高山滑雪运动踝关节急性期损伤MRI表现

吴朋，孙光源，王成瑶，崔书君，朱月香

随着我国冬季奥运会申办成功及综合国力增强，高山滑雪(alpine skiing，AS)运动受到越来越多人的青睐。AS速度较快，对回转、滑降、跳跃、着地等技术要求精细复杂[1]，当运动员姿势、要领、动作不当，重心控制不稳，违背关节生理解剖和运动生物力学，容易导致下肢关节损伤，其中踝关节在AS中起至关重要作用，踝关节损伤也极易发生[2]。随着高场MRI广泛应用，能够较早诊断关节骨、软骨、韧带及肌腱等损伤，已成为关节损伤常规检查方法[3-4]。然而，国内、外报道MRI应用于诊断AS踝关节急性期损伤甚少。本文回顾性分析27例AS运动员29个踝关节损伤MRI表现特点及损伤机理，旨在提高对AS踝关节急性期损伤诊断，为临床诊断、治疗及康复提供依据。

材料与方法

1.研究对象

前瞻性搜集2018年11月-2019年3月来本院就诊的27例AS运动员踝关节急性期损伤患者(实验组)。男18例，女9例，共29个踝关节损伤。年龄24～47岁，平均(32.6±6.6)岁。纳入标准：①患者在AS运动过程中损伤；②所有AS踝关节损伤均属于急性损伤(患者当时受伤，为直接或间接外力一次作用而致伤者，伤后症状迅速出现，时间不超过48 h)，伤后出现不同程度局部疼痛、肿胀等临床表现；③临床检验和影像学诊断为急性损伤(骨挫伤/骨折、软骨、韧带、肌腱等损伤或断裂)。排除标准：①具有明确骨折(病理性骨折)或其他外伤史(如：交通事故)；②退行性骨关节病(长期踝关节磨损导致慢性疼痛、活动受限，影像诊断为骨或和软骨增生、硬化伴关节滑膜增生、肥厚等非急性损伤表现)；③全身系统性疾病(类风湿性关节炎、痛风)；④踝关节术后或踝关节感染、肿瘤病变。另外，随机选取30例普通踝关节外伤(如：扭伤、交通事故等)到本院就诊的患者(对照组)，男性21例，女性9例，共30个踝关节，年龄21～52岁，平均年龄33.7±5.9岁。本研究经我院伦理委员会批准(2018年)，所有入组对象均签署知情同意书。

2.检查方法

采用3.0T超导MR和8通相项控阵线圈进行扫描(Philips Ingenia)。扫描序列包括：TSE-T1WI矢状面：TR 595 ms，TE 20 ms，视野(FOV)160 mm×160 mm，层厚3.0 mm，层间距0.3 mm，采集次数2次； SPAIR-PDWI矢状面：TR 2342 ms，TE 45 ms，FOV 160 mm×160 mm，层厚3.0 mm，层间距0.3 mm，采集次数2次；SPAIR-PDWI冠状面：TR 2342 ms，TE 45 ms，FOV 160 mm×160 mm，层厚3.0 mm，层间距0.3 mm，采集次数2次；SPAIR-PDWI 横轴面：TR 2492 ms，TE 50 ms，FOV 160 mm×160 mm，层厚3.0 mm，层间距0.3 mm，采集次数2次。

图1 实验组和对照组踝关节损伤部位对照图。

3.图像分析

将MRI原始信息传至EWS(2013版)工作站进行图像分析，对骨挫伤/骨折、软骨损伤、韧带和肌腱损伤等进行判断和分级。MRI评估骨挫伤/骨折，按照解剖部位，包括：胫骨远端、腓骨远端、胫骨滑车、距骨，跟骨、舟骨、骰骨。骨挫伤表现为T1WI比骨髓低的片状信号，T2WI为高信号，边缘不清；骨折表现为线样长T1WI、长T2WI，伴骨髓水肿。软骨评估包括：内侧胫距关节软骨，外侧胫骨关节软骨，距下关节软骨，距跟舟关节软骨，距骰关节软骨。MRI采用Griffith[5]分级评估软骨损伤程度：0级，软骨表面光滑、未见缺损，软骨内信号均匀，内未异常信号影；Ⅰ级，软骨结构完整，表面光滑、未见缺损，内出现局灶性异常信号影；Ⅱ级，软骨表面出现缺损，缺损深度<全层软骨厚度的50%；Ⅲ级，缺损深度大于全层软骨厚度的50%，但缺损尚未累及全层软骨；Ⅳ级，全层软骨完全缺失，软骨下骨质裸露。韧带损伤通常分为4级[6]：0级代表韧带形态连续正常；Ⅰ级表现为韧带形态连续，伴周围皮下水肿；Ⅱ级表现韧带部分撕裂，纤维不完全断裂；Ⅲ级表现韧带纤维完全撕裂伴断端高信号。肌腱撕裂可分为4级[7]：0级为肌腱形态结构正常；Ⅰ级为肌腱少量撕裂或腱鞘周围积液，表现为肌腱增粗，T2WI信号增高，但小于肌腱厚度的50%；Ⅱ级为肌腱断裂约50%；Ⅲ级为肌腱完全断裂，表现为肌腱连续性完全中断，T2WI信号增高，撕裂处见液体信号。另外，判断是否存在多条韧带损伤、多条肌腱损，以及多种结构的联合损伤(同时累及2种或以上结构)。由两名放射科主治医师进行诊断，结果不统一时，由另一名主任医师做出最终诊断。

4.统计学方法

采用SPSS 25.0统计软件进行数据分析。采用K-S检验分析连续性数值变量是否符合正态分布，符合正态分布采用均数±标准差表示。计量资料比较采用t检验(年龄)，计数资料比较采用χ2检验(骨挫伤/骨折、关节软骨、韧带和肌腱)，对于140，需采用校正χ2检验。对于关节软骨、韧带和肌腱损伤程度比较采用χ2检验。以P<0.05认为差异有统计学意义。

结 果

1.一般特点

实验组中，发生于右踝关节18(59.26%)个、左踝关节11(33.33%)个；多结构联合损伤为29(100%)个。对照组中，发生于右踝关节18(60.00%)个、左踝关节12(40.00%)个，多结构联合损伤24(80.00%)个。实验组与对照组踝关节损伤结构分布见图1。

2.实验组与对照组踝关节急性期损伤各结构发病率比较

MRI显示实验组的骨挫伤/骨折、关节软骨损伤、韧带和肌腱损伤的发病率明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05，表1)。MRI显示实验组的关节软骨、韧带和肌腱损伤程度高于对照组(P<0.05，表2)。

表1 踝关节骨挫伤/骨折、关节软骨、韧带和肌腱损伤发病率比较 [个(%)]

图2 男，38岁，实验组。矢状面PDWI示距骨、跟骨及舟骨多发骨挫伤(箭)。 图3 男，37岁，对照组。冠状面PDWI示胫骨下段骨挫伤(箭)，内侧软组织肿胀。 图4 男，44岁，实验组。冠状面PDWI示内侧胫距关节软骨、外侧胫骨关节软骨Ⅳ级损伤(箭)。 图5 男，39岁，对照组。冠状面PDWI示距骨内侧软骨Ⅰ级损伤(箭)。 图6 男，42岁，实验组。a)冠状面PDWI示三角韧带、距腓前韧带肿胀、撕裂，Ⅱ级损伤(箭)，下胫腓前韧带损伤，Ⅱ级损伤(箭头)；b)横轴面PDWI示三角韧带、距腓前韧带肿胀、撕裂，Ⅱ级损伤(箭)。 图7 女，33岁，对照组。a)冠状面PDWI示距腓后韧带Ⅰ级损伤(箭)；b)横轴面PDWI示距腓后韧带Ⅰ级损伤(箭)。 图8 男，41岁，实验组。a)矢状面PDWI示跟腱Ⅰ级损伤(长箭)，跟骨挫伤(短箭)；b)横轴面PDWI胫骨后肌肌腱、拇长屈肌肌腱、趾长屈肌肌腱及趾长伸肌肌腱多发Ⅰ级损伤(箭)。图9 男，27岁，实验组。a)横轴面PDWI示腓骨长短肌肌腱Ⅰ级损伤伴周围软组织肿胀(箭)；b)冠状面PDWI示腓骨长短肌肌腱Ⅰ级损伤(箭)。

3.实验组与对照组踝关节急性期损伤MRI表现

骨挫伤/骨折表现：实验组常见多个解剖部位、多发性骨挫伤/骨折(图2)，而对照组常见直接撞击部位的骨挫伤/骨折(图3)。软骨损伤表现：实验组关节软骨Ⅱ级以上损伤比对照组更常见，同时伴有其他结构联合损伤(图4)，而对照组软骨损伤多为Ⅰ级损伤(图5)。韧带损伤表现：实验组多表现为多条韧带联合损伤，以Ⅱ级损伤居多(图6)；对照组以单条韧带损伤为主，以Ⅰ级损伤居多(图7)。肌腱损伤表现：实验组常表现多条肌腱Ⅰ级损伤(图8)，对照组常表现单条Ⅰ级损伤(图9)。

讨 论

AS是一种较为特殊运动项目，转弯技术要求较高，踝关节在滑雪回转、摆动中起主要作用。目前滑雪靴制作工艺技术较前明显提高，但踝关节急性期损伤在AS中发病率仍较高，仅次于膝关节损伤，占所有AS损伤的32%[8-9]。

AS中踝关节杠杆作用较强，负重最大、容易影响踝关节稳定性，导致急性损伤，常为骨髓、软骨、韧带及肌腱的联合急性损伤。本研究中，MRI显示实验组100%的联合损伤，表现为骨挫伤/骨折、软骨损伤伴多条韧带、肌腱损伤的联合损伤。骨挫伤/骨折是滑雪运动常见损伤表现，这是由于滑雪运动时踝关节反复跖屈、背伸，导致踝关节的压缩力在胫骨、距骨间传导，引起距骨和胫骨撞击，使得胫骨和距骨挫伤/骨折。滑雪中左右摆动、回转、转弯，使距骨、舟骨反复撞击和跟骨前突、骰骨的反复撞击，引起骨挫伤/骨折。另外，在滑雪中跳跃动作的制动技术掌握不对，往往引起胫骨、距骨和跟骨的轴向挫伤/骨折。本研究显示实验组MRI表现为骨挫伤/骨折以多个骨质解剖部位损伤，常伴有其他结构损伤(软骨、韧带和肌腱)，而对照组MRI表现骨挫伤/骨折为单个解剖部位损伤为主，多为外力直接作用于骨质部位。滑雪运动员也常累及多个关节软骨，实验组MRI显示关节软骨损伤程度明显高于对照组，此外实验组除了关节软骨损伤，同时合并骨挫伤/骨折、肌腱和韧带损伤，笔者认为滑雪运动在回转中，常由踝关节多种结构协同完成，滑雪回转中踝关节摆动频率突然增高，增大踝关节內翻、外翻、跖屈和背伸角度，增加了内侧胫距关节软骨、外侧胫骨关节软骨、距下关节软骨、距跟舟关节软骨、距骰关节软骨的应力(压力)，导致软骨损伤，运动员若进一步提高冲击速度，则易导致骨质、肌腱和韧带多结构损伤。关节软骨损伤是退行性骨关节早期改变的病理基础，如果得不到早期诊断与治疗，后期影响正常活动，所以早期及时诊断尤为重要。对照组MRI显示关节软骨损伤常见于单个解剖部位，与受伤的作用方向及外力撞击部位有关，不同于滑雪运动急性期软骨损伤。

踝关节韧带损伤在AS中最为常见，以往报道距腓前韧带、跟腓韧带及下胫腓前韧带损伤最为常见[10]，而本研究MRI显示实验组以三角韧带、距腓前韧带、跟腓韧带及下胫腓前韧带多条韧带损伤较为常见，而对照组主要表现为单条韧带损伤。AS患者三角韧带损伤机制为正常踝关节处于中立位，当滑雪过程中突然回转，增加旋转力，踝关节呈跖屈、外翻、外展和外旋位时，导致三角韧带损伤。本研究显示三角韧带损伤常伴下胫腓前、后韧带损伤，明显高于对照组，另外三角韧带损伤常为Ⅱ级以上损伤。距腓前韧带、跟腓韧带损伤，主要机制为內翻内收机制，即失去平衡的运动员向前跌倒，重心向后，踝关节处于跖屈位(踝关节不稳)，后突然內翻内收位进行制动，这时容易导致距腓前韧带、跟腓韧带损伤；另外，运动员失去重心，向前跌倒时，滑雪板前部着地，形成支撑点，距骨仍具有向前惯性力，使踝关节处于內翻内收位，致使距腓前韧带、跟腓韧带损伤，若內翻内收幅度增加，常伴有距腓后韧带损伤。下胫腓前韧带亦是踝关节常见损伤韧带之一，下胫腓前韧带多为运动员向外侧回转时，主要足的外侧缘制动，距骨仍具有向前惯性力，使踝关节呈內翻外旋位，造成下胫腓前韧带损伤，若惯性力较强常合并下胫腓后韧带损伤。本研究显示实验组韧带损伤程度高于对照组，尤其多表现为Ⅰ～Ⅱ级损伤。滑雪运动速降、反复回转，肌腱损伤亦较为常见。本研究MRI显示趾长屈肌肌腱、拇长屈肌肌腱及胫骨后肌肌腱损伤高于对照组。MRI显示实验组常表现多条肌腱Ⅰ级损伤，对照组常表现单条肌腱Ⅰ级损伤。笔者认为滑雪中速降、向外侧回转(大回转)，踝关节呈外翻、外展及外旋外，这时胫骨距骨产生力的杠杆作用，容易撞击后内侧肌腱(趾长屈肌肌腱、拇长屈肌肌腱及胫骨后肌肌腱)，使其损伤(后内侧撞击综合征)。实验组腓骨长短肌肌腱损伤高于对照组，笔者认为滑雪运动员跖屈、足外侧缘制动，使踝关呈內翻外旋位，引起肌腱过度牵拉，超过肌腱承受负荷，导致腓骨长短肌肌腱拉伤。本研究胫骨前伸肌肌腱、拇长伸肌肌腱、趾长伸肌肌腱损伤高于对照组，由于AS运动下坡速度快、容易失去重心，胫骨距骨后移，使踝关节过度背伸，引起踝关节前方肌腱(胫骨前伸肌肌腱、拇长伸肌肌腱、趾长伸肌肌腱)拉伤。跟腱周围无腱鞘包裹，所以跟腱周围出现积液往往提示跟腱存在损伤，尤其滑雪运动员容易出现。本文研究中，跟腱损伤率明显高于对照组。滑雪运动员在速降时，人体躯干重心前移，迫使踝关节向前方移位，形成相对踝关节过度背屈，导致跟腱拉伤。另外，左右回转摆动导致踝关节过度内、外旋，也可导致跟腱损伤。滑雪运动踝关节MRI显示肌腱损伤往往是多条韧带损伤，因多条肌腱协同运动，所以损伤以多条韧带损伤常见，而对照组肌腱损伤与外力直接撞击部位有关，常为单一肌腱损伤为主。

总之，AS踝关节损伤多为骨髓、软骨、韧带及肌腱的联合损伤，另外AS踝关节损伤机制不同于其他外伤导致损伤，因此正确认识AS踝关节机制和MRI表现，对临床医生早期诊断、运动员功能恢复有着重要意义。