MRI在腓肠肌急性拉伤的分级及拉伤后修复评估中的作用

张源,谭一清

(武汉市第三医院放射科,湖北 武汉 430060)

腓肠肌拉伤为最常见的小腿肌肉拉伤,随着全民健身及运动的普及,受肌肉拉伤困扰的人数逐年增加[1],MRI因软组织分辨率高,已经成为诊断小腿肌肉急性拉伤最常用的方法之一。肌肉拉伤根据临床表现分为三级[2-3],临床工作中MRI存在高估肌肉拉伤程度的情况,导致患者接受不必要的治疗,因此应用MRI判断拉伤严重程度的准确性有待提高。此外,拉伤后功能恢复的时间要比结构恢复的时间早,如果肌肉结构未完全恢复而进行早期运动,可能导致损伤程度更高并且需要更长时间恢复二次拉伤[4-5],准确评估肌肉拉伤后修复情况有重要的意义。本研究通过观察不同级别腓肠肌拉伤后及其修复过程中的MRI表现,探讨肌肉拉伤的MRI表现,并讨论提高应用MRI判断肌肉拉伤严重程度的方法,同时研究MRI对肌肉拉伤后修复情况的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾2020年1月至2023年3月期间于武汉市第三医院就诊的腓肠肌急性拉伤患者资料,共42例患者于受伤后3 d内进行了MRI检查,其中男28例,女14例;年龄18～37岁,平均(25.17±7.28)岁。均为运动跑跳过程中突发小腿后方疼痛就诊。其中10例进行了MRI复查,复查时间18～28 d,平均(22.00±3.16) d,均为二级拉伤患者,治疗的方法均为以休息为主的保守治疗,复查时症状均基本消失。

肌肉拉伤临床分级[2-3],一级:轻度损伤,疼痛但功能和运动正常;二级:中度损伤,丧失部分肌力,功能正常;三级:重度损伤,完全断裂,功能丧失。

1.2 小腿MRI检查方法 采用Signa HDxt 1.5 T磁共振扫描仪,患者取仰卧位,采用膝部线圈进行采集。磁共振扫描序列和方位包括:横轴位T2加权像(T2weighted imaging,T2WI),T2加权像压脂像(T2weight imaging with fatsaturation,T2WI-FS),冠状位T2WI-FS,T1WI(T1weighted imaging,T1WI)和矢状位T2WI-FS。扫描参数:T1WI(TR 383 ms,TE7 ms),T2WI(TR 2 400 ms,TE 75 ms),T2WI-FS(TR 3 000 ms,TE 70 ms)。横轴位图像层厚5 mm,层间距3 mm,视野16 cm×16 cm,矩阵320 mm×224 mm;矢状位及冠状位图像层厚4 mm,层间距2 mm,视野20 cm×20 cm,矩阵320 mm×224 mm。

1.3 图像分析及统计学分析方法 两名工作时间超过10年的副主任医师共同对MRI图像进行分析,意见不一致时协商达成一致结论。首先仅通过冠状位T2WI-FS图像评估肌肉拉伤的程度,评估标准为,一级:损伤无肌肉肌腱撕裂;二级:损伤肌肉肌腱部分撕裂;三级:损伤肌肉肌腱完全断裂。评估完成并记录后打乱病例顺序,分别计算单独应用矢状位、轴位图像评估的结果,随后结合冠矢状位、冠轴位、矢轴位T2WI-FS图像重新评估肌肉拉伤的程度,评估完成并记录,最后结合冠矢轴位图像综合评估,并记录结果。分别计算评估的准确率,找出分级准确率最高的单一方位和结合方位,应用秩和检验分析两次分级结果与临床分级结果是否有差异,P<0.05说明差异有统计学意义。

根据临床分级,观察并统计不同级别拉伤的MRI特点,包括直接征象和间接征象。直接征象:肌肉肌腱部分或完全断裂;间接征象:肌肉水肿、出血、肌间积液、肌肉肌腱扭曲回缩、皮肤水肿。

对复查的10例患者,对比复查与首次检查的图像,观察并统计两次检查的图像差异,评估复查时影像表现与临床症状是否相符。

2 结 果

2.1 不同级别拉伤评估结果 42例患者均为小腿腓肠肌损伤,损伤最严重处为腓肠肌内侧头肌肉肌腱连接处。临床分级结果:一级拉伤2例,二级拉伤28例,三级拉伤12例。冠状位T2WI-FS图像评估结果:一级拉伤2例,二级拉伤24例,三级拉伤16例,其中有4例临床二级拉伤的患者被评为三级拉伤(见图1～3)。单一方位分级,冠状位分级准确率最高,为90.5%,矢状位为83.3%,轴位为59.5%。冠矢位图像结合评估结果与临床结果一致,准确率为100%,矢轴位分级准确率为83.3%,冠轴位结合分级准确率为90.5%(见表1)。两种分级方法与临床分级结果相比差异均无统计学意义(P=0.618)。

图1 冠状位T2WI-FS示肌腱远端局部中断,正常低信号的肌腱被液性高信号代替 图2 矢状位T2WI-FS示肌腱变细,形态不规则,但肌腱并未完全断裂 图3 轴位T2WI-FS示肌肉水肿,肌间积液

表1 临床评估与MRI评估肌肉拉伤分级结果

2.2 不同级别肌肉拉伤的MRI特点 一级拉伤2例:肌肉水肿2例(见图4);二级拉伤28例:肌肉肌腱连接处部分撕裂28例,肌肉水肿28例,肌间积液28例,出血4例,皮肤水肿9例(见图5);三级拉伤12例:肌肉肌腱连接处完全断裂12例,肌肉水肿12例,肌间积液2例,出血4例,皮肤水肿4例,肌腱扭曲回缩12例(见图6)。三级拉伤出血比二级拉伤常见(见表2)。

图4 冠状位、矢状位及轴位T2WI-FS示肌腱周围羽毛状肌肉水肿

图5 冠状位T2WI-FS示腓肠肌内侧头肌肉肌腱连接处部分撕裂,肌腱明显变薄,并见肌肉水肿和肌间积液

图6 冠状位、轴位及矢状位T2WI-FS示肌肉局部全层撕裂,周围肌肉水肿和出血,肌间积液及皮肤软组织水肿,远端肌腱扭曲变形

表2 不同级别肌肉拉伤MRI表现[例(%)]

2.3 肌肉拉伤修复的MRI表现 所有复查的10例患者均有肌肉水肿部分吸收、肌间积液有所减少、出血吸收,其中有7例出现肌腱局部增粗变形(见图7～8)。

图7 初次检查冠状位T2WI-FS示肌腱变细,多处似见连续性中断,周围被液性信号包绕

3 讨 论

3.1 MRI对腓肠肌拉伤分级的评估 本研究中所有患者拉伤损伤最严重部位均为腓肠肌内侧头肌肉肌腱连接处。腓肠肌拥有更多的Ⅱ型快肌纤维,并跨越两个关节,在跑、跳等快速运动中提供推动力,当膝关节伸展时足背屈,再用力快速蹬地、起跳,产生强大的离心收缩,导致肌肉拉伤或撕裂[6-8]。腓肠肌内侧头较长,产生的张力大于外侧头,而外侧头缩短速度的潜力比内侧头高,因此内侧头较外侧头容易受损[9]。腓肠肌为单羽肌,肌肉纤维以一定的角度与肌腱连接,肌肉肌腱连接处对力的吸收能力不如肌肉和肌腱,因此肌肉肌腱连接处为肌肉拉伤最好发的部位[10-11]。

应用MRI对肌肉拉伤严重程度进行分级,应结合冠状位、矢状位图像综合判断。目前应用MRI辅助临床对肌肉拉伤程度进行分级越来越重要,1～2级拉伤治疗以保守治疗为主,而3级拉伤需要手术治疗,高估肌肉拉伤程度可能会导致患者接受不必要的治疗。腓肠肌为纵行肌肉,且肌肉分内侧头及外侧头,冠状位和矢状位图像可以显示肌肉肌腱的长轴,但是只有冠状位图像可以完整地显示肌肉和肌腱的整体轮廓,因此以冠状位图像为观察腓肠肌拉伤的主要方位,矢状位图像补充观察,而轴位图像仅能观察肌肉的短轴,无法准确判断拉伤的严重程度。但是单独应用冠状位图像分级可能高估肌肉拉伤的级别(将二级拉伤高估为三级拉伤),原因为肌肉拉伤后肌肉肌腱连接处部分断裂,原本的正常结构变细,同时断端被渗出液包绕,局部信号混杂,未断裂的变细的肌腱信号可能被混杂信号所掩盖,同时MRI图像层厚较厚,单独一个方位有可能漏掉变细的肌腱,而结合冠矢状位图像综合观察,可有效避免高估肌肉拉伤严重程度的情况发生,提高分级的准确率。

本研究患者以二、三级拉伤为主,考虑原因如下:一级拉伤仅出现肌肉疼痛,而肌肉的功能和活动能力没有变弱,大部分此类患者没有到医院检查,还有一部分患者经过临床评估后没有进行MRI检查,而二、三级拉伤患者除了有疼痛,还有肌肉功能减低,大部分患者到医院进行了MRI检查。

3.2 腓肠肌拉伤MRI特点及其病理基础 肌肉拉伤的MRI表现分为直接征象和间接征象,直接征象为肌肉撕裂及其程度,综合MRI冠矢轴位图像可准确识别肌肉是否撕裂及撕裂的程度。间接征象包括肌肉水肿、肌间积液、出血、皮肤水肿、肌肉肌腱断端回缩,间接征象的病理基础为肌筋膜和其包被的血管受损导致渗出和出血,肌筋膜按损伤的部位可分为皮下浅筋膜受损、肌群间的深筋膜受损和肌束间的肌束膜受损。当浅筋膜受损时出现皮下水肿,当深筋膜受损时,受累的肌肉周围及肌间隙可有水肿液或血液渗出聚集,当肌束膜受损时,肌束间隙内可有水肿液和血液扩散,出现肌肉水肿和出血[12]。

一级拉伤时,受伤的肌肉肌腱形态正常,仅表现为肌肉局部拉伤,这时肌束膜受损,渗出液进入肌束间,在磁共振图像中出现典型的“羽毛状”肌肉水肿。有文献报道即使轻微的腓肠肌拉伤,也能出现大量的肌间积液[13-14]。牛昊等[15]的研究中也有22.2%的一级拉伤患者出现肌间积液,而本研究中2例患者均未出现此征象,考虑与本研究中一级拉伤患者数量少有关。二级拉伤和三级拉伤区别为肌肉断裂的程度,二级拉伤肌肉肌腱连接处部分撕裂,断端肌肉变细,表面不光滑,断端被积液包围,三级拉伤肌肉肌腱连接处完全断裂,断端肌肉和肌腱均回缩增粗,回缩的肌腱呈“波浪”状,断端被大量积液填充,其他征象两种级别拉伤中都可以出现。有研究显示三级拉伤肌肉水肿、皮下水肿和肌间积液比二级拉伤明显[15-16],本研究显示三级拉伤出血更常见,原因为三级拉伤肌肉完全撕裂,损伤大血管的可能性高于部分撕裂。

3.3 MRI在肌肉拉伤修复评估中的价值 一级和二级拉伤以保守治疗为主,主要是休息和理疗,肌肉拉伤后的修复分为四个阶段,第一阶段为出血坏死期(0～2 d),第二阶段为炎症反应期(2～5 d),第三阶段为再生和修复期(3～60 d),第四阶段为重塑期(3～60 d)[14,17]。拉伤后功能恢复的时间要比结构恢复的时间早,大部分患者因为症状好转不会进行复查。本研究仅有23.8%的患者进行了复查,如果肌肉结构未完全恢复而进行早期运动,可能导致损伤程度更高并且需要更长时间恢复二次拉伤。有研究发现,超过15%的拉伤患者后期出现再次拉伤[4-5,14]。本研究中复查患者症状消失,但是MRI图像中仍有异常,说明肌肉没有完全修复,不能进行高强度的运动,因此通过MRI复查,可以有效减少二次损伤的发生。

本研究发现有高达70%的二级拉伤患者复查时出现了肌腱不规则增粗变形,这是肌肉异常愈合的表现之一,由于瘢痕形成过度,导致损伤区域的永久畸形,使患者运动能力长久下降,肌肉肌腱连接处的撕裂通常会出现这种情况[14]。虽然研究病例较少,但这个问题应该引起临床关注,MRI软组织分辨率高,如果肌肉修复过程中多次行MRI检查,出现肌肉肌腱连接处异常改变的时候及时改变或增加相应的治疗手段,有可能降低最终肌腱畸形的情况发生,提高患者后续的生活质量,这也是本研究后续的研究方向和目标。

3.4 结论 MRI不仅能准确诊断肌肉拉伤,还能对肌肉拉伤程度进行分级,冠矢状位综合评估,可以提高分级的准确率。MRI可观察肌肉拉伤后的修复情况,肌肉拉伤后应进行多次MRI复查,以便及时发现肌腱的异常并调整或增加相应的治疗手段。