Anatomie vazů hlezenního kloubu v prenatálním období a její význam v klinické praxi

Anatomy of ligaments of the prenatal ankle joint and its clinical relevance

Introduction:
The aim of our study was to examine the anatomy of the ligamentous apparatus of the ankle joint in a growing skeleton. We have focused especially on the relation between the distal tibial and fibular physes and insertion of the ligaments.

Material and method:
An autopsy of six ankle joints in stillborns of ages between 32 to 35 weeks of gestation was performed. In none of them nor orthopaedic nor neurological lesions were apparent.

Results:
All ligaments in all six dissected stillborn joints had already been fully developed prenatally and corresponded to the adult ligamentous apparatus. All but one ligaments were attached at the distal tibial and fibular epiphysis distally to the physis. The only exception was the interosseous tibiofibular ligament – a strengthened distal part of the interosseous membrane, which was stretched between the distal tibial and fibular metaphyses just above the physis.

Discussion:
Until now, all studies regarding the development of the growing ankle joint in the literature have dealt with the successive ossification only and the ligamentous apparatus has been concerned just marginally. The relation between the skeleton, ligaments and physis has not been mentioned at all. We have demonstrated that the ligamentous anatomy of the growing and adult ankle joint is identical. The relation between the insertion of the ligament and the distal tibial or fibular physis has its clinical relevance in understanding the etiopathogenesis and treatment of the physeal and/or epiphyseal injuries to this region.

Key words:
ankle joint, child, growth plate, physeal injuries, anatomy, ligaments of the ankle joint.

Autoři: Tomáš Pešl ¹; Ondřej Naňka ²; Petr Havránek ¹
Působiště autorů: Dept. of Pediatric and Trauma Surgery, 3rd Faculty of Medicine, Charles University in Prague and Thomayer Teaching Hospital, Prague ¹; Klinika dětské chirurgie a traumatologie 3. LF UK a FTN ¹; Charles University in Prague, 1st Faculty of Medicine, Institute of Anatomy ²; Univerzita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta, Anatomický ústav ²
Vyšlo v časopise: Úraz chir. 18., 2010, č.3

Souhrn

Úvod:
Práce je zaměřena na anatomické uspořádání vazového aparátu hlezna v prenatálním období, zejména na vztah úponů jednotlivých vazů k distální růstové ploténce tibie a fibuly.

Metoda a materiál:
Provedli jsme anatomickou pitvu šesti hlezenních kloubů mrtvě narozených ve věku od 32. do 35. týdne gestace. Žádné z nich neměly zjevné ortopedické ani neurologické vady dolní končetiny.

Výsledky:
Všechny vazy byly vyvinuty již prenatálně, tedy v období od 32. týdne a plně svým tvarem odpovídaly vazům hlezna dospělého jedince. Lig. tibiofibulare ant. a lig. tibiofibulare post. se upínaly na distální epifýzu tibie a fibuly, tedy vždy distálně od růstové ploténky. Lig. deltoideum a všechny tři části fibulárního kolaterálního vazu na tibii a fibule začínaly na distální epifýze příslušné kosti. Pouze lig. tibiofibulare interosseum se upínalo do oblasti distální metafýzy tibie i fibuly, a to těsně nad oběma fýzami.

Diskuze:
Dosavadní studie týkající se rostoucího hlezna studovaly především osifikaci jeho skeletu. Vazovým aparátem se zabývaly pouze okrajově a vzájemnému vztahu skeletu, růstové ploténky a vazů se nevěnovaly vůbec. Naše pitevní nálezy prokázaly, že vazy hlezenního kloubu jsou zcela vyvinuty již prenatálně a novorozenecké hlezno je strukturálně uspořádáno identicky s hleznem dospělých. Znalost vztahu vazů hlezna k růstovým ploténkám distální tibie a fibuly je nezbytná pro pochopení jednotlivých typů fyzárních a epifyzárních poranění hlezenního kloubu rostoucího skeletu i jejich léčbě.

Klíčová slova:
hlezenní kloub, dítě, růstová ploténka, fyzární poranění, anatomie, vazy hlezenního kloubu.

ÚVOD

Anatomii hlezna dospělých, především jeho vazovému aparátu, jsou věnovány četné anatomické studie [1, 2, 3, 4, 9, 20, 21]. Zcela opačná je však situace u rostoucího hlezna. Práce se zabývají především ontogenezí [8, 10] a osifikací hlezna [14, 16]. Vazům se věnoval pouze MacNealy [15], a to velmi stručně. Mimo jiné uvádí, že přední i zadní tibiofibulární vaz se upíná na přední, respektive zadní plochu distální metafýzy fibuly. Klinicko anatomická studie vazů rostoucího hlezna tak doposud chybí. Vzhledem k tomu, že znalost úponů jednotlivých vazů je důležitá i pro pochopení etiopatogeneze jednotlivých fyzárních a epifyzárních poranění, jsme se rozhodli zmapovat vazový aparát hlezna novorozeneckého skeletu s důrazem na vztah inzerce jednotlivých vazů k růstové ploténce distální tibie a fibuly.

Materiál a metoda

Provedli jsme anatomickou pitvu šesti hlezenních kloubů mrtvě narozených dětí ve věku od 32. do 35. týdne gestace. Žádné z nich neměly zjevné ortopedické ani neurologické vady dolní končetiny. Preparáty byly standardně fixovány v roztoku 10% formaldehydu a pitva byla provedena pod operačním mikroskopem se zaměřením na vazový aparát hlezenního kloubu. U každého vazu jsme sledovali především jeho tvar a vztah jeho úponů k distální fýze tibie a fibuly. Nejprve jsme preparovali oba kolaterální vazy a přední a zadní tibiofibulární vaz. Poté jsme oba postranní vazy protnuli a odstranili talus z vidlice. Nakonec jsme tibiofibulární vidlici proťali ve frontální rovině. Při těchto krocích jsme studovali distální tibiofibulární spojení včetně lig. tibiofibulare interosseum. Hodnotili jsme tvar vazu, způsob jeho inzerce a průběh.

Výsledky

Lig. tibiofibulare anterius byl kompaktní vaz, který probíhal šikmo laterodistálně v přibližně 30° úhlu ke kloubní štěrbině talokrurálního kloubu. Začínal na chrupavčité epifýze tibie distálně od fýzy a inzeroval obdobným způsobem na fibule. Při makroskopickém hodnocení nedosahovala v žádném případě vlákna vazu proximálně do úrovně distální fýzy ani tibie ani fibuly, natož aby ji překračovala (obr. 1 ).

Obr. 1. Pohled na přední plochu hlezenního kloubu v prenatálním období. 1 – lig. tibiotalare ant., 2 – lig. tibiofibulare ant., 3 – lig. fibulotalare ant. Fi – fibula, Ta – talus, Ti – tibia

Lig. tibiofibulare posterius byl kompaktní, ze všech tří tibiofibulárních vazů nejmohutnější, vaz s výrazně vytvořeným spodním okrajem (obr. 2). Začínal na dorzální ploše chrupavčité epifýzy distální tibie pod úrovní fýzy a obdobně se upínal na distální fibule. Jeho průběh byl více méně horizontální. Růstové ploténky distální tibie a fibuly makroskopicky nepřesahoval ani nedosahoval.

Obr. 2. Pohled na zadní plochu hlezenního kloubu v prenatálním období. 1 – lig. fibulocalcaneare, 2 – lig. fibulotalare post., 3 – lig. tibiofibulare post., 4 – tibiotalare post. Hvězdička označuje lig. tibiofibulare posterius inferius. Ca – calcaneus, Fi – fibula, Ta – talus, Ti – tibia

Lig. tibiofibulare interosseum probíhal jako jediný tibiofibulární vaz nad fýzami distální tibie a fibuly. Ve frontálním řezu měl tvar trojúhelníku s bazí distálně. Téměř úplně vyplňoval prostor mezi oběmi kostmi a proximálně přecházel v plochou mezikostní membránu. Přední a zadní plocha vazu přecházela plynule směrem distálním do předního a zadního tibiofibulárního vazu (obr. 3a, b). Baze vazu tvořila současně i strop proximální synoviální výchlipky hlezenního kloubu zasahující mezi distální tibii a fibuly. Z tohoto stropu odstupovala synoviální tibiofibulární plika.

Obr. 3a: Frontální řez hlezenním kloubem v prenatálním období. Na řezu vidlicí talokrurálního skloubení je vidět silné lig. tibiofibulare interosseum, které se rozpíná mezi distálními metafýzami obou kostí (bílá šipka). Fi – fibula, Ta – talus, Ti – tibia

Obr. 3b: Pohled zdola na vidlici talokrurálního kloubu v prenatálním období. Po protětí tibiofibulárníh vazů lze vidět kloubní plošky mezi distální částí fibuly a tibie (označeno hvězdičkami) a lig. tibiofibulare interosseum (černá šipka). Fi – fibula, Ta – talus, Ti – tibia

Lig. collaterale laterale, přesněji jeho všechny části lig. fibulotalare anterius, lig. fibulocalcaneare a lig. fibulotalare posterius, začínaly na apexu fibuly pod úrovní fýzy a inzerovaly samostatně obdobně jako u dospělých na kladku talu, zevní plochu kalkanea a proc. posterior tali (obr. 4).

**Obr. 3. Pohled na laterální plochu hlezenního kloubu v prenatálním období. 1 – lig. fibulotalare ant. 2 – lig. fibulocalcaneare, Ca – calcaneus, Fi – fibula, Ta – talus, Ti – tibia**

Lig. collaterale mediale (lig. deltoideum) byl mohutný vaz začínající na apexu (coliculus anterius) mediálního kotníku, tedy rovněž distálně od růstové ploténky. Odtud se vlákna vazu vějířovitě rozbíhala na os naviculare, krček talu, kalkaneus a kladku talu (obr. 5a, b).

Obr. 5a: pohled na mediální plochu hlezenního kloubu v prenatálním období. Je zřetelná povrchová část vnitřního postranního vazu, především lig. tibionaviculare.1 – lig. tibionaviculare

Obr. 5b: pohled na mediální plochu hlezenního kloubu v prenatálním období. Je zřetelná hluboká část vnitřního postranního vazu. 1 – lig. tibiotalare ant., 2 – lig. tibiocalcaneare, 3 – lig. tibiotalare post

Na všech pitvaných preparátech jsme nalezli kloubní plošky distálního tibiofibulárního skloubení jak na tibii, tak na fibule (obr. 3b).

Diskuze

Naše pitevní nálezy ukázaly, že vazový aparát hlezenního kloubu je zcela vyvinut již v prenatálním období vývoje. To souhlasí s nálezy Doskočila [8, 10] při studiu ontogenetického vývoje hlezna. Srovnávat detaily týkající se jednotlivých vazů s literárními údaji je prakticky nemožné. V jediné nám známé studii MacNealy [5] pouze udává, že přední i zadní tibiofibulární vaz se na fibule upínají na přední, respektive zadní plochu distální metafýzy. Naše nálezy však ukázaly, že přední i zadní tibiofibulární vaz inzerují na distální epifýzu fibuly distálně od růstové ploténky. Obecně se tvar a průběh jednotlivých vazů nelišil od tvaru vazů dospělého hlezna.

Vztah začátků a úponů jednotlivých vazů k růstové ploténce má zásadní význam pro pochopení vzniku fyzárních a epifyzárních poranění hlezenního kloubu i jejich následné léčbě.

Průběh a způsob úponu předního tibiofibulárního vazu vysvětluje charakter dislokace anterolaterálního fragmentu epifýzy distální tibie u Kleigerovy zlomeniny (juvenilní varianta Tillauxovy zlomeniny u dospělých), kdy tahem vazu dochází k typické anterolaterální dislokaci fragmentu epifýzy. Způsob inzerce tibiofibulárních vazů podporuje i Ogdenovu teorii etiopatogenezy „Kleigerovy“ zlomeniny Chaputova hrbolu distální epifýzy tibie. Zatím co všeobecně byla přijímána teorie avulzní, tj. vytržení fragmentu epifýzy tahem lig. tibiofibulare anterius [5, 6, 7, 11, 12, 13, 22], Ogden [18] navrhl teorii střižnou, kdy k odlomení anterolaterálního fragmentu epifýzy, tj Chaputova hrbolu, dochází střihem přes laterální hranu trochley talu. Avulzní teorie se zdá málo pravděpodobnou i vzhledem k pevnosti zadního tibiofibulárního a interoseálního tibiofibulárního vazu. Tyto vazy nedovolí takový exkurz tibie proti fibule, aby mohlo dojít k avulzní zlomenině v oblasti Chaputova hrbolu. Ogdenovu teorii podporují i naše nálezy intraepifyzárních zlomenin distální epifýzy tibie v oblasti Chaputova hrbolu [19], neboť v místě odlomených fragmentů epifýzy námi popisovaných zlomenin přední tibiofibulární vaz vůbec neinzeruje. Stejný mechanizmus úrazu lze předpokládat i pro laterální třírovinnou zlomeninu distální epifýzy tibie.

Způsob úponu kolaterálních vazů na apexy obou kotníků vysvětluje, proč jsou v adolescentním věku tak časté jejich intraepifyzární zlomeniny (typu Ogden 7A) [16]. Dochází k nim tahem kolaterálních vazů při distorzním mechanizmu úrazu, přičemž vazový aparát je mnohem pevnější než struktury epifýzy. Vzhledem k tomu, že tahem vazů dochází k dislokaci fragmentů, je nutná jejich otevřená repozice a osteosyntéza.

Fakt, že distální tibiofibulární spojení není pouhou syndezmózou, ale částečně i kloubem, je uváděno od 80. let minulého století v naší i zahraniční literatuře [1, 2, 3, 8, 9, 14, 17]. To potvrdily i naše nálezy.

Závěr

Vazivové struktury hlezenního kloubu jsou plně vyvinuty již prenatálně. Proximální úpony lig. tibiofibulare ant. et post. jsou lokalizovány na distální epifýze tibie a fibuly, tj. distálně od příslušné růstové ploténky. Obdobně je tomu s proximálním úponem zevního a vnitřního postranního vazu. Pouze lig. tibiofibulare interosseum probíhá a upíná se metafyzárně, tj. proximálně nad distální fýzou tibie a fibuly. Nejmohutnějším vazem distálního tibiofibulárního spojení je lig. tibiofibulare posterius.

Distální tibiofibulární spojení je v přední části incisura fibularis tibiae tvořeno malým kloubem, při-čemž kloubní ploška na tibii dosahuje až k příslušné fýze. Horní plochu kloubu tvoří spodní vlákna lig. tibiofibulare interosseum. Proximálně je spojení mezi distální tibií a fibulou pouze prostá syndezmoza.

MUDr. Tomáš Pešl, PhD.

Klinika dětské chirurgie a traumatologie 3. LF UK Fakultní Thomayerova nemocnice

Vídeňská 800, 140 59, Praha 4

e-mail: tomas.pesl@ftn.cz

Zdroj podpory:

Studie byla podporována grantem IGA MZ ČR č.: NS 10428-3/2009 a výzkumným záměrem MŠMT ČR 0021620806.

Zdroje

1. BARTONÍČEK, J. Syndesmosis tibiofibularis: část II – příspěvek klinického anatoma. Acta Chir Orthop Traumatol Čech. 1982, 49, 374–381.

2. BARTONÍČEK, J., HEŘT, J. Základy klinické anatomie pohybového aparátu. Praha: Maxdorf, 2004. 256 s.

3. BARTONÍČEK, J. Anatomy of the tibiofibular syndesmosis and its clinical relevance. Surg Radiol Anat. 2003, 25, 379–386.

4. CLOSE, JR. Some applications of the functional anatomy of the ankle joint. J Bone Joint Surg Am. 1956, 38-A, 761–781.

5. CRAWFORD, AH., AL-SAYYAD, MJ., MEHLMAN, CT. Fractures and dislocations of the foot and ankle. In: GREEN, NE., SWIONTKOWSKI, MF. (eds) Skeletal trauma in children. Philadelphia: Saunders Elsevier, 2009. 507–584.

6. CUMMINGS, RJ. Distal tibial and fibular fractures. In: BEATY, JH., KASSER, JR. (eds) Rockwood´s and Wilkins´ Fractures in children. Philadelphia: Lippincott Williams Wilkins, 2001. 1121–1168.

7. DIAS, LS., TACHDJIAN, MD. Physeal injuries of the ankle in children. Clin Orthop. 1978, 136, 230–233.

8. DOSKOČIL, M. Syndesmosis tibiofibularis: část III – příspěvek embryologa. Acta Chir Orthop Traumatol Čech. 1982, 49, 382–385.

9. DOSKOČIL, M. Distální spojení tibie a fibuly není jen syndesmóza. Sb Lék. 1988, 90, 1–7.

10. DOSKOČIL, M. Vývoj a biomechanika hlezenního kloubu. Sb Lék. 1995, 96, 85–103.

11. GROSS, RH. Ankle fractures in children. Bull NY Acad Med. 1987, 63, 739–761.

12. KAY, RM., MATTHYS, GA. Pediatric ankle fractures: evaluation and treatment. J Am Acad Orthop Surg. 2001, 9, 268–278.

13. LALONDE, F., PRING, ME. Ankle. In: WEGNER, DR., PRING, ME. (eds) Rang´s children´s fractures. Philadelphia: Lippincott Williams Wilkins, 2005. 227–242.

14. LOVE, SM., GANEY, T., OGDEN, JA. Postnatal epiphyseal development: the distal tibia and fibula. J Pediatr Orthop. 1990, 10, 298–305.

15. MACNEALY, GA., ROGERS, LF., HERNANDES, R. Injuries of the distal tibial epiphysis: systematic radiographic evaluation. Am J Roentgenol. 1982, 138, 683–689.

16. OGDEN, JA. Injury to the growth mechanisms of the immature skeleton. Skeletal Radiol. 1981, 6, 237–253.

17. OGDEN, JA., MCCARTHY, SM. Radiology of postnatal skeletal development. VIII. Distal tibia and fibula. Skeletal Radiol. 1983, 10, 209–220.

18. OGDEN, JA. Skeletal injury in child. New York: Springer, 2000. 1198 s.

19. PEŠL, T., HAVRÁNEK, P. Rare injuries to the distal tibiofibular junction in children. Eur J Pediatr Surg. 2006, 16, 255–259.

20. SOSNA, T., SOSNA, A., KORBELÁŘ, P. Anatomická stavba zevního postranního vazu hlezna a její význam v klinické praxi. Acta Chir Orthop Traumatol Čech. 1975, 42, 518–520.

21. TILLMANN, B., BARTZ, B., SCHLEICHER, A. Stress in the human ankle joint: brief review. Arch Orthop Trauma Surg. 1985, 103, 385–391.

22. VON LAER, L. Pediatric fractures and dislocations. Stuttgart: Thieme, 2004. 518 s.