Acetabulafracturen: A Stepwise approach to identification and classification on 2D computed tomography

Acetabulafracturen zijn het gevolg van hetzij hoogenergetisch trauma zoals auto-ongelukken, hetzij laagenergetisch trauma zoals vallen, vooral bij ouderen. Gegevens uit een meta-analyse hebben gerapporteerd dat 80,5% van de fracturen van het acetabulum het gevolg zijn van auto-ongevallen en 10,7% van vallen.1-4

Het door Judet en Letournel ontwikkelde fractuurclassificatiesysteem is het meest geaccepteerde systeem; het onderscheidt fracturen in tien typen, vijf elementaire fracturen en vijf geassocieerde fracturen op basis van waarnemingen op gewone röntgenfoto’s.5-7 Een adequate behandeling van acetabulafracturen vereist een nauwkeurige definitie van het type fractuur, de mate van comminutie en de aanwezigheid van intra-articulair puin.8 Het classificeren van acetabulafracturen is een uitdaging, maar van vitaal belang voor het selecteren van de beste chirurgische strategie en benadering.9,10

In dit artikel geven wij een stapsgewijze diagnostische methode die uitsluitend gebaseerd is op axiale CT-beelden om verwarring te voorkomen bij de evaluatie van verschillende fractuurtypes en om de nauwkeurigheid van de diagnose van het fractuurpatroon te verbeteren zonder te vertrouwen op 3D-beelden. De beslissingsbomen die uit deze benadering worden verkregen zijn goed geschikt voor de dagelijkse praktijk. Aangezien 3D-reconstructies veel gebruikt worden in de preoperatieve planning en classificatie, raden wij echter aan om de reconstructies uit te voeren en ter beschikking te stellen van de chirurgen, aangezien deze beelden de neiging hebben om bijkomende afwijkingen aan te tonen, zoals intra-articulaire fractuurfragmenten, impacties, en de graad van comminutie. Bovendien worden 3D-reconstructies steeds vaker gebruikt voor preprocedurele plaatfabricage, “virtuele reducties” en intraoperatieve augmented reality.

Acetabulafracturen: Standaardprocedure

Fracturen van het acetabulum worden gewoonlijk gediagnosticeerd met conventionele radiografie, axiale CT en driedimensionale CT (3D CT).11 MDCT voor het gehele lichaam is de meest uitgevoerde techniek bij de evaluatie van patiënten met polytrauma.12 De hoogwaardige axiale CT-gegevens van dunne doorsnede die tijdens de initiële scan worden verkregen, kunnen worden gebruikt voor het maken van coronale en sagittale multiplanaire gereconstrueerde (MPR) beelden, en oppervlakte-rendered driedimensionale (3D) reconstructies.

De complexe anatomie van het acetabulum maakt een nauwkeurige weergave van het fractuurtype en de werkelijke omvang van de fractuur moeilijk met conventionele röntgenfoto’s en axiale CT-beelden. Axiale CT is echter uiterst gevoelig in het opsporen van fracturen, vooral subtiele niet-geplaatste fracturen.11,13 Voor fractuurpatroonidentificatie op axiale CT-beelden vereist de complexe driedimensionale anatomie van het acetabulum een grondige mentale integratie van meerdere axiale beelden om een nauwkeurige classificatie van de complexe fractuurpatronen te geven.14 Toch blijven diagnostische fouten vaak voorkomen, vooral bij onervaren chirurgen en radiologen vanwege de gecompliceerde aard van acetabulafracturen die de complexe anatomie van het acetabulum in verschillende richtingen doorkruisen.15

De vooruitgang in gegevensverwerking maakt het mogelijk om snel opnieuw geformatteerde 3D-beelden van het acetabulum te genereren die helpen bij het nauwkeurig karakteriseren van complexe acetabulafracturen.11 Fracturen worden beschreven ten opzichte van hun oriëntatie op het acetabulum, en face gezien vanaf de laterale zijde. Dergelijke en face 3D acetabulaire anatomie kan worden aangetoond door de femurkop van het acetabulum af te trekken. Deze reconstructies, die op een afzonderlijk werkstation worden uitgevoerd, hebben bij gebruik door orthopedische chirurgen een verbetering van de diagnostische nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van acetabulafracturen aangetoond in vergelijking met axiale CT-beelden, maar hebben bij radiologen geen significante verbetering te zien gegeven.16 Bovendien vergen 3D-reconstructies veel tijd, vooral als de femurkop van het acetabulum moet worden afgetrokken. Deze tijdsfactor is de belangrijkste beperking van 3D-reconstructie op drukke trauma- of spoedeisendehulpafdelingen, ondanks de mogelijkheid om fracturen nauwkeuriger te classificeren. Zolang axiale beelden van een dunne doorsnede worden verkregen, kunnen later indien nodig 3D-volumebeelden worden verkregen om te helpen bij de chirurgische planning.

Normale anatomie

Kolommen en wanden

Het acetabulum wordt gevormd door een grote anterieure en een kleinere posterieure kolom (figuur 1). De voorste kolom omvat de ramus pubis superior, de voorste helft van het acetabulum (van aangezicht tot aangezicht) en de voorste twee derde van de iliacale vleugel, die doorloopt tot de iliacale kam. De achterste kolom omvat de zitbeenknobbel en de achterste helft van het acetabulum, en eindigt ter hoogte van de grote heupknobbel. De twee kolommen komen samen in de supra-acetabulaire regio.17-19 De anterieure en posterieure wand strekken zich lateraal uit van de respectieve kolommen en stabiliseren het heupgewricht in anterieure en posterieure richting (figuur 2). In tegenstelling tot de voorwand is de achterwand groter en vaker gebroken.

Sciatic buttress

De sciatic buttress is een rechthoekige stut van ilium die de anterieure en posterieure kolommen verbindt met het axiale skelet via het sacroiliacale gewricht (figuur 1). Hij bevindt zich boven de grote ischiasinkeping bij de superieure samenvloeiing van de kolommen.

Obturatorring

De obturatorring wordt gevormd door de superieure en inferieure pubic rami en de ramus ischialis (figuur 1).

Quadrilaterale plaat

De quadrilaterale plaat of het quadrilaterale oppervlak is het relatief gladde mediale oppervlak van het bekken bij de samenvloeiing van de innominate botten diep tot aan de obturator internus spier; het is een belangrijk deel van de posterieure kolom. Fracturen waarbij de mediale acetabulaire wand betrokken is, zullen de plaat verstoren.

Fractuurclassificatie

Acetabulaire fracturen bestaan uit 10 verschillende types: vijf elementaire fracturen en vijf geassocieerde fracturen zoals beschreven door Judet en Letournel (figuur 3).5 Vier van de elementaire fracturen zijn genoemd naar de anatomie van het acetabulum: voorwand-, achterwand-, voorste kolom-, en achterste kolomfracturen. Het vijfde elementaire fractuurpatroon is de transversale fractuur, die de anterieure en posterieure kolommen doorsnijdt en het acetabulum verdeelt in bovenste iliacale en onderste ischiopubische segmenten. Voor de fractuurclassificatie kan het echter gemakkelijker zijn om alle tien fractuurtypes te ordenen naar kolomtype fracturen, transversale fracturen of wandtype fracturen.

Zes stappen voor de evaluatie van acetabulumfracturen op 2D CT

Een systematische benadering van axiale CT-beelden met een gestandaardiseerde checklist van opeenvolgende vragen biedt voldoende informatie om de meeste acetabulumfracturen te classificeren. Onze benadering begint met het zoeken naar breuklijnen en gaat dan over tot een eerste classificatie van de breuk in één van de drie hoofdgroepen: kolomvormige breuken, transversale breuken, en wandvormige breuken. De breuk wordt dan verder ingedeeld in één van de 10 types op basis van beeldvormingskenmerken.6,7,20 Gecompliceerde gevallen met ernstige comminutie passen soms niet netjes in één type; in deze gevallen moet de breuk worden ingedeeld volgens het meest overeenkomende type, met de nodige kwalificaties. Dit soort atypische fracturen zijn niet ongewoon.

We beginnen met het doorlopen van het acetabulum om de aanwezigheid van een fractuur te bevestigen. Na bevestiging scrollen we naar beneden om de obturatorring te evalueren op verstoring, dan omhoog naar het articulaire oppervlak om de oriëntatie van de breuklijn te bepalen, waarbij we specifieke aandacht besteden aan het acetabulaire dak, de basis van de wanden, en de vierzijdige plaat om ze in te delen in een van de drie hoofdgroepen.

Stap 1. Ondervraag axiale beelden ter hoogte van het articulaire acetabulum om te bevestigen welk articulair oppervlak van het acetabulum betrokken is om de benadering te beginnen. Bepaal de aanwezigheid, indien aanwezig, van geïsoleerde wandfracturen. Geïsoleerde enkelvoudige wandfracturen verstoren de lippen van het acetabulum zonder de kolom of een andere acetabulaire component te breken (figuur 4). Kolomfracturen en transversale fracturen daarentegen betreffen het vierzijdige oppervlak, het vlakke mediale oppervlak van het acetabulum (figuur 5). De wandfractuurlijnen hebben op CT-scans gewoonlijk een schuine oriëntatie zonder dat het vierzijdige oppervlak erbij betrokken is (figuur 4). Breuken aan de achterwand moeten zorgvuldiger worden onderzocht op de mate van comminutie, de dominante fragmentgrootte en de uitbreiding naar het dak of de superieure rand van het acetabulum, die allemaal implicaties hebben voor de chirurgische behandeling.

Stap 2. Bij patiënten met betrokkenheid van het vierzijdige oppervlak, scroll naar beneden om te bepalen of de breuk zich uitstrekt door ofwel de inferieure pubic ramus of de ischiale tuberositeit om betrokkenheid, indien aanwezig, van de obturatorring vast te stellen (figuur 5A, 6 ). In zeldzame gevallen kunnen breuken van de ramus pubis superior wijzen op verstoring van de obturatorring. Betrokkenheid van de obturatorring vernauwt het differentieel tot kolom- of T-type fracturen (figuur 6).

Stap 3. Scroll omhoog en ondervraag de beelden aan het articulaire oppervlak om de fractuurlijnoriëntatie door het vierzijdige oppervlak te bepalen en kolomfracturen van transversale fracturen te onderscheiden (figuur 6). Bij kolomfracturen strekt de dominante breuk zich uit door de vierzijdige plaat van lateraal naar mediaal in een nauwe benadering van het anatomische coronale vlak (figuur 5). Conceptueel wordt bij een kolomfractuur het acetabulum met een min of meer verticale breuklijn ontwricht en in voor- en achterste stukken gebroken (figuur 5E).19,21 Dit in tegenstelling tot de transversale fractuur, gedefinieerd door een dominante breuklijn die de anterieure en posterieure kolom doorkruist in een nauwe benadering van het anatomische sagittale vlak (figuur 7). Het is vermeldenswaard dat de klassieke beschrijving van acetabulafracturen vanuit het standpunt van de chirurg komt, en niet dat van de radioloog. Als zodanig wordt een “transversaal” breukvlak wanneer het acetabulum en face wordt bekeken met de acetabulaire inkeping inferieur georiënteerd, een bijna-sagittaal breukvlak op axiale beelden met het acetabulum in anatomische positie (figuur 7). Een transversale breuk waarbij de obturatorring betrokken is, maakt de breuk tot een T-vormige breuk (figuur 6). Bij de T-vormige fractuur is het superieure fragment boven de fractuurlijn vergelijkbaar met een elementaire transversale fractuur.

Stap 4. Deze stap bestaat uit het evalueren van de uitbreiding van de breuk naar de iliacale vleugel boven het acetabulum (figuur 5). Iliacale vleugelbreuken worden gemakkelijk en betrouwbaar gedetecteerd vanaf doorsneden boven de koepel van het acetabulum (figuur 6). Een iliacale vleugelfractuur is pathognomonisch voor een voorste kolomfractuur. Maar als de kolomfractuur, in plaats van zich uit te strekken tot in de iliacale vleugel zoals bij een voorste kolomfractuur, zich uitstrekt tot in de grote heupknobbel, is dat kenmerkend voor een achterste kolomfractuur (figuren 6 en 8).

Stap 5. Deze stap bestaat uit het onderscheiden van de geassocieerde fracturen met een voorste zuilfractuur. De twee geassocieerde fracturen met betrokkenheid van de anterieure kolom zijn de dubbele-kolom fractuur en de anterieure kolom-met-posterior hemitransverse fractuur. Het beeldonderzoek moet beginnen bij het inferieure aspect van het sacroiliacale gewricht en de ischiassteun identificeren. Scroll naar beneden en volg de sciatic buttress caudaal door de achterste kolom naar het acetabulaire dak. Als er geen continuïteit is tussen de ischiadicussteun en de achterste kolom voordat het acetabulaire gewrichtsoppervlak wordt bereikt, of als de steun niet contigueert met een van de gewrichtsoppervlakken, zijn beide kolommen gebroken (afbeelding 9).

Als de ischiadicussteun aanwezig is, loopt deze taps toe tot een driehoekig verlengstuk van bot, dat inferieur en lateraal uitsteekt vanaf het sacro-iliacale gewricht en discontinu is met het gewrichtsoppervlak – het zogenaamde “uitsteekselteken”. (Figuur 9) Als beide kolommen breken, bestaat er geen steun tussen het gewichtdragende acetabulaire articulaire oppervlak en het axiale skelet via het sacroiliacale gewricht. Een ischiadicussteun die ononderbroken door de achterste kolom loopt en eindigt binnen het gewrichtsoppervlak van het acetabulum is echter kenmerkend voor een voorste kolom-met-posterieure-hemitransverse fractuur (afbeelding 10).

Stap 6. Deze laatste stap richt zich op twee van de geassocieerde achterwandfracturen. Dit zijn de achterste kolom-met-posterieure wand, en de transversale-met-posterieure wand fracturen (figuren 7, 8). Wij hebben reeds getoond hoe geïsoleerde achterste kolom- en geïsoleerde transversale breuken kunnen worden geïdentificeerd. De geassocieerde breuken zijn aanwezig wanneer de geïsoleerde breuken een loslating van de achterwand omvatten en kunnen afzonderlijk als een vrij fragment worden geïdentificeerd (figuren 7, 8). Merk op dat een transversale type fractuur karakteristiek de achterwand doorkruist; wil de fractuur echter voldoen aan de criteria voor een geassocieerde wandfractuur, dan moet de achterwand aanwezig zijn als een verplaatst fragment los van de achterste kolom.

Rapportering van bijkomende gegevens

Rapportering van het type fractuur volgens het Judet en Letournel classificatiesysteem is belangrijk. Ook extra fractuurfragmenten, mate van verplaatsing en aanwezigheid van intra-articulaire fragmenten moeten worden gerapporteerd. Ten slotte moeten 3D-beelden worden gereconstrueerd en gearchiveerd. Deze beelden zijn nuttig voor minder ervaren chirurgen of radiologen, en zelfs voor ervaren waarnemers in het geval van complexere fractuurpatronen. Technieken die de visualisering van de breuk verbeteren, zijn onder meer het disarticuleren van de ipsilaterale heup (door middel van region-of-interest subtraction) en het reconstrueren van alleen het gebroken hemipelvis. Dit zal ook het en face zicht van het acetabulum opleveren, aangezien dit helpt bij het plannen van de operatie en het sturen van de chirurgische benadering voor reductie.14,22-24

Conclusie

Classificatie van acetabulaire fracturen volgens Judet en Letournel is niet gemakkelijk met radiografieën of axiale CT-beelden. Een systematische aanpak zoals beschreven in het stroomdiagram (figuur 11) kan radiologen echter helpen om op basis van axiale CT-beelden tot de juiste classificatie te komen.

1. Matta JM. Fracturen van het acetabulum: nauwkeurigheid van reductie en klinische resultaten bij patiënten die binnen drie weken na het letsel operatief worden behandeld. J Bone Joint Surg Am. 1996;78(11):1632-1645.
2. Dakin GJ, Eberhardt AW, Alonso JE, et al. Acetabular fracture patterns: associations with motor vehicle crash information. J Trauma. 1999;47(6):1063 – 1071.
3. Giannoudis PV, Grotz MR, Papakostidis C, et al. Operative treatment of displaced fractures of the acetabulum: a meta-analysis. J Bone Joint Surg Br. 2005;87(1):2-9.
4. Scheinfeld MH, Dym AA, Spektor M, et al. Acetabulafracturen: wat radiologen moeten weten en hoe 3D CT kan helpen bij de classificatie. Radiographics. 2015;35(2):555-577.
5. Alton TB, Gee AO. Classificaties in het kort: Letournel classificatie voor acetabulaire fracturen. Clin Orthop Relat Res. 2014; 472(1): 35-38.
6. Judet R, Judet J, Letournel E. Fracturen van het acetabulum: Classification and surgical approaches for open reduction preliminary report. J Bone Joint Surg Am. 1964;46(8):1615-1675.
7. Letournel, E. 2007. Acetabulumfracturen: classificatie en behandeling. Orthopedic Trauma Directions. 2007;5(5):27-33.
8. Vas WG, Wolverson MK, Sundaram M, et al. The role of computed tomography in pelvic fractures. J Comput Assist Tomogr. 1982;6(4): 796-801.
9. Kim JJ, Kim JW, Oh HK. The submuscular sliding plate technique for acetabular posterior wall fractures extending to the acetabular roof. Orthop Traumatol Surge Res. 2014;100(8):967-970.
10. Elmadağ M, Güzel Y, Acar MA, et al. De Stoppa-benadering versus de ilioinguinale benadering voor anterieure acetabulafracturen: een case-controlstudie waarin bloedverliescomplicaties en functie-uitkomsten worden beoordeeld. Orthop Traumatol Surge Res. 2014;100(6):675-80.
11. Fishman EK. Protocollen voor spiraal CT van het musculoskeletale systeem. Helical (spiral) computed tomography: a practical approach to clinical protocols. New York, NY: Lippincott-Raven; 1998:149-178.
12. Bodanapally UK, Shanmuganathan K, Issa G, et al. Dual-Energy CT in hemorrhagic progression of cerebral contusion: Overschatting van hematoomvolumes op standaard 120-kV beelden en rectificatie met virtuele hoogenergetische monochromatische beelden na contrastverrijkte beeldvorming van het gehele lichaam. Am J Neuroradiol. 2018;39(4):658-662.
13. Norman A. Het gebruik van tomografie bij de diagnose van skeletaandoeningen. Clin Orthop Relat Res. 1975;107:139-145.
14. Burk Jr DL, Mears DC, Kennedy WH, et al. Three-dimensional computed tomography of acetabular fractures. Radiologie. 1985;155(1):183-186.
15. Jouffroy P, Sebaaly A, Aubert T, et al. Improved acetabular fracture diagnosis after training in a CT-based method. Orthop Traumatol Surg Res. 2017;103(3):325-329.
16. Kickuth R, Laufer U, Hartung G, et al. 3D CT versus axiale helical CT versus conventionele tomografie bij de classificatie van acetabulafracturen: een ROC-analyse. Clinical Radiol. 2002;57(2):140-145.
17. Durkee NJ, Jacobson J, Jamadar D, et al. Classification of common acetabular fractures: radiographic and CT appearances. AJR Am J Roentgenol. 2006;187(4):915-925.
18. Hunter JC, Brandser EA, Tran KA. Bekken en acetabulair trauma. Radiol Clin North Am. 1997;35(3):559-590.
19. Martinez CR, Di Pasquale TG, Helfet DL, et al. Evaluation of acetabular fractures with two-and three-dimensional CT. Radiographics. 1992;12(2):227-242.
20. Brandser E, Marsh JL. Acetabulafracturen: eenvoudiger classificatie met een systematische benadering. AJR Am J Roentgenol. 1998;171(5):1217-1228.
21. Mack LA, Harley JD, Winquist RA. CT van acetabulafracturen: analyse van fractuurpatronen. AJR Am J Roentgenol. 1982;138(3):407-412.
22. Scott Jr WW, Fishman EK, Magid D. Acetabulafracturen: optimale beeldvorming. Radiologie. 1987;165(2):537-539.
23. Fishman EK, Drebin B, Magid D, et al. Volumetric rendering techniques: applications for three-dimensional imaging of the hip. Radiology. 1987;163(3):737-738.
24. Matta JM. Operatieve behandeling van acetabulafracturen via de ilioinguinale benadering: een perspectief van 10 jaar. J Orthop Trauma. 2006;20(1):S20-29.

Back To Top