 см изначально лечились с использованием ТЭС, а 1 — с использованием гипсовой повязки. Халанский и соавт. провели исследование на животных, чтобы изучить связь между разрушением надкостницы и разрастанием после переломов длинных костей [29]. Они проанализировали темпы роста после выполнения процедур по разрушению периостальных волокон на большеберцовой кости кроликов с незрелым скелетом и показали, что после периостальных процедур происходит ускорение роста как проксимальной, так и дистальной большеберцовых пластинок роста. Как правило, при лечении переломов диафиза большеберцовой кости у детей со смещением проводят хирургическое лечение с помощью ТЭС, а не консервативное лечение с гипсовой повязкой. Смещение места перелома может привести к нарушению надкостницы; следовательно, целесообразно наблюдать РДН и избыточный рост у пациентов, получавших лечение с использованием ТЭС, а не гипсование.

Не отмечено существенной разницы в результатах между консервативным лечением и оперативным лечением с эластичным стабильным интрамедуллярным стержнем для пациентов с незрелым скелетом, у которых были смещенные переломы большеберцовой кости, но не связанные переломы малоберцовой кости [30]. Применение эластичных стабильных интрамедуллярных стержней при переломах диафиза большеберцовой кости со смещением у детей и подростков в возрасте 11 лет и старше и массой тела 50 кг и более не приводило к ухудшению исходов [31]. Результаты исследования также показали, что возраст, ИМТ и наличие поражения малоберцовой кости не были факторами риска РДН и избыточного роста у детей с переломом диафиза большеберцовой кости.

Исследование имеет ряд ограничений. Во-первых, минимальная продолжительность наблюдения за группой пациентов составила 24 мес, что могло повлиять на результаты исследования. Однако не выявлено существенной разницы в продолжительности наблюдения между пациентами с РДН менее 1 см и 1 см и более, а также между пациентами с чрезмерным ростом менее 1 см и 1 см и более. Анализ показал, что продолжительность наблюдения не связана с РДН и чрезмерным ростом после переломов голени у детей. Необходимы дальнейшие долгосрочные последующие исследования.

Во-вторых, исследование включало установку ТЭС в качестве хирургического метода лечения, но не другие методы фиксации, такие как внешняя фиксация. Исследование показало, что РДН и избыточный рост чаще возникают у пациентов, леченных с использованием ТЭС, по сравнению с пациентами, получающими гипсовую повязку, хотя при применении ТЭС сообщается о меньшем количестве осложнений, чем при других методах (фиксация пластинами, внешняя фиксация) [32, 33]. Необходимы дальнейшие исследования, включающие пациентов, получавших лечение с использованием других хирургических методов.

В-третьих, исследуемая группа пациентов, получавших гипсовую повязку и леченных с использованием ТЭС, неоднородна (64 против 39) из-за ретроспективного характера этого исследования, что может быть влиять на результаты исследования. Чтобы контролировать систематическую ошибку, проведен многофакторный анализ для выявления факторов риска. Из этого можно сделать вывод, что исследование может дать клинически значимые результаты.

В-четвертых, в исследование вошли пациенты в возрасте до 14 лет; таким образом, возрастной диапазон был широким. Степень избыточного роста может варьировать в зависимости от остаточного потенциала роста с момента травмы. Однако многофакторный анализ показал, что возраст не связан с риском РДН или чрезмерным ростом, возникающим после переломов диафиза большеберцовой кости в педиатрических случаях. Необходимо дальнейшее исследование с узким кругом возрастных групп.

У пациентов, перенесших установку ТЭС, наблюдали более выраженные РДН и избыточный рост, чем у пациентов, которым наложили гипсовую повязку, при этом у мальчиков зарегистрированы более выраженные РДН и избыточный рост, чем у девочек. Однако трудно сказать, имеют ли результаты клиническую значимость, поскольку различия в РДН и избыточном росте не были статистически значимыми между полами и методами лечения. Тем не менее, поскольку родителям пациентов детского возраста трудно смириться даже с небольшим РДН или чрезмерным ростом в результате перелома, хирургам необходимо учитывать возможность РДН и чрезмерного роста в педиатрических случаях перелома диафиза большеберцовой кости, особенно при установке ТЭС у мальчиков.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.