Lumbosacral transitional vertebrae in children with pelvic bone fractures: frequency of diagnosis, structure of types and subtypes of the disease

Full Text

Переходные пояснично-крестцовые позвонки у детей,

получивших переломы костей таза: частота диагностики, структура

типов и подтипов заболевания

¹Скрябин Е.Г., ²Кривцов А.Ю.

¹Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России,

г. Тюмень, Россия (625023, г. Тюмень, ул. Одесская, 54)

²Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Тюменской области

«Областная клиническая больница №2», г. Тюмень, Россия

(625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 75)

 

Резюме.

Обоснование. Различные аспекты переходных пояснично-крестцовых позвонков у детей сохраняют свою актуальность по причине не изученности многих важнейших вопросов.  Так, например, неизвестна частота диагностики и структура различных типов и подтипов этого заболевания среди детей. Не изучены особенности клинической симптоматики, прежде всего основного её симптома – боли. Не разработаны эффективные и патогенетически обоснованные методы лечения и профилактики поясничной боли связанной с переходными позвонками среди различных групп детского населения. Цель. Установить частоту и структуру переходных пояснично-крестцовых позвонков среди детей, получивших переломы костей таза. Материал и методы. В группе из 41 ребенка, получивших переломы костей таза в 2022-2024 годах, у 10 пациентов были диагностированы переходные пояснично-крестцовые позвонки. Объём проведенного исследования был стандартным для больных травматологического профиля и в обязательном порядке включал проведение компьютерной томографии поясничного отдела позвоночника и таза. Для установления типа полученных детьми повреждений костей таза использовали классификацию Tile/АО. При оценке переломов вертлужной впадины использовали критерии классификации Judet R. et al. Переходные пояснично-крестцовые позвонки распределяли на типы и подтипы в соответствие с классификацией A.E. Castellvi et al. Результаты. В ходе исследования уставлена частота диагностики переходных позвонков – 24,4+6,7% клинических наблюдений. В структуре патологии преобладал подтип 2а заболевания – 50,0+15,8% случаев. На втором ранговом месте находились пациенты с подтипом IIIb заболевания – 30,0+14,5% больных. На долю пациентов с подтипами Ia и IIb пришлось по 10,0+9,4% клинических наблюдений. В ходе исследования установлено, что отличительной особенностью течения заболевания, в сравнении с пациентами зрелого возраста, явилось отсутствие основного симптома – боли, локализующейся в люмбо-сакральном переходе. Заключение. В ходе исследования была достигнута поставленная цель. Высокий процент частоты диагностики заболевания, протекающего до определённого времени латентно, свидетельствует о том, что необходимо целенаправленно изучать лучевую картину люмбо-сакрального перехода и при выявлении переходных позвонков информировать пациентов о их наличии с целью совместной разработки индивидуальных мер профилактики пояснично-крестцовой боли.

Ключевые слова: дети, переходные пояснично-крестцовые позвонки, частота диагностики, структура заболевания, переломы костей таза.

 

Lumbosacral transitional vertebrae in children with pelvic bone fractures:

 frequency of diagnosis, structure of types and subtypes of the disease

¹Skryabin EG, ²Krivzov AYu.

¹Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Tyumen State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation

(625023, Tyumen, Odesskaya St., 54)

²State Budgetary Healthcare Institution of the Tyumen Region

"Regional Clinical Hospital No. 2", Tyumen, Russia

(625039, Tyumen, Mel′nikaite, 75)

 

Summary

Justification. Various aspects of the transitional lumbosacral vertebrae in children remain relevant due to the lack of study of many important issues. Thus, the frequency of diagnosis and the structure of various types and subtypes of this disease among children are unknown. The features of clinical symptoms, especially its main symptom - pain, have not been studied. Effective and pathogenetically substantiated methods for the treatment and prevention of lumbar pain among various groups of the child population have not been developed. Aim. To establish the frequency and structure of lumbosacral transitional vertebrae among children who have suffered pelvic bone fractures. Material and methods. In a group of 41 children who sustained pelvic bone fractures in 2022-2024, lumbosacral transitional vertebrae were diagnosed in 10 patients. The scope of the study was standard for patients with traumatological profile and necessarily included computed tomography of the lumbar spine and pelvis. To determine the type of pelvic bone injuries sustained by children, the Tile/AO classification was used. When assessing acetabulum fractures, the classification criteria of Judet R. et al. were used. Lumbosacral transitional vertebrae were divided into types and subtypes in accordance with the classification of A.E. Castellvi et al. Results. The study established the frequency of diagnosis of transitional vertebrae - 24.4+6.7% of clinical observations. In the structure of pathology, subtype 2a of the disease prevailed - 50.0+15.8% of cases. In the second rank place were patients with subtype IIIb of the disease - 30.0+14.5% of patients. The share of patients with subtypes Ia and IIb accounted for 10.0+9.4% of clinical observations. The study established that a distinctive feature of the course of the disease, in comparison with mature patients, was the absence of the main symptom - pain localized in the lumbosacral junction. Conclusion. The study achieved its goal. The high percentage of diagnostic frequency of the disease, which is latent until a certain time, indicates that it is necessary to purposefully study the radial picture of the lumbosacral junction and, when transitional vertebrae are detected, inform patients about their presence in order to jointly develop individual measures for the prevention of lumbosacral pain.

Keywords: children, lumbosacral transitional vertebrae, diagnostic frequency, disease structure, pelvic bone fractures.

 

Обоснование. Различные аспекты переходных пояснично-крестцовых позвонков у детей и подростков скудно освещены в современных научных публикациях. Факт того, что заболевание является врождённым, предполагает высокую вероятность её диагностики именно в детском возрасте [1]. Но этого, как правило, не происходит, и различные симптомы заболевания выявляют в ходе лучевого обследования детей по любой другой причине, чаще всего по поводу травматических повреждений позвоночника или костей таза [2]. Кроме того, нередко регистрируют случаи запоздалой диагностики переходных позвонков, обусловленные ошибками их нумерации [3] или ослаблением концентрации внимания медицинского персонала при оценке результатов лучевой визуализации [4]. Об актуальности проблемы «говорят» хотя бы факты того, что до сегодняшнего дня неизвестна частота встречаемости этой патологии среди различных групп детского населения [5], клинические симптомы заболевания, диагностируемые у взрослых, механистически переносятся на растущих пациентов без учёта анатомо-физиологических особенностей растущего позвоночника [6], не стандартизированы меры эффективного лечения, прежде всего адекватного обезболивания в случаях радикулопатии L₅ [7].

Перечисленные выше вопросы крайне актуальны как в научном аспекте, так и с позиций повышения качества жизни детей с переходными пояснично-крестцовыми позвонками, которые до повреждения костей таза не знали о наличии у себя врождённой патологии люмбо-сакрального перехода [8].

Цель. Установить частоту и структуру переходных пояснично-крестцовых позвонков среди детей, получивших переломы костей таза.

Материал и методы. Клиническим материалом для исследования послужили результаты динамического наблюдения за 41 ребёнком в возрасте от 5 до 18 лет, получившим переломы костей таза в 2022-2024 годах. В ходе проведения комплексного обследования, в том числе применения компьютерной томографии (КТ), у 10 (24,4+6,7%) из 41 пациента были диагностированы переходные пояснично-крестцовые позвонки. Именно эти 10 пациентов и составили фокус-группу проведенного исследования. Средний возраст исследуемых больных составил 13,6+2,8 лет. Лиц мужского пола среди них было 4 (40,0+15,5%) человека, девочек – 6 (60,0+15,5%) пациенток. Объём проведенного исследования был стандартным для больных травматологического профиля: сбор жалоб и анамнеза, проведение клинического осмотра с привлечением смежных специалистов, комплексная лучевая диагностика, включающая в обязательном порядке проведение КТ таза.

Для установления типа полученных детьми повреждений костей таза использовали классификацию Tile/АО [9]. При оценке переломов вертлужной впадины использовали критерии общепринятой классификации Judet R. et al. [10]. Переходные пояснично-крестцовые позвонки распределяли на типы и подтипы в соответствие с классификацией A.E. Castellvi et al. [11].

Статистическая обработка клинического материала состояла в определении относительной величины показателя в процентах (Р) и ошибки репрезентативности полученной относительной величины (+m).

Результаты. Проведение клинико-лучевого исследования травмировавшихся детей, в первую очередь, позволило определить характер повреждений таза. Было установлено, что в 8 (80+6,2%) клинических наблюдений травмы таза, в соответствие с общепринятыми классификациями, были отнесены к типу «А». У 2 (20,0+6,2%) пациентов переломы таза, а именно фрактуры вертлужной впадины, соответствовали повреждениям типа «В».

При оценке результатов лучевой визуализации таза, прежде всего 3D-томограмм, целенаправленно изучали состояние пояснично-крестцового перехода и крестца на наличие переходных пояснично-крестцовых позвонков. При их обнаружении детализировали тип и подтип аномалии с помощью послойных КТ-изображений (сканов). Результаты проведенного анализа КТ-грамм люмбо-сакрального перехода у 10 травмировавшихся с диагностированными переходными позвонками представлены в таблице 1.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Частота диагностики различных типов и подтипов  переходных

 позвонков у детей с переломами костей таза

 

№	Тип, подтип патологии		Количество случаев
			n	%
1.	I	a	1	10,0+9,4
		b	-	-
2.	II	a	5	50,0+15,8
		b	1	10,0+9,4
3.	III	a	-	-
		b	3	30,0+14,5
4.	IV		-	-
5.	итого		10	100,0

 

 

Как следует из представленных в таблице 1 данных в половине клинических наблюдений - 50,0+15,8% случаев – диагностированная патология люмбо-сакрального перехода соответствовала типу II, подтипу «а» типу заболевания по классификации Castellvi (Рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        

                                 а)                                                                          б)

1. a) b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                           в)

                                                                           c)

Рис. 1. Результаты КТ нижнего поясничного отдела позвоночника, костей таза,

тазобедренных суставов 16-летней пациентки. Повреждение типа «В»

левой половины таза (переломы вертлужной впадины, крыла подвздошной кости; а, б, в).

Переходный пояснично-крестцовый позвонок, тип II, подтип «а» (а, б, в)

 

Fig. 1. CT scan of the lower lumbar spine, pelvic bones, and hip joints

of a 16-year-old female patient. Type "B" injury of the left half of

the pelvis (fractures of the acetabulum, iliac wing; a, b, c).

Lumbosacral transitional vertebra, type II, subtype "a" (a, b, c)

 

 

Представленный на Рис. 1 подтип IIа патологии характеризуется увеличенным в размерах одним (левым, как в клиническом наблюдении или правым) из поперечных отростков надкрестцового позвонка и его сочленением с крылом крестца посредством псевдоартикуляции [11].

 Второе ранговое место в структуре диагностированных переходных позвонков – 30,0+14,5% клинических наблюдений – «заняли» случаи, соответcтвующие подтипу III«b» заболевания (Рис. 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             

                              а)                                                                                 б)

1. a) b)

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                               

 

                                                                          в)

                                                                          c)

Рис. 2. Результаты КТ поясничного отдела позвоночника, костей таза,

тазобедренных суставов 16-летней пациентки (а, б, в). Повреждение крестца

типа «А» (перелом крыла справа; а, б, в). Левосторонний поясничный сколиоз II степени тяжести (а). Переходный пояснично-крестцовый позвонок, тип III, подтип «b» (а, б, в)

 

Fig. 2. CT scan of the lumbar spine, pelvic bones, and hip joints

of a 16-year-old female patient (a, b, c). Sacral injury type "A"

(fracture of the right wing; a, b, c). Left-sided lumbar scoliosis

of grade II severity (a). Lumbosacral transitional vertebra, type III,

subtype "b" (a, b, c)

При анализе КТ-грамм, представленных на Рис. 2 (а, б) в первую очередь обращает на себя внимание крестец, имеющий пять пар сакральных отверстий. Общеизвестный анатомический факт: пять крестцовых позвонков, окончательно срастаясь между собой к 22-24-летнему возрасту современного человека, образуют крестец (sacrum), имеющий четыре пары сакральных отверстий, что является нормой [12]. Крестец, имеющий по результатам 3D-реконструкции, пять пар сакральных отверстий, является симптомом III или IV типа переходных позвонков [11].

На долю пациентов с подтипами Ia и IIb пришлось по 10,0% клинических наблюдений. Лучевая картина этих подтипов заболевания была стандартной и характеризовалась гипертрофией одного из поперечных отростков надкрестцового позвонка (при подтипе Ia) и наличием двухсторонней псевдоартикуляции между гипертрофированными поперечными отростками нижнего поясничного позвонка и крыльями крестца (при подтипе IIb).

К «педиатрической» форме повреждений относят отрывные переломы хрящевых анатомических образований таза, таких, например, как передние верхние подвздошные ости, передние нижние подвздошные ости [13]. В исследуемой нами группе детей 13-летняя девочка в результате падения с лошади получила отрывной перелом гребня правой подвздошной кости. В ходе проведения комплексного исследования у неё было подтверждено не только указанное авульсионное повреждение, но и диагностирован переходный пояснично-крестцовый позвонок (Рис. 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                           

 

 

 

 

                                         а)                                                                           б)

1. a) b)

 

                    в)                                                                                   г)

1. c) d)                                                                                   

 

Рис. 3. Результаты КТ нижнего поясничного отдела позвоночника,

костей таза, тазобедренных суставов 13-летней пациентки (а, б, в, г).

Отрывной перелом гребня правой подвздошной кости (а, б).

Переходный пояснично-крестцовый позвонок, тип II, подтип «b» (а, в, г)

 

Fig. 3. CT scan results of the lower lumbar spine,

pelvic bones, hip joints of a 13-year-old patient (a, b, c, d).

Avulsion fracture of the right iliac crest (a, b).

Lumbosacral transitional vertebra, type II, subtype "b" (a, c, d)

 

На наличие переходного позвонка, в первую очередь, «указал» крестец, имеющий пять пар сакральных отверстий (Рис. 3, а, б, в). Дальнейшая детализация лучевой симптоматики позволила установить, что в отличие от клинического случая, представленного на Рис. 2, два краниальных позвонка разделены псевдоартрозом на уровне крыла крестца, как слева, так и справа, что позволяет отнести данное клиническое наблюдение к подтипу IIb заболевания (Рис. 3, г).

Крайне важный нюанс проведенного исследования: ни один из 10 пациентов, у кого в ходе диагностики повреждений таза были диагностированы переходные позвонки, до момента получения травмы не предъявлял никаких жалоб со стороны позвоночника и крестца. Это подтвердили родители травмированных детей при сборе анамнеза.

Обсуждение. Термин «переходные пояснично-крестцовые позвонки» был предложен E. Durr более 160 лет назад. В 1860 году в немецком журнале «Zeitschrift für rationalle Medicin» им была опубликована статья, в которой предложен этот термин, обозначающий позвонки, «принявшими» форму и обладающими функциями двух смежных отделов позвоночника. Позднее, спустя несколько десятилетий, тематика переходных позвонков освещалась в публикациях M. Bertolotti (1917 год), B.H. Moore (1925 год), G.A.G. Mitchell (1936 год). Современное трактование переходных пояснично-крестцовых позвонков нашло своё отражение в классификации, предложенной в 1984 году группой американских ортопедов под руководством Аntonio Castellvi и общепризнанной, до сегодняшнего дня, всеми заинтересованными специалистами. Схематичное изображение классификации A.E. Castellvi et al. [11] представлено на Рис. 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Схематичное изображение различных типов и подтипов переходных

пояснично-крестцовых позвонков по Castellvi

 

Fig. 4. Schematic representation of the different types and subtypes

of lumbosacral transitional vertebrae according to Castellvi

 

В основу классификации положен анализ размеров поперечных отростков нижнего поясничного позвонка и характер контакта (псевдоартикуляция или конкресценция) этих отростков (или одного отростка) с крыльями крестца с одной или с обеих сторон. Патология закладывается внутриутробно, с 4 по 6 недели гестационного периода [14].

Частота диагностики переходных позвонков в популяции характеризуется своей вариабельностью: от 4% [15] до 36% [16] клинических наблюдений. Такой широкий диапазон частоты встречаемости заболевания, по мнению R. Vaidya et al., обусловлен контингентом исследуемых, применяемыми методами лучевой визуализации и интерпретацией полученных результатов [17].

В настоящее время наиболее эффективной в плане объективной диагностики переходных позвонков является метод КТ. J. Hanhivaara et al. в своей научной публикации даже применили такую терминологию, как «… превосходная диагностическая эффективность» (в статье использовано выражение:  «superior diagnostic efficacy») присущего этому методу исследования [18].

Как уже было отмечено в разделе «Результаты», в 50,0+6,7% клинических наблюдений у пациентов исследуемой группы диагностирован тип II, подтип «а» заболевания. Полученные данные о преобладании этой разновидности патологии согласуются с результатом ранее проведенного нами анализа частоты встречаемости различных типов и подтипов переходных позвонков. Этот анализ был основан на опубликованных результатах научных исследований 17 авторских коллективов стран Европы, Азии и Американского континента. В совокупности авторы этих 17 научных статей проанализировали результаты лучевой диагностики 5.090 пациентов различного возраста с переходными пояснично-крестцовыми позвонками. Ранжирование типов и подтипов заболевания показало, что на первом месте по частоте диагностики находятся клинические наблюдения, соответствующие подтипу IIа – 26,9+0,6% случаев [5].

Как следует из опубликованных литературных данных именно эта разновидность – 2а подтип – чаще всего у пациентов проявляется вертеброгенным болевым синдромом пояснично-крестцовой локализации [19]. Среднестатистическая интенсивность алгического синдром при этом соответствует 6,0 баллам по визуальной аналоговой шкале [20]. Основной причиной боли при переходных позвонках является формирующийся экстрафораминальный стеноз на уровне пояснично-крестцового отдела [21], что является фактором высокой степени риска импиджмента корешков L₅, S₁ [22]. Кроме того, по мнению A. García López et al. переходные позвонки придают аномальную жёсткость (в статье использовано выражение «abnormal rigidity») люмбо-сакральному переходу, что отрицательным образом сказывается на рессорной функции позвоночника в целом [23]. Перечисленные выше нарушения в люмбо-сакральном переходе формируются с течением времени, по мере оссификации скелета взрослеющих детей [24]. Именно этим фактом можно объяснить отсутствие поясничной боли у исследуемых нами 10 пациентов детского возраста, несмотря на наличие у них патогномоничных лучевых симптомов переходных позвонков. Интересный факт: давая характеристику больным с  переходными позвонками,  A. Tsoupras et al. даже используют такую терминологию, как «пациенты со зрелым скелетом» (в статье использовано выражение: «skeletali mature subjects») [25].

Отсутствие поясничных болей среди детей и подростков с переходными позвонками подтверждает ещё одно проведенное нами исследование. Так, в группе из 19 детей, получивших неосложнённые переломы поясничных позвонков и имевших достоверные лучевые симптомы переходных позвонков, также отсутствовали вертеброгенные боли до момента получения ими травм [26]. В то же самое время в литературных источниках опубликованы сведения о возможностях наличия поясничных болей у детей с переходными позвонками [27]. Продолжительность, интенсивность, частые рецидивы и незначительный лечебный эффект от проводимых консервативных методов лечения боли в ряде случаев может служить показанием для проведения оперативных вмешательств, как и у взрослых пациентов с аналогичной патологией [28]. Объем оперативного лечения у подростков, как правило, состоит в псевдоартрэктомии гипертрофированного поперечного отростка надкрестцового позвонка [29].

Заключение. В ходе проведенного исследования реализована поставленная цель: выявлены частота и структура переходных пояснично-крестцовых позвонков среди детей, получивших переломы костей таза. Установлено, что частота диагностики переходных позвонков в исследуемой когорте составила 24,4+6,7% клинических наблюдений. В структуре патологии преобладал подтип IIa заболевания – 50,0+15,8% случаев. На втором ранговом месте находились пациенты, имевшие подтип IIIb патологии – 30,0+14,5% больных. На долю пациентов с подтипами Ia и IIb пришлось по 10,0+9,4% клинических наблюдений. Не было зарегистрировано больных, страдающих подтипами Ib, IIIa и типом IV переходных пояснично-крестцовых позвонков. Важнейшей отличительной особенностью клинической симптоматики заболевания у детей является отсутствие ведущего симптома – боли пояснично-крестцовой локализации, при том, что лучевая картина всех диагностированных подтипов идентична таковой у взрослых пациентов.

Результаты проведенного исследования подтверждают тот факт, что переходные пояснично-крестцовые позвонки являются широко распространённой патологией среди современного населения, в том числе в педиатрической популяции. Тревожно высокий процент выявляемости заболевания в ходе обследования детей по поводу различных травм осевого скелета свидетельствует о том, что необходимо целенаправленно изучать лучевую картину люмбо-сакрального перехода. В случаях наличия аномалий развития пояснично-крестцовой локализации пациентов и их родителей следует информировать о наличии этой патологии, проводить разъяснительные беседы, чем это заболевание может клинически проявляться в недалёком будущем. Этот момент является крайне важным, так как велика вероятность того, что потенциальные боли, вызванные переходными позвонками, могут быть расценены как последствия переломов костей таза, что явится диагностической ошибкой и затруднит выбор рациональной лечебной тактики.

Дополнительная информация

Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «ТюмГМУ» Минздрава России (протокол № 187/06.1 от 02.04.2025 г.).

 Родители обследованных детей дали согласие на публикацию результатов проведенной лучевой диагностики таза в научной статье.

Исследование не имело спонсорской поддержки.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Скрябин Е.Г.: создание концепции и дизайна исследования, набор и анализ клинического материала, написание текста статьи; Кривцов А.Ю.: набор и анализ клинического материала.

About the authors

Skryabin Evgenij Gennadevich Skryabin

ФГБОУ Тюменский государственный медицинский университет

Author for correspondence.
Email: skryabineg@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4128-6127

доктор медиицнских наук, профессор кафедры травматологии и ортопедии

Russian Federation

Aleksej Yurevich Krivzov

ГБУЗ ТО Областная клиническая больница №2

Email: krivtsov444@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-2343-4791

врач-рентгенолог 

Russian Federation, 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 75

References

Supplementary files