EDITORIAL
PAEDIATRIC ORO-FACIAL FASCIAL SPACE INFECTIONS

Oro-facial infections are not uncommon in sub-Saharan Africa (SSA), with varying patterns of presentation, mostly of odontogenic origin.¹ Oro-facial fascial space infections are relatively uncommon in the paediatric age group.² Their occurrence in children is however of importance, as this age group presents with peculiar immunity, physiological, and anatomical characteristics. Furthermore, the occurrence of such infections may be a critical sign of social neglect³, and a reflection of the quality of dental care in a population because of its usually odontogenic origin.⁴,⁵ These infections can be extensive due to the immune-compromised state of these children leading to rapid spread to involve the fascial spaces of the head and neck region, thus becoming extremely dangerous and more fatal in the paediatric as compared to the adult populations.⁶

The fascial spaces in the head and neck are the potential spaces between the various layers of muscles, normally filled with loose connective tissue. Fasciae usually split to surround muscles, vessels, and nerves that have their own surrounding fascia and these merge to form the known fascial spaces of the head and neck region. This phenomenon creates potential fascial spaces that are not well defined7 but play a major role in the spread of infections of the oro-facial region as infections spread along these spaces, in immune-compromised patients. Virulent organisms produce toxins including enzymes that destroy the connective tissue substance in these spaces opening up the planes for spread of infection. The orofacial spaces are related to the mandible (submandibular, submental, sublingual, buccal and labial spaces) and the maxilla (labial, buccal, palatal, infraorbital and temporal spaces), with attachment of the muscles of facial expression and mastication providing ideal spaces for spread.

Different classifications have been suggested for fascial spaces of the head and neck region. While some sub-classify them as superficial and deep fasciae, others further divide them into suprahyoid, and infrahyoid spaces. Notable, however, is the fact that the potential spaces are related, therefore serve as pathway for the spread of oro-facial infections.

Fascial space infections of the head and neck region originate from pre-existing dental infections, such as caries leading to pulpitis and apical periodontitis, pericoronitis or periodontal disease.8 Non-odontogenic infections could originate from the tonsils, adenoids, peritonsillar or parapharyngeal abscesses, infected jaw fractures, oral lacerations/piercings, or submandibular sialodentitis9,10 and infections of other salivary glands. In most cases of odontogenic origin, the stages of infection are summarized as: a stage of initiation of odontogenic infection by caries and subsequent pulpal necrosis extending to the apical region of the tooth, or periodontal disease, the entry of infection into the medullary bone with consequent formation of pus; this pus then follows the path of least resistance, perforating cortical bone where the alveolar bone is weakest and appearing as a facial swelling, and then the spread of pus along fascial planes with its consequent possible sequelae which could be fatal.11 Location of affected tooth predicts the route of spread and which fascial spaces ultimately become infected.12 They commonly start from the primary fascial spaces, and may then spread to involve the secondary spaces and extra-facial regions.1 Ludwig’s angina is a severe form of these infections; its diagnosis is made mainly on clinical grounds when there is simultaneous and bilateral involvement of the submandibular and sublingual spaces as well as the submental space.

Oro-facial fascial space infection is known to be uncommon in the paediatric age group and it may progress rapidly in this category of patients, becoming severe disease within a short period of time, making it a more fatal disease.13 Unlike in the adult population where these infections are often of odontogenic origin, in very young children and infants however, the cause may not always be easy to decipher. Ductal openings of salivary glands may be probable portal of entry in infants.8 When these infections occur in the very young, there is the need to rule out immune system compromise.

Microbiology of these severe infections is largely considered to be polymicrobial in origin. Its spectrum ranges from aerobes to anaerobes, each consisting of rods and cocci. One study suggested that four species of bacteria made up as much as 94% of cultured organisms (Streptococcus viridans, 36.1%; Coagulase negative Staphylococcus aureus 23%; Staphylococcus aureus 14.0%; and Klebsiella pneumoniae 5.7%).14 Other studies have implicated a-,ß- and ?-haemolytic Streptococci, Enterococci, Corynebacteria and Neisseria Bacillus.15 Others include Pseudomonas aeruginosa, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Bacteroides and Prevotella.16 Signs and symptoms vary widely depending on the stage or degree of infection. These include toothache, localized abscess, rapidly progressing infection involving multiple fascial spaces, extending from the submandibular, submental and sublingual spaces to high-risk spaces such as the pterygo-mandibular and pharyngeal spaces.17 There is unrelenting fever or signs of volume depletion, and CNS signs (e.g. decreased level of consciousness, headache, or abnormal eye signs such as proptosis, pupillary dilatation, diplopia, papilloedema).1 The affected spaces would have associated swelling of the oro-facial region from abscess or cellulitis, which would usually have differential warmth with shiny surface or discharging sinus. Patients will look ill, and may rapidly develop dysphagia and respiratory distress. There may be necrosis of overlying skin in severe cases.1

Without any intervention, fascial plane infections could progress to necrotizing cervico-facial fasciitis, mediastinitis, septicaemia, and ultimately death.1 Management of children with oro-facial fascial infections requires tact, and timely decision making. Diagnosis is based on a good history and examination, supported by radiological, haematological and biochemical investigations.

Patients should be admitted and resuscitated urgently, intravenous (IV) fluids instituted and patients started on empirical antibiotics, usually the penicillins to cover gram positive aerobes, and metronidazole and gentamycin to cover the gram negatives and anaerobes. This should be followed by incision and drainage/decompression of the affected space(s), with management of the source of infection as well as concomitant conditions. This includes extraction of affected teeth once acute phase is controlled. Advanced and allied care may be required for indicated patients. These will include co-management with other medical specialties, primarily, paediatricians. Plastic surgeons may be needed for flap-repair of extensive tissue loss. In addition dietherapy and physiotherapy may be necessary. Tracheostomy may even be required to manage the airway.

The findings in the Gambian study in this issue of the journal are consistent with what have generally been reported in terms of the odontogenic causes, spaces commonly involved, management and outcomes. This is in spite of situations in infants where odontogenic causes may not be identified; aetiology from salivary gland infection, the tonsils and immune-compromised state can be investigated. The dental caries burden in the paediatric population in the less privileged groups in the sub-region needs to be tackled with all seriousness. Public Health practitioners must take this up to outline measures to educate the population on regular dental checkups and early attention to dental disease in children to prevent carious lesions that will progress rapidly into orofacial fascial space infections. References

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L’EDITORIALE
INFECTIONS PEDIATRIQUES ORO-FACIALES DE L'ESPACE FASCIAL

Les infections oro-faciales ne sont pas rares en Afrique subsaharienne (ASS), avec des schémas de présentation variés, principalement d'origine odontogène.1 Les infections de l'espace fascial oro-facial sont relativement rares dans le groupe d'âge pédiatrique. 2 Leur présence chez les enfants est cependant importante, car ce groupe d'âge présente des caractéristiques immunitaires, physiologiques et anatomiques particulières. De plus, la survenue de telles infections peut être un signe critique de négligence sociale3, et un reflet de la qualité des soins dentaires dans une population en raison de son origine généralement odontogène.4,5 Ces infections peuvent être étendues en raison de l'état immunodéprimé de ces enfants conduisant à une propagation rapide impliquant les espaces fasciaux de la région de la tête et du cou, devenant ainsi extrêmement dangereux et plus mortel en pédiatrie par rapport aux populations adultes.6

Les espaces fasciaux dans la tête et le cou sont les espaces potentiels entre les différentes couches de muscles, normalement remplis de tissu conjonctif lâche. Les fascias se divisent généralement pour entourer les muscles, les vaisseaux et les nerfs qui ont leur propre fascia environnant et ceux-ci fusionnent pour former les espaces fasciaux connus de la région de la tête et du cou. Ce phénomène crée des espaces fasciaux potentiels qui ne sont pas bien définis7 mais jouent un rôle majeur dans la propagation des infections de la région oro-faciale à mesure que les infections se propagent le long de ces espaces, chez les patients immunodéprimés. Les organismes virulents produisent des toxines, y compris des enzymes qui détruisent la substance du tissu conjonctif dans ces espaces, ouvrant les plans pour la propagation de l'infection. Les espaces orofaciaux sont liés à la mandibule (espaces sous-mandibulaires, sous-mentaux, sublinguaux, buccaux et labiaux) et au maxillaire (espaces labiaux, buccaux, palatins, infraorbitaux et temporaux), avec une fixation des muscles de l'expression faciale et de la mastication offrant des espaces idéaux pour propagé. Différentes classifications ont été suggérées pour les espaces fasciaux de la région de la tête et du cou. Alors que certains les sous-classent comme fascias superficiels et profonds, d'autres les divisent davantage en espaces suprahyoïdiens et infrahyoïdes. Il convient toutefois de noter que les espaces potentiels sont liés et servent donc de voie de propagation des infections oro-faciales.

Les infections de l'espace fascial de la région de la tête et du cou proviennent d'infections dentaires préexistantes, telles que les caries conduisant à une pulpite et une parodontite apicale, une péricoronite ou une maladie parodontale.8 Les infections non odontogènes peuvent provenir des amygdales, des végétations adénoïdes, des abcès péri-amygdaliens ou parapharyngés, des fractures de la mâchoire infectées, des lacérations / piercings oraux ou de la sialadénite submandibulaire9,10 et infections d'autres glandes salivaires. Dans la plupart des cas d'origine odontogène, les stades de l'infection se résument comme suit: un stade d'initiation de l'infection odontogène par la carie et la nécrose pulpaire subséquente s'étendant jusqu'à la région apicale de la dent, ou maladie parodontale, l'entrée de l'infection dans l'os médullaire avec formation conséquente de pus; ce pus suit alors le chemin de moindre résistance, perforant l'os cortical où l'os alvéolaire est le plus faible et apparaissant comme un gonflement facial, puis la propagation du pus le long des plans fasciaux avec ses séquelles possibles qui pourraient être fatales.11 L'emplacement de la dent affectée prédit la voie de propagation et les espaces fasciaux qui seront finalement infectés.12 Ils commencent généralement à partir des espaces fasciaux primaires et peuvent ensuite se propager pour impliquer les espaces secondaires et les régions extra-faciales. ¹

L'angine de Ludwig est une forme grave de ces infections; son diagnostic se fait principalement sur des bases cliniques lorsqu'il y a implication simultanée et bilatérale des espaces sous-mandibulaires et sublinguaux ainsi que de l'espace sous-mental.

L'infection de l'espace fascial oro-facial est connue pour être rare dans le groupe d'âge pédiatrique et elle peut progresser rapidement dans cette catégorie de patients, devenant une maladie grave en peu de temps, ce qui en fait une maladie plus mortelle.13 Contrairement à la population adulte où ces infections sont souvent d'origine odontogène, cependant, chez les très jeunes enfants et les nourrissons, la cause n'est pas toujours facile à déchiffrer. Les ouvertures canalaires des glandes salivaires peuvent être une porte d'entrée probable chez les nourrissons.8 Lorsque ces infections surviennent chez les très jeunes, il faut exclure tout compromis du système immunitaire.

La microbiologie de ces infections graves est largement considérée comme d'origine polymicrobienne. Son spectre va des aérobies aux anaérobies, chacun composé de bâtonnets et de cocci. Une étude a suggéré que quatre espèces de bactéries représentaient jusqu'à 94% des organismes cultivés (Streptococcus viridans, 36.1%; Coagulase négative Staphylococcus aureus 23%; Staphylococcus aureus 14.0%; et Klebsiella pneumoniae 5.7%).14 D'autres études ont mis en cause a-,ß- et ?-haemolytic Streptococci, Enterococci, Corynebacteria et Neisseria Bacillus15. D'autres incluent Pseudomonas aeruginosa, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Bacteroides et Prevotella.16

Les signes et symptômes varient considérablement selon le stade ou le degré d'infection. Ceux-ci comprennent les maux de dents, les abcès localisés, une infection à progression rapide impliquant plusieurs espaces fasciaux, s'étendant des espaces sous-mandibulaires, sous-mentaux et sublinguaux aux espaces à haut risque tels que les espaces mandibulaires et pharyngés ptérygoïdiens.17 Il y a une fièvre persistante ou des signes d'épuisement du volume et des signes du SNC (par exemple, baisse du niveau de conscience, maux de tête ou signes oculaires anormaux tels que proptose, dilatation pupillaire, diplopie, œdème papillaire).1 Les espaces affectés auront un gonflement associé de la région oro-faciale due à un abcès ou à une cellulite, qui aurait généralement une chaleur différentielle avec une surface brillante ou une décharge de sinus. Les patients auront l'air malade et peuvent rapidement développer une dysphagie et une détresse respiratoire. Il peut y avoir une nécrose de la peau sus-jacente dans les cas graves.1

Sans aucune intervention, les infections du plan fascial pourraient évoluer vers une fasciite cervico-faciale nécrosante, une médiastinite, une septicémie et finalement la mort.1

La prise en charge des enfants atteints d'infections fasciales oro-faciales nécessite du tact et une prise de décision rapide. Le diagnostic repose sur une bonne histoire et un bon examen, étayé par des investigations radiologiques, hématologiques et biochimiques.

Les patients doivent être admis et réanimés de toute urgence, des fluides intraveineux (IV) doivent être institués et les patients doivent commencer par des antibiotiques empiriques, généralement les pénicillines pour couvrir les aérobies à Gram positif, et le métronidazole et la gentamycine pour couvrir les Gram négatifs et les anaérobies. Cela devrait être suivi d'une incision et d'un drainage / décompression des espaces affectés, avec prise en charge de la source d'infection ainsi que des conditions concomitantes. Cela comprend l'extraction des dents atteintes une fois la phase aiguë contrôlée. Des soins avancés et connexes peuvent être nécessaires pour les patients indiqués. Celles-ci comprendront la cogestion avec d'autres spécialités médicales, principalement les pédiatres. Des chirurgiens plasticiens peuvent être nécessaires pour réparer les lambeaux d'une perte de tissus importante. De plus, la diéthérapie et la physiothérapie peuvent être nécessaires. Une trachéotomie peut même être nécessaire pour gérer les voies respiratoires.

Les résultats de l'étude gambienne dans ce numéro de la revue sont cohérents avec ce qui a été généralement rapporté en termes de causes odontogènes, d'espaces couramment impliqués, de gestion et de résultats. Ceci malgré des situations chez les nourrissons où les causes odontogènes peuvent ne pas être identifiées; l'étiologie de l'infection des glandes salivaires, les amygdales et l'état immuno-compromis peuvent être étudiés.

Le fardeau des caries dentaires dans la population pédiatrique des groupes les moins favorisés de la sous-région doit être traité avec sérieux. Les praticiens de la santé publique doivent en tenir compte pour définir des mesures visant à éduquer la population sur les examens dentaires réguliers et l'attention précoce aux maladies dentaires chez les enfants afin de prévenir les lésions carieuses qui évolueront rapidement en infections orofaciales de l'espace fascial.