肌肉骨骼系统军事训练伤诊断方法的应用与展望

王新，尤艳利，顾伟

军事训练伤，外军通常将其定义为在一定军事训练条件下，因身体内应力、频繁和局部压力，机体产生的应激性损伤或者慢性炎症［1］，而国内通常是指在军事训练过程中直接导致参训人员组织器官功能障碍或病理改变，影响正常训练1 d 以上［2］。2019 年某部军事训练伤监测发现，筋骨损伤占比近90%［3］，所以军事训练伤又常特指在官兵体能、技能训练中，发生的软组织、骨、关节等急慢性损伤［4］。笔者主要综述了国内基层军事训练伤中最常见的筋骨损伤诊断方法的应用与未来展望，以期为军事训练伤的未来精准诊断与治疗提供参考。

1 训练伤诊断

训练伤的诊断是指发生因军事训练引起的人体筋骨、脏器乃至心理的受损，并采用特定的仪器或者望闻问切等非器械手段进行的客观或者主观的病理诊断［5］。训练伤是制约官兵遂行战斗肢体技能的关键因素。但是目前基层训练伤的防治却呈现有治疗无诊断的情况，因此加强对训练伤的早期诊断，对于官兵伤情的尽早处置和促进训练伤的康复、更快更好地恢复官兵战斗力具有关键性的指导作用。

2 训练伤诊断技术的应用现状

2.1 零期诊断：问诊+触诊的传统非器械的诊断技术 2016 年，全军军事训练医学研究所提出了军事训练伤零期诊断技术这一新的观念，指一种可以在某种军事训练伤发生前，通过某些机体表现的伤史采集和专科体检，即可以预测发生某种军事训练伤的技术［6］。零期诊断技术主要是依据伤史采集和专科体检来进行军事训练伤的诊断筛查。因影像设备在基层部队的普及率较低，实际训练伤诊断多采用问诊+触诊模式，这也是零期诊断技术的核心要点。比如在新兵集训阶段，易发生下肢应力性骨折，而应力性骨折的诊断要点如下。（1）问诊：高强度负重训练后出现；较为固定的疼痛或肿痛；疼痛感随运动强度加大而加重；休息后症状减轻；（2）触诊：沿短管状骨纵轴的间接施压有疼痛感即为阳性；沿长管状骨纵轴的拇指划痕触到明显痛点即为阳性。

2.2 生化检验技术在训练伤诊断中的应用 当机体筋骨组织损伤时，其炎症因子水平会高表达。C 反应蛋白（C-reaction protein，CRP）在健康人群中含量较低，而当人体软组织受损时，其在血清中含量急剧升高［7］。CRP 受多种细胞因子如白细胞介素、肿瘤坏死因子-α 等的调节和诱导，主要由肝细胞合成和分泌，是一种主要的急性时相反应蛋白［8］。严重的训练伤表现为筋骨的活动功能障碍和局部软组织的皮下瘀血、肿胀，局部的急性炎症反应并伴有CRP 水平升高，但是一般的训练伤通常症状较轻，炎症因子水平变化较小。一般CRP 检测技术可检测出>8 mg/L 的炎症分子水平，但不能检测出低水平（<8 mg/L）的变化。采用免疫散射比浊法检测全血中超敏-C 反应蛋白（high sensitivity C-reaction protein，hs-CRP）水平，能准确地检测全血中的低水平hs-CRP，提高了实验的灵敏度和准确度，是区分低水平炎症状态的灵敏指标。一项研究收治156 例训练伤官兵，采用免疫散射比浊法检测全血中hs-CRP 水平，发现52 例软组织损伤官兵的hs-CRP 水平为（7.5 ± 2.2） mg/L，73 例软骨损伤官兵的hs-CRP水平为（9.7 ± 3.3） mg/L，31 例骨损伤官兵的hs-CRP 水平为（36.5 ± 7.0） mg/L，训练伤各组官兵hs-CRP 水平均高于健康对照组，而且骨损伤组官兵的hs-CRP 水平也高于软组织伤组和软骨损伤组，提示骨损伤更能引发CRP 分子聚集［7］。

研究表明采用免疫散射比浊法检测全血hs-CRP 可以在症状不明显或其他客观指标不支持诊断的情况下，迅速检测出轻度训练伤官兵的hs-CRP 水平小幅度升高（CRP 低于8 mg/L 的微量变化）［9］。因此，全血hs-CRP 检测对于一些训练轻度损伤者的早期诊治具有重要的指导意义，可以作为部队训练伤筛查、排除的敏感指标，其检测方便，无特殊要求。

2.3 超声在训练伤诊断中的应用 传统超声仪器可以诊断人体肌肉骨骼病变，但其存在图像清晰度低、诊断过程易受干扰、检查精确性较低等问题。而高分辨率超声能够实现对肌肉骨骼损伤部位的高清晰呈现以及精准量化评估［10］。一项对执行亚丁湾护航任务的46 例训练伤官兵进行便携式高频超声检查发现，特战队软组织训练伤高发部位为股四头肌、左腕及左手，其发生率为肌肉挫伤占40%，肌腱慢性损伤占35%，一周之后复行高频超声检查，肌肉挫伤100%恢复正常，肌腱慢性损伤93.33%恢复正常，表明特战队员的软组织训练伤高发的同时也能较快地自我愈合［11］。该研究同时提示便携式高频超声可能是远航艇员肌肉肌腱训练伤便捷式诊断的首选方法。另外，一项对84 例军事训练致多关节以及周围软组织损伤病例进行高频超声和磁共振的诊断对比分析表明，两者对肌肉损伤、滑膜滑囊炎、肌腱韧带损伤的诊断准确率无差异［12］。因此，高频超声可以清晰显示筋骨损伤后人体组织呈现的肌肉肿胀、水肿、韧带撕裂等炎症反应。而相似的一项研究对185 例肩关节软组织训练伤官兵进行肌骨超声与磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）诊断准确度比较［13］，发现两者具有较高的诊断吻合度，而高频超声能够实时动态观察，并且更加方便、快捷。国内一项研究选取50 例训练性膝关节痛官兵，同样采用高频超声和MRI 进行诊断对比［14］，发现两者的诊断符合率无差异。而采用高频超声诊断的精准度为半月板损伤>韧带损伤>腘窝炎性囊肿>滑膜增厚>膝关节骨赘>髌上囊积液。研究表明，对膝痛官兵进行高频超声检查可以对膝关节病变部位以及病变类型进行准确识别。一项采用高频宽景成像超声对120 例训练伤的诊断研究发现［15］，高频宽景成像超声和MRI诊断的符合率上，对肌肉的损伤诊断符合率为77.4%，对肌腱的损伤诊断符合率为92.6%，提示高频宽景成像超声能够显示检查部位的整个纵切面或横切面，与MRI 图像一样均能够显示一个较大解剖部位，可以呈现训练伤的具体损伤部位和病变性质。

超声对于军事训练急性损伤同样有较好的诊断价值。一项对2017-2021 年经手术治疗的87 例急性闭合性单侧跟腱断裂训练伤伤员［16］进行肌骨超声（musculoskeletal ultrasound，MSUS）回顾性分析表明，MSUS 与MRI 诊断跟腱断裂的一致性较好，Kappa值为0.767。MSUS 及MRI 对跟腱断裂的诊断敏感度均为100%。对其分型诊断敏感度相近，均高达90% 以上。相对于MRI 而言，MSUS 更适应于军事训练或战场条件，因此在跟腱断裂训练伤中具有较高的军事医学应用价值。

超声可以动态检测出肌筋膜撕裂、肌内血肿、肌肉脂肪化或肌纤维化等病变，可用于肌腱病的诊断，以及对肌腱病的发展和严重程度进行定性、定量评估［17-19］。而且超声检查同样可以应用到对滑膜炎性增厚、骨性病变等的筛查和诊断［20］。相比于大型诊断器械，超声仪器相对较小，可以便携式操作，而且流程较为简单，非常适合在远航、野战、边疆哨所等缺乏检查设施的情况下应用。然而，超声检查也有一定的局限性，主要表现在对操作者的肌骨解剖、肌骨成像有充分的了解和熟练的操作，才能做出准确诊断，避免误诊漏诊。

2.4 关节镜在训练伤诊断中的应用 在一些军事训练科目中，比如5 km 越野奔跑、战术训练中的跳跃和跨步以及折返跑中的急剧转体等动作，常引起膝关节急性损伤，轻则影响训练，重则导致伤残，严重影响官兵的行动作战能力。基层军医在官兵膝关节受损时，通常推荐X 线作为一线的诊断筛查方法。膝关节是一个由多骨节、韧带组成的，是人体最大最复杂的滑车关节，X 线对骨折的成像效果较好，但对前后交叉韧带、内外侧副韧带等部位的损伤诊断价值较低。因此，由于检查方法的局限性，且基层军医对急性膝关节损伤早期诊断认识不足，导致许多官兵的膝关节损伤长时间延误诊治。关节镜检查是一项侵入性、集诊断治疗于一体化的技术，膝关节镜可有效地直接观察膝关节腔内的各种结构，全面评估损伤程度，有利于早诊断、早治疗。

对既往膝关节镜检查的46 例官兵进行回顾性研究发现，除术前X 线诊断全被证实外，另发现32 处其他损伤，其中关节内血肿而X 线诊断阴性的12 例，包括前交叉韧带断裂6 例，半月板损伤6 例。膝关节镜检查的另一个优点是，在发现膝关节病变的同时，可以一并进行侵入性治疗［10］。与常规检查方法比较，膝关节镜特别适合非骨性结构损伤和关节腔内有积血、水肿患者的筛查、诊断和治疗，能够减少因韧带试验、X 线阴性而误诊漏诊。但是因为其是创伤性较大的手术操作，一般基层不具有操作能力和手术室条件，只有在明确训练性膝关节严重受损时，才可能会转至上级医院予以膝关节镜明确诊断。

2.5 MRI 在训练伤诊断中的应用 MRI 采用静磁场和射频磁场使人体组织成像，可以将同样密度、不同组织和同一组织、不同化学结构通过影像显示表征出来。因此，其对运动系统肌肉、韧带、软骨的精准成像和病变识别相较于其他检查方法更具明显优势。

一项对军事训练致膝关节盘状半月板损伤的MRI 临床应用回顾性分析发现［21］，以关节镜为诊断标准，MRI 对膝关节盘状半月板的诊断准确率为100%，对盘状半月板水平撕裂、斜行撕裂、纵行撕裂、放射状撕裂、桶柄状撕裂及复杂撕裂的诊断准确率分别为91.7%、94.4%、100.0%、97.2%、91.7%、94.4%。该研究表明，MRI 对军事训练致盘状半月板撕裂的影像呈现、诊断分型具有精准的诊断价值，可以有效地指导临床。另一项对10 例健康人及8 例军事训练性髌软骨损伤官兵的MRI 影像学对比分析中所有受试者均采用轴位三维快速梯度回波水激励序列扫描［22］。结果表明三维快速梯度回波水激励序列能够清晰地显示正常髌软骨的三层结构。而8 例髌软骨损伤官兵的影像表现为髌软骨全层缺损（5 例）、软骨部分缺损（3 例），所有患者均伴有软骨下骨挫伤，其中4 例伴关节积液，1 例伴髌骨外侧脱位，1 例伴关节腔游离体。这表明轴位MRI 三维快速梯度回波水激励序列可以清晰显示关节软骨的内在结构，可用于军事训练性髌软骨损伤的诊断鉴别。而相似的对96 例军事训练致膝关节损伤官兵进行MRI 与CT 的诊断精确度对比研究发现，以关节镜检查结果作为诊断标准，96 例官兵损伤类型中，84 例隐匿性骨折、84 例韧带损伤、45 例半月板损伤。MRI 组诊断符合率为96.8%，高于CT 组（73.5%），提示MRI 诊断军事训练致膝关节损伤的敏感度与特异度均高于CT［23］。

MRI 对于常规检查容易漏诊、阴性的训练性筋骨损伤，具有更精准的诊断价值。一项对野战医疗所2015-2016 年收治的12 例下肢应力性损伤官兵均行X 线及MRI 检查［24］，研究发现12 例患者伤后2～3 周X 线片均未见明显异常；同期行MRI 检查可见明显骨髓水肿，T1-2 加权像均可见线状低信号影。伤后4～6 周X 线才发现明显骨痂形成，证实骨折。下肢应力性骨折主要发生在股骨髁、胫骨上端、胫骨远端、距骨、跟骨、跖骨等部位，伤后X 线难以立即诊断，但MRI 能够超早期呈现阴性骨折的微观筋骨变化。另一项对X 线检查阴性的150 例军事训练性膝痛官兵行1.5 T MRI膝关节检查发现［25］，所有患者膝关节周围均见异常信号：56例表现为隐匿骨折，其中32 例伴有关节腔积液，27 例伴半月板撕裂，22 例伴前交叉韧带损伤，8 例伴侧副韧带损伤。1～18 个月随访时复查，23 例局部骨质异常信号消失，14 例局部异常信号减弱。因此，MRI 能早期、准确地显示军事训练致膝关节隐匿骨折及其伴发损伤，并可反映隐匿性骨折的病理改变。

MRI 对部队常见训练伤可超早期精确诊断。常见军事训练伤早期症状一般较轻，常规的影像学技术难以做出明确诊断。比如部队常规的奔跑训练、特勤训练极易引起疲劳骨折，而训练性疲劳骨折因其在训练时疼痛，在训练后症状又不明显，加之常规X 线对早期训练性疲劳骨折难以明确诊断，其阴性率可达70%以上，延误官兵治疗［26］。MRI 检查可以进行多参数、任意角度扫描，对软组织分辨率和水肿具有极佳的敏感性。MRI 检查可清晰地显示出骨折线、骨膜反应及骨髓水肿，其诊断疲劳性骨折具有很大的特异性，这是其他影像学检查所不及的。一项对78 例髌软骨军事训练伤行磁共振T2-mapping 与质子密度加权像成像的早期诊断精确度比较发现，T2-mapping 显示髌软骨异常者78 例共89 个病灶［27］。其中45 个病灶在T2-mapping 与质子密度加权像上均能发现，占51%，但T2-mapping 显示的深度与宽度大于质子密度加权像。余下44 个病灶仅在T2-mapping 上发现，占49%，表明T2-mapping 成像通过测量T2 弛豫时间可发现没有发生明显形态学改变的髌软骨早期损伤的组织成分变化，对军事训练性髌软骨损伤的早期鉴别诊断有着重要指导意义。

正因为MRI 对肌肉骨骼的良好成像效果，被公认是零期诊断技术的金标准。但是磁共振仪器庞大，占用空间较大，需要特殊的场地和专业的医技人才，不能随意移动，且受检患者存在一定的禁忌证，维修价格昂贵，难以在基层普及。

3 军事训练伤诊断方法存在的问题

军事训练伤多以筋骨损伤为主。其诊断主要涉及DRX 线机、肌骨超声仪、MRI、CT 等，其中MRI 对筋肉损伤诊断精度最高，其次为CT，涉及骨折损伤的DR-X 线机即可明确，肌骨超声仪能够区分不同组织，比如脂肪、肌肉、内脏等。但是部队基层医院一般最多配备DR-X 线机，而有骨折的官兵又倾向于转往上级大医院手术治疗，因此DR-X 线机面临有用而无能的境地。MRI、CT 虽然对肌肉损伤成像效果较清晰，但是机器庞大，操作程序复杂，必须要有专业的影像技术人员才能准确操作和做出诊断，而我军基层医疗机构大部分不具有MRI、CT 机器，而且缺乏高超的影像医技人员。肌骨超声仪是当前中西医康复流行的一款集诊断治疗于一体的仪器，如果仅仅只是部位成像，操作简单，而如果想要对操作部位的损伤程度进行解读和精准干预，则需要精通肌骨解剖结构和超声原理，才能做出相应诊断治疗，因此对于基层操作人员的专业知识提出很高要求。而其他比如关节镜检查，也面临着缺乏熟练医技人员和仪器设备，难以在基层有效应用推广。

尽管已有相关诊疗设备可以对筋骨损伤做出明确诊断，但是基层一旦发生筋骨损伤，依然面临着无法在第一时间予以明确诊断的尴尬境地。没有第一时间的明确诊断就很有可能贻误治疗。军事训练伤的流行病学调查表明，筋骨损伤发生时，大部分官兵并未得到及时诊断，并把休息作为治疗疼痛的主要方法［28］。但是，筋骨损伤的一个临床特点是，如果早期没有及时干预，就极易形成慢性痹症，并随时在不当动作的时候引起疼痛复发。

4 军事训练伤诊断器械的展望

在最新版的训练伤零期诊断中，将触诊的疼痛感知作为诊断筋骨损伤的核心步骤。尽管在一定程度上有助于协助诊断，但是这种触诊的精准性大打折扣。随着新型技术的发展，疼痛的组织代谢机制研究、筋骨疼痛的快速简单化诊断越来越成为可能。

4.1 太赫兹技术 近年来，太赫兹技术因其具有低能量、强穿透性、瞬态性、稳定性等诸多优良特征［29］，被逐渐广泛应用到临床医学研究中。太赫兹在军事训练伤诊断中的应用主要体现为以下3 点。一是对筋骨损伤部位炎症因子的无创检测；二是对筋骨损伤部位的病理组织鉴定；三是对筋骨损伤部位的影像呈现。太赫兹技术，是通过测量不同物质表面或者内在组织对太赫兹光谱的吸收系数、折射率和介电常数等光学信息进行物质的识别，进而用于临床诊断鉴别［30］。太赫兹技术已经运用在人体氨基酸、多肽、蛋白质的吸收频谱技术参数研究等领域，但是在炎症因子方面的研究尚少。现代研究表明，在筋骨疼痛发生的初始阶段，即可产生大量的巨噬细胞和肥大细胞，因此开展对筋骨疼痛局部炎症因子的太赫兹吸收系数、折射率和介电常数等研究具有非常重要的训练伤诊断价值。新近研究发现，对患者的疤痕组织和健康周围皮肤进行太赫兹光学成像检测，发现两者折射率有差异［31］。在后期半年的随访中发现，疤痕组织与正常组织间的吸收系数差异随着时间的延长而减少，但两者间的折射率仍然有差异。这说明太赫兹成像技术可以用来检测和观察疤痕愈合，而该技术同样适用于人体疼痛部位病理组织的鉴定和修复观察。太赫兹成像技术作为一种新的成像方法，其突出的优点就是空间分辨率极低（可达50 μm），人体不同部位的健康组织或者病理变化情况基本都能进行太赫兹光谱的检测成像。如今，在太赫兹离体组织成像方面，已经进行了牙齿、口腔、大脑、皮肤等部位的基础实验和临床研究［30］，而在筋骨损伤成像方面的研究尚缺乏。总之，太赫兹技术未来有望成为军事训练伤诊断的优选手段，可以集损伤的炎症分子水平检测、疼痛组织鉴定以及筋骨立体成像为一体，为官兵的常见训练伤做出精准诊断。但是太赫兹技术仍然处于探索阶段，涉及太赫兹的医学研究多为探索性的动物实验，太赫兹技术的发展、相关设备的研发仍处在试验阶段，距离现实的临床应用任重道远。

4.2 不同的MRI 技术 已有报道［32］应用磁共振弥散加权成 像（magnetic resonance diffusion-weighted imaging，MRDWI）技术对骨骼肌肉疾病进行了初步研究，显示正常肌肉的表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值高于其他组织，其他部位的肿瘤和炎症病变则低于一般肌群。Galban［33］研究表明，男女肌纤维的大小、长度及血流灌注在肌纤维水分子交换、肌筋膜室压力方面皆有差异，显示DWI技术能较准确地反映肌肉血流灌注的微观情况，可以对肌纤维微循环状况进行精准解读和诊断。

近年来，磷磁共振波谱（31P-magnetic resonance spectroscopy，31P-MRS）技术已经应用于对肌肉运动前后能量代谢的水平监测。多项研究发现，采用31P-MRS 分析慢性肌筋膜室综合征能量代谢变化与肌筋膜室压力相关性，可得到肌肉微循环异常时的压力预警值［34］。随着多学科交叉技术的发展，MRI 设备的更新换代与多功能兼容，不同的MRI 技术对肌纤维的微观能量代谢、血流灌注成像，具有更精准的诊断意义。总之，新型MRI 技术的发展可为军事训练伤的超早期诊断提供更精准的报告。

4.3 红外热成像技术 人体红外热成像技术主要是根据患者不同部位温度反映的红外能量值绘制的客观影像图谱，专业医师可据此进行临床诊断［35］。现代研究表明，即使是针对那些形态结构正常，而局部出现炎症的病变，红外热辐射探测器也能检测并成像显示［36］。与传统检查技术相比，红外热成像对人体组织功能代谢的不同状态具有实时显像效果，能够在第一时间判别机体的病理状态［37］。红外热成像技术在筋骨病中具有较好的应用前景。既往研究提示红外热成像技术对下肢疼痛的检出率与CT 一致［38］，而红外热成像技术在筋骨病中的诊断、鉴别、预警意义更大。与MRI 的结构显像不同，红外热成像技术能够清晰显示疼痛组织的波及范围，而临床医师能够根据患者的主诉，可以灵活、直观地观察病变组织的局部细小变化，有利于筋骨病的早期鉴别诊断。虽然红外热成像技术可以用于对人体筋骨病的诊断鉴别，但是各种主客观因素会使得人体表面温度出现波动，这表现在即使人体的心理变化也会对体表温度产生调节作用［39］。因此，在行红外热成像检查时，对患者所处的检查环境要求较高，比如恒温、恒湿、无风等。此外，红外线成像尚缺乏标准的操作规范和统一的诊断标准［40-41］。总体上，红外热成像技术较为成熟，在进一步的装备设计小型化、智能化、诊断标准化后，可应用到军事训练伤的诊断中。

4.4 声辐射力脉冲（acoustic radiation force impulse，ARFI）弹性成像技术 随着现代医工交叉技术的发展，弹性成像也成为影像技术发展的一个亮点。弹性成像，顾名思义就是对人体组织的硬度信息进行收集、分析、显像。其中声辐射力脉冲弹性成像技术是一种新型高效的成像方法，其可以准确测试组织的硬度信息，客观反映病变部位的弹性程度，已被广泛用于各种疼痛疾病的诊断鉴别［42］。筋骨疼痛的痛点经常能触及到条索状组织，这种病变组织通常是骨骼肌炎症病变引发的局部肌纤维高张力，这种高张力表现在触诊时的肌紧张和硬度增加［43］。肌骨超声对骨骼肌损伤的诊断鉴别有一定的临床价值，但由于其未能对肌肉损伤局部组织的硬度进行客观测量成像，故难以推广应用［44-46］。声辐射力脉冲弹性成像方法可以实现军事训练伤零期诊断的精确触诊，但是其操作程序较为复杂［47］。一般需要先行常规超声探查，并将检测部位的超声图像特征（包括痛点部位或腹肌处的肌纤维形态、边缘、回声）记录保存；后进行ARFI 弹性超声检测，采集弹性图像，再切换至声触诊组织量化（virtual touch tissue quantification，VTQ）模式，获取感兴趣区（region of interest，ROI）的剪切波速度（sheer wavevelocity，SWV）值，同一ROI测量3 次，取平均值作为该研究对象的SWV 值并记录分析［48-50］。该操作流程烦琐、需要操作者自行分析数据，且单个人检查耗时较长，在应用于军事训练伤的诊断上亟需进一步便携化、智能化操作的技术升级改造。

5 总结与展望

军事训练伤的早期诊断，是影响后期治疗康复的关键环节。现有的诊断器械体积过大、操作复杂、对基层场地和医技人员提出过高要求，不便于基层军事训练伤的即刻确诊。未来应着力于将现有技术改造升级，并与人工智能、大数据、复合材料相融合，提供便携式、智能化、高精度、一键式操作的小型器械，使之广泛应用于军事训练伤的诊断中。