王军大综述,严 敏审校
(重庆医科大学附属大学城医院,重庆401331)
运动员附丽病发病机制及磁共振成像表现
王军大综述,严 敏审校
(重庆医科大学附属大学城医院,重庆401331)
创伤和损伤; 体育运动; 髌韧带; 磁共振成像; 综述
附丽病又名止端病、起止点病、附着病、附着性关节病(炎)等,是骨上附着的肌腱、韧带、关节囊纤维层等部分(末端区)发生劳损变性改变,在附丽或韧带附着点发生的局灶性炎症。附丽病主要发生于运动员,多发生在四肢关节部位,最多见于膝关节,其次见于腰背部、肩关节、肘关节、腕关节及踝关节等部位。本文根据收集到的文献,对击剑、举重、排球及乒乓球运动员附丽病的发病机制及磁共振成像(MRI)表现进行综述。
1.1 解剖结构 附丽病以四肢关节部位较为多见,肩袖损伤、网球肘、跟痛症、肌腱炎、跳跃膝等最为常见[1-3]。运动员中附丽病发病率很高,这与运动员长期超负荷运动息息相关,末端结构承担的负荷与运动员运动量不协调,形态结构发生结构上的改变,最后导致附丽病的发生。末端区结构分为主要结构和附属结构。纤维软骨区、腱、潮线、钙化软骨区和骨5个部分组成主要结构。滑囊、腱围、滑膜、脂肪垫及止点下软骨或软骨垫结构等部分组成附属结构。
1.2 主要结构的病变 腱部是附丽病发病的主要部位,腱纤维的玻璃样变性、腱内肉芽组织增生和血管生长导致附丽病的发生。纤维软骨区、潮线上涨的主要标志之一是末端结构发生病变[4],纤维软骨细胞的形态及数目都有改变,结缔组织和血管生长以代替变性的纤维软骨组织。骨端区,随着潮线的上涨,钙化软骨区范围增大,最终导致骨刺形成。
1.3 附属结构病变 是发生于腱周的病变,腱周围组织会有水肿、粘连,小网细胞的浸润是前期改变,随后发生水肿、纤维变、小静脉扩张病变,随病变进展,腱周围组织将会瘢痕化,附近滑囊出现滑囊炎,原有的组织被致密结缔组织代替,并在其中出现小动脉硬化、异位化骨、血栓等,滑膜呈绒毛增生,血管充血,网织细胞浸润;滑车型末端腱下软骨面出现软骨变性、细胞坏死、软骨面变薄。
2.1 击剑运动员损伤 主要与运动中频繁使用跨步、弓步及快速移动等动作有关,所以膝、踝关节损伤患病率较高[3];反复使用劈、刺、格挡等动作进行攻击与防御,易导致持剑手腕部和肘部损伤。击剑运动员主要靠调整步法移动和前臂的灵活动作完成攻击和防守,一般肩关节没有过度伸展和旋转动作,肩袖在击刺动作时起到稳定肩关节作用,因此,肩关节损伤患病率相对较低。
2.2 乒乓球运动员损伤 主要是上肢各关节的损伤[5]。肩袖的损伤发病率最高,由于肱骨大结节反复的超常范围的急剧扭转,引起肩峰与肩袖的滑囊面摩擦所致,而每天重复性提拉、扣杀数千次,所以肩袖及其周围的滑囊韧带慢性劳损不可避免。
膝关节损伤也较多见,主要是膝脂肪垫炎和髌尖附丽病[6-7]。乒乓球运动对步法的要求较高,训练和比赛时要求前后左右组合步法的起动、移动和制动,因此常会引起膝关节的损伤;同时,人体不停地晃动,膝关节始终保持半屈曲位,前十字韧带处于功能状态,膝关节副韧带处于松弛状态[8]。
2.3 排球运动员损伤 发病与股四头肌疲劳和附丽区劳损有关。正常情况下发达股四头肌肌肉收缩时,对髌腱及其附着区的牵拉有缓冲作用,当反复多次运动训练时,肌腱负荷过度而僵硬,弹性及缓冲作用减低,髌腱及其附着区承受的直接牵拉引力增强,久而久之因过度牵拉而致劳损。
2.4 举重运动员损伤 以肩袖损伤、腕关节损伤较多见。由于举抓杠铃时,参加上挺的上肢肌群如动作不协调、局部力量负荷过重时,容易引起肌肉肌腱末端牵拉伤。髋、膝关节及踝关节损伤也很常见,主要由于提杠铃时需要运动员下肢微外旋、外展,引起阔筋膜张肌、缝匠肌、梨状肌的突然收缩[9]。
2.5 强直性脊柱炎 运动员的强直性脊柱炎是附丽病引起的常见脊柱病变。强直性脊柱炎的病理变化主要以软骨组织与韧带附着点以及骨组织与肌腱末端的反复发作性非细菌性炎症病变,软骨坏死侵蚀性肉芽组织增生,韧带纤维骨化,韧带化骨形成骨赘。强直性脊柱炎病变以肌腱、韧带发病多见,以附着点为中心的组织变性和非细菌性炎性病理改变,造成附着点炎症性改变而引起关节肿胀疼痛。韧带与肌腱附着处的骨质被关节周围增生的肉芽组织所破坏,进而骨质破坏吸收,肉芽组织延伸至韧带、肌腱。
3.1 MRI扫描序列 标准的自旋回波序列(SE序列)、快速自旋回波序列的T1加权像(T1WI)、T2WI和质子脂肪抑制序列(PDWI-FS)是临床最常用的序列,但前2种序列软骨与周围组织的信号对比弱,敏感性及特异性均较低。参考MRI诊断学得扫描参数为:(1)冠位快速回旋回波(FSE)序列T1WITR 580ms、TE 23ms、层厚2mm,快速恢复快速回旋回波(FRFSE)T2WI压脂序列TR 2 460ms、TE 60ms、层厚2mm;轴位FSE序列T1WITR 600ms、TE 25ms、3层厚5mm,FRFSE T2WI压脂序列TR 2 500ms、TE 42ms、层厚5mm;矢状位FSE序列T1WI TR 600ms、TE 23ms、层厚2mm,FRFSET2WI压脂序列TR 2 460ms、TE 48ms、层厚2mm。(2)轴位T2mapping采用自旋回波FSE序列,TR 1500ms、TE 31.25ms层厚4mm。
3.2 膝踝关节MRI表现 正常关节软骨呈光滑圆弧状或带状长T1长T2信号,T1WI呈灰黑信号,T2WI及PDWI-FS呈灰白信号,厚薄均匀。单纯软骨损伤包括软骨信号及形态改变,软骨出现形态结构信号异常,软骨表面锯齿状凹陷、波浪状缺损;重度压缩变扁、断裂、向骨质内塌陷,部分消失。信号异常在T1WI表现为等信号或不规则低信号,T2WI、抑制脂肪序列表现为高信号,GRE序列略呈高信号。膝关节软骨损伤MRI根据损伤程度分为4度:Ⅰ度表现为软骨表面形态正常但信号稍有异常;Ⅱ度表现为软骨表层变薄,T1WI关节软骨凹凸不平,呈锯齿状、波浪状缺损,局部表现为虫蚀样弥漫的小囊状低信号;Ⅲ度表现为关节软骨明显压缩变薄,断裂,内见局灶性斑片状信号减低区,但未累及软骨下骨组织;Ⅳ度表现为软骨全层剥脱消失,软骨下骨质暴露,骨髓内呈条片状低信号硬化灶,关节腔内可见大小不等的游离软骨碎片[10-12]。其形态学异常改变主要包括5种类型:(1)软骨凹陷,软骨下不规则钙化带轮廓;(2)软骨局限性薄弱,软骨下方低信号轮廓无异常;(3)软骨表面局部凹陷;(4)软骨局部中断,有时可见骨折线;(5)软骨缺失,部分可见关节内游离体。软骨缺失的同时伴发临近骨质结构损伤,如隐匿性骨折、骨挫伤等有不同的MRI表现:(1)隐匿性骨折,表现为走行不定的线样异常低信号影,周围伴片状骨髓水肿信号影;(2)骨挫伤,损伤力方向、关节扭曲、旋转和外翻有关都与骨挫伤有关。直接作用力导致受伤部位骨损伤;旋转力作用导致的损伤是作用力的对侧,膝关节损伤最为常见;四肢骨骼骨挫伤好发于边缘部,称之为骨擦伤,表现为斑片状或地图状长T1、长T2异常信号,边缘不清。
3.3 髌腱附丽病(PT) el-Khoury等[13]研究结果显示,正常髌键近端矢状位前后径上限为7mm。Shalaby等[14]研究表明,PT主要表现在髌腱增粗,尤以近端增粗明显。髌腱上1/3增厚是比信号增强更可靠的诊断依据[15]。有学者认为可根据髌腱近端前后径大小进行PT的MRI分期,即正常:<7mm;1期:7~8mm;2期:8~9mm;3期:>9mm[16-18]。早期PT磁共振显示髌腱的异常信号,急性期:髌腱增粗;慢性期:髌腱形态异常,呈“V”形或者扇形增粗、增厚,髌腱结构紊乱、不清晰,T1序列低信号,T2序列中低信号,功能序列下呈中等信号。髌腱后缘慢性微撕裂迁延不愈,撕裂与愈合交替,发生玻璃变性、纤维增生等使其增厚,在T1序列下可见髌腱近端模糊不清。PT的改变还可以表现在髌骨下极增生,患者髌骨下可见脂肪抑制高信号影,承受应力的主要区域在髌腱及髌骨下级,周围脂肪垫内可见异常信号影,这是增生纤维组织代替脂肪组织所致改变,多发生脂肪垫损伤。
3.4 跟腱周围炎 有4种表现,(1)跟腱脂肪垫炎[19]:T1WI、T2WI无异常,抑脂序列跟腱前脂肪垫中可见边缘模糊片状高信号。(2)跟腱腱膜炎:T2WI抑脂序列跟腱周围出现半环状高信号,围绕跟腱,轴位像半环状高信号围绕跟腱,外缘轮廓模糊,多发生在跟腱跟骨附着处。(3)跟腱滑囊炎[20]:跟腱后滑液囊出现大量积液,T1WI、T2WI、抑脂序列表现为囊性长T1、长T2积液信号影。(4)跟骨骨髓水肿:发生在跟腱附着部跟骨,T1WI为条片状低信号影、边界不清、T2WI病灶等信号,抑脂序列病灶呈条状、片状、边缘模糊高信号影。
运动员附丽病是很常见的病变,尤其在骨科、运动医学、康复医学领域,主要附着结构对于损伤的修复作用,这种修复作用是不可逆的,而且附着结构在不停地退变。国外相关研究表明,附丽病病理改变起初为滑膜充血水肿、中性粒细胞及淋巴细胞浸润为主的炎性反应,而后表现为滑膜增厚、毛细血管增多、关节内液体增多、关节周围软组织肿胀,致使滑膜内产生富含毛细血管的肉芽组织,形成关节周围的韧带、肌腱骨附着点炎,多以周围关节受累明显[21-23]。
MRI能清楚显示附丽病受累部位的病变,PDWI-FS序列表现为局部高信号[24-25],较有特征性。但附丽病并非单一病变,多数合并韧带损伤、骨髓水肿等改变,导致影像表现缺乏特征性。因此,运动员身份及特异部位影像改变对诊断有很大帮助。
目前,对于附丽病无特效治疗,临床治疗多为理疗,但疗效不同,且治疗方式各异。目前报道的相关手术结果,干预因素太多,缺少可靠的科学方法。因此,有必要进行严密设计,随机研究手术效果,同时还应积极开展对其他治疗方法的探索和研究。相信随着影像学的进展,本病的影像学表现会越来越明确,这对指导本病的治疗有重要意义。
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2015-01-04)
王军大(1984-),男,吉林长春人,在读硕士研究生;主要从事影像诊断学研究;E-mail:919734168@qq.com。
严敏(E-mail:924452572@qq.com)。