Нейрогенная гетеротопическая оссификация локтевого сустава в результате черепно-мозговой травмы
Автор: Алиев А.Г., Федюнина С.Ю., Петленко И.С., Рябинин М.В., Гвоздев М.А., Шубняков И.И.
Журнал: Кафедра травматологии и ортопедии @jkto
Рубрика: Клинический случай
Статья в выпуске: 4 (46), 2021 года.
Бесплатный доступ
В данной статье представлен клинический случай хирургического лечения нейрогенного гетеротопического оссификата локтевого сустава у пациента 30 лет, возникшего впоследствии тяжелой черепно-мозговой травмы. При клинико-рентгенологическом обследовании у пациента был диагностирован обширный зрелый оссификат по задней поверхности дистального метаэпифиза плечевой кости, проксимальных метаэпифизов локтевой, лучевой костей с образованием в заднем отделе сустава единого костного конгломерата. У пациента полностью отсутствовали сгибательно-разгибательные движения в ЛС. Выполненная резекция оссификата не позволила полностью воостановить сгибание в ЛС по причине укорочения трехглавой мышцы плеча, развившегося в результате контрактуры конечности. Поэтому для восстановления функциональной амплитуды движений в ходе операции была выполнена VY-пластика апоневроза трицепса. Контрольный осмотр проводился через 3 месяца после операции. Амплитуда движений в ЛС: сгибание - 130 гр., разгибание - 10гр., пронация - 80 гр., супинация 70 гр. Функциональный результат по шкале MEPS составил 90 баллов. Таким образом, своевременное хирургическое лечение позволило пациенту получить хороший клинический результат через 3 месяца после выписки.
Локтевой сустав, нейрогенная гетеротопическая оссификация, резекция оссификата, vy-пластика
Короткий адрес: https://sciup.org/142234532
IDR: 142234532
Текст научной статьи Нейрогенная гетеротопическая оссификация локтевого сустава в результате черепно-мозговой травмы
Гетеротопическая оссификация (ГО) - это процесс формирования и роста доброкачественной кости в мягких тканях, которые не имеют остеогенных свойств [1]. Это связано с многочисленными местными и системными факторами, к которым относятся перенесенные операции, травмы мягких тканей и костей, ожоги, редкие врожденные заболевания, такие как прогрессирующая фибродисплазия, ревматологические заболевания, а также опухоли, воспалительные заболевания и травмы центральной нервной системы [2-4].
Нейрогенная гетеротопическая оссификация (НГО) - осложнение серьезной травмы центральной нервной системы, наблюдаемое более чем у 20% пациентов с черепно-мозговой травмой или травмой спинного мозга [5], проявляющееся в формировании эктопической кости вокруг крупных суставов. Развитие НГО связано с взаимодействием сложных локальных и системных факторов, которые приводят к преимущественной дифференцировке плюрипотентных мезенхимальных клеток в остеобласты и их повышенной активности, в результате которой образуется костная ткань. Общеизвестно, что сигнал к началу этого процесса может быть травматическим, генетическим или нейрогенным. Для образования эктопической кости необходимы три условия: остеогенные предшественники, индуцирующий агент и разрешающая среда [6].
Исследование сыворотки крови у пациентов, перенесших серьзные травмы центральной нервной системы показало повышенные концентрации гуморальных факторов, способных стимулировать дифференцировку мезенхимальных клеток в остеобласты, таких как TGF-β (с англ. transforming growth factor – трансформирующий фактор роста), инсулиноподобный фактор роста II, фактор роста тромбоцитов, интерлейкин -1 и интерлейкин-6 [7]. Другие исследования показали, что у пациентов с переломами длинных трубчатых костей, сопровождающимися черепно-мозговой травмой процесс консолидации кости протекает в 2 раза быстрее нормы, а костная мозоль на 50% больше чем при изолированных переломах [6,8].
Взаимосвязь между нервной системой и костью до конца не изучена, однако хорошо известно, что кость богато иннервируется [9,10]. Иммуногистохимические исследования позволили обнаружить в костной ткани наличие симпатических нервных волокон, содержащих нейротрансмиттеры, которые активируют остеобласты и угнетают остеокласты: вазоактивный интестинальный пептид, глутамат, кальцитонин-ген-связанный пептид, субстанция P и катехоламины [11,12].
Локтевой сустав является вторым по частоте (уступая тазобедренному суставу) образования ГО в результате травм центральной нервной системы. У 90% пациентов с черепно-мозговой травмой, сочетающейся с переломом или вывихом костей ЛС наблюдается образование ГО, в то время как у пациентов с изолированными травмами ЛС эктопическая костная ткань формируется лишь в 3-6% [13,14]. Неврогенная оссификация, как правило, происходит в одной плоскости в отличие от посттравматической, которая захватывает несколько плоскостей. Конкретное расположение в суставе зависит от гипертонуса соответствующей группы мышц: спазм сгибателей предплечья приводит к формированию ГО в переднем отделе, спазм разгибателей – в заднем отделе [15].
Клинико-рентгенологиченские проявления и особенности хирургического лечения ГО были описаны во многих публикациях начиная с 60-х годов 20 столетия. В нашей статье мы хотели бы представить клинический случай хирургического лечения НГО ЛС, возникшего у пациента после тяжелой ЧМТ.
Описание клинического случая
Пациент, 30 лет, обратился в клинику с жалобами на полное отсутствие движений в правом локтевом суставе. Из анамнеза известно, что за 4 месяца до обращения пациент перенес ушиб головного мозга с субарахноидальным кровоизлиянием в лобно-височной области. В городской больнице по месту жительства выполнена резекционная трепанация черепа. После выполненной операции пациент находился в состоянии комы в течение 3 недель. В посткоматозном периоде пациент стал отмечать постепенное ограничение движений в правом локтевом суставе вплоть до его полного отсутствия.
При физикальном осмотре локтевой сустав в вынужденном положении разгибания – 10 гр., вальгусная деформация – 20гр. Сгибание/разгибание в суставе отсутствует, пронация – 30 гр., супинация – 20гр. Пальпаторно определялось плотное подкожное образование по задне-медиальной поверхности локтевой области, не смещаемое при надавливании. Температура кожных покровов не изменена. При неврологическом осмотре отмечались явления парестезии 4,5 пальцев правой кисти. Движения в смежных суставах конечности (плечевом, луче-запястном) – в полном объеме.
На рентгенограммах ЛС в двух проекциях визуализируется обширный зрелый оссификат по задней поверхности дистального метаэпифиза плечевой кости, проксимального метаэпифиза локтевой кости с образованием в заднем отделе сустава единого костного конгломерата. Определяется суставная щель в плече-локтевом и плече-лучевом суставах (рис. 1).

Рис. 1. Рентгенограммы правого локтевого сустава. В заднем отделе локтевого сустава визуализируется массивный оссификат, захватывающий дистальный метаэпифиз плечевой кости, локтевой отросток. При этом, в плече-локтевом и плече-лучевом суставах определяется суставная щель.
Ход операции
Положение больного – лежа на боку, правая рука на подставке (рис.2). Послойный разрез мягких тканей длиной 12 см по задней поверхности локтевой области продольно оси верхней конечности от нижней 1/3 плеча до верхней 1/3 предплечья. При идентификации локтевого нерва выявлено его замуровывание в оссификате. Локтевой нерв выделен на протяжении 7 см, освобожден от оссификата, рубцовых спаек (рис. 3а). Выполнена его блокада раствором лидокаина 0.5%. Далее сухожилие трехглавой мышцы плеча отсепаровано от локтевого отростка и отведено изнутри кнаружи (доступ Bryan-Morrey).
При осмотре заднего отдела ЛС: выявлена деформация, гипертрофия локтевого отростка во всех его отделах. Оссификаты обнаружены по краю локтевой ямки с ее частичным заполнением и области латерального края мыщелка плечевой кости. Выполнено удаление оссификатов, моделирующая резекция локтевого отростка. Локтевая ямка освобождена от гипертрофированной костной ткани, углублена. Контроль амплитуды движений в ЛС: ротация предплечья в полном объеме, разгибание - 0гр., сгибание - 90гр. При дальнейшей попытке пассивного сгибания предплечья отмечалось натяжение трехглавой мышцы плеча, вследствие развившегося укорочения (рис. 3b). Выполнена VY-пластика апоневроза трицепса и последующее ушивание с удлинением на 2 см (рис. 4a, 4b). При повторном контроле – сгибание – 130 гр. (рис. 4с). Рана ушита. Установлен активный дренаж. Гипсовая иммобилизация от верхней 1/3 плеча до головок пястных костей.

Рис. 2. Положение пациента – лежа на левом боку. Правая верхняя конечность в вынужденном положении разгибания в локтевом суставе под углом – 15гр. Сгибательно-разгибательные движения в суставе отсутствуют.

Рис. 4. a – выполнена VY-пластика апоневроза трицепса;
b – апоневроз сшит с удлинением на 2 см; с – выполненная пластика позволила осуществить сгибание в ЛС до 130 гр.
Дренаж удален через 24 часа после операции. В раннем послеоперационном периоде пациент проходил физиотерапевти-

Рис. 3. a - локтевой нерв высвобожден от рубцовых спаек, оссификатов, взят на перчаточную держалку; b – после удаления оссификатов укорочение трехглавой мышцы не позволило осуществить сгибание в ЛС более 80 гр.
ческое лечение, направленное на снятие отека оперированной конечности (фонофорез, электрофорез с гидрокортизоном). На 5 сутки пациент выписан на амбулаторное лечение. Гипсовая иммобилизация сохранялась в течение 6 недель, необходимых для формирования стойкого рубца в месте рассечения трехглавой мышцы. После снятия лонгеты пациент в поликлинике по месту жительства проходил реабилитационное лечение для восстановления амплитуды движений в оперированном суставе.
Контрольный осмотр проводился дистанционно через 3 месяца после операции. Амплитуда движений в ЛС: сгибание – 130 гр., разгибание – 10гр., пронация – 80 гр., супинация 70 гр. Функциональный результат по опроснику Oxford elbow score составил 39 баллов (из 48 максимально возможных). Оценка болевого синдрома по визуальной аналоговой шкале – 1 балл.


Рис. 5. Амплитуда движений в прооперированном ( правом )
локтевом суставе пациента через 3 месяца после операции.
Обсуждение
Выполнение артролиза с удалением гетеротопических оссификатов и моделирующей резекцией костей, формирующих ЛС зачастую позволяет существенно увеличить амплитуду движений в пораженном суставе [16,17]. Степень возможного восстановления функции конечности зависит многих факторов: время от травмы до операции, состояние мягких тканей, обширность поражения сустава оссификатами, предоперационная амплитуда движений, опыт хирурга, соблюдение протокола послеоперационной реабилитация и другие [3]. В данном случае осложняющим фактором являлось развитие укорочения трехглавой мышцы плеча, которое не позволило в должной мере восстановить сгибание в ЛС после резекции оссификатов, в связи с чем возникла необходимость в удлинении мышцы.
Впервые VY-пластика апоневроза была описана Speed J. в 1925 г. по поводу застарелого вывиха в ЛС [18]. Показанием для ее выполнения является укорочение трехглавой мышцы плеча. Как правило, данное состояние наблюдается при длительно существующей разгибательной контрактуре ЛС, которая может быть следствием гетеротопических оссификатов, застарелых вывихов, заболеваний и травм ЦНС, приводящих к локальным или распространенным мышечным спазмам, а также при артрогрипозе и других системных заболеваниях костно-мышечной системы. В литературе встречаются единичные публикации, описывающие результаты удлинения трицепса по данному методу. В проспективное исследование V.D. Khanna et al. вошли 14 пациентов с застарелыми вывихами локтевого сустава (в среднем по-прошествии 6 месяцев с момента травмы), перенесших открытое вправление с VY-пластикой апоневроза и последующей трансартикулярной фиксацией спицами в течение 3 недель. Контрольный осмотр всем пациентам проводился через 3 месяца после операции. Средний результат по шкале Mayo составил 87 баллов (65100), а средний угол сгибания в ЛС - 99.7°±23.3° [19]. S.Mehta et al. проводили оценку результатов лечения 10 пациентов с посттравматическими контрактурами ЛС вследствие застарелых вывихов, перенесших VY-пластику трицепса. На среднем сроке наблюдения 19 месяцев (от 11 до 28) отличные и хорошие результаты выявлены у 8 пациентов. Средний угол сгибания ЛС составил 115º (55º–140º) [21]. В нашем случае выполнение данной пластики также позволило пациенту восстановить функциональную амплитуду движений в ЛС: сгибание/раз-гибание в пределах 125 гр., ротация - 150 гр. Тем не менее, пациент продолжает проходить курсы реабилитационного лечения для дальнейшего увеличения амплитуды движений в ЛС и восстановления мышечной силы трехглавой мышцы.
Другой немаловажный вопрос ведения пациентов с ГО ЛС заключается в выборе оптимального срока выполнения хирургического вмешательства. В публикациях 80-х, 90-х годов 20 века авторы рекомендовали отсрочку выполнения резекции ГО на 12-24 месяца с момента предшествующей травмы из опасений, что ранняя операция приведет к рецидиву [21-23]. Однако последние работы показывают, что длительная отсрочка может значительно ухудшить результат операции по причине дегенерации суставного хряща, сокращения мягких тканей и атрофии мышц [24,25].
Формирование гетеротопической кости начинается через 2-12 недель после провоцирующей травмы [26]. Рентгенологическая оценка позволяет наблюдать за прогрессированием ГО при появлении контрактуры ЛС. Окончательное созревание ГО обычно занимает 3-6 месяцев и характеризуется хорошо разрграниченными кортикальным и губчатым слоями [27]. По мнению S.Yu et al., к выполнению операции можно приступать сразу, как только зрелось ГО подтверждена рентгенологически [28].
Кроме рентгенологических проявлений зрелость оссификата характеризуется окончанием воспалительного периода, проявляющегося локальным отеком, гипертермией, мышечным спазмом и возникновением болей в крайних точках сгибания и разгибания предплечья. Если нет других факторов, которые следует учитывать, мы выполняем операцию через 6-3 месяцев после травмы. Это позволяет сократить общий период нетрудоспособности пациента и предупредить дегенерацию суставного хряща. Однако у пациентов с ЧМТ также важна оценка тяжести неврологического повреждения, спастичности и общей функции верхней конечности, поскольку хирургическое вмешательство не позволит решить функциональные нарушения при наличии серьезных необратимых неврологических повреждений.
Заключение
ГО является серьезным осложнением травм ЦНС, зачастую приводящим к ограничению амплитуды движений в суставе вплоть до его полного отсутствия. Своевременное выполнение резекции оссификатов с удлинением трехглавой мышцы плеча методом VY-пластики позволило пациенту восстановить амплитуду движений в ЛС и функцию конечности. Необходимы дальнейшие исследования, оценивающие отдаленные результаты хирургического лечения пациентов с ГО ЛС.
Список литературы Нейрогенная гетеротопическая оссификация локтевого сустава в результате черепно-мозговой травмы
- Рязанцев М.С., Магнитская Н.Е., Афанасьев А.П., Ильин Д.О., Логвинов А.Н., Фролов А.В., Королев А.В. Массивная посттравматическая гетеротопическая оссификация коленного сустава (случай из клинической практики). Травматология и ортопедия России. 2017;23(4):118-124. [Ryazantsev M.S., Magnitskaya N., Afanasyev A.P., Il'in D.O., Logvinov A.N., Frolov A.V., Korolev А.V. Massive posttraumatic heterotopic ossification of knee joint (case report). Traumatology and Orthopedics of Russia. 2017;23(4):118-124. (In Russ.)] https://doi.org/10.21823/2311-2905-2017-23-4-118-124
- Sullivan MP, Torres SJ, Mehta S, Ahn J. Heterotopic ossification after central nervous system trauma: A current review. Bone Joint Res. 2013 Mar 1;2(3):51-7. doi: 10.1302/2046-3758.23.2000152.
- Sun E, Hanyu-Deutmeyer AA. Heterotopic Ossification. 2021 Aug 7. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2021 Jan–.
- Simonsen LL, Sonne-Holm S, Krasheninnikoff M, Engberg AW. Symptomatic heterotopic ossification after very severe traumatic brain injury in 114 patients: incidence and risk factors. Injury. 2007 Oct;38(10):1146-50. doi: 10.1016/j.injury.2007.03.019.
- Cipriano CA, Pill SG, Keenan MA. Heterotopic ossification following traumatic brain injury and spinal cord injury. J Am Acad Orthop Surg 2009;17:689–697
- Kurer MH, Khoker MA, Dandona P. Human osteoblast stimulation by sera from paraplegic patients with heterotopic ossification. Paraplegia. 1992 Mar;30(3):165-8. doi: 10.1038/sc.1992.48.
- Łęgosz P, Drela K, Pulik Ł, Sarzyńska S, Małdyk P. Challenges of heterotopic ossification-Molecular background and current treatment strategies. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2018 Dec;45(12):1229-1235. doi: 10.1111/1440-1681.13025.
- Cadosch D, Gautschi OP, Thyer M, Song S, Skirving AP, Filgueira L, Zellweger R. Humoral factors enhance fracture-healing and callus formation in patients with traumatic brain injury. J Bone Joint Surg Am. 2009 Feb;91(2):282-8. doi: 10.2106/JBJS.G.01613.
- Pulik Ł, Mierzejewski B, Ciemerych MA, Brzóska E, Łęgosz P. The Survey of Cells Responsible for Heterotopic Ossification Development in Skeletal Muscles-Human and Mouse Models. Cells. 2020 May 26;9(6):1324.doi: 10.3390/cells9061324
- Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Паршин Л.К., Мельников Б.Е. Иерархическая организация скелета – фактор, регламентирующий структуру усталостных повреждений. часть III. моделирование начального этапа развития усталостных повреждений. Травматология и ортопедия России. 2011;(2):93-100. [Avrunin A.S., Tikhilov R.M., Parshin I.K., Melnikov B.E. Hierarchic skeletal organization – a factor regulating the structure of fatigue injuries. part III. modeling the initial stage of their development. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2011;(2):93-100. (In Russ.)] https://doi.org/10.21823/2311-2905-2011-0-2-93-100
- Jones KB, Mollano AV, Morcuende JA, Cooper RR, Saltzman CL. Bone and brain: a review of neural, hormonal, and musculoskeletal connections. Iowa Orthop J. 2004;24:123-32.
- Argyropoulou MI, Kostandi E, Kosta P, Zikou AK, Kastani D, Galiatsou E, Kitsakos A, Nakos G. Heterotopic ossification of the knee joint in intensive care unit patients: early diagnosis with magnetic resonance imaging. Crit Care. 2006;10(5):R152. doi: 10.1186/cc5083.
- Simonsen LL, Sonne-Holm S, Krasheninnikoff M, Engberg AW. Symptomatic heterotopic ossification after very severe traumatic brain injury in 114 patients: incidence and risk factors. Injury. 2007 Oct;38(10):1146-50. doi: 10.1016/j.injury.2007.03.019.
- Garland DE, O’Hollaren RM. Fractures and dislocations about the elbow in the head-injured adult. Clin Orthop Relat Res. 1982 Aug;(168):38-41.
- Garland DE. Clinical observations on fractures and heterotopic ossification in the spinal cord and traumatic brain injured populations. Clin Orthop Relat Res. 1988 Aug;(233):86-101.
- Ranganathan K, Loder S, Agarwal S, Wong VW, Forsberg J, Davis TA, Wang S, James AW, Levi B. Heterotopic Ossification: Basic-Science Principles and Clinical Correlates. J Bone Joint Surg Am. 2015 Jul 1;97(13):1101-11. doi: 10.2106/JBJS.N.01056. Erratum in: J Bone Joint Surg Am. 2015 Sep 2;97(17):e59. Wong, Victor C [corrected to Wong, Victor W].
- Brouwer KM, Lindenhovius AL, de Witte PB, Jupiter JB, Ring D. Resection of heterotopic ossification of the elbow: a comparison of ankyloses and partial restriction. J Hand Surg Am. 2010 Jul;35(7):1115-9. doi: 10.1016/j.jhsa.2010.03.040
- Speed J. An operation for unreduced posterior dislocation of the elbow. Southern Medical Journal. 1925;18(3):193-7
- Khanna V, Gupta A, Kumar S. Outcome of Long Standing Ulno-Humeral Dislocation Managed by Open Reduction and Stabilization with V-Y Plasty; Our Experience. Bull Emerg Trauma. 2017 Oct;5(4):259-265. doi: 10.18869/acadpub.beat.5.4.426..
- Mehta S, Sud A, Tiwari A, Kapoor SK. Open reduction for late-presenting posterior dislocation of the elbow. J Orthop Surg (Hong Kong). 2007 Apr;15(1):15-21. doi: 10.1177/230949900701500105.
- Garland DE, Hanscom DA, Keenan MA, Smith C, Moore T. Resection of heterotopic ossification in the adult with head trauma. J Bone Joint Surg Am. 1985 Oct;67(8):1261-9.
- Summerfield SL, DiGiovanni C, Weiss AP. Heterotopic ossification of the elbow. J Shoulder Elbow Surg. 1997 May-Jun;6(3):321-32. doi: 10.1016/s1058-2746(97)90025-2.
- Jupiter JB, Ring D. Operative treatment of post-traumatic proximal radioulnar synostosis. J Bone Joint Surg Am. 1998 Feb;80(2):248-57. doi: 10.2106/00004623-199802000-00012
- Baldwin K, Hosalkar HS, Donegan DJ, Rendon N, Ramsey M, Keenan MA. Surgical resection of heterotopic bone about the elbow: an institutional experience with traumatic and neurologic etiologies. J Hand Surg Am. 2011 May;36(5):798-803. doi: 10.1016/j.jhsa.2011.01.015.
- Chen S, Yu SY, Yan H, Cai JY, Ouyang Y, Ruan HJ, Fan CY. The time point in surgical excision of heterotopic ossification of post-traumatic stiff elbow: recommendation for early excision followed by early exercise. J Shoulder Elbow Surg. 2015 Aug;24(8):1165-71. doi: 10.1016/j.jse.2015.05.044.
- Viola RW, Hastings H 2nd. Treatment of ectopic ossification about the elbow. Clin Orthop Relat Res. 2000 Jan;(370):65-86. doi: 10.1097/00003086-200001000-00008.
- Viola RW, Hanel DP. Early “simple” release of posttraumatic elbow contracture associated with heterotopic ossification. J Hand Surg Am. 1999 Mar;24(2):370-80. doi: 10.1053/jhsu.1999.0370.
- Yu S, Chen M, Fan C. Team Approach: Elbow Contracture Due to Heterotopic Ossification. JBJS Rev. 2017 Jan 31;5(1):01874474-201701000-00004. doi: 10.2106/JBJS.RVW.16.00008.