Besonderheiten bei Wirbelsäulenverletzungen im Kindesalter

Die verhältnismäßig selten vorkommenden Wirbelsäulenverletzungen bei Kindern sollten bei adäquatem Trauma nicht unerkannt bleiben. Ätiologisch besteht ein wichtiger Zusammenhang zwischen dem Alter des Kindes und dem Verletzungsmuster. Hier sind insbesonders die Anatomie und Biomechanik des wachsenden Achsenskelettes zu beachten, um altersspezifische radiomorphologische Besonderheiten nicht fehlzuinterpretieren. Das hohe Remodellierungspotenzial im Kindesalter erlaubt meist ein konservatives Therapieregime.

Ätiologie

Die Ursachen kindlicher Wirbelsäulenverletzungen sind vielfältig und je nach Alter des Kindes unterschiedlich. So sind es bei unter zweijährigen Kindern primär Geburtstraumen. Bei schwierigen Geburten und Zangengeburten kann es aufgrund des muskulär noch schwachen Nackens und der hohen Elastizität durch die einwirkenden Kräfte auf die Halswirbelsäule (HWS) zur Rückenmarksverletzung bis hin zum Querschnitt kommen.¹

Wirbelsäulen- und Rückenmarksverletzungen als Folge von Kindesmisshandlung kommen bei Säuglingen und Kleinkindern vor.² Das „battered child syndrom“ oder das „whiplash shaken infant syndrome“ sind traurige Beispiele dafür. Bei entsprechendem Verdacht sollte die Wirbelsäule unbedingt bildgebend abgeklärt werden.

Mit zunehmendem Alter ereignen sich die Unfälle im häuslichen Bereich durch Stürze und im Straßenverkehr als passive Verkehrsteilnehmer, im Verlauf dann bei Sport-, Schul- und Freizeitaktivitäten.³

Die HWS ist die am häufigsten betroffene Region. Grundsätzlich gilt: Je jünger das Individuum ist, umso kranialer finden sich zumeist die Verletzungen.⁴ Dies ist auf die besonderen Proportionen des Kindes mit verhältnismäßig großem Kopf und die noch unterentwickelte Halsmuskulatur zurückzuführen. Die anfälligste Region bei Kindern ist im Bereich des Hauptdrehpunktes C2/C3.⁵ Bei älteren Individuen verlagert sich der Drehpunkt auf C5/C6. Sind es beim Kleinkind meist ligamentäre Verletzungen, so treten mit zunehmendem Alter immer häufiger knöcherne Schädigungen auf.⁶

Bei der Begriffsdefinition „Kind“ müssen diverse Kriterien beachtet werden, um die möglichen entstandenen Verletzungen zu verstehen. Neben dem Lebensalter und der Körpergröße spielen besonders die körperliche Reife und die Skelettreife eine wichtige Rolle. Das Verständnis der anatomischen Entwicklung und der Biomechanik des wachsenden Achsenorgans ist unabdingbar. Dies vor allem auch, um post-traumatische Veränderungen von physiologischen Befunden unterscheiden zu können. Radiomorphologische altersspezifische Besonderheiten mit individuellen Variationen der etwa 130 Wachstumsfu-gen, Ossifikationszentren und möglichen segmentalen Spezifika dürfen nicht fehlinterpretiert werden.⁷

Anatomische Grundlagen

Das Achsenskelett wächst bis zum 5.Lebensjahr verhältnismäßig rasch, dann tritt eine signifikante Verlangsamung des Wachstums bis zur Pubertät ein. Anschließend kommt es neuerlich zu einem deutlichen Schub bis zum Wachstumsabschluss.⁸

Durch die enchondrale Ossifikation der Wirbelkörper und der Endplattenfugen wird das Längenwachstum gesteuert. Das Breiten- und Tiefenwachstum der Wirbelbögen und ihrer Fortsätze erfolgt durch perichondrale/appositionelle Ossifikation.⁹

Unter den sogenannten neurozentralen Synchondrosen versteht man die bindegewebige/knorpelige Verbindung zwischen Wirbelkörper und Wirbelbogen, die unterschiedliche Fusionsgrenzen aufweisen. Bis dahin gelten diese als mechanische Schwachstelle. Zwei weitere mechanische Schwachpunkte sind die Ossifikationszonen der Endplatten und die intervertebralen Bandverbindungen.

Beim Heranwachsenden sind gemäß den Anforderungen Flexibilität und Widerstandsfähigkeit der Wirbelkörper und Bandscheiben noch relativ hoch. Die Knorpel-Knochen-Relation verschiebt sich im Verlauf des Wachstums zugunsten der knöchernen Elemente, was für entsprechende Festigkeit sorgt.

Um das 12. Lebenjahr bilden sich die knöchernen Ringapophysen an den Endplatten, sie verschmelzen manchmal erst um das 25. Lebensjahr.¹⁰ Die Ringapophysen dienen der Bandscheibe als Verankerung, sie tragen nicht zum Längenwachstum bei. Unterschiedliche Fusionsgrenzen können mit Frakturen verwechselt werden, so wie auch die typische keilförmige Wirbelbildung bis um das 8. Lebensjahr.¹¹

Wie bei den Röhrenknochen gibt es auch beim wachsenden Achsenorgan ein hohes Remodellierungspotenzial, sodass in den allermeisten Fällen eine konservative Behandlung von Verletzungen erfolgen kann.

Biomechanik, Pathomechanismus

Wirbelsäulenverletzungen im Wachstumsalter treten fast ausschließlich im Rahmen von Hochrasanztraumata auf. Es spielen verschiedene Pathomechanismen eine Rolle, wobei die Kompressionsverlet-zung führend ist. Häufig sind es Kombinationen aus mehreren Mechanismen zum Zeitpunkt des einwirkenden Traumas.

Die vulnerablen Epiphysenfugen können bei speziellen Verletzungen den Fugenschluss vorzeitig einleiten und so das Wachstum nachhaltig beeinträchtigen. Prognostisch ungünstige segmentale Achsenfehlstellungen sind die Folge. Die mächtigen Bandscheiben und dicken kartilaginären Endplatten gewährleisten hohe Widerstandsfähigkeit gegen Kompressionskräfte, jedoch birgt die osteochondrale Übergangszone an den Endplatten eine Vulnerabilität gegenüber übermäßigen Distraktions- und Scherkräften.¹²

Die Summe aus den hohen elastischen Bindegewebselementen erlaubt beim Kleinkind eine longitudinale Dehnung der Wirbelsäule von bis zu 5cm ohne strukturell nachweisbare Schädigung. Die Widerstandsfähigkeit des Rückenmarkes ist allerdings viel geringer, sodass es bei zu hohen Zugbelastungen zu schwerwiegenden Schäden des Marks kommen kann. Diese Verletzung wird als SCIWORA-Syndrom („spinal cord injury without radiographic abnormalities“) bezeichnet.¹³ Häufiger als beim Erwachsenen gehen kindliche Wirbelsäulenverletzungen mit schwerwiegenden Begleitverletzungen, neurologischen Komplikationen und einer höheren Mortalität einher. Neurologische Begleitverletzungen werden insbesondere bei HWS-Verletzungen beschrieben.¹⁴

Nicht selten finden sich Schädigungen in mehreren Etagen und Abschnitten der Wirbelsäule. So müssen bei Nachweis einer Wirbelverletzung stets weitere und insbesondere benachbarte Läsionen ausgeschlossen werden.

Pathomorphologie

HWS-Kopfgelenke C0–C2

Eine direkte axiale Stauchung oder eine Scherbelastung bei massiver Dezeleration kann zu einer Fraktur der Okzipitalkondylen (C0) führen. Klinische Symptome sind häufig subokzipitaler Kopfschmerz, radikulärer Hinterhauptsschmerz, Haltungsinsuffizienz des Kopfes und Hirnnervenausfälle. Neben einer CT sollte auch ein MRI zur Beurteilung der kraniozervikalen Bänder sowie der Aa. vertebrales durchge-führt werden. Letztere sind in bis zu 25,5% mitverletzt. Eine operative Indikation ist äußerst selten gegeben.

Atlanto-okzipitale Dislokation (AOD)

Eine AOD ist Folge einer extremen Dezeleration mit Translations- und/oder Rotationskomponente. Dabei kommt es zu einer subtotalen oder kompletten Zerreißung der kraniozervikalen Bänder. Bei Überlebenden sind häufig schwere Myelonverletzungen zu verzeichnen. Diese reichen von Quadriplegie bis hin zum kompletten Ausfall der peripheren neurologischen Funktionen. Die rasche Reposition und Retention ohne weitere Distraktion sind angezeigt.

Atlasfraktur (C1)

C1-Frakturen treten im Kindesalter am ehesten in Kombination mit anderen Verletzungen der oberen HWS auf. Durch axiale Stauchung sind zumeist die vulnerablen Synchondrosen beteiligt. Klinisch präsentieren sich die Patienten mit subokzipitalem Kopfschmerz, Bewegungseinschränkung, Tortikollis und evtl. neurologischen Auffälligkeiten. Differenzialdiagnostisch sollte in jedem Fall auch an eine kongenitale Fehlbildung, wie unvollständige Bogenschlüsse, gedacht werden.

Atlanto-axiale Dislokation (AAD)

Der atlanto-axiale Gelenkkomplex besteht aus 2 kombinierten Drehgelenken mit dem Dens als Rotationszentrum. Die AAD kann rein ligamentär sein, liegt jedoch eine begleitende Densfraktur vor, ist dies als osteoligamentäre Instabilität zu werten. Die Einteilung erfolgt nach der Instabilitätsrichtung. Am häufigsten tritt die ventrale Dislokation mit erweitertem atlantodentalem Abstand als Hinweis auf Ruptur des Lig. transversum atlantis auf. Bei Kindern gilt ein Wert >5mm als pathologisch. Zur Diagnosesicherung muss im Kindes- und Jugendalter differenzialdiagnostisch immer auch an entzündliche Prozesse im oberen Halsbereich gedacht werden.

Densfraktur (C2)

Der Dens frakturiert meist durch Sturz auf den Kopf im Sinne eines Flexions- oder Translationsmechanismus. Dabei ist meist die subdentale Synchondrose als mechanische Prädisposition betroffen. Solange die Ossifikation noch nicht abgeschlossen ist, spricht man von einer synchondralen Fraktur. Diese wird in Typ I–III nach Rusin et al. (2015) klassifiziert. Die neurozentralen Synchondrosen zu den Wirbelbögen oder den Corpus axis können in seltenen Fällen zusätzlich betroffen sein.

Bei der Densfraktur wird zwischen typischer und atypischer Fraktur unterschieden. Erstere tritt beispielsweise im Rahmen einer Inklinationsverletzung mit Verschiebung des Dens in Relation zum Korpus von C2 auf. Dies wird als subtotale Synchondrosenlösung bezeichnet. Bei der atypischen Fraktur bleibt die Synchondrose intakt und der Dens bricht auf Höhe des Korpus C2. Dies entspricht einer osteochondralen Lösung im Segment C2/C3.

Traumatische Spondylolysen/Spondylolisthesen sind beim Kind meist Folge von starken Flexions- oder Extensionskräften bei Verkehrsunfällen.

Die physiologische Pseudosubluxation C2/C3 darf nicht fehlinterpretiert werden. Sie ist auf die noch nahezu horizontal angelegten Gelenkflächen zurückzuführen. Im Zweifel sind Funktionsaufnahmen zur Differenzierung angeraten. Sollte in maximal möglicher Reklination die Fehlstellung weiter bestehen, gilt dies als Hinweis auf eine traumatische Flexionssubluxation.

Subaxiale Wirbelsäule (C3–C7) und Brust-/Lendenwirbelsäule

Verletzungen der subaxialen Wirbelsäule sowie reine Kompressionsverletzungen treten eher bei älteren Kindern und Jugendlichen auf. Nach dem 8. Lebensjahr verlagert sich der Hauptdrehpunkt auf C5/C6, gleich wie beim Erwachsenen. Somit stehen bis zum 8. Lebensjahr Verletzungen an mechanischen Schwachpunkten, wie den osteokartilaginären Übergangszonen und intervertebralen Bandverbindungen, im Vordergrund. Vor allem bei Distraktions- und Scherbelastungen werden die vulnerablen Ossifikationszonen in Mitleidenschaft gezogen und die Endplatte kann sich von der Wachstumszone ablösen.

Im Bereich der Brust- und Lendenwirbelsäule führt meist die Kombination aus Kompressions- und Flexionskräften zu entsprechenden Verletzungen. In bis zu 70% der Fälle kommt es zu Wirbelkörperserien- oder Mehretagenfrakturen. Insbesondere der thorakolumbale Übergang ist am häufigsten betroffen.

Zwar ist bei den Kompressionsverletzungen (Typ A nach AOSpine) meist keine operative Intervention nötig, das Ausmaß der Wachstumsfugenverletzung mit möglichem vorzeitigem und/oder asymmetri-schem Fugenschluss und daraus resultierendem Fehlwachstum muss aber bedacht werden. Dies ist ähnlich wie bei der prognostischen Beurteilung von Fugenverletzungen bei Röhrenknochen. Bei Kindern <8 Jahren gilt gleichermaßen die Klassifikation nach Salter/Harris, ab dem 8.Lebensjahr wird nach Takata/Epstein klassifiziert. Die AOSpine-Klassifikation kann schon ab dem 12. Lebensjahr angewendet werden. Bei den Typ-A-Verletzungen setzt sich die axiale Belastung erst auf den Diskus und die dicken knorpeligen Endplatten fort, im Verlauf dann auf den Wirbelkörper. Die Bandscheibe selbst bleibt meist intakt, strukturelle Schäden entstehen eher an den Endplatten und an den Wirbelkörpern selbst. Die Impressionsspaltfraktur oder inkomplette Berstungsfraktur bedingt einen Bruch der Endplatte und Diskusgewebe wird in die Wirbelkörperspongiosa eingepresst. Es kann ein Bild wie bei Schmorl-Knötchen entstehen.

Kompressionsbedingte isolierte Diskusverletzungen, wie Bandscheibenvorfälle, werden mit Ausnahme der kombinierten Diskus-Ringapophysen-Läsionen des Adoleszenten beim Kind so gut wie nie beobachtet.¹⁵

Distraktionsverletzungen (Typ B nach AO) im Sinne einer Hyperextension oder Hyperflexion können zu traumatischen Spondylolysen durch Fraktur der Interartikularportion führen. Vor dem 6. Lebensjahr sind die neurozentralen Synchondrosen zwischen Wirbelkörper und -bogen sehr verletzlich. Führendes Verletzungsmuster ist die Ablösung des Diskus mit der anhaftenden knorpeligen Endplatte vom Wirbelkörper. Dies entspricht einer typischen Fugenfraktur an Röhrenknochen.

Zu Typ-C-Verletzungen kommt es durch massive Krafteinwirkung und Zerstörung der rotationssichernden Elemente. Dazu zählen die Bandscheiben, intervertebrale Bandverbindungen, Quer- und/oder Gelenkfortsätze. Man spricht von einer multidirektionalen Instabilität mit meist schwerwiegenden Begleitverletzungen.

Spezielle Verletzungsformen

Komplette Lösung der Epiphysenplatte in der Wachstumszone

Nach Flexions-/Distraktionsverletzungen kann es zur Fraktur der knorpeligen Wirbelkörperendplatte und der Wachstumsfuge und somit zur osteokartilaginären Ablösung der Endplatte in der Wachs-tumszone kommen. Dies betrifft vorwiegend die kaudalen Endplatten an der unteren HWS und oberen BWS.

Abbruch der vorderen unteren Wirbelkörperkante

Dies ist meist Folge einer Kompressionsverletzung im Sinne einer Salter-Harris-Typ-III-Verletzung.

Fraktur der knöchernen Wirbelkörperrandleiste

Die als Apophysenring bezeichnete Wirbelkörperrandleiste im Bereich der Grund- und Deckplatte kann entsprechend einer Wachstumsfugenfraktur nach rezidivierenden Mikrotraumen oder einem heftigen Monotrauma frakturieren. Diese ringförmige Apophyse spielt eine wesentliche Rolle bei der Verankerung des Anulus fibrosus. Sie trägt nicht zum Wirbelkörperwachstum bei.

Fraktur knorpeliger Zwischenzonen

Die Synchondrosen als knorpelige Zwischenzonen stellen eine Wachstumszone und gleichzeitig einen mechanischen Schwachpunkt dar. Eine typische Prädilektionsstelle ist der 2. Halswirbel, die Fraktur kann jedoch an allen Wirbeln vorkommen.

SCIWORA („spinal cord injury without radiographic abnormalities“)

Die Verletzung ist durch ein neurologisches Defizit unterschiedlichen Ausprägungsgrads ohne röntgenologische Zeichen einer Fraktur oder diskoligamentäre Instabilität gekennzeichnet.¹⁶ Das MRT zeigt im besten Fall ödematöse Veränderungen und Hämatome, kann aber auch unauffällig sein. Das SCIWORA-Syndrom kann auch verzögert, teilweise erst nach Tagen bis Wochen post Trauma auftreten.

Ausführliche und detaillierte Informationen zu diesem Thema sind auf e.Medpedia von SpringerMedizin zu finden.

Literatur: