PMC

Klassiska metafyselesioner:

Den mest sårbara delen av benet för skador hos ett spädbarn är den distala metafysen (även känd som den primära spongiosa) där det finns nochondrocyter. Färre organiserade celler och mindre förkalkning gör den svagare än den mer proximala delen av metafysen eller resten av benet. Tillväxtplattorna är de svagaste områdena i det växande skelettet och uppvisar inte samma motståndskraft mot skador som senor och ligament.

En skada i barndomen kan resultera i de typiska Salter-Harris-frakturerna (metaepifysfrakturer), som ofta inträffar vid en olycka och kan ses i 30 % av alla traumarelaterade skador. Salter-Harris typ II-frakturer är de vanligaste (8). Hos rörliga barn är dessa frakturer inte primärt misstänkta för misshandel (9).

Ingen skada anses vara mer specifik för barnmisshandel än metafysfrakturer. Barnradiologen John Caffey beskrev först denna skada 1957 (10), som anses vara praktiskt taget patognomonisk för misshandel (11), men det är Kleinman och kollegor som myntade begreppet ”klassisk metafyselesion” (CML) 1986 (6, 12-15).

CML är en serie plana mikrofrakturer över metafysen på ett långt ben där frakturlinjen är parallell med, men inte involverar, fysen. Frakturen kan inte vara heltäckande över hela benets bredd (11). CML förekommer oftast i distalfemur, proximal tibia, distal tibia och proximal humerus (7, 11-15). De tros uppstå på grund av upprepade torsions- och skjuvkrafter (11).

Den här frakturens orientering vinkelrätt mot det långa benets långa axel tyder på att den utlösande kraften är en skjuvskada som verkar tvärs över benets ände. I detta sammanhang är en skjuvningsskada en märklig skada för ett långben att drabbas av eftersom den är resultatet av en differentiell rörelse över metafysen som inte förekommer vid fall eller trubbigt trauma (16, 17). Den erforderliga kraften tros typiskt sett genereras av kraftfull manuell ”fram och tillbaka”-manipulation av extremiteterna på ett sätt som kan inträffa när man håller ett spädbarn runt bröstet och skakar det så att extremiteterna piskar fram och tillbaka och genererar de erforderliga horisontella skjuvkrafterna (11). Endast barn som är tillräckligt små för att skakas våldsamt på detta sätt och som inte kan skydda sina extremiteter drabbas av denna typ av skada, vilket gör att den nästan uteslutande drabbar barn under två år (17, 18).

Histologiskt sett definieras CML som en serie mikrofrakturer i den subpiphysära regionen av ett långt ben, den primära spongiosan, som är det omogna området av den mineraliserade matrisen i den växande metafysen (11) (figur 1). Det är detta omogna mineraliserade ben och inte den intilliggande broskiga fysen som bryts sönder och orsakar skadan. Serien av mikrofrakturer sträcker sig över metafysen i varierande grad – delvis eller helt. När det är fullständigt kan det frakturerade fragmentet betraktas som en skiva eller en skiva av primär spongiosat som separerades från skaftet genom serien av mikrofrakturer i metafysen. Skadan är vanligtvis tjockare i periferin och tunnare centralt. I sin fullständiga form är CML en skiva av ben med en utländsk, tunn mittpunkt och en tjockare kant i omkretsen (bild 1 till och med33).

Läsionens orientering är vinkelrät mot benets långa axel,vilket tyder på att en skjuvkraft har utövats på benets ände.Det kalciuminnehållande området i metafysen slits bort från den intilliggande kartilaginösa delen av tillväxtplattan. Denna typ av skada är resultatet av en horisontell kraft över metafysen, vilket inte inträffar vid ett fall eller trubbigt trauma (16,17). En sådan rörelse uppges inträffa när man skakar ett barn som hålls runt bröstet med stor hastighet (med fladdrande övre och nedre extremiteter) eller när man skakar ett barn medan man håller i händerna eller fötterna.

Den akuta CML är därför ett uttryck för en störning av bensträckan i den primära spongiosa med störning av kolumnerna av förkalkat brosk som normalt sträcker sig in i metafysen. Det har rapporterats att det är ytterst sällsynt att samtidig upplösning av periost och förlängning in i fysis inträffar (11).Som sådan är läkning av CML vanligtvis inte förknippad med periostreaktioner eller kallusbildning och detta har resulterat i att dess postulerade traumatiska ursprung har ifrågasatts. ”Hörnfrakturen” uppvisar vanligen ingen aperiostal reaktion och kallusbildning saknas eller är begränsad. De långvariga följderna verkar vara minimala (19). Kleinman et al. ansåg att det var rimligt att anta att den grundläggande skada som vanligtvis observeras vid metafyseskador är benig och inte broskig (11).

Radiologiskt kallas CML för ”hörnfrakturer” och ”skopskaftfrakturer”. Begreppet hörnfraktur betecknar ett diskret, lokaliserat triangulärt benfragment som uppstår vid metafysens marginal, men termenär endast relevant för en tvådimensionell bild. Det finns inga hörn på metafysen i tre dimensioner. I tre dimensioner uppvisar metafysen en kontinuerlig rundad eller ovoid kontur. Hörnfrakturen är en metafysär skada som ser ut som om benets hörn är brutet.

Det radiologiska utseendet på CML korrelerar väl med det histologiska utseendet (bilderna 1 till och med55). Den framträder som ett genomskinligt område i den subfysiska metafysen som sträcker sig helt eller delvis över metafysen, ungefär vinkelrätt mot det drabbade benets longaxel. Läsionen kan dock vara okulär radiologiskt på grund av den tämligen tunna karaktären hos den centrala aspekten av den frakturerade skivan av ben. den tjockare perifera kanten är lättare att visualisera och kan uppträda som ett atriangulärt fragment i profil, vanligen kallat ”hörnfraktur”. separation av detta fragment från skaftet eller snedvinkel betraktelse av det kommer att ge upphov till ett kurvlinjärt utseende som påminner om ett hinkhandtag. Frakturens observerade radiologiska utseende är därför beroende av hur långt över metafysen frakturen sträcker sig och röntgenstrålens position (11).

Det måste påpekas att det radiografiska utseendet på ett diskret fragment endast är en illusion som är resultatet av en ortogradprojektion av den tätaperiferin av det skivliknande metafysfragmentet (11). ”Hinkhandtaget” är också en funktion av den radiografiska projiceringen, med en sned projektion av strålen mot tillväxtplattan, vilket resulterar i att dess främre och bakre gränser framstår som separata radiolucenser som projiceras över epifysen och skaftet. En liknande, icke-ortograd vy av det metafysära fragmentet kommer att projicera en marginal över metafysen och den andra över epifysen för att ge det kurvlinjära spånghandtaget ett utseende. En faktisk förskjutning av ett fragment med ”tippning” av fragmentet kan resultera i ett skophandtagsutseende, men förskjutning är inte en förutsättning för att skophandtagsutseendet skall uppstå. De flesta skophandtagslelesioner är inte förknippade med förskjutna frakturer utan är snarare resultatet av icke ortograd röntgenprojektion (11). Läsionen med hinkhandtag är därför en lektion i metafysen som ser ut som ett hinkhandtag. Utseendet på en hörnfraktur eller en hinkhandtagsfraktur beror på den radiografiska projektionsvinkeln och de hänvisar till samma frakturfragment, den klassiska metafyselesionen, som har formen av en skiva (20). Klassiska metafyselesioner ses hos endast 39-50 % av misshandlade barn under 18 månader (6, 7) men anses vara mycket specifika för misshandel. Som tidigare nämnts ses de nästan uteslutande i denna åldersgrupp på grund av den unika orsaksmekanism som krävs (17, 18).

Klassiska metafyselesioner har också rapporterats sekundärt till födelsetrauma och andra iatrogena orsaker (21-25). Lysack och Soboleskireporterade en CML i proximala tibia och distala femur hos ett friskt nyfött barn som förlossades genom akut kejsarsnitt efter ett misslyckat försök till extern vändning på grund av sätesläge (21).O’Connell och Donohue rapporterade tre fall av CML i distala femur efter kejsarsnitt i en retrospektiv analys under en 22-årsperiod (22). Buonuomo et al. beskrev ett nyfött barn med flera frakturer inklusive en metafysisk fraktur på femur där infantila myofibromatoser slutligen diagnostiserades (26). I Burrell och kollegors fall såg man hur en metafysisk fraktur framkallades när man satte en intravenös slang i ett 20 dagar gammalt barn och hörde ett ”pop”. Röntgenbilder före och efter händelsen visade att en metafysisk fraktur hade tillfogats under ingreppet (25).

Klassiska metafysiska lesionliknande lesioner har beskrivits vid rakitis, osteomyelit, spondylometafysisk dysplasi av ”hörnfrakturtyp” och Jeunes sjukdom (Jeunes asfyxiating thoracic dysplasia) (27). Spondylometafysedysoplasi ”cornerfracture type” är en sällsynt skelettdysplasi som kännetecknas av kortväxthet och en avvikande vaggande gång. Diagnosen ställs vanligen inte förrän vid två till tre års ålder när den alltmer onormala gången uppmärksammas. radiologiskt sett är de viktigaste anomalierna kot- och metafysenatur, där den sistnämnda uppvisar oregelbundna marginaler. Det kan finnas triangulära fragment som misstolkas som metafysära hörnfrakturer av dem som inte är bekanta med denna dysplasi (28, 29).

Jeunes sjukdom (Jeunes asfyxiating thoracic dysplasia) är förknippad med metafysära sporrar, som kan misstolkas (30). Metafysisk kondroplasi typ Schmid är en sällsynt autosomalt dominant skelettdysplasi som kännetecknas av oregelbundna marginaler av metafysen. De metafysära defekterna liknar i hög grad rachitis och kan vara sammanfogade med metafysära hörnfrakturer. Böjning och förkortning av extremiteterna förekommer under tillväxten (31, 32).

I osteomyelit kan metafysära avvikelser och periostala reaktioner påträffas (bild 6 och77). De kanmimicera metafysära och andra frakturer med en felaktig diagnos av barnmisshandel. Taylor et al. rapporterade om ett 7 månader gammalt spädbarn som hade fått en fraktur på proximala vänster humerus utan tydlig förklaring. Man misstänkte barnmisshandel, men uppföljningsundersökningar avslöjade radiologiska fynd som mer såg ut som en patologisk fraktur och biopsin identifierade Staphylococcusaureus-infektion vid odling (33).

Kleinman et al. undersökte den radiologiska förekomsten av CML hos spädbarn som löper låg risk att utsättas för övergrepp jämfört med spädbarn som löper hög risk för övergrepp (34). De studerade retrospektivt 42 spädbarn med låg risk och 18 spädbarn med hög risk under en tioårsperiod med hjälp av definierade kriterier för riskkategorier. Spädbarn med låg risk uppfyllde kriterierna för att ha en skallfraktur utan betydande intrakraniell skada på datortomografi (CT) och en fallhistoria men ingen annan social riskfaktor för misshandel. Högriskkategorin uppfyllde kriterierna för betydande intrakraniell skada, näthinneblödningar och skelettskador (utom CML och skallfrakturer). Resultatet var att inga CML identifierades i lågriskgruppen och att minst en CML identifierades i 50 % av högriskgruppen. Därför drogs slutsatsen att CML är vanligt förekommande hos spädbarn med hög risk för misshandel, men att de är sällsynta hos spädbarn som drabbats av skallfrakturer efter fall och som inte hade några andra riskfaktorer. Denna slutsats stödde uppfattningen att CML är en mycket specifik indikator på barnmisshandel.

Och även om CML har betraktats som patognomiskt för misshandel, tror vissa radiologer att denna lesion kan bero på rakitis. Även om CML vanligen uppträder i samband med våldsam skakning, förutsätter alla teorier för att förklara dessa skador att denna form av skada är orsakande. Förmånen för metafysär involvering kan återspegla känslighet under en period av relativt snabb tillväxt (16) eller möjligen ett karakteristiskt svar på den specifika skademekanism som förekommer hos misshandlade spädbarn.

Nyligen publicerade det multidisciplinära teamet i Ayoub et al. en genomgång av publikationer om histopatologisk korrelation av klassiska metafysära lesioner, och selektiva studier av skador på tillväxtskivan och raketsjukdom har också korsrefererats (35). Denna genomgång föranleddes av resultaten av en utvärdering av 63 spädbarn med oförklarliga frakturer där barnmisshandel påstods ha förekommit och där 67 % visade sig ha klassiska metafyseliknande lesioner (36). Utifrån de kliniska och radiologiska resultaten drog Miller et al. slutsatsen att de flesta av lesionerna inte var av traumatiskt ursprung utan sannolikt relaterade till en underliggande metabolisk bensjukdom, nämligen läkning av infantil rakitis.

Ayoub et al. identifierade nio studier om CML:s. Dessa studier hade alla utförts mellan 1986 och 1998 av samma huvudansvarige, dr Paul Kleinman, en pediatrisk radiolog vid University of Massachusetts. I den största CML-serien utvärderades 31 spädbarn (6), och det föreföll som om delmängder av den studiepopulationen hade legat till grund för ytterligare artiklar som utvärderade regionala CML:er. För Ayoub m.fl. analyserades alla nio publikationer tillsammans som de centrala CML-studierna. Det verkade som om huvudforskaren och hans kollegor var de enda forskare som hade rapporterat om den histologiska tolkningen av radiologiskt fastställda CML i litteraturen, men deras resultat har ännu inte replikerats oberoende av andra.

Ayoub et al. drog slutsatsen att hypotesen att CML var sekundära till barnmissbruk var dåligt understödd, eftersom deras histologiska och radiologiska kännetecken liknar läkning av infantil raketsjukdom. De konstaterade att tills CML har replikerats experimentellt och validerats oberoende av varandra, förblir deras traumatiska ursprung ogrundat. Detta yttrande grundade sig på att kontrollobjekten i studierna var otillräckliga, att det saknades uppgifter om fastställandet av missbruk, att det saknades uppgifter om uteslutning av metabolisk skelettsjukdom och att en enda röntgengranskare var inblandad, vilket förhindrade att variabiliteten mellan observatörerna fastställdes. Det uppgavs också att mikroskopi hade utförts av två forskare som inte var legitimerade histopatologer och att det inte var uppenbart att en legitimerad patolog hade deltagit i någon av de histologiska analyserna av CML. Klassiska metafyseallesioner skiljdes inte från artefakter från vävnadsbearbetning. Blödning och kallus var ovanliga trots metafysens vaskulära karaktär och att slutsatsen att överdrivna hypertrofiska kondrocyter sekundärt till vaskulära störningar var ett tecken på frakturläkning motsades av den ringa förekomsten av blödning, kallus och periostreaktion.

Ayoub och kollegor uppgav att det finns flera likheter mellan CML och läkning av raketsjuka, inklusive de överdrivna hypertrofiska kondrocyterna. De rapporterade att CML inte har reproducerats experimentellt och att de är okända i litteraturen om olyckstrauman. De föreslog att den primära spongiosalokaliseringen av frakturerna ansågs vara inkonsekvent med de variableradiografiska utseendena och att CML med skophandtag och hörnfrakturer liknar läkning av rakitis inom tillväxtplattan respektive den perichondriella ringen. De angav också att presentationsåldern var mer typisk för benfragilitetsstörningar, inklusive rakitis, än vad som rapporterats i tidigare barnmissbruksserier. De konstaterade att det är förvånande att oberoende forskare inte har publicerat replikerade resultat under de mer än 25 år som gått sedan den första beskrivningen av klassiska metafyselesioner, och att den klassiska metafyselesionen, trots bristen på validering, har fått ett brett stöd, bland annat från American Academy of Pediatrics. Samtliga observationer som kännetecknar den typiska CML (dvs, kliniskt tyst lesion, avsaknad av blödning, kallus och periostreaktion) gav upphov till en stark misstanke om att CML inte hade något samband med trauma.

I motsats till Ayoub-artikeln har Kleinmans grupp (Perez-Rossello et al.) granskade retrospektivt de radiologiska och histopatologiska fynden av CML i en kohort av 46 på varandra följande spädbarnsdödsfall mellan 1984 och 2012, som hade remitterats av statens rättsmedicinska kontor för utvärdering av möjlig barnmisshandel (37). Trettiosex barn med histologiskt material från distala lårben identifierades och ytterligare inklusionskriterier bestod av att 1) rättsläkaren hade fastställt att en mordisk huvudskada hade inträffat, 2) minst en CML var tydlig på skelettundersökningen, 3) CML bekräftades vid obduktion och 4) frakturer som inte var CML förekom också. Nio spädbarn som uppfyllde kriterierna (medelålder 3,9 månader, åldersintervall 1-9 månader) identifierades. Två barnradiologer granskade oberoende av varandra skelettundersökningarna med avseende på rachitiska förändringar vid handleder och knän. En ensam ben- och mjukdelspatolog granskade det distala femorala histologiska materialet för rakitis. Resultatet var att inga radiografiska eller patologiska kännetecken för raketsjuka identifierades i kohorten. Deras resultat stödde inte uppfattningen att CML berodde på rakitis utan stärkte snarare uppfattningen att CML är en traumatisk skada som ofta förekommer hos fysiskt misshandlade spädbarn. Ett traumatiskt ursprung för CML i denna studie stöddes också av andra fynd som stämde överens med skada, inklusive trubbigt huvudtrauma och/eller intrakraniell blödning, blåmärken i ansiktet, frenulära revor och andra typer av frakturer.Ytterligare stöd erhölls av de sällsynta förekomsterna av liknande frakturer i andra traumatiska scenarier av iatrogent ursprung (t.ex, födelsetrauma, gjutning av klumpfot, insättning av en intravenös slang) som tidigare nämnts ovan, där frakturerna var resultatet av att extremiteten drogs och vreds (22-25). De konstaterade också att det radiologiska utseendet på CML skiljer sig från de metafysförändringar och frakturer som ses vid rakitis. Det måste dock noteras att trots en ökad prevalens av D-vitaminbrist är rachitiska förändringar och frakturer ovanliga (38-42). Förekomsten av multiplenon-CML-frakturer hos spädbarnen i Perez-Rossello et al:s serie togs som ytterligare bevis för att stödja trauma snarare än raketsjuka som orsak till CML:erna. De konstaterade att om det skulle accepteras att CML inte är traumatiskt utan snarare en manifestation av rakitis, så skulle det följa att CML hos barn beror på rakitis, men eftersom man inte lyckades identifiera rakitis i något fall i deras serie förpassades Ayoub et al:s påstående till inget annat än ogrundad spekulation. De drog slutsatsen att uppfattningen att CML inte är traumatiskt utan snarare en manifestation av rakitis saknar vetenskapligt stöd baserat på aktuell forskning och tidigare publicerade radiologiskt-patologiska studier av dödsfall som orsakats av barnmisshandel.

Jaffe menade att metafysfrakturer vid vitaminbristrakit är mycket ovanliga på grund av metafysens högre plasticitet till följd av den skyddande effekten av den onormala ökningen av omineraliserad osteoid som tillåter böjning av metafysen snarare än brott (43). I sin studie av frakturer hos spädbarn och småbarn med rakitis rapporterade Chapman et al. att metafysfrakturer hos rakitis inträffade mer mot diafysen, med ett utseende som tyder på kollaps till följd av axial belastning (44). Metafysfrakturerna liknade inte CML och förekom i närvaro av den karakteristiska rachitiska fransningen och kupningen av metafyserna.Även om Chapman et al. inte hittade ”chip”-frakturer eller frakturer med hinkhandtag, har andra rapporterat att diskreta metafysfragment kan följa med andra kännetecken på raketsjuka (45).

Thackeray et al. undersökte retrospektivt sambandet mellan CML och andra traumatiska skador i ett stort dataset av barn under 120 månaders ålder som radiologiskt undersökts för fysisk misshandel (38). Av dessa hade 100 (84 %) minst en ytterligare fraktur som inte var en CML-fraktur, 33 (27,7 %) hade en traumatisk hjärnskada, 43,7 % hade hudskador, 10,1 % hade buk- eller bröstkorgsskador och ytterligare 10,1 % hade orofaryngealskador. Totalt sett hade 95,8 % av barnen med CML minst en ytterligare skada och 25 % hade tre eller fler skadekategorier. Slutsatsen var att CML hos små barn är starkt förknippade med traumatiska skador. Om Ayoub et al. hävdar att CML är resultatet av en metabolisk bensjukdom är korrekt, kan man förvänta sig att den stora majoriteten av spädbarn med CML inte har andra traumatiska skador som inte är CML. Thackeray et al. kommenterade också att Ayoub et al. inte tillhandahöll några peer-reviewed originaldata till stöd för sitt påstående att CML berodde på skelettmissbildningar.