PMC

Klassiske metafyselæsioner:

Den mest sårbare del af knoglen over for skader hos et spædbarn er den distale metafyse (også kendt som den primære spongiosa), hvor der er nochondrocytter. Færre organiserede celler og mindre forkalkning gør den svagere end den mere proximale del af metafysen eller resten af knoglen. Vækstpladerne er de svageste områder i det voksende skelet og udviser ikke samme modstandsdygtighed over for skader som sener og ligamenter.

Skader i barndommen kan resultere i de typiske Salter-Harris-frakturer (meta-epifysefrakturer), som ofte opstår ved et uheld og kan ses i 30 % af alle traumerelaterede skader. Salter-Harris type II-frakturer er de hyppigst forekommende (8). Hos mobile børn er disse frakturer ikke primært mistænkelige for misbrug (9).

Ingen skade anses for at være mere specifik for børnemisbrug end metafysefrakturer. Den pædiatriske radiolog John Caffey beskrev først denne læsion i 1957 (10), som anses for at være næsten patognomonisk for misbrug (11), men det er Kleinman og kolleger, der i 1986 opfandt udtrykket “klassisk metafyselæsion” (CML) (6, 12-15).

CML er en række plane mikrobrud på tværs af metafysen på et langt ben, hvor brudlinjen er parallel med, men ikke involverer physis. Bruddet går måske ikke over hele knoglens bredde (11). CML’er forekommer hyppigst i distalfemur, proximal tibia, distal tibia og proximal humerus (7, 11-15). De menes at opstå på grund af gentagne torsions- og forskydningskræfter (11).

Den vinkelrette orientering af denne fraktur i forhold til den lange knogles længdeakse tyder på, at den fremkaldende kraft er en forskydningsskade, der virker på tværs af knoglens ende. I denne sammenhæng er en skæreskade en særlig skade for en langknogle, da den er resultatet af en differentiel bevægelse på tværs af metafysen, som ikke forekommer ved fald eller stumpe traumer (16, 17). Den krævede kraft menes typisk at blive frembragt ved kraftig manuel “frem og tilbage”-manipulation af ekstremiteterne på en flagrende måde, som det kan ske, når man holder et spædbarn om brystet og ryster det, således at lemmerne piskes frem og tilbage med frembringelse af de krævede horisontale forskydningskræfter (11). Som sådan er det kun børn, der er små nok til at blive rystet voldsomt på denne måde, og som ikke er i stand til at beskytte deres ekstremiteter, der får denne type skade, hvilket gør den næsten udelukkende hos børn under to år (17, 18).

Histologisk set defineres CML som en række mikrobrud i den subpiphysære region af en lang knogle, den primære spongiosa, som er det umodne område af den mineraliserede matrix i den voksende metafyse (11) (figur 1). Det er denne umodne mineraliserede knogle og ikke den tilstødende bruskede fysis, der bliver ødelagt og forårsager læsionen. Rækken af mikrofrakturer strækker sig over metafysen i varierende grad – helt eller delvist – over hele metafysen. Når det er fuldstændigt, kan det frakturerede fragment betragtes som en skive eller en skive af primær spongiose, der er blevet adskilt fra skaftet ved en række mikrofrakturer i metafysen. Læsionen er normalt tykkere i periferien og tyndere centralt. I sin fuldstændige form er CML således en knogleskive med et tyndt center i udlandet og en tykkere rand i omkredsen (billede 1 til og med33).

Læsionens orientering er vinkelret på knoglens længdeakse, hvilket indikerer, at der er blevet udøvet en skærekraft på knoglenden.Det kalkholdige område af metafysen rives væk fra den tilstødende kartilaginøse del af vækstpladen. Denne type skade skyldes, at der påføres en horisontal kraft på tværs af metafysen, hvilket ikke sker ved et fald eller et stumpt traume (16,17). En sådan bevægelse anføres at forekomme, når man ryster et barn, der holdes om brystet med stor hastighed (med flakkende over- og underben) eller ryster et barn, mens det holder på hænder eller fødder.

Den akutte CML er derfor en manifestation af forstyrrelsen af knogletrabekulae i den primære spongiosa med forstyrrelse af de kolonner af forkalkede brusk, der normalt strækker sig ind i metafysen. Det er blevet rapporteret, at det er yderst sjældent, at der sker en samtidig disruption af periostet og udvidelse ind i physis (11).Som sådan er helingen af CML’er normalt ikke forbundet med periostreaktioner eller callusdannelse, og dette har resulteret i, at der er blevet sat spørgsmålstegn ved den postulerede traumatiske oprindelse. “Hjørnefrakturer” viser normalt ikke aperiostalreaktion, og callusdannelsen er enten manglende eller begrænset. De langvarige følgevirkninger synes at være minimale (19). Kleinman et al. mente, at det var rimeligt at antage, at den grundlæggende læsion, der almindeligvis observeres ved metafyseskader, er knogleagtig og ikke bruskagtig (11).

Radiologisk omtales CML’er som “hjørnefrakturer” og “spandhåndtagsfrakturer”. Begrebet hjørnefraktur betegner et diskret, lokaliseret trekantet knoglefragment, der opstår ved den metafysiske rand, men udtrykket er kun relevant for et todimensionelt billede. Der er ingen hjørner på metafysen i tre dimensioner. I tre dimensioner har metafysen en sammenhængende afrundet eller ovoid kontur. Hjørnefraktur er en metafyselæsion, der ser ud som om, at knoglens hjørne er brækket.

Den radiologiske fremtoning af CML korrelerer godt med dens histologiske fremtoning (billede 1 til og med55). Den viser sig som en lysende region i den subfysiske metafyse, der strækker sig helt eller delvist på tværs af metafysen, omtrent vinkelret på den berørte knogles længdeakse. Læsionen kan imidlertid være skjult radiologisk på grund af den ret tynde karakter af det centrale aspekt af den frakturerede knogleplade.Den tykkere perifere kant er lettere at se og kan fremstå som et atriangulært fragment i profil, almindeligvis benævnt “hjørnefraktur”.Ved adskillelse af dette fragment fra skaftet eller ved skrå vinkelvisning af det vil der opstå et krumt lineært udseende, der minder om et spandhåndtag. Det observerede radiologiske udseende af frakturen afhænger derfor af, hvor langt over metafysen frakturen strækker sig og af røntgenstrålens position (11).

Det skal påpeges, at det radiografiske udseende af et diskret fragment kun er en illusion, der skyldes en ortograd projektion af den tætteperiferi af det diskuslignende metafysefragment (11). “Spandhåndtaget” er også en funktion af den radiografiske projektion med en skrå projektion af strålen på vækstpladen, hvilket resulterer i, at dens forreste og bageste rande fremstår som adskilte radiolucenser, der projiceres over epifysen og skaftet. Ved en tilsvarende, ikke-ortograd visning af det metafysære fragment projiceres den ene kant over metafysen og den anden over epifysen, hvilket giver det krumme, lineære udseende af spandhåndtaget. En egentlig forskydning af et fragment med “tipping” af fragmentet kan give udseendet af et spandskaft, men forskydning er ikke en forudsætning for, at udseendet af et spandskaft kan forekomme. De fleste spandhåndlelesioner er ikke forbundet med forskudte frakturer, men er snarere et resultat af en ikke ortograd radiografisk projektion (11). Læsionen med spandhåndtag er derfor en etetafyselæsion, der ligner et spandhåndtag. Udseendet af en hjørnefraktur eller en spandhankfraktur afhænger af den radiografiske projektionsvinkel, og de henviser til det samme frakturfragment, den klassiske metafyselæsion, som har form som en skive (20). Klassiske metafyselæsioner ses kun hos kun 39-50 % af misbrugte børn under 18 måneder (6, 7), men anses for at være meget specifikke for misbrug. Som tidligere nævnt ses de næsten udelukkende i denne aldersgruppe på grund af den unikke årsagsmekanisme, der kræves (17, 18).

Klassiske metafyselæsioner er også blevet rapporteret som følge af fødselstraumer og andre iatrogene årsager (21-25). Lysack og Soboleskireporterede en CML af den proximale tibia og distale femur hos et sundt nyfødt, der blev født ved akut kejsersnit efter et mislykket forsøg på ekstern drejning på grund af sædepræsentation (21).O’Connell og Donohue rapporterede tre tilfælde af CML af den distale femur efter kejsersnit i en retrospektiv analyse over en periode på 22 år (22). Buonuomo et al. beskrev et nyfødt barn med multiple frakturer, herunder en metafyseal fraktur af femur, hvor infantile myofibromatose i sidste ende blev diagnosticeret (26). I Burrell og kollegers tilfælde sås en metafyseal fraktur blive fremkaldt, mens der blev lagt en intravenøs linje i et 20 dage gammelt barn, og der blev hørt et “pop”. Røntgenbilleder før og efter ulykken viste, at der var blevet påført en metafyseal fraktur under indgrebet (25).

Klassiske metafyselæsionlignende læsioner er blevet beskrevet ved rakitis, osteomyelitis, spondylometafyselyddysplasi “corner fracture type” og Jeunes sygdom (Jeunes asfyxiating thoracic dysplasi) (27). Spondylometaphyseal dysplasi “cornerfracture type” er en sjælden skeletdysplasi, der er karakteriseret ved kortvoksenhed og en afvigende vraltende gangart. Diagnosen stilles normalt først i en alder af to til tre år, når man bemærker den tiltagende unormale gangart.Radiologisk set er de vigtigste anomalier vertebral og metafysisk innatur, hvor sidstnævnte udviser uregelmæssige margener. Der kan være trekantedefragmenter, der fejlfortolkes som metafysære hjørnefrakturer af dem, der ikke er bekendt med denne dysplasi (28, 29).

Jeunes sygdom (Jeunes kvælende thorakal dysplasi) er forbundet med metafysære sporer, som kan fejlfortolkes (30). Metafyseal chondroplasi type Schmid er en sjælden autosomal dominant skeletdysplasi karakteriseret ved uregelmæssige rande af metafysen. De metafysære defekter minder meget om rakitis og kan være sammenfaldende med metafysære hjørnefrakturer. Bøjning og forkortelse af ekstremiteterne forekommer under væksten (31, 32).

Ved osteomyelitis kan der findes metafysiske abnormiteter og periostale reaktioner (billede 6 ogog77). De kanmimikke metafyseale og andre frakturer med en forkert diagnose af børnemisbrug. Taylor et al. rapporterede om et 7 måneder gammelt spædbarn, som havde pådraget sig en fraktur af den proximale venstre humerus uden nogen klar forklaring. Der var mistanke om børnemishandling, men opfølgende undersøgelser afslørede radiologiske fund, der mere lignede en patologisk fraktur, og biopsien identificerede Staphylococcusaureus-infektion ved dyrkning (33).

Kleinman et al. undersøgte den radiologiske prævalens af CML hos spædbørn med lav risiko for misbrug versus spædbørn med høj risiko for misbrug (34). De undersøgte retrospektivt 42 spædbørn med lav risiko og 18 spædbørn med høj risiko over en tiårig periode ved hjælp af definerede kriterier for risikokategorier. Spædbørn med lav risiko opfyldte kriterierne om kraniebrud uden betydelig intrakraniel skade på computertomografi (CT) og en historie med fald, men ingen andre sociale risikofaktorer for misbrug. Højrisikokategorien opfyldte kriterierne for betydelig intrakraniel skade, nethindeløsning og skeletskader (undtagen CML’er og kraniebrud). Resultatet var, at der ikke blev identificeret nogen CML’er i lavrisikogruppen, og at der blev identificeret mindst én CML i 50 % af højrisikogruppen. Det blev derfor konkluderet, at CML’er er almindeligt forekommende hos spædbørn med høj risiko for misbrug, men at de er sjældne hos spædbørn, der har fået kraniebrud efter fald, og som ikke har andre risikofaktorer. Denne konklusion støttede det synspunkt, at CML er en meget specifik indikator for børnemishandling.

Og selv om CML’er er blevet anset for at være patognomiske for misbrug, mener nogle radiologer, at denne læsion kan skyldes rakitis. Selv om CML’er normalt forekommer i forbindelse med voldsom rystelse, forudsætter enhver teori, der forklarer disse læsioner, at denne form for skade er årsag til den. Prædilektionen for metafyselæsion kan afspejle en modtagelighed i en periode med relativ hurtig vækst (16) eller muligvis en karakteristisk reaktion på den specifikke skademekanisme, der forekommer hos mishandlede spædbørn.

For nylig offentliggjorde det tværfaglige team af Ayoub et al. en gennemgang af publikationerne om den histopatologiske korrelation af klassiske metafyselæsioner, og selektive undersøgelser af vækstpladeskader og rakitis blev også krydsrefereret (35). Denne gennemgang blev foranlediget af resultaterne af en evaluering af 63 spædbørn med uforklarlige frakturer, hvor der blev påstået børnemishandling, og hvor 67% af dem viste sig at have klassiske metafyselignende læsioner (36). Ud fra de kliniske og radiologiske resultater konkluderede Miller et al., at de fleste af læsionerne ikke var af traumatisk oprindelse, men sandsynligvis relateret til en underliggende metabolisk knoglesygdom, nemlig heling af infantil rakitis.

Ayoub et al. identificerede ni undersøgelser af CML’er. Disse undersøgelser var alle blevet udført mellem 1986 og 1998 af den samme forsøgsleder, Dr. Paul Kleinman, en pædiatrisk radiolog ved University of Massachusetts. Den største CML-serie evaluerede 31 spædbørn (6), og det viste sig, at delmængder af denne undersøgelsespopulation havde tjent som grundlag for yderligere artikler, der evaluerede regionale CML’er. Med henblik på deres analyse fungerede alle ni publikationer tilsammen som de centrale CML-undersøgelser for Ayoub et al. Det viste sig, at hovedforsker og kolleger var de eneste forskere, som havde rapporteret om den histologiske fortolkning af radiologisk bestemte CML’er i litteraturen, men deres resultater er endnu ikke blevet uafhængigt replikeret af andre.

Ayoub et al. konkluderede, at hypotesen om, at CML’er var sekundære til børnemisbrug, var dårligt understøttet, da deres histologiske og radiologiske træk ligner heling af infantil rakitis. De erklærede, at indtil CML’er er eksperimentelt replikeret og uafhængigt valideret, er deres traumatiske oprindelse fortsat ikke underbygget. Denne udtalelse var baseret på det faktum, at kontrolpersonerne i undersøgelserne var utilstrækkelige, at der manglede oplysninger om fastlæggelse af misbrug, at der manglede oplysninger om udelukkelse af metabolisk knoglesygdom, og at der kun var en enkelt radiologisk bedømmer involveret, hvilket forhindrede, at der kunne etableres variabilitet mellem observatørerne. Det blev også anført, at mikroskopi var blevet udført af to forskere, som ikke var certificerede histopatologer, og at det ikke fremgik, at en autoriseret patolog havde deltaget i nogen af de histologiske analyser af CML’er. Der blev ikke skelnet mellem klassiske metafyseallesioner og artefakter fra vævsbehandling. Blødning og callus var ualmindeligt på trods af metafysens vaskulære karakter, og at konklusionen om, at overdrevent hypertrofiske chondrocytter sekundært til vaskulærforstyrrelse var tegn på frakturheling, modsagde den ringe forekomst af blødning, callus og periostreaktion.

Ayoub og kolleger erklærede, at der er flere ligheder mellem CML’er og helende rakitis, herunder de overdrevent hypertrofiske chondrocytter. De rapporterede, at CML’er ikke er blevet eksperimentelt reproduceret og ikke er anerkendt i litteraturen om utilsigtede traumer. De foreslog, at den primære spongiosalokalisering af frakturerne blev anset for at være uforenelig med de varierende radiografiske udseende, og at spandhåndtags- og hjørnefraktur-CML’er ligner helende rakitis inden for henholdsvis vækstpladen og den perichondriale ring. De anførte også, at alderen ved præsentationen var mere typisk for knoglefragilitetsforstyrrelser, herunder rakitis, end rapporteret i tidligere serier om børnemisbrug. De anførte, at det er overraskende, at uafhængige forskere i de mere end 25 år, der er gået siden den første beskrivelse af klassiske metafyselæsioner, ikke har offentliggjort replikerede resultater, og at den klassiske metafyselæsion på trods af den manglende validering har vundet bred tilslutning, herunder fra American Academy of Pediatrics. De samlede observationer, der karakteriserer den typiske CML (dvs, klinisk tavs læsion, mangel på blødning, callus og periostreaktion) gav anledning til en stærk mistanke om, at CML ikke var relateret til traumer.

I modspil til Ayoub-papiret, Kleinman’s gruppe (Perez-Rossello et al.)gennemgik retrospektivt de radiologiske og histopatologiske fund af CML’er i en kohorte af 46 på hinanden følgende spædbarnsdødsfald mellem 1984 og 2012, som var blevet henvist af statens retsmedicinske kontor til vurdering af mulig børnemishandling (37). Der blev identificeret 36 spædbørn med histologisk materiale fra distale lårben, og de yderligere inklusionskriterier bestod i 1) at retsmedicineren havde fastslået, at der var sket en hovedskade som følge af mord, 2) at mindst én CML var tydelig på skeletundersøgelsen, 3) at CML’er blev bekræftet ved obduktionen, og 4) at der også fandtes andre frakturer end CML’er. Ni spædbørn, der opfyldte kriterierne (gennemsnitsalder 3,9 måneder; aldersinterval 1-9 måneder), blev identificeret. To pædiatriske radiologer gennemgik uafhængigt af hinanden skeletundersøgelserne med henblik på rachitiske forandringer ved håndleddene og knæene. En enkelt knogle- og blødtvævspatolog gennemgik det distale femorale histologiske materiale for rachitis. Resultatet var, at der ikke blev identificeret nogen radiografiske eller patologiske træk af rakitis i kohorten. Deres resultater understøttede ikke synspunktet om, at CML skyldtes rakitis, men styrkede snarere synspunktet om, at CML er en traumatisk skade, der almindeligvis forekommer hos fysisk mishandlede spædbørn. En traumatisk oprindelse for CML’er i denne undersøgelse blev også understøttet af de andre fund, der var i overensstemmelse med en skade, herunder stumpt hovedtraume og/eller intrakraniel blødning, blå mærker i ansigtet, frenulære revner og andre typer frakturer.Yderligere støtte blev opnået af de sjældne forekomster af lignende udseende frakturer i andre traumatiske scenarier af iatrogen oprindelse (f.eks, fødselstraume, støbning af klumpfod, anlæggelse af en intravenøs linje), som tidligere er nævnt ovenfor, hvor frakturerne var et resultat af træk og vridning af en ekstremitet (22-25). De anførte også, at det radiologiske udseende af CML adskiller sig fra de metafysiske forandringer og frakturer, der ses ved rakitis. Det skal dog bemærkes, at på trods af en stigning i prævalensen af D-vitaminmangel er rachitiske forandringer og frakturer ualmindelige (38-42). Tilstedeværelsen af multiplenon-CML-frakturer hos spædbørnene i Perez-Rossello et al.s serie blev taget som yderligere bevis for at understøtte traumer snarere end rakitis som årsag til CML’erne. De erklærede, at hvis det skulle accepteres, at CML ikke er traumatisk, men snarere en manifestation af rakitis, så ville det følge heraf, at CML hos børn skyldes rakitis, men den manglende identifikation af rakitis i nogen af tilfældene i deres serier henviste Ayoub et al.s påstand til intet andet end ubegrundet spekulation. De konkluderede, at den opfattelse, at CML’er ikke er traumatiske, men snarere en manifestation af rakitis, er uden videnskabelig støtte baseret på den aktuelle forskning og tidligere offentliggjorte radiologisk-patologiske undersøgelser af dødsfald som følge af børnemisbrug.

Jaffe mente, at metafysefrakturer ved vitaminmangelrackets er meget sjældne på grund af metafysens højere plasticitet som følge af denbeskyttende virkning af den unormale stigning i umineraliseret osteoid, der tillader bøjning af metafysen snarere end brud (43). I deres undersøgelse af frakturer hos spædbørn og småbørn med rakitis rapporterede Chapman et al., at metafysefrakturer hos rakitis opstod mere mod diaphysen med et udseende, der tyder på kollaps som følge af aksial belastning (44). De metafysære frakturer lignede ikke CML’er og optrådte i forbindelse med den karakteristiske rachitiske udfræsning og skrumpning af metafyserne.Selv om Chapman et al. ikke fandt “chip”- eller spandhankfrakturer, har andre rapporteret, at diskrete metafysære fragmenter kan ledsage andre træk ved rakitis (45).

Thackeray et al. undersøgte retrospektivt sammenhængen mellem CML’er og andre traumatiske skader i et stort datasæt af børn under 120 måneder, som var blevet radiologisk undersøgt for fysisk mishandling (38). Det blev konstateret, at 19 (4 %) af 2890 forsøgspersoner havde en CML, og af disse havde 100 (84 %) mindst én yderligere ikke-CML-fraktur, 33 (27,7 %) havde traumatisk hjerneskade, 43,7 % havde hudskader, 10,1 % havde abdominale/thorakale skader og yderligere 10,1 % havde oropharyngeale skader. I alt havde 95,8 % af børnene med en CML mindst én yderligere skade, og 25 % havde tre eller flere skadekategorier. Konklusionen var, at CML’er hos små børn er stærkt forbundet med traumatiske skader. Hvis Ayoub et al.’s påstand om, at CML’er var resultatet af metabolisk knoglesygdom, var korrekt, ville man forvente, at det store flertal af spædbørn med CML’er ikke ville have andre traumatiske skader uden for CML’er. Thackeray et al. kommenterede også, at Ayoub et al. ikke havde fremlagt nogen peer-reviewed originale data til støtte for deres påstand om, at CML’er skyldtes knogleskader.