Artroskopia i Chirurgia Stawów, 2009; 5(1): 12-16 Arthroscopy and Joint Surgery, 2009; 5(1): 12-16 www.artroskopia.org Received: 2009.02.01 Accepted: 2009.03.02 Published: 2009.03.31 Anterior cruciate ligament reconstruction in children and adolescents Plastyka uszkodzenia więzadła krzyżowego przedniego u dzieci i młodzieży Ryszard Tomaszewski, Jacek Kler Department of Pediatric Traumatology and Orthopedy, Uppersilesian Centre of Child Health Silesian Medical University, Katowice, Poland Background: Material/Methods: Results: Conclusions: key words: słowa kluczowe: Summary Lesion of anterior cruciate ligament (ACL) in children and adolescents, occuring befor fussion of growth plate, is an important terapeutic problem. Surgical procedures, commonly used in ACL reconstuctions in adults, may provide a demage of growth plate and disturbances of bone growth in children. In this research authors present results of ACL reconstuctions made by Anderson s method in pediatric patients. From 01/12/2004 to 01/08/2007 authors performed reconstuctions of ACL in 5 children (3 boys and 2 girl). Mean age of operated patients was 13,5 (from 10.5 to 15). In all children ACL lesions were results of sport trauma during skiing (2), soccer (2), and judo (1). Patients were qualified to surgical treatment after clinical examination, which revealed an anteromedial instability of knee joint, and MR scanning, which confirmed ACL lesion. In all cases arthroscopic reconstruction of ACL by Anderson s method was performed. Tendon graft from semitentinosus muscle was used. The graft was fixed by tytan button, plate and suture. After operation knee joint was immobilised in ortesis with changable range of movements. Physical rehabilitation started from 2 nd day and lasted to 6 th months after surgery according to hospital protocol. All treated children came back to sport activity after 160 200 days (mean 180) after surgery. Clinical examination didn t reveal anteromedial instability of knee joint, however, in one case 10 contracture of knee was present and required prolonged rehabilitation. In authors opinion the Anderson s arthroscopic reconstruction of ACL is good and safe procedure in children and adolescents and has no influence on growth plate development. anterior cruciate ligament reconstruction children więzadło krzyżowe przednie rekonstrukcja dzieci 12 Full-text PDF: http://www.artroskopia.org/fulltxt.php?icid=887580 Word count: 1097/1068 Tables: Figures: 2 References: 11 Author s address: Adres autora: Jacek Kler, Katedra i Klinika Chirurgii Dziecięcej, Śląski Uniwersytet Medyczny, Oddział urazowo-ortopedyczny, Górnośląskie Centrum Zdrowia Dziecka, Medyków 16 Str., Katowice, Poland, e-mail: jkler@mtvk.pl
Arthroscopy and Joint Surgery, 2009; 5(1): 12-16 Tomaszewski R et al. Anterior cruciate ligament reconstruction in children WSTĘP Leczenie uszkodzenia więzadła krzyżowego przedniego u dzieci i młodzieży u których nie doszło do zamknięcia chrząstek wzrostowych,stanowi poważny problem terapeutyczny. Dotychczasowe techniki operacyjnej rekonstrukcji więzadła krzyżowego przedniego nie pozwalały na pominięcie chrząstki wzrostowej okolicy części dalszej kości udowej i bliższej kości piszczelowej, dlatego też często u tych pacjentów w leczeniu niestabilności przednio-przyśrodkowej stawu kolanowego wykonywano plastyki pozastawowe [1 3]. Rekonstrukcja więzadła krzyżowego przedniego z pominięciem chrząstek wzrostowych u dzieci i młodzieży jest technicznie trudnym zabiegiem. Dotychczas opublikowano niewielkie serie pacjentów leczonych tą techniką operacyjną, jednak wydaje się jest to technika operacyjna skuteczna i bezpieczna [1]. MATERIAŁ I METODY W pracy przedstawiono technikę operacyjna i wyniki leczenia uszkodzenia więzadła krzyżowego sposobem Andersona z użyciem ścięgna mięśnia półścięgnistego u pacjentów z niezamkniętymi chrząstkami wzrostowymi. Technika operacyjna [1] Ramie C skopii Rtg przygotowane jest przed zabiegiem Kończyna dolna operowana ułożona na podstawce artroskopowej, biodro w zgięciu około 20. Cięcie na wysokości przyczepu mięśni półścięgnistego i smukłego, pobranie i przygotowanie ścięgien jako podwójny przeszczep w sposób typowy. Artroskopowe przygotowanie okolic przyczepów więzadła krzyżowego przedniego na wysokości kości piszczelowej i udowej. Następnie po kontrolą skopii Rtg wprowadzenie drutu Kirchnera od strony bocznej kości udowej około ¼ dalszej i ¼ dolnej od linii Blumensaata projekcji bocznej Rtg i poniżej chrząstki wzrostowej nasady dalszej kości udowej. Wykonuje się cięcie długości około 2 cm po stronie kłykcia bocznego kości udowej na wysokości wprowadzonego drutu Kirchnera i przygotowuje się kanał udowy z użyciem wiertła kaniulowanego pod kontrolą artroskopii i skopii Rtg. Następnie wprowadza się drut Kirchnera powyżej chrząstki wzrostowej po stronie przyśrodkowej przynasady bliższej kości piszczelowej. Kanał piszczelowy rozwierca się pod kontrolą artroskopii i ewentualne skopii Rtg. Następnie przygotowuje się z użyciem płytki przeszczep ścięgien mięśni półścięgnistego i smukłego. Przeszczep piszczelowy zespala się z użyciem śruby lub guzika wprowadzonej poniżej chrząstki wzrostowej przy zgięciu stawu kolanowego o około 10. Dla wzmocnienia zespolenia przyszywa się przeczep do okostnej kości piszczelowej. Od 1/12/2004 do 1/8/2007 na oddziale urazowo-ortopedycznym Kliniki chirurgii dziecięcej GCZD w Katowicach operowano 5 pacjentów, u których wykonano artroskopową plastykę więzadła krzyżowego przedniego sp. Andersona. Średni wiek pacjentów wynosił 13,5 roku (10,5 15), 3 chłopców i 2 dziewczyny.u wszystkich chorych uszkodzenie więzadła krzyżowego przedniego nastąpiło w wyniku urazu sportowego (2 narciarstwo alpejskie, 2 piłka nożna, 1 judo). Pacjenci do zabiegu operacyjnego kwalifikowani byli na podstawie badania klinicznego, RM stawu kolanowego, nawracających pomimo zastosowanego leczenia rehabilitacyj- BACKGROUND The tear of anterior cruciate ligament (ACL) in children and adolescents, occurring before fusion of growth plate, is an important therapeutic problem.surgical procedures,commonly used in ACL reconstructions in adults, may provide a damage TO A growth plate and disturbances of bone growth in children. Therefore the extra-articular or modified physeal sparing procedures were used in the treatment of antero-medial instability in children [1 3]. Transepiphyseal replacement of the ACL is a technically demanding procedure with A small margin for error therefore it should be attempted by accomplished knee surgeons. The preliminary results in small series,however,demonstrate that this surgical technique can be performed in prepubescent patients with efficacy and relative safety [1]. MATERIAL AND METHODS The results of the ACL plasty by the Anderson technique using the hamstring graft in pediatric patients is presented. Surgical technique [1] The injured lower limb is placed in an arthroscopic leg holder with the hip fixed to 20 to facilitate C-arm fluoroscopic visualization of the knee in the lateral plane. An oblique incision is made over the semitendinosus and gracilis tendons, which are dissected free, transected at the musculotendinous junction with the use of a standard tendonstripper. The arthroscope is inserted and the debris in the intercondylar notch is removed. The point of the guidewire is placed over the lateral femoral condyle. This point is approximately one-fourth of the distance from posterior to anterior along Blumenstat s line and one-fourth of the distance down from Blumenstat s line. A 2-cm lateral incision is made at this point. The c-arm and the arthroscopy are used to visualize the entry point. The guide-wire is then drilled into the tibial epiphysis under fluoroscopic imaging and arthroscopy. Then the hamstring tendon graft is prepared by using the endobutton. The tendons and endobutton are pulled up through the tibia and femur.with the knee in 10 of flexion the hamstring graft is secured distally by a screw or button and periosteal suture. From the 2004/12/01 to the 2007/08/01 ACL plasty by Anderson technique using the hamstring graft in 5 children were performed. The mean age of operated patients was 13,5 (10,5 15), (3 boys and 2 girls). In all children s ACL tear was a result of sport trauma during skiing (2), soccer [2], and judo [1].Patients were qualified to A surgical procedure after clinical examination,which revealed an antero-medial knee instability and MRI which confirmed ACL tear. The arthroscopy was used in 2 patients before the ACL plasty and one meniscal tear was repaired. The ACL plasty procedure was done using hamstring graft, endobutton, arthroscopy and fluoroscopic imaging (Figures 1,2). After the procedure the knee was immobilized in orthosis with a changeable range of movements. Rehabilitation started from 1 day post-op. and lasted to 6 months after the procedure according to hospital protocol. 13
Artroskopia i Chirurgia Stawów, 2009; 5(1): 12-16 Tomaszewski R. i wsp. Plastyka uszkodzenia więzadła krzyżowego przedniego Rycina 1. Stan po rekonstrukcji ACL zdjęcie A-P. Figure1. X-ray after ACL reconstruction anteroposteral. nego skręceń przednio-przyśrodkowych stawu kolanowego. U dwóch pacjentów wykonano artroskopię stawu kolanowego przed rekonstrukcją ACL,u jednego z pacjentów stwierdzono uszkodzenie łąkotki przyśrodkowej, które zostało zaopatrzone w trakcie zabiegu. Zabieg operacyjny przeprowadzano z użyciem artroskopii i śródoperacyjnej skopii RTG (Ryciny 1, 2), ścięgno mięśnia półścięgnistego użytego do plastyki kolana zespalano za pomocą tytanowego guzika, płytki oraz nici chirurgicznych. Po zabiegu staw kolanowy unieruchomiony był w ortezie z regulowanym kątem zgięcia i wyprostu. Fizykoterapię i rehabilitację rozpoczynano w 1 dobie po zabiegu operacyjnym, i prowadzono przez okres 6 miesięcy. WYNIKI Czas obserwacji pacjentów po zabiegu wynosi 2,6 lat [1 4,1]. Wszyscy pacjenci po średnio 170 dniach (160 240) powrócili do czynnego uprawiania sportu(narciarstwo alpejskie, piłka nożna, judo),bez cech niestabilności przednio-przyśrodkowej stawu kolanowego. W badaniu klinicznym6 miesięcy po zabiegu nie stwierdzono objawu Lachmana. U jednego pacjenta utrzymywał się przykurcz zgięciowy stawu kolanowego około 10, który ustąpił po zastosowaniu mobilizacji stawu kolanowego w 5 miesiącu po zabiegu operacyjnym. Wyniki leczenia 12 miesięcy po zabiegu operacyjnym wg International Knee Documentation Committee(IKDC) wynosiły 90±10. DYSKUSJA Pourazowych krwiakom stawu kolanowego towarzyszy 10 65% uszkodzeń ACL [4]. Uszkodzenia ACL u dzieci i młodzieży Rycina 2. Stan po rekonstrukcji ACL zdjęcie boczne. Figure 2. X-ray after ACL reconstruction lateral. RESULT The follow-up at mean was 2,6 years (1 4.1).All treated children came back to sport activity after mean 170 days (160 240).Clinical examination 6 months after the procedure didn t reveal any antero-medial knee instability. However, in one case 10 knee contracture was present and required prolonged rehabilitation. The mean score on the International Knee Documentation Committee(IKDC) was 90±10. DISCUSSION In clinical series of immature patients with acute traumatic hemarthrosis of the knee, the prevalence of anterior cruci- 14
Arthroscopy and Joint Surgery, 2009; 5(1): 12-16 Tomaszewski R et al. Anterior cruciate ligament reconstruction in children z niezamkniętymi chrząstkami wzrostowymi są w ostatnim czasie coraz częściej rozpoznawane, jest to prawdopodobnie spowodowane lepszą diagnostyką urazów stawu kolanowego [1 3,5,6]. Chociaż u dzieci przy urazach więzadła krzyżowego dochodzi przede wszystkim do złamań awulsyjnych wyniosłości międykłykciowej kości piszczelowej, ponieważ więzadło krzyżowe ma większą wytrzymałość mechaniczną niż nasada kości [6]. Należy także zwrócić uwagę że złamania te dotyczą piszczeli, natomiast awulsyjne złamania przyczepu udowego należą do rzadkości. W uszkodzeniach ACL u dzieci czasami dochodzi także do złamań chrzęstnych niewidocznych w Rtg [7]. Uszkodzenie pourazowe sportowe ACL u dzieci i młodzieży zdarza się 4 6 razy częściej u dziewcząt niż u chłopców i dotyczy najczęściej sportów bezkontaktowych, jednak w których dochodzi do zmiany tempa biegu i rotacji stawu kolanowego [3,5,6]. Kwalifikacja pacjentów do leczenia operacyjnego powinna być poprzedzona rehabilitacją celem próby osiągnięcia stabilności przednio-przyśrodkowej stawu kolanowego. Dopiero tylko dzieci czynnie uprawiające sport i u których utrzymują się objawy niestabilności stawu kolanowego powinny być kwalifikowane do leczenia operacyjnego [7].Warto zwrócić uwagę na programy rehabilitacyjne które mają na celu zapobieganie urazom ACL u dzieci w czasie uprawiania sportu [1,3,8]. Wskazaniem do wykonania zabiegu plastyki ACL z pominięciem chrząstek wzrostowych jest rozwój dziecka oceniany według skali Tannera na 1,2 lub 3, natomiast dzieci oceniane na 4 wg Tannera mogą być operowane techniką operacyjną stosowana u osób dorosłych [5]. Przeciwwskazania do wykonania plastyki ACL są powszechnie znane, natomiast u dzieci szczególnym przeciwwskazaniem jest to brak logicznego kontaktu z pacjentem, który jest niezbędny do postępowania pooperacyjnego, a szczególnie rehabilitacji i utrzymania unieruchomienia stawu kolanowego [3,5,8]. Do wykonania przeszczepu ALC u dzieci używa się ścięgien mięsni półścięgnistego, smukłego, powięź szeroką, a także więzadła właściwego rzepki, jednak w tym przypadku pobiera się okostną zamiast kości z rzepki i okolicy guzowatości kości piszczelowej [9]. Wyniki leczenia operacyjnego z użyciem więzadła właściwego rzepki i ścięgien mięśni półścięgnistego oraz smukłego są bardzo zbliżone, jakkolwiek brak jest w literaturze dużych serii operowanych dzieci. Do zespolenia można użyć implantów tytanowych lub samowchłanialnych [1,3,5,10,11].Wydaje się że technika zespolenia przeszczepu nie ma dużego znaczenia i zależy przede wszystkim od doświadczenia chirurga [1]. Plastyka ALC z pominięciem chrząstek wzrostowych zapobiega powstawaniu deformacji przeprostu, koślawości, szpotawości lub skrótu kości piszczelowej i udowej. Niektórzy autorzy [5,9] przedstawiają wyniki po wykonaniu plastyk ACL u dzieci w skali Tannera 1,2,3 przeprowadzonych w sposób typowy, a więc bez ominięcia chrząstek wzrostowych. Wyniki tych zabiegów są bardzo zróżnicowane jeśli chodzi o okres pooperacyjny i powstające deformacje kończyny operowanej [2]. Innym problem jest wpływ wzrostu dziecka na długość i grubość przeszczepu ACL i tym samym wpływ na oś kończyny. [8].Jednak brak jest bibliografii dotyczącej tego problemu. Powikłania po zabiegu plastyki ACL u dzieci stanowią około 3%,powtórnego uszkodzenia przeszczepu ACL, co stanowi niewielki odsetek operowanych pacjentów. Prawdopodobnie u dzieci dochodzi do lepszej regeneracji przeszczepu ACL oraz ze wzrostem dziecka dochodzi do korekcji ustawienia przeszczepu ACL w kanałach kostnych [1,3,5,6]. ate ligament injury was reported to be 10% to 65% [4]. The tear of anterior cruciate ligament (ACL) in children and adolescents, occurring before fusion of growth plate are more frequently recovered in recent years [1 3,5,6].However, the rupture of ACL is rarely seen in children because the ligament is stronger than the physes during childhood, meaning that trauma to the knee will more likely result in a physeal fracture [6].Although there have been avulsion fractures of the tibial eminence but they are more frequent than femoral origin of the ACL. It is also known that cartilaginous avulsion OF fractures of the tibial eminence can occur but very rare [7].Traumatic ACL injuries are four to six times more common in female athletes than in male athletes and the majority occur in association with noncontact activities during sudden deceleration when running, changing direction, or landing from a jump [3,5,6]. Patients with ACL tears who experience recurrent clinical symptoms of knee instability despite the application of supervised rehabilitation program or bracing are candidates for the reconstruction of the ACL [7]. Typically, candidates for ACL reconstruction have a history of episodes of knee antero-medial instability during high-level sport activities,and physical findings consistent with ACL rupture (the Lachman and pivot shift test), and diagnostic imaging (MRI) that confirms the presence of an ACL tear [1,3,8].The program to reduce the incidence of noncontact ACL injuries was put on in the knee ligament injury prevention program (KLIP) to prevent the ACL ruptures [7].The surgical indication for transepiphyseal replacement of the ACL was the growth in Tanner stage 1,2,3, but the Tanner 4 children could be treated by adult-type reconstruction [5].The contraindication for ACL reconstruction are well known, but in children the specific contraindication is low intellectual level, indispensable for postoperative treatment. Numerous authors have described successful reconstruction of the ACL with using a myriad of donor autograft (patellar, hamstring, or quadriceps) and allograft (Achilles, patellar hamstring, or tibialis anterior tendons) [5,6,8].In children patellar tendon is used with periosteum of patella and tibial tuberosity [9]. The results of the ACL reconstruction with patellar tendon and hamstrings are the same, and in bibliography no important series of children treated with ACL plasty were presented. The titan or resorb endobutton or screws in series present the same results and it seems that using the type of fixation depends on a surgeon s experience[1,3,4,10,11]. Transepiphyseal replacement of the anterior cruciate ligament seems to prevent the knee growth deformations like varus,valgus,recurvatum or shortening. Some authors present the results of the transphyseal reconstruction of ACL in prepubescent children with Tanner score 1,2,3, but it is a small series with very different results [5,9]. Another problem appearing in ACL reconstruction in children is lengthening of the graft with growth, but the bibliography about this changes and is very poor [4].The rate of complication after ACL reconstruction in children is low, only 3% patients need the revision [1,3,5,6].Probably children have the better graft s regenerations than adults. 15
Artroskopia i Chirurgia Stawów, 2009; 5(1): 12-16 Tomaszewski R. i wsp. Plastyka uszkodzenia więzadła krzyżowego przedniego WNIOSKI Artroskopowa rekonstrukcja uszkodzenia więzadła krzyżowego przedniego sposobem Andersona jest metoda godną polecenia w leczeniu niestabilności przednio-przyśrodkowego stawu kolanowego u pacjentów z niezamkniętymi chrząstkami wzrostowymi, obarczoną niewielkim odsetkiem powikłań i dająca dobry wynik kliniczny. Wydaje się jednak że konieczna jest wieloletnia obserwacja tych pacjentów, aby ocenić wyniki leczenia. Warto zwrócić uwagę, że brak jest nadal algorytmów postępowania leczniczego u dzieci po uszkodzeniu ACL. PIŚMIENNICTWO: 1. Anderson AF: MD Transepiphyseal Replacement of the Anterior Cruciate Ligament Using Quadruple Hamstring Grafts in Skeletally Immature Patients. J Bone Joint Surg, 2004; 86-A: 201 9 2. Liddle AD, Imbuldeniya AM, Hunt DM: Transphyseal reconstruction of the atnerior cruciate of the anterior cruciate ligament in prepubescent children. J Bone Joint Surg, 2008; 90: 1317 22 3. Bollen S, Pease F, Ehrenraich A et al: Changes in the four-strand hamstring graft in anterior cruciate ligament reconstruction in the skeletally immature knee. J Bone Joint Surg, 2008; 90: 455 59 4. Kocher MS, Jeremy T et al: Transphyseal Anterior Cruciate Ligament Reconstruction in Skeletally Immature Pubescent Adolescents. J Bone Joint Surg, 2007; 89: 2632 39 5. Williams RJ III, Hyman J et al: Anterior Cruciate Ligament with a Four Strand Hamstring Tendon Autograft. J Bone Joint Surg, 2005; 87-A: 57 66 CONCLUSIONS Transepiphyseal replacement of the ACL is a good and safe method of treatment the antero-medial knee instability in prepubescent patients. But it seems that long observations are needed. Also the standards of treatment of ACL rupture in children is required. REFERENCES: 6. Kawate K, Fujisawa Y, Yajima H et al: Avulsion of the Cartilaginous Femoral Origin of the Anterior Cruciate Ligament In a Three-Year-Old Child. J Bone Joint Surg, 2004; 86-A: 1787 92 7. Sucato DJ, Kim Y-J: Whats New in Pediatric Orthopaeics. J Bone Joint Surg, 2007; 89: 1141 50 8. Ross G, Gregory P, DeConciliis Pa-C et al: Ewaluation and Treatment of Acute Posterolateral Corner/Anterior Cruciate Ligament Injuries of The Knee. J Bone Joint Surg, 2004; 86-A: 2 7 9. Aglietti P, Giron F, MD, Buzzi R et al: Anterrior Cruciate Ligament Reconstruction: Bone Patellar Tendon_Bone Compared With Double Semitendinosus and Gracilis Tendon Grafts. J Bone Joint Surg, 2004; 86-A: 2143 55 10. Tallay A, Lim MH, Morris HG: Living related donor allograft for revision anterior cruciate ligament reconstruction in a child: a case report. Knee, 2008; 15(5): 407 10 11. Seil R, Pape D, Kohn D: The risk of growth changes during transphyseal drilling in sheep with open physes. J Bone Joint Surg, 2008; 90: 824 33 16