Frontiers in Pediatrics

Hintergrund

Diaphysäre Stressfrakturen der vorderen Tibia werden häufig bei Läufern und Tänzern beobachtet und gelten aufgrund der langen Heilungsdauer als „Hochrisiko“-Stressfrakturen (1). Diese Verletzungen können als „gefürchteter schwarzer Strich“ über der vorderen Tibiakortikalis erscheinen; es hat sich jedoch gezeigt, dass einfache Röntgenaufnahmen eine geringe Sensitivität (10-50 %) für die Erkennung von Stressfrakturen aufweisen, insbesondere wenn sie in einem frühen Stadium des klinischen Verlaufs auftreten (2). Obwohl zunächst eine konservative Behandlung empfohlen wird, kann bei Patienten mit Risikofaktoren für eine verzögerte Heilung (z. B. Stoffwechsel- oder Ernährungsprobleme) ein frühzeitiger chirurgischer Eingriff in Betracht gezogen werden. Bei atypischen Fällen ist eine Untersuchung der Ätiologie der Stressfraktur über die Aktivität hinaus erforderlich.

Der Arzt muss die Merkmale der Stressfraktur sowie das sportliche Niveau und die sportliche Zeitplanung des Athleten berücksichtigen. Ein Vorteil eines frühzeitigen chirurgischen Eingriffs ist die schnellere Rückkehr zum Sport, mit einer mittleren Zeitspanne von 4 Monaten (3) im Vergleich zu 6-12 Monaten bei konservativer Behandlung. Zu den aktuellen chirurgischen Optionen gehören die IM-Nagelung, die Zugbandverplattung und Techniken wie das Bohren und Debridement der Frakturstelle mit Knochentransplantation (1, 4-6). Derzeit gibt es keine spezifischen Richtlinien für die Behandlung von diaphysären Stressfrakturen der vorderen Tibia, und diese müssen von Fall zu Fall behandelt werden.

Einverständniserklärung

Das Institutional Review Board der University of Texas Southwestern Medical Center verzichtete auf eine schriftliche Einverständniserklärung zur Veröffentlichung dieses Fallberichts. Stattdessen wurde die mündliche Zustimmung der Patientin und des Vormunds für die Veröffentlichung des Fallberichts eingeholt.

Fallbericht

Eine 16 Jahre und 7 Monate alte Afroamerikanerin, die mehrere Sportarten betreibt, darunter Cheer-, Softball- und Volleyballturniere, stellte sich mit seit 5 Monaten zunehmenden atraumatischen beidseitigen Schmerzen im vorderen Bein vor. Sie trainiert normalerweise 6 Stunden pro Tag und 4 Tage pro Woche. Zunächst traten die Schmerzen nur bei sportlichen Aktivitäten auf, doch nach einem dreitägigen Volleyballturnier verschlimmerten sie sich akut, besserten sich jedoch in Ruhe.

Sie verneinte eine Vorgeschichte von Stressfrakturen, mehrere frühere Frakturen und eine Familienanamnese von Knochenerkrankungen wie Osteogenesis imperfecta. Sie ist ansonsten gesund, hatte ihre Menarche im Alter von 11 Jahren und berichtete über normale Zyklen. Die Mutter berichtete, die Patientin habe keine Ernährungsprobleme, könnte sich aber gesünder ernähren. Die Patientin hatte einen normalen BMI und keine Anzeichen für Stoffwechsel- oder Hormonstörungen.

Nach Röntgenaufnahmen und einer körperlichen Untersuchung wurde festgestellt, dass die Patientin bilaterale multiple anteriore Kortikalis-mitteltibiale diaphysäre Stressfrakturen aufweist. Über der anterioren Kortikalis der rechten mittleren Tibia-Diaphyse wurden drei fokale Luzenzen festgestellt, über der linken eine mit beidseitiger Kortikalisverdickung und Periostreaktion (Abbildung 1).

Knochenstoffwechsellabors und bilaterale CT-Scans der unteren Extremitäten wurden durchgeführt. Das Serumkalzium der Patientin war mit 9,4 mg/dL normal, aber ihr 25-Hydroxy-Vitamin D war mit 17 ng/mL niedrig, und es wurde ein Vitamin-D-Mangel diagnostiziert. Alle anderen Laborwerte lagen innerhalb der normalen Grenzen. Sie erhielt 8 Wochen lang wöchentlich 50.000 IE hochdosiertes Vitamin D und wurde zur Beratung an einen zugelassenen Ernährungsberater überwiesen. Die CT-Untersuchung der beiden unteren Extremitäten zeigte einen zusätzlichen kleineren, durchscheinenden Defekt in der linken vorderen Kortikalis proximal der auf dem Röntgenbild festgestellten Stressfraktur.

Die atypische Art der mehrfachen Stressfrakturen und der niedrige Vitamin-D-Spiegel gaben Anlass zur Sorge, dass sich die Heilung möglicherweise verzögern könnte. Nach ausführlichen Gesprächen mit der Patientin und den Eltern über das Aktivitätsniveau und die Risiken einer operativen Behandlung wünschten sie eine Operation, um eine schnellere Rückkehr zum Volleyballspiel zu ermöglichen, in der Hoffnung, ein Stipendium für ein College zu erhalten. Zunächst wurde eine intramedulläre Nagelung der symptomatischeren linken Tibia mit proximalen und distalen Verriegelungsschrauben durchgeführt (7). Die kontralaterale Tibia wurde 6 Wochen später mit einer IM-Nagelung versorgt. Kurz nach dem Eingriff an der rechten Tibia nahm sie an einer Physiotherapie teil, die auf eine sportartspezifische Wiederaufnahme des Spiels ausgerichtet war. Dreieinhalb Monate nach der Operation berichtete sie, dass sich ihre Schmerzen deutlich gebessert hatten und sie allmählich wieder Sport treiben konnte. Das radiologische Erscheinungsbild der linearen Luzenzen hatte sich deutlich verbessert. Bei der Nachuntersuchung 1 Jahr nach der Operation konnte die Patientin wieder voll Sport treiben (HSS Pedi-FABS = 23) und berichtete über minimale Schmerzen im vorderen Knie bei stoßbedingten Aktivitäten. Sie stellte ihre Vitamin-D-Präparate auf 1.000 IE pro Tag um, und ihr letzter 25-Hydroxy-Vitamin-D-Spiegel war mit 41 ng/ml normal (Abbildung 2).

Diskussion

Mehrfache Belastungsfrakturen des vorderen Tibiakortex mit Beteiligung beider unterer Extremitäten sind bei pädiatrischen Sportlern nicht häufig. Es gibt einen Fallbericht über einen 21-jährigen Fußballsportler mit multiplen Belastungsfrakturen der vorderen Tibiakortikalis an einer Extremität, der später eine Tibiastressfraktur auf der kontralateralen Seite entwickelte (8). Der Patient konnte konservativ nicht behandelt werden und wurde operativ mit einer IM-Nagelung behandelt.

Schienbeinstressfrakturen machen 26-40 % aller Stressfrakturen aus und treten am häufigsten bei Langstreckenläufern auf (5). Die drei häufigsten Stellen für Tibiastressfrakturen sind die posteromediale Kortikalis (am häufigsten), das Tibiaplateau und die anteriore Kortikalis. Die anteriore Kortikalis (Zugseite der Tibia) ist in etwa 5 % der Fälle betroffen (9). Stressfrakturen mit Beteiligung des anterioren Kortex wurden erstmals 1956 von Burrows erwähnt, der diese Läsion bei fünf Balletttänzern beschrieb (10). Während die meisten Tibiastressfrakturen bei konservativer Behandlung zur Heilung neigen, besteht bei Frakturen mit Beteiligung des anterioren Kortex ein erhöhtes Risiko für eine verlängerte Genesungszeit, eine verzögerte Heilung, eine Nichtheilung oder sogar eine vollständige Fraktur.

Es gibt mehrere Faktoren, die einen Sportler für die Entwicklung von Stressfrakturen prädisponieren können. Beispiele für intrinsische Faktoren sind metabolische Knochenerkrankungen und Ernährungs- oder Hormonmängel. Insbesondere junge Sportlerinnen mit niedrigem BMI und Amenorrhoe in der Vorgeschichte haben ein erhöhtes Risiko für Stressfrakturen und sollten auf eine mögliche Sportlerinnen-Trias untersucht werden (11). Zu den extrinsischen Faktoren gehören die Art der Sportart, der Trainingsuntergrund, die Abnutzung der Schuhe und am häufigsten eine plötzliche Zunahme des Trainings (12). Diese Patientin betrieb Sport mit mäßiger Intensität, ohne dass sich ihre Aktivität wesentlich verändert hatte, und es wurde ein erheblicher Vitamin-D-Mangel festgestellt. Ein Vitamin-D-Mangel ist in der Literatur bei Patienten mit Stressfrakturen der unteren Extremitäten beschrieben worden und sollte bei klinischen Bedenken untersucht werden (13, 14). Die Ernährung, die Genetik und die Teilnahme an gewichtstragenden Aktivitäten beeinflussen den Aufbau der Knochenmasse in der pädiatrischen Bevölkerung, wobei etwa 90 % der Knochenmasse des Erwachsenenalters während der Adoleszenz erworben wird (15, 16). Eine erhöhte Zufuhr von Kalzium, Vitamin D und Eiweiß kann eine präventive Rolle bei der Entstehung von Stressfrakturen spielen. (5, 6, 14, 17-20) Prospektive Studien, an denen nur Frauen teilnahmen, zeigten, dass eine erhöhte Aufnahme von Kalzium- und Vitamin-D-Präparaten, von Kalzium aus der Nahrung oder von Milchprodukten (Kalzium, Vitamin D und Eiweiß) mit einer geringeren Inzidenz von Stressfrakturen verbunden war (13, 21, 22).

Es gibt derzeit keine spezifischen Leitlinien für die Behandlung von diaphysären Stressfrakturen der vorderen Tibia (1). Die Rolle der Erstoperation ist unklar. In der Regel wird für die ersten 3-6 Monate eine konservative Behandlung empfohlen, einschließlich Ruhe, modifizierte Belastung, Modifizierung der Aktivität, LIPUS (gepulster Ultraschall mit niedriger Intensität) und ECST (extrakorporale Stoßwellentherapie) (3, 23, 24). Ein chirurgischer Eingriff wird bei anhaltenden Symptomen, verzögerter Heilung oder Nichtverheilung empfohlen; bei Hochleistungssportlern können jedoch die Vorteile einer frühen Rückkehr zum Sport mit einem chirurgischen Eingriff in Betracht gezogen werden. Bei konservativ behandelten Tibia-Stressfrakturen kann die Heilung mehr als 12 Monate dauern, während die Rückkehr zum Sport nach 11 Wochen bis 4 Monaten mit einer Zugbandverplattung oder IM-Nagelung der Tibia möglich ist (4, 10, 25). Eine Studie, in der 50 Patienten mit anterioren Tibia-Stressfrakturen konservativ behandelt wurden, ergab, dass nur 40 % erfolgreich zu voller Aktivität zurückkehrten (26).

Zu den beschriebenen chirurgischen Behandlungsoptionen für anteriore Tibia-Stressfrakturen im mittleren Schaft gehören Bohren (9), Exzision/Transplantation (9), Zugbandverplattung (25) oder IM-Fixation (3, 27). Die intramedulläre Fixierung wird mit guten bis ausgezeichneten Ergebnissen empfohlen; allerdings können zwischen 47,4 und 73,2 % der Patienten in irgendeiner Form Restschmerzen im Knie haben (28, 29). Die Zugbandverplattung ist eine Option, um anteriore Knieschmerzen bei Hochleistungssportlern zu vermeiden; sie ist jedoch nicht indiziert, wenn mehrere Läsionen festgestellt werden. In diesem Fall verschwanden die Schmerzen in der vorderen Tibia mit einigen Restbeschwerden im vorderen Knie, die durch Mobilisierung und Dehnung der Patella gelindert wurden.

Es gibt nur wenig Literatur, die die anfängliche chirurgische Behandlung von Stressfrakturen der vorderen Tibiakortikalis unterstützt, daher ist ein Vergleich zwischen chirurgischer und konservativer Behandlung schwierig. Bei dieser Patientin zeigten die Röntgenaufnahmen 1 Jahr nach der Operation noch einige Anzeichen einer Läsion der vorderen Schienbeinrinde, was uns zeigte, dass diese Frakturen mit einer konservativen Behandlung wahrscheinlich immer noch nicht verheilt wären. Obwohl sie berichtet hat, dass sie wieder voll aktiv ist, berichtet sie weiterhin über intermittierende aktivitätsbedingte Schmerzen, von denen angenommen wird, dass sie patellofemoral bedingt sind, die durch topische NSAIDs gelindert werden.

Bei der Behandlung junger pädiatrischer Athleten mit multiplen Stressfrakturen der vorderen Tibia ist es wichtig, dass der Arzt die Ziele des Athleten berücksichtigt, um die beste Empfehlung für eine konservative oder frühzeitige operative Behandlung zu geben. Der Verdacht auf andere intrinsische Faktoren, die zu multiplen Belastungsfrakturen beitragen, einschließlich einer schlechten metabolischen Knochengesundheit, sollte untersucht werden. Kalzium und Vitamin D können eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung von Stressfrakturen spielen; es sind jedoch weitere prospektive Studien erforderlich, um dies bei pädiatrischen Sportlern zu untersuchen.

Data Availability Statement

Alle für diese Studie generierten Datensätze sind im Manuskript/den ergänzenden Dateien enthalten.

Ethikerklärung

Die Notwendigkeit einer ethischen Genehmigung für diese Studie wurde vom UT Southwestern Human Research Protection Program aufgehoben.

Autorenbeiträge

Alle Autoren haben wesentliche Beiträge zur Konzeption oder Gestaltung der Arbeit geleistet. Alle Autoren haben die Arbeit auch verfasst oder kritisch auf wichtige intellektuelle Inhalte hin überarbeitet und haben die endgültige Genehmigung für die zu veröffentlichende Version gegeben. Sie sind damit einverstanden, für alle Aspekte der Arbeit verantwortlich zu sein und sicherzustellen, dass Fragen im Zusammenhang mit der Genauigkeit oder Integrität eines Teils der Arbeit angemessen untersucht und gelöst werden.

Interessenkonflikt

Die Autoren erklären, dass die Forschung in Abwesenheit von kommerziellen oder finanziellen Beziehungen durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten.