Złamanie kostki
Patofizjologia i mechanizm
Złamania kostki są powszechnymi urazami wynikającymi głównie z mechanizmów skrętnych, z dominującą supinacją (80%) i pronacją (20%) stopy. Najczęstszy mechanizm to supinacja z rotacją zewnętrzną (40-75%), prowadzący do złamań kości strzałkowej i uszkodzeń syndesmosis. Klasyfikacje Lauge-Hansena, Danis-Weber i anatomiczna umożliwiają ocenę wzorca złamania i mechanizmu urazu, choć ponad połowa urazów nie odpowiada przewidywanym wzorcom. Stabilność moździerza skokowego jest kluczowa dla leczenia – złamania stabilne nie wykazują przemieszczeń, natomiast niestabilne wymagają interwencji chirurgicznej. Specyficzne urazy, takie jak uraz Maisonneuve (pronacja z rotacją zewnętrzną) i złamanie Pilon (wysokoenergetyczne, z rozdrobnieniem plafonu piszczelowego), wymagają szczególnej uwagi ze względu na niestabilność i konieczność leczenia operacyjnego. W badaniach biochemicznych u pacjentów ze złamaniem kostki obserwuje się obniżenie miR-146a oraz podwyższenie markerów zapalnych (TNF, IL-1, IL-6) i stresu oksydacyjnego (wzrost MDA, spadek SOD i CAT), co wskazuje na rolę stanu zapalnego i stresu oksydacyjnego w patogenezie urazu.
Mechanizm złamania kostki
Złamania kostki są częstymi urazami, które mogą wynikać z różnorodnych mechanizmów urazowych, począwszy od trywialnego skręcenia u osób starszych, aż po urazy wysokoenergetyczne u młodych osób. Złamania te mogą być spowodowane różnymi rodzajami urazów, takimi jak skręcenie, uderzenie lub zmiażdżenie. Upadek, potknięcie się lub aktywność sportowa mogą prowadzić do działania sił skrętnych na staw skokowy. Urazy uderzeniowe mogą wystąpić w wyniku upadku z wysokości, powodując uderzenie dalszej części piszczeli i strzałki o kość skokową. Uraz zmiażdżeniowy stawu skokowego może być wynikiem wypadku drogowego lub uwięzienia kostki pod ciężkim przedmiotem.1
Staw skokowy jest stawem, który najczęściej ulega urazom. Musi być elastyczny, aby radzić sobie z ogromnymi siłami wywieranymi na kość skokową wewnątrz widełek skokowych. Istnieją dwie pozycje stopy, w których elastyczny staw skokowy staje się sztywnym i podatnym na urazy systemem: skrajna supinacja i pronacja. W 80% złamań kostki stopa znajduje się w supinacji, a w 20% w pronacji z maksymalnym napięciem po stronie przyśrodkowej.1
Wzorce urazów rotacyjnych
Większość złamań kostki powstaje w wyniku nagłego, gwałtownego skręcenia w wielu płaszczyznach. Takie ruchy prawie zawsze obejmują inwersję lub ewersję. Jednakże dokładna kombinacja sił, które powodują określony wzór złamania, nadal nie jest w pełni jasna.1 Urazy skrętne są najczęstszym mechanizmem prowadzącym do złamań kostki, a mechanizm ten może przebiegać na kilka sposobów:
- Supinacja z rotacją zewnętrzną (40-75% złamań kostki) – gdy stopa jest w supinacji, a kość skokowa rotuje na zewnątrz1
- Supinacja z przywodzeniem (10-20% złamań) – powoduje urazy po stronie bocznej1
- Pronacja z odwodzeniem (5-21% złamań) – powoduje urazy po stronie przyśrodkowej1
- Pronacja z rotacją zewnętrzną (7-19% złamań) – kombinacja pronacji i zewnętrznej rotacji1
Klasyfikacja Lauge-Hansena próbuje powiązać mechanizm urazu z wzorcem złamania. Jednak jedno z badań wykazało, że prawie 53% urazów kostki nie pokrywało się z przewidywanym wzorcem urazu na podstawie mechanizmu, a 14% miało powszechny wzorzec złamania niewyjaśniony przez różne kombinacje sił zaproponowane przez Lauge-Hansena.1
Biomechanika złamań
Staw skokowy można postrzegać jako pierścień, w którym zarówno kości, jak i więzadła odgrywają równie ważną rolę w utrzymaniu stabilności stawu. Gdy pierścień jest złamany w dwóch miejscach, staje się niestabilny i może ulec przemieszczeniu. Sytuacja staje się bardziej problematyczna, gdy mamy do czynienia z kombinacją złamania i zerwania więzadła, ponieważ zerwanie więzadła nie jest wykrywalne na zdjęciu rentgenowskim.12
Podstawowy ruch w stawie skokowym (tibiotalarnym) polega na zgięciu podeszwowym i grzbietowym. Inwersja i ewersja zachodzą w stawie podskokowym. Nadmierne obciążenie inwersyjne jest najczęstszą przyczyną urazu kostki z dwóch powodów anatomicznych:1
- Kostka przyśrodkowa jest krótsza niż kostka boczna, co pozwala na większą inwersję niż ewersję kości skokowej
- Więzadło deltoidalne stabilizujące przyśrodkową część stawu skokowego zapewnia silniejsze wsparcie niż cieńsze więzadła boczne
W rezultacie kostka jest bardziej stabilna i bardziej odporna na urazy ewersyjne niż inwersyjne. Jednakże, gdy dochodzi do urazu ewersyjnego, struktury kostne i więzadłowe ulegają znacznemu uszkodzeniu, co prowadzi do utraty stabilności stawu.1
Patogeneza złamań kostki
Złamania kostki mogą obejmować jeden lub więcej z trzech kości, które tworzą staw skokowy: piszczel (kość piszczelowa), strzałkę (kość strzałkowa) i kość skokową (talus). Lekarze klasyfikują złamania kostki w zależności od obszaru kości, który jest złamany. Na przykład złamanie na końcu kości strzałkowej nazywa się złamaniem kostki bocznej, a jeśli zarówno piszczel, jak i strzałka są złamane, nazywa się to złamaniem dwukostkowym.1
Klasyfikacja złamań kostki
Istnieje kilka systemów klasyfikacji złamań kostki:1
- Klasyfikacja anatomiczna – kategoryzuje złamania w zależności od lokalizacji anatomicznej:
- Izolowane złamanie kostki przyśrodkowej
- Izolowane złamanie kostki bocznej
- Złamanie dwukostkowe (bimalleolar)
- Złamanie trójkostkowe (trimalleolar)
- Klasyfikacja Danis-Weber – kategoryzuje złamania na podstawie lokalizacji linii złamania kości strzałkowej dalszej względem syndesmosis na 3 typy:
- Weber typ A – złamanie poniżej poziomu syndesmosis
- Weber typ B – złamanie na poziomie syndesmosis
- Weber typ C – złamanie powyżej poziomu syndesmosis
- Klasyfikacja Lauge-Hansen – opiera się na pozycji stopy i kierunku siły powodującej uraz. Ta klasyfikacja dzieli złamania kostki na 4 typy w zależności od mechanizmu urazu.
Rozumienie mechanizmu urazu pomaga lekarzom w leczeniu złamań kostki. Znajomość różnych wzorców urazów pozwala na wiarygodne przewidywanie tych urazów więzadłowych. Dlatego ważne jest, aby radiolodzy i inni, którzy interpretują radiogramy urazowe, rozumieli powszechne mechanizmy urazu i rozpoznawali te wzorce.11
Specyficzne typy złamań
Uraz Maisonneuve to niestabilny uraz kostki spowodowany pronacją i rotacją zewnętrzną. Łączy złamanie kości strzałkowej proksymalnej z urazem syndesmosis piszczelowo-strzałkowego i więzadła deltoidalnego, z lub bez złamania kostki przyśrodkowej. Ten niestabilny uraz wymaga leczenia operacyjnego.1 Typowo jest wynikiem nadmiernej, zewnętrznej siły rotacyjnej działającej na więzadła deltoidalne i syndesmotyczne.1
Złamanie Pilon to rozdrobnione złamanie plafonu piszczelowego, czyli dalszego końca piszczeli, włączając powierzchnię stawową. Złamanie Pilon zwykle wynika z urazu wysokoenergetycznego, np. upadku z wysokości, który powoduje uderzenie kości skokowej o plafon piszczelowy.1
Złamanie-zwichnięcie Boswortha to rzadki typ zwichnięcia złamania kostki, w którym kość strzałkowa jest przemieszczona do tyłu. Tylna granica piszczeli blokuje kość strzałkową przed nastawieniem; dlatego wymagane jest leczenie operacyjne w celu nastawienia i umocowania kości strzałkowej w wcięciu strzałkowym.1 Jest to złożony uraz obejmujący wiele struktur stawu skokowego, ze specyficzną wspólną cechą, jaką jest przemieszczenie złamanej kości strzałkowej z wcięcia strzałkowego za tylny aspekt dalszej części piszczeli.1
Mechanizm złamań kostek poszczególnych typów
Szczegółowo klasyfikacja Lauge-Hansena opisuje sekwencję uszkodzeń w zależności od mechanizmu urazu:11
- Pronacja z rotacją zewnętrzną (PER):
- Etap 1: Z powodu pronacji występuje ogromny nacisk na przyśrodkowe pasma więzadłowe i to właśnie tam uraz zaczyna się albo pęknięciem pasma, albo oderwaniem kostki przyśrodkowej
- Etap 2: Wraz z kontynuacją siły egzorotacyjnej pęka przedni syndesmosis
- Etap 3: W wyniku pronacji stopy, pasma po stronie bocznej są bez napięcia. Gdy egzorotacja stopy trwa, dalsza kość strzałkowa podąża za tym ruchem, podczas gdy proksymalna kość strzałkowa jest utrzymywana w pozycji w proksymalnym stawie piszczelowo-strzałkowym, co powoduje złamanie skrętne gdzieś powyżej poziomu syndesmosis
- Etap 4: Dochodzi do pęknięcia tylnego syndesmosis lub oderwania trzeciego
- Supinacja z rotacją zewnętrzną (SER):
- Typowy mechanizm powodujący transsyndesmotyczne złamania to rotacja zewnętrzna kości skokowej w stawie skokowym ze stopą w supinacji
- Powstaje najpierw transsyndesmotyczne, skośne złamanie kości strzałkowej od dalszej części przedniej do proksymalnej tylnej
- Kość skokowa przemieszcza się do tyłu, czasami powodując złamanie tylnej części piszczeli (fragment Volkmanna)
- Na koniec zawodzi strona przyśrodkowa (albo pęknięcie deltoidalne, albo złamanie kostki przyśrodkowej)
Mechanizm złamań kostki tylnej
Złamania kostki tylnej są zwykle związane z innymi złamaniami i/lub przerwaniem więzadeł. Często są one związane ze złamaniami kości strzałkowej i często są niestabilne.1 Istnieje kilka proponowanych mechanizmów złamania kostki tylnej:1
- Oderwanie przez więzadło piszczelowo-strzałkowe tylne dolne
- Nacisk od zewnętrznie rotującej kości skokowej
- Nacisk od fragmentu kostki bocznej
- Osiowe obciążenie od kości skokowej
Prawdziwy mechanizm złamania kostki tylnej pozostawał niejasny. W badaniu opisanym w pracy potwierdzono, że złamania w tylno-bocznym rogu dalszej części piszczeli (tj. typu I według klasyfikacji złamań Haraguchi opartej na CT) były złamaniami oderwania więzadła piszczelowo-strzałkowego tylnego dolnego wynikającego z zewnętrznej rotacji kości skokowej. Ponadto udało się wytworzyć złamanie obejmujące całą tylną krawędź piszczeli i składające się z 2 fragmentów (tj. typu II według Haraguchi); przy czym fragment tylnego guzka oceniono jako konsekwencję oderwania przez więzadło piszczelowo-strzałkowe tylne dolne, a fragment tylno-przyśrodkowej krawędzi plafonu piszczelowego jako konsekwencję osiowego obciążenia od kości skokowej.1
Poprzeczne złamania kostek zwykle reprezentują uraz typu oderwania. Pionowe złamania kostek wynikają z uderzenia kości skokowej.1
Czynniki ryzyka i patofizjologia
Stopień rozdrobnienia kości i uszkodzenia tkanek miękkich jest bezpośrednio związany z energią urazu.1 Im poważniejszy uraz, tym bardziej prawdopodobne jest, że będzie wymagał operacji.1
Rola stabilności stawu skokowego
Ważnym czynnikiem w złamaniach kostki jest stabilność moździerza skokowego. Jeśli moździerz jest stabilny, tzn. nie jest możliwy żaden nieprawidłowy ruch kości skokowej, uraz jest zwykle łatwy do leczenia. Jeśli jednak moździerz jest uszkodzony, musi zostać zrekonstruowany i utrzymany do czasu zagojenia kości i tkanek miękkich.1
Złamania kostki mogą być klasyfikowane według tego, jak bardzo fragmenty kości przemieściły się z ich normalnej pozycji.1 Stabilne złamanie kostki występuje, gdy złamane kości i uszkodzenie więzadeł są na tyle łagodne, że kostka nie przemieszcza się nawet przy obciążeniu. Niestabilne złamanie kostki występuje, gdy uraz zakłócił zwartość kości skokowej i przesuwa się ona na bok lub do przodu lub do tyłu.1
Niestabilne złamania kostki zwykle wymagają operacji, aby przywrócić ustawienie stawu skokowego i utrzymać je w miejscu podczas gojenia. Niestety, nawet przy idealnym leczeniu, niektórzy pacjenci z niestabilnymi złamaniami kostki mogą rozwinąć zapalenie stawów kostki w wyniku ciężkości uszkodzenia stawu.1
Procesy molekularne
Badania wykazały, że mikroRNA-146a (miR-146a) jest znacząco obniżone we krwi pacjentów ze złamaniem kostki. Białka TNF (czynnik martwicy nowotworów), IL-1 (interleukina-1) i IL-6 (interleukina-6) są znacząco podwyższone u pacjentów ze złamaniem kostki. Dodatkowo, zawartość MDA (dialdehyd malonowy) znacząco wzrasta, a aktywność SOD (dysmutaza ponadtlenkowa) i CAT (katalaza) znacząco spada u pacjentów ze złamaniem kostki.1
Reakcja zapalna odgrywa ważną rolę w patogenezie złamań kostki, a stres oksydacyjny również wpływa na złamania. Badania in vitro wykazały, że nadekspresja miR-146a znacząco zwiększa żywotność komórek. MiR-146a hamuje aktywację szlaku TRAF6/NF-kB, podczas gdy inhibitor miR-146a ma przeciwny efekt. miR-146a może być potencjalnym celem terapeutycznym w leczeniu złamań kostki poprzez hamowanie odpowiedzi zapalnej i łagodzenie stresu oksydacyjnego.1
Konsekwencje i powikłania
Leczenie złamań kostki ma na celu przywrócenie ustawienia stawu i stabilności, aby zmniejszyć ryzyko pourazowego zapalenia stawów skokowych.1
Jeśli kształt i anatomia kostki nie zostaną dokładnie przywrócone, uszkodzona zostanie chrząstka wyścielająca kostkę, co nieuchronnie doprowadzi do zapalenia stawów. Dlatego celem leczenia wszystkich złamań kostki jest zmiana pozycji kości w taki sposób, aby zmniejszyć występowanie zapalenia stawów.11
Długoterminowe powikłania
Nawet przy optymalnym leczeniu, niektóre złamania kostki mogą prowadzić do pourazowej skokowej artrozy, ponieważ uszkodzenie powierzchni stawowej w momencie urazu może prowadzić do śmierci chondrocytów. Prawdopodobieństwo pourazowego zapalenia stawów skokowych wzrasta wraz z ciężkością początkowego złamania kostki. Suboptymalny nastawienie stawu i wynikająca z tego nieprawidłowa biomechanika również będą sprzyjać rozwojowi artrozy skokowej.1
Złamania kostki mogą być poważnymi urazami i dlatego wymagają leczenia medycznego. Niewłaściwe leczenie może skutkować złym gojeniem i szeregiem długoterminowych powikłań, w tym brakiem mobilności, przewlekłym bólem i zapaleniem stawów.1
Potencjalne powikłania związane z leczeniem chirurgicznym złamań kostki obejmują:1
- Gojenie złamania w nieprawidłowej pozycji (zrost wadliwy)
- Pourazowe zapalenie stawów
- Nieudane gojenie złamania po dłuższym czasie (brak zrostu)
- Zmniejszony zakres ruchu (pooperacyjna sztywność)
Rokowanie jest generalnie dobre, jeśli uraz jest rozpoznany i właściwie leczony. Bardziej prawdopodobne jest jednak wystąpienie pewnej sztywności kostki po wysokim skręceniu kostki w porównaniu do standardowego skręcenia kostki. Jest to szczególnie prawdziwe, jeśli doszło do złamania. Zapalenie stawów może również rozwinąć się z bardzo poważnego skręcenia, jeśli chrząstka kostki jest uszkodzona w momencie pierwotnego urazu.1
Znaczenie wczesnego rozpoznania
Ogólnie rzecz biorąc, optymalne wyniki są osiągane przy wczesnej diagnozie i leczeniu tych złamań. Gdy leczenie jest opóźnione, pacjenci mają tendencję do bardziej złożonego przebiegu klinicznego.1
Złamania kostki są poważne i wymagają natychmiastowej pomocy medycznej. Jeśli złamana kostka nie jest odpowiednio leczona, może doprowadzić do dalszego uszkodzenia stawu oraz poważnie ograniczyć mobilność i zdolność do aktywności.1
Niewłaściwie leczone złamania mogą nie zrosnąć się prawidłowo lub w ogóle się nie zrosnąć i pozostać złamane. Złamania, które nie goją się prawidłowo, mogą prowadzić do powikłań, takich jak niestabilność kostki, przewlekły ból i zapalenie stawów.1
Podsumowanie mechanizmów urazów
Złamania kostki najczęściej powstają w wyniku skręcenia, gdy stopa jest umieszczona na ziemi, a ciało obraca się wokół niej. W zależności od pozycji stopy i kierunku siły skrętnej, jeden lub więcej z tych więzadeł i kostek może ulec uszkodzeniu.1
| Typ mechanizmu | Pozycja stopy | Kierunek siły | Najczęstsze uszkodzenia | Częstość występowania |
|---|---|---|---|---|
| Supinacja-rotacja zewnętrzna (SER) | Supinacja | Rotacja zewnętrzna | Złamanie kości strzałkowej, uszkodzenie syndesmosis | 40-75% |
| Supinacja-addukcja (SAD) | Supinacja | Przywodzenie | Uszkodzenie więzadeł bocznych lub oderwanie kostki bocznej | 10-20% |
| Pronacja-abdukcja (PAB) | Pronacja | Odwodzenie | Uszkodzenie więzadła deltoidalnego lub oderwanie kostki przyśrodkowej | 5-21% |
| Pronacja-rotacja zewnętrzna (PER) | Pronacja | Rotacja zewnętrzna | Złamanie kostki przyśrodkowej, uszkodzenie syndesmosis, złamanie kości strzałkowej powyżej syndesmosis | 7-19% |
Zrozumienie mechanizmu urazu złamania kostki tylnej może dostarczyć wglądu w wskazania do mocowania i optymalną metodę stabilizacji.1
Wiedza o powszechnych wzorcach złamań kostki u dzieci i pułapkach związanych z ich oceną i leczeniem pomoże klinicyście w skutecznym zarządzaniu tymi urazami. Przedwczesne zamknięcie chrząstki wzrostowej jest częstym problemem po złamaniach typu II wg Saltera i Harrisa dalszej części piszczeli. Leczenie operacyjne może zmniejszyć częstość przedwczesnego zamknięcia chrząstki wzrostowej w niektórych złamaniach.1
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.