SEMS Education review

Camathias Carlo1,2, Studer Kathrin1
1 Praxis Zeppelin, Brauerstrasse 95, 9016 St. Gallen
2 Medizinische Fakultät, Universität Basel, Klingelbergstrasse 61, 4056 Basel

Abstract

Children and adolescents are in a complex biological balance where their bodies are constantly changing and exposed to various forces. Hormonal changes during growth, especially during puberty, influence the growth and development of bones and muscles. Increased joint laxity in children can lead to unstable joints more prone to injuries. Injuries in children and adolescents often involve growth plates, apophyses, ligaments, and the meniscus. Accurate diagnosis and appropriate treatment are crucial to avoid potential complications and ensure the long-term health of young patients.

Zusammenfassung

Kinder und Adoleszenten befinden sich in einer komplexen biologischen Balance, in der sich der Körper ständig verändert und verschiedenen Kräften ausgesetzt ist. Hormonelle Veränderungen während des Wachstumsprozesses, insbesondere während der Pubertät, beeinflussen das Wachstum und die Entwicklung von Knochen und Muskeln. Die erhöhte Gelenklaxität bei Kindern kann zu instabilen Gelenken führen, die anfälliger für Verletzungen sind. Verletzungen, die bei Kindern und Adoleszenten auftreten, betreffen oft die Wachstumsfugen, Apophysen, Ligamente und den Meniskus. Eine genaue Diagnose und angemessene Behandlung sind wichtig, um mögliche Komplikationen zu vermeiden und die langfristige Gesundheit der jungen Patienten zu gewährleisten.

Schlüsselwörter: Epiphysiolyse capitis femoris, Ossärer Ausriss des vorderen Kreuzbandes, Instabilität des Knie, Rotationsinstabillität, Jugendliche, Adolszente, Sportverletzungen

Einleitung

Kinder und Adoleszenten befinden sich in einer komplexen biologischen Balance, in der sich der Körper ständig verändert und unterschiedlichen Kräften ausgesetzt ist. Ein wichtiger Aspekt bei Verletzungen bei Kindern und Adoleszenten sind die hormonellen Veränderungen, die während des Wachstumsprozesses, vor allem während der Pubertät, auftreten. Die Wachstumsgeschwindigkeit erhöht sich in der Pubertät. [1,2] Diese hormonellen Veränderungen, vor allem Östrogen und Testosteron, beeinflussen das Wachstum und die Entwicklung der Knochen, Muskeln und anderen Gewebe. Ein Beispiel dafür ist die Rolle von Testosteron und Östrogen bei der Maturierung der Wachstumsfugen und Apophysen. Studien haben gezeigt, dass Testosteron die Epiphysenfugen weicher macht und die Zugfestigkeit verringert, während Östrogen dazu beiträgt, die Fugen zu maturieren und das Wachstum abzuschliessen. [3] Dieses schnelle Wachstum verändert Hebelarme und Kräfte an den Gelenken. [4, 5] Dies erklärt zum Teil, warum Jungen anfälliger für Verletzungen der Wachstumsfugen sind als Mädchen.
Darüber hinaus haben Kinder eine höhere Gelenklaxität als Erwachsene. [6] Eine erhöhte Laxität kann dazu führen, dass die Gelenke weniger stabil sind und anfälliger für Verletzungen werden. Dies kann das Verletzungsrisiko in Sportarten erhöhen, die schnelle Bewegungen, Drehungen oder Sprünge erfordern.
Es ist wichtig, diese hormonellen und biomechanischen Veränderungen bei der Behandlung von Verletzungen bei Kindern und Adoleszenten zu berücksichtigen. Die genaue Überwachung des Wachstums und der Entwicklung ist entscheidend, um Verletzungen frühzeitig zu erkennen und angemessene Behandlungsstrategien zu implementieren.

I. Wachstumsfugen und Apophysen

Während des Wachstumsprozesses sind die Wachstumsfugen und Apophysen besonders anfällig für Verletzungen. Eine Überbeanspruchung der Muskulatur und schnelles Wachstum tragen zur Verkürzung der Muskeln bei, was zu einer erhöhten Anfälligkeit für Verletzungen führen kann. Die Apophysen stellen das schwächste Glied der Muskel-Knochen-Einheit dar. Im Knochen selber sind die Wachstums­fugen die Schwachstelle.

Klinisches Beispiel: Epiphysiolyse capitis femoris

Diese Verletzung betrifft die Wachstumsfuge des Schenkelhalses, die den Hüftkopf mit dem Oberschenkelknochen verbindet. Bei einer Epiphysiolyse kommt es zu einer Ablösung oder Verschiebung des Hüftkopfes von der Wachstumsfuge.

Anamnese

Ein 13-jähriger sportlich aktiver Junge stellt sich mit Schmerzen in der Leistengegend und eingeschränkter Beweglichkeit des Hüftgelenks vor. Er berichtet von zunehmenden Beschwerden beim Gehen und Sporttreiben. Die Beschwerden bestehen bereits sei 4 Monaten. Teilweise besteht auch eine Gangunsicherheit oder ein Hinken.

Klinik und radiologische Abklärung

• Bei der körperlichen Untersuchung kann eine eingeschränkte Beweglichkeit des betroffenen Hüftgelenks festgestellt werden.
• Möglicherweise zeigt sich ein positives Drehmann-Zeichen, bei dem sich die Hüfte nach aussen dreht, wenn sie gebeugt wird.
• In einer Röntgenaufnahme des Beckens (ap) und in einer zweiten Ebene des Hüftgelenks (Lauenstein, axial) können Verschiebungen oder Ablösungen des Hüftkopfes von der Wachstumsfuge sichtbar werden. Hilfreich ist dabei die Klein-Linie, welche am proximalen Schenkelhals angelegt wird und bei einer gesunden Hüfte den Hüftkopf schneiden sollte. (Fig. 1).  Am Röntgenbild kann der Abrutsch­winkel gemessen werden.
• Eine MRI-Untersuchung kann die Durchblutung des ­Kopfes darstellen.

Figur 1: Röntgenbild ap einer Epiphysiolyse capitis femoris auf der rechten Seite. Eingezeichnet ist die Klein-Linie. Sie wird entlang des Schenkelhalses gelegt und sollte den Kopf schneiden wie auf der linken Seite.

Therapie

• Die Behandlung einer Epiphysiolyse ist praktisch immer operativ, um das weitere Abrutschen zu verhindern. Auch bei einer milden Epiphysiolyse sollte die konservative Therapie mit Schonung nicht in Erwägung gezogen werden. [7,8]
• Operativ kann der Kopf mit Schrauben oder anderen Implantaten fixiert werden. Dabei wird die entstandene Position erhalten. Die Epiphysiolyse sollte nur im akuten Stadium (wenn Symptome nicht älter als 4 Wochen sind) reponiert werden. Handelt es sich um eine chronische Epiphysiolyse, d.h. die Symptome schon länger als 4 Wochen vorhanden, besteht die Gefahr einer Durchblutungsstörung nach einem Repositionsversuch.
• Bei einer schwereren Epiphysiolyse mit deutlicher Verschiebung des Hüftkopfes kann eine chirurgische Hüft­luxation mit Stabilisierung erforderlich sein. [9]

Prognose

Die Prognose einer Epiphysiolyse hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschliesslich der Schwere der Verletzung, des Alters des Patienten, der Behandlungsmethode und der Einhaltung der Rehabilitationsmassnahmen. Eine frühzeitige Diagnose und angemessene Behandlung sind wichtig, um mögliche Komplikationen zu vermeiden. Grundsätzlich besteht ein Remodellierungspotenzial der Fehlstellung. Dieses vermindert sich, je weiter der Kopf abgerutscht ist.
Mögliche Risiken und Probleme im Zusammenhang mit einer Epiphysiolyse sind:
• Langzeitauswirkungen: Eine Epiphysiolyse kann zu Veränderungen in der Form des Hüftgelenks führen, die eine spätere Entwicklung von Hüftgelenksarthrose begünstigen können. Insbesondere sind Verbreiterungen des Schenkelhalses im Sinne eines Cam-Impingement denkbar. Diese Veränderungen entstehen aber erst nach Monaten, bzw. nach Jahren. Eine lange Nachbetreuung des Patienten über Jahre ist daher notwendig.
• Wachstumsstörungen: Da die Epiphysenfuge betroffen ist, kann das Wachstum die Entwicklung des Hüftgelenks beeinflussen. Eine sorgfältige Überwachung des Wachstums ist daher erforderlich.
• Komplikationen der operativen Behandlung
• Beeinträchtigte Beweglichkeit und Funktion: Eine Epiphysiolyse kann zu Einschränkungen der Beweglichkeit und Funktion des Hüftgelenks führen. Eine konsequente physiotherapeutische Rehabilitation ist entscheidend, um die Beweglichkeit wiederherzustellen und die Muskulatur um das Hüftgelenk zu stärken.

Es ist wichtig, dass Patienten mit einer Epiphysiolyse regelmässig nachkontrolliert werden, um den Verlauf der Verletzung zu überwachen und mögliche Komplikationen oder Langzeitauswirkungen frühzeitig zu erkennen. (Fig. 2) In diesem Zusammenhang müssen auch jungen Patienten mit Hüftarthrosen betrachtet werden, welche eventuell in der ­Jugend eine nicht beachtete Epiphysiolyse durchgemacht ­haben. [10]

Figur 2: Epiphysiolyse capitis femoris, welche mit einem Pin behandelt wurde. Im Verlauf von 2 Jahren entwickelte sich ein Cam-Impingment mit einem Bump am Schenkelhals. Bei der Entfernung des Pins (post ME) wurde ebenfalls arthroskopisch der Bump entfernt.

II. Ligamente und Knochenstabilität

Ein weiterer wichtiger Aspekt bei Verletzungen bei Kindern und Adoleszenten ist die Stabilität der Ligamente und Knochen. Während des Wachstumsprozesses erfahren Ligamente und Sehnen eine zunehmende Steifheit und Stärke. Gleichzeitig nimmt die Wassereinlagerung in den Ligamenten ab. Dies bedeutet, dass sie weniger dehnbar sind und eine verbesserte Zugfestigkeit aufweisen. [11] Im Gegensatz dazu hat der Knochen eines Kindes im Vergleich zum Erwachsenen-Knochen ein relativ hohes Elastizitätsmodul, was bedeutet, dass er weniger Biegekräfte aufnehmen kann. Der Knochen bei Kindern ist daher anfälliger für Brüche als bei Erwachsenen.

Klinisches Beispiel: Ossärer Ausriss des vorderen Kreuzbandes

Dies ist eine seltene, aber spezifische Art von Kreuzbandverletzung, welche hauptsächlich bei Kindern und Jugendlichen auftritt. Bei dieser Verletzung reisst nicht nur das Band selbst, sondern das Band reisst samt eines kleinen Knochenfragments an der Stelle, an der das Kreuzband am Femur oder an der Tibia befestigt ist, aus. Kombinationsverletzungen des Meniskus sind häufig anzutreffen und sollten auf alle Fälle mit abgeklärt werden. [12]

Anamnese

Ein 14-jähriger aktiver Basketballspieler stellt sich mit akuten Knieschmerzen nach einem Sprung während eines Spiels vor. Er berichtet von einem hörbaren Knall im Knie und einer sofortigen Instabilität. Er kann nicht weiterspielen und hat eine Schwellung und Schmerzen im Knie.

Klinik und radiologische Abklärung

• Bei der körperlichen Untersuchung zeigt sich ein intraartikulärer Erguss im Kniegelenk und Druckschmerzhaftigkeit im Kniebereich. Intraartikuläre Ergüsse sind immer abklärungsbedürftig. In bis zu 80% der Fälle zeigt ein Erguss auf Binnenverletzungen hin.
• Eine vermehrte vordere Schublade und ein positiver Lachman-Test weisen auf eine mögliche Kreuzbandverletzung hin. Diese Tests sollten nicht übermässig provoziert werden, damit nicht eine zusätzliche Dislokation des Fragmentes auftritt.
• In einer konventionellen seitlichen Röntgenaufnahme kann ein ossärer Ausriss meist erkannt werden. Zur weiteren Abklärung sollte eine MRI-Untersuchung durchgeführt werden, um den genauen Umfang der Verletzung festzustellen und insbesondere Meniskus- und andere Weichteilverletzungen festzustellen.
Therapie
• Die Behandlung eines ossären Ausrisses des vorderen Kreuzbandes erfordert in der Regel eine operative Intervention, ausser das Fragment ist nicht wesentlich disloziert. Entscheidend sind neben der Fraktur auch andere intraartikuläre Verletzungen, weshalb eine Abklärung im MRI auf alle Fälle empfohlen wird.
• Die chirurgische Technik kann je nach individuellem Fall variieren. Oft wird das abgerissene Knochenfragment mit Schrauben, Fäden oder anderen Fixationsmethoden wieder am ursprünglichen Ort befestigt. [13] Gleichzeitig sollten andere intraartikuläre Läsionen wie Meniskusrisse angegangen werden.
• Die postoperative Rehabilitation ist entscheidend, um die Beweglichkeit, Kraft und Stabilität des Knies wiederherzustellen. Es beinhaltet Physiotherapieübungen, um die Muskulatur um das Knie zu stärken und die funktionelle Belastbarkeit zu verbessern.

Prognose

• Im Allgemeinen kann die Prognose als relativ gut angesehen werden, insbesondere wenn die Verletzung frühzeitig erkannt und angemessen behandelt wird. [14,15]
• Komplikationen können bei dieser Art von Verletzung auftreten, insbesondere wenn das Knochenfragment nicht stabil fixiert werden kann. Zu den möglichen Komplikationen gehören ein verzögerter Heilungsprozess, eine eingeschränkte Beweglichkeit des Knies, wobei das Risiko für Arthrofibrosen relativ hoch mit bis zu 20%, anhaltende Schmerzen oder eine erneute Instabilität des Knies. [16]

III. Instabilitäten und Meniskusverletzungen

Kinder haben eine höhere Laxität in ihren Gelenken im Vergleich zu Erwachsenen. Die erhöhte Laxität des Kniegelenks kann verschiedene Auswirkungen haben. Einerseits kann sie zu einer erhöhten Flexibilität und Beweglichkeit führen, was für sportliche Aktivitäten von Vorteil sein kann. Andererseits kann die Laxität bei einer zusätzlichen Instabilität wie einem Kreuzbandriss zu einer deutlich erhöhten Instabilität im Vergleich zu Erwachsenen führen und das Risiko von weiteren Verletzungen, wie Meniskusrissen, erhöhen.
Meniskusverletzungen treten häufig in Verbindung mit Kreuzbandläsionen auf. Bei Kindern können diese Verletzungen schwierig zu diagnostizieren sein, da sie oft im MRI nicht erkannt werden. Häufig ist nicht der Meniskus in sich gerissen, sondern nicht mehr stabil an der Kapsel verankert. Derartige Verletzungen führen zu einem hypermobilen Meniskus, der vor allem die Rotation negativ beeinflusst. Eine sorgfältige Anamnese, klinische Untersuchungen und radiologische Abklärung sind erforderlich, um eine genaue Diagnose zu stellen. Die Therapie kann eine konservative Behandlung oder eine operative Stabilisierung umfassen, abhängig von der Art und Schwere der Verletzung.

Anamnese

Ein 15-jähriger aktiver Sportler präsentiert sich mit Kniebeschwerden nach einer plötzlichen Drehbewegung während des Sports. Er berichtet von diffusen Schmerzen, mässigen Schwellungen und einem Einknicken des betroffenen Knies. Manchmal hat er auch das Gefühl, dass das Knie «blockiert» ist oder sich «einklemmt».

Klinik und radiologische Abklärung

• Bei der körperlichen Untersuchung kann eine Instabilität des betroffenen Knies festgestellt werden, insbesondere in Bezug auf Rotationsbewegungen. Die Untersuchung ist schwierig und nur bei entspannter ischiocruraler Muskulatur aussagekräftig.
• Ein spezifischer klinischer Test, wie der Pivot-Shift-Test oder Dial-Test, kann auf eine Rotationsinstabilität hinweisen.
• Zusätzlichen «indirekte Tests» wie Tapestabilisierungen können die Diagnose erhärten.
• Eine Magnetresonanztomographie (MRI) kann dezente Zeichen einer Instabilität des Meniskus zeigen. [17] Die Diagnostik ist jedoch unzuverlässig. Gleichzeitig können aber begleitende Verletzungen identifiziert werden.

Therapie

• Die Behandlung von Rotationsinstabilität und Meniskusläsionen kann je nach Schwere der Verletzung variieren.
• Bei einer milden Rotationsinstabilität und geringfügig erhöhter Meniskusmobilität kann eine konservative Therapie mit physikalischer Therapie in Betracht gezogen werden.
• Bei einer schwereren Rotationsinstabilität kann eine operative Behandlung erforderlich sein. Dies kann eine arthroskopische Operation umfassen, bei der der Meniskus wieder an die Kapsel fixiert wird, um die Stabilität des Knies wiederherzustellen. [18]

Prognose

Die Prognose hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschliesslich der Schwere der Verletzung, des Alters des Patienten, der Behandlungsmethode und der Einhaltung der Rehabilitationsmassnahmen. Sie kann jedoch allgemein als gut bezeichnet werden.
• Fortschreitende Instabilität: Wenn eine Rotationsinstabilität und Meniskusläsionen nicht angemessen behandelt werden, kann es zu einer zunehmenden Instabilität des Kniegelenks kommen. Dies kann zu weiteren Verletzungen führen und das Risiko von Knorpelschäden und Arthrose erhöhen.
• Einschränkungen der Beweglichkeit und Funktion: Eine Rotationsinstabilität und Meniskusläsionen können zu Einschränkungen der Beweglichkeit und Funktion des Knies führen. Dies kann die sportliche Leistungsfähigkeit beeinträchtigen und den Alltag des Patienten beeinflussen.

Zusammenfassung

Verletzungen bei Kindern und Adoleszenten erfordern eine differenzierte Herangehensweise aufgrund der spezifischen biomechanischen und hormonellen Eigenschaften dieser Altersgruppe. Wachstumsfugen und Apophysen sind besonders anfällig für Verletzungen, während Ligamente im Vergleich zum Knochen stärker sind. Kinder haben eine höhere Ge­lenk­laxität, was das Verletzungsrisiko erhöht. Ein hypermobiler Meniskus kann zur Rotationsinstabilität führen und ein diffuses klinisches Bild aufweisen mit Instabilitäten und Schmerzen, ohne im MRI klare Zeichen einer Meniskus­läsion aufzuweisen.

Corresponding author

Carlo Camathias, PD Dr. med.
Praxis Zeppelin
Brauerstrasse 91, 9016 St. Gallen
Phone: +41 714 828 242
http://www.praxis-zeppelin.ch
carlo.camathias@hin.ch

References

  1.  Hefti F. Kinderorthopädie in der Praxis. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2014.
  2.  Niethard FU. Kinderorthopädie: 50 Tabellen. Georg Thieme Verlag; 2010:528.
  3.  Morscher E. Strength and morphology of growth cartilage under hormonal influence of puberty. Animal experiments and clinical study on the etiology of local growth disorders during puberty. Reconstr Surg Traumatol. 1968;10:3-104.
  4.  Chung SM, Batterman SC, Brighton CT. Shear strength of the human femoral capital epiphyseal plate. J Bone Joint Surg Am. 1976;58:94-103.
  5.  Williams JL, Do PD, Eick JD, Schmidt TL. Tensile properties of the physis vary with anatomic location, thickness, strain rate and age. J Orthop Res. 2001;19:1043-1048.
  6.  Flynn JM, Mackenzie W, Kolstad K, Sandifer E, Jawad AF, Galinat B. Objective Evaluation of Knee Laxity in Children. Journal of Pediatric Orthopaedics. 2000;20:259-263.
  7.  Sonnega RJ, van der Sluijs JA, Wainwright AM, Roposch A, Hefti F. Management of slipped capital femoral epiphysis: results of a survey of the members of the European Paediatric Orthopaedic Society. J Child Orthop. 2011;5:433-438.
  8.  Witbreuk M, Besselaar P, Eastwood D. Current practice in the management of acute/unstable slipped capital femoral epiphyses in the United Kingdom and the Netherlands: results of a survey of the membership of the British Society of Children’s Orthopaedic Surgery and the Werkgroep Kinder Orthopaedie. J Pediatr Orthop B. 2007;16:79-83.
  9.  Slongo T, Kakaty D, Krause F, Ziebarth K. Treatment of slipped capital femoral epiphysis with a modified Dunn procedure. J Bone Joint Surg Am. 2010;92:2898-2908.
  10.  Siebenrock KA, Kaschka I, Frauchiger L, Werlen S, Schwab JM. Prevalence of Cam-Type Deformity and Hip Pain in Elite Ice Hockey Players Before and After the End of Growth. Am J Sports Med. 2013;41:2308-2313.
  11.  Wren TAL, Beaupré GS, Carter DR. A model for loading-dependent growth, development, and adaptation of tendons and ligaments. Journal of Biomechanics. 1997;31:107-114.
  12.  Feucht MJ, Brucker PU, Camathias C et al. Meniscal injuries in children and adolescents undergoing surgical treatment for tibial eminence fractures. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2017;25:445-453.
  13.  Brunner S, Vavken P, Kilger R et al. Absorbable and non-absorbable suture fixation results in similar outcomes for tibial eminence fractures in children and adolescents. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2016;24:723-729.
  14.  Reid D, Leigh W, Wilkins S, Willis R, Twaddle B, Walsh S. A 10-year Retrospective Review of Functional Outcomes of Adolescent Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Journal of Pediatric Orthopaedics. 2017;37:133-137.
  15.  Kannus P, Jarvinen M. Knee ligament injuries in adolescents. Eight year follow-up of conservative management. The Journal of Bone and Joint Surgery British volume. 1988;70-B:772-776.
  16.  Gholve PA, Voellmicke KV, Guven M, Potter HG, Rodeo SA, Widmann RF. Arthrofibrosis of the Knee after Tibial Spine Fracture in Children: A Report of Two Complicated Cases. HSS Journal®. 2008;4:14-19.
  17.  Bikkina RS, Tujo CA, Schraner AB, Major NM. The “Floating” Meniscus: MRI in Knee Trauma and Implications for Surgery. American Journal of Roentgenology. 2005;184:200-204.
  18.  Malatray M, Raux S, Peltier A, Pfirrmann C, Seil R, Chotel F. Ramp lesions in ACL deficient knees in children and adolescent population: a high prevalence confirmed in intercondylar and posteromedial exploration. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2017

Comments are closed.