25例初中生膝關(guān)節(jié)應(yīng)力性骨折X線、MRI診斷

付振華 羅 春 陳婷婷 周飄華

長(zhǎng)沙市中醫(yī)醫(yī)院放射科，湖南長(zhǎng)沙 410100

應(yīng)力性骨折本質(zhì)上是一種過度使用造成的骨骼損傷，因此習(xí)慣上又被稱為疲勞性骨折[1-2]。應(yīng)力性骨折臨床較少見，癥狀進(jìn)展緩慢且無(wú)確切創(chuàng)傷史，開始為間歇性疼痛，故早期診斷非常困難。2020年初爆發(fā)新冠肺炎，疫情得到較大控制后長(zhǎng)沙初中生于2020年4月7日開學(xué)，為應(yīng)對(duì)5月中旬體育中考，學(xué)生入校后加強(qiáng)體育訓(xùn)練，但兩個(gè)多月在家生活后突然加強(qiáng)體育訓(xùn)練導(dǎo)致應(yīng)力性骨折頻發(fā)。本研究回顧性分析25例確診患者的臨床及影像資料，以對(duì)應(yīng)力性骨折進(jìn)行早期診斷及治療。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年4—8月長(zhǎng)沙市中醫(yī)醫(yī)院明確診斷為膝關(guān)節(jié)應(yīng)力骨折的25 例初三體育訓(xùn)練患者作為研究對(duì)象，1 例經(jīng)手術(shù)證實(shí)，24 例經(jīng)臨床隨訪證實(shí)。其中男20 例，女5 例，年齡13～15 歲，平均（14.36±0.62）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①初三學(xué)生；②突然加強(qiáng)的持續(xù)訓(xùn)練史。排除標(biāo)準(zhǔn)：半年內(nèi)有明確外傷史。

1.2 檢查方法

23 例患者行MR 檢查，15 例患者行DR 檢查；MR 檢查使用美國(guó)GE3.0T 高場(chǎng)MR 機(jī)，線圈采用8通道膝關(guān)節(jié)專用線圈，常規(guī)采用矢狀位FS-PDWI、矢狀位T1WI、冠狀位FS-T2WI、橫斷位FS-T2WI；X 線采用美國(guó)GE 公司DR，行正側(cè)位攝片。

1.3 影像評(píng)估

所有病例影像資料存檔于PACS 系統(tǒng)，由兩名工作經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)師（10年以上X 線、MRI 診斷經(jīng)驗(yàn)）單獨(dú)對(duì)圖像進(jìn)行分析，意見不統(tǒng)一時(shí)按協(xié)商結(jié)果作為診斷標(biāo)準(zhǔn)。圖像能診斷應(yīng)力性骨折者為陽(yáng)性，否則為陰性； 陽(yáng)性者評(píng)估應(yīng)力性骨折損傷最嚴(yán)重部位。將觀測(cè)到骨折線者分成水平形與斜形骨折線兩種形態(tài)，水平形為骨折線與骨骺線角度≤30°，斜形骨折線反之。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者的訓(xùn)練方式及臨床表現(xiàn)

25 例患者訓(xùn)練方式主要為長(zhǎng)跑（男、女）、引體向上或投擲實(shí)心球（男）、仰臥起坐或投擲實(shí)心球（女）、籃球或足球運(yùn)球、排球墊球（男、女）；臨床表現(xiàn)為開學(xué)訓(xùn)練2～6 d 開始出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)疼痛，休息時(shí)癥狀減輕，早期輕微疼痛僅在訓(xùn)練時(shí)出現(xiàn)，隨著訓(xùn)練時(shí)間延長(zhǎng)，疼痛逐漸發(fā)展為疼痛加劇及持續(xù)疼痛。

2.2 X 線檢查結(jié)果

15 例患者進(jìn)行X 線檢查，得到17 個(gè)膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片，陽(yáng)性7 個(gè)，陰性10 個(gè)，陽(yáng)性率41.2%。5 個(gè)可見骨折線，4 個(gè)位于脛骨內(nèi)側(cè)髁干骺端，1 個(gè)位于股骨外側(cè)髁干骺端，表現(xiàn)為局部條片狀致密帶、骨小梁中斷，伴或不伴骨皮質(zhì)不連續(xù)、骨膜增生（圖1A），2 個(gè)僅表現(xiàn)為骨小梁結(jié)構(gòu)紊亂，局部密度稍增高，輕度骨膜增生，初診時(shí)漏診（圖1B），未見骨髓水腫及骨膜水腫。

圖1 兩個(gè)患者的膝關(guān)節(jié)X 線正位片

2.3 MRI 檢查

23 例患者進(jìn)行MRI 檢查，共28 個(gè)膝關(guān)節(jié)，全部陽(yáng)性；18 個(gè)膝關(guān)節(jié)可見骨折線，骨折線表現(xiàn)為T1WI、FS-PDWI、FS-T2WI 均呈彎曲條狀、鋸齒條狀低信號(hào)，周圍見大面積骨髓水腫信號(hào)（圖2）；骨折線均位于干骺端，未見位于骨骺者；骨折線位于股骨外側(cè)髁者4個(gè)，股骨內(nèi)側(cè)髁者2 個(gè)，脛骨內(nèi)側(cè)髁10 個(gè)，脛骨外側(cè)髁2 個(gè)。10 個(gè)僅見骨髓水腫，骨髓水腫者表現(xiàn)為股骨下端或脛骨上端斑片狀T1WI 低信號(hào)，F(xiàn)S-T2WI 及FS-PDWI 高信號(hào)。所有膝關(guān)節(jié)未見明確積液，未見軟組織腫塊。

圖2 同一患者的膝關(guān)節(jié)MBI 檢查圖

2.4 損傷最嚴(yán)重部位及骨折線形態(tài)

依次為脛骨內(nèi)側(cè)髁干骺端17 個(gè)（56.7%）、股骨外側(cè)髁干骺端6 個(gè)（20.0%）、股骨內(nèi)側(cè)髁干骺端4 個(gè)（13.3%）、脛骨外側(cè)髁干骺端3 個(gè)（10.0%）；共發(fā)現(xiàn)骨折線18 個(gè)，脛骨骨折線12 個(gè)全部為水平形（圖3E），其中股骨骨折線水平形1 個(gè)，斜形5 個(gè)（圖3F）。

圖3 兩個(gè)患者的膝關(guān)節(jié)冠狀位FS-T2WI 圖

2.5 膝關(guān)節(jié)應(yīng)力性骨折MRI 與X 線比較

MRI 陽(yáng)性率高于X 線，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。MRI 顯示骨折線陽(yáng)性率大于X 線，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（表1）。

表1 膝關(guān)節(jié)應(yīng)力性骨折MRI 與X 線比較[個(gè)，n（%）]

3 討論

應(yīng)力性骨折與常見的瞬間暴力造成的骨折不同，應(yīng)力性骨折是一種因持續(xù)累積的損傷引起的慢性骨折，當(dāng)膝關(guān)節(jié)周圍肌肉組織長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)收縮使用疲勞后，不能完全吸收外界施加到骨組織的應(yīng)力而引起細(xì)微的骨小梁斷裂，損傷逐漸累積，最終發(fā)展為完全性骨折[3-4]。在應(yīng)力性骨折早期階段，如能及時(shí)降低或去除骨骼所受的應(yīng)力負(fù)荷，骨損傷和修復(fù)將逐漸恢復(fù)平衡狀態(tài)并最終愈合。因此早期發(fā)現(xiàn)及早期治療尤為重要，可減少應(yīng)力性骨折的致殘率[5]，而早期診斷最重要的檢查方法就是影像學(xué)檢查。

應(yīng)力性骨折常見風(fēng)險(xiǎn)因素眾多，包括訓(xùn)練模式、訓(xùn)練前的體能訓(xùn)練和本身的身體素質(zhì)、性別、年齡、骨密度、鈣和維生素D 攝入、遺傳、解剖等[6-7]。多篇國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)表明集訓(xùn)期間女性應(yīng)力性骨折發(fā)生的可能性遠(yuǎn)大于男性[8-11]。本研究患者中男性明顯多于女性，男女比例為4∶1，與上述結(jié)果不符，與趙琳[5]的研究陸軍新兵應(yīng)力性骨折男性發(fā)病率高于女患者相符，其男女發(fā)病率1.9∶1，這可能與樣本年齡段集中、訓(xùn)練方式及訓(xùn)練強(qiáng)度等有關(guān)。青少年多參加戶外運(yùn)動(dòng)可增加骨質(zhì)健康，長(zhǎng)期的體育運(yùn)動(dòng)能增強(qiáng)骨骼在運(yùn)動(dòng)時(shí)承受應(yīng)力變化的能力，運(yùn)動(dòng)量突然增強(qiáng)會(huì)增加應(yīng)力性骨折的發(fā)生率[12-13]，本研究中因新冠肺炎流行導(dǎo)致群眾普遍居家少外出、接受陽(yáng)光照射及運(yùn)動(dòng)量明顯減少，開學(xué)后突然加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致應(yīng)力性骨折較往年明顯增多。

應(yīng)力性骨折易發(fā)生在骨骼應(yīng)力集中的部位，在較大強(qiáng)度單一持續(xù)訓(xùn)練中比較常見[14]。本研究中的25例初中生應(yīng)力性骨折均發(fā)生于膝關(guān)節(jié)，考慮其原因可能與這些學(xué)生體育鍛煉以長(zhǎng)跑為主，其應(yīng)力作用主要產(chǎn)生于膝關(guān)節(jié)所致[15]。應(yīng)力性骨折早期臨床癥狀隱匿，發(fā)病早期僅在訓(xùn)練時(shí)出現(xiàn)輕微疼痛，當(dāng)訓(xùn)練時(shí)間延長(zhǎng)或強(qiáng)度加大疼痛逐漸加重，停止訓(xùn)練或休息時(shí)疼痛癥狀可明顯減輕或無(wú)明顯疼痛，當(dāng)出現(xiàn)靜息痛或運(yùn)動(dòng)中突然疼痛加劇，提示應(yīng)力性骨折進(jìn)展或?qū)е峦耆怨钦邸?/p>

膝關(guān)節(jié)脛骨中上段稍凸向內(nèi)，中下段略凸向外，外側(cè)有腓骨支持，小腿前外側(cè)、后側(cè)和外側(cè)有肌肉附著并包繞脛骨，而脛骨中上段內(nèi)凸部分正好位于小腿的“肌肉空白區(qū)”，脛骨骨骺線附近骨小梁纖細(xì)，故脛骨內(nèi)側(cè)髁骨骺線附近更易發(fā)生應(yīng)力性骨折[16]。本研究結(jié)果顯示，膝關(guān)節(jié)損傷的最嚴(yán)重部位出現(xiàn)概率最高為脛骨內(nèi)側(cè)髁（56.7%），與骨骼生物力學(xué)上的薄弱區(qū)具有高度一致性。本研究中12 個(gè)應(yīng)力性骨折發(fā)生脛骨，均為水平形，6 個(gè)應(yīng)力性骨折發(fā)生于股骨，僅1 個(gè)為水平形，5 個(gè)為斜形，以往文獻(xiàn)未見報(bào)道，推測(cè)與骨結(jié)構(gòu)形態(tài)及承重點(diǎn)相關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

X 線平片作為診斷骨折常用的方法，簡(jiǎn)便易行，價(jià)格低廉。但應(yīng)力性骨折征象出現(xiàn)較晚，對(duì)早期應(yīng)力性骨折缺乏敏感性，假陰性率較高[17-19]。本研究結(jié)果顯示，X 線的陽(yáng)性率為41.2%。X 線上根據(jù)骨折發(fā)生部位不同將應(yīng)力骨折分為皮質(zhì)骨型和松質(zhì)骨型，膝關(guān)節(jié)屬于松質(zhì)骨型。疼痛初期X 線檢查常表現(xiàn)為正常，一般情況下從患者出現(xiàn)癥狀到X 線平片出現(xiàn)陽(yáng)性征象要2～3 周時(shí)間。出現(xiàn)骨折線時(shí)，松質(zhì)骨內(nèi)出現(xiàn)的并不是密度減低線而是致密線，這種致密線是斷裂的骨小梁相互嵌入及小梁周圍的骨痂和修復(fù)性骨硬化所形成，可伴有骨小梁中斷，皮質(zhì)不連續(xù)及不同程度骨膜的增厚。晚期主要表現(xiàn)為斷裂皮質(zhì)處可大量骨痂形成或骨皮質(zhì)增厚。部分病例僅表現(xiàn)為局部骨小梁紊亂，骨質(zhì)密度稍增高，易漏診。

MRI 的優(yōu)勢(shì)在于早期即可顯示骨髓水腫，骨髓水腫TIWI 為低信號(hào)，F(xiàn)S-T2WI 和FS-PDWI 呈高信號(hào)，代表骨小梁微骨折和骨髓內(nèi)水腫，當(dāng)其內(nèi)形成骨折線時(shí)，骨髓水腫內(nèi)可見到與骨皮質(zhì)相連的TIWI、FS-T2WI、FS-PDWI 彎曲或鋸齒條狀極低信號(hào)帶，代表骨小梁中斷明顯嵌頓并內(nèi)骨痂形成，伴有骨膜水腫時(shí)，在皮質(zhì)下沿皮質(zhì)走形的條狀FS-T2WI、FSPDWI 中高信號(hào)。對(duì)于應(yīng)力性骨折的檢查，MRI 有極高的敏感性，伴有特征性的彎曲、鋸齒狀骨折線時(shí)，具有特異性診斷價(jià)值，是診斷的重要依據(jù)[17]，本研究結(jié)果顯示，MRI 診斷應(yīng)力性骨折陽(yáng)性率高于X 線，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。提示MRI 發(fā)現(xiàn)骨折的能力強(qiáng)于X 線，部分文獻(xiàn)提到MRI 可作為應(yīng)力性骨折的金標(biāo)準(zhǔn)[5，20]。MRI 能顯示X 線不能顯示的骨膜水腫，當(dāng)僅有骨髓水腫時(shí)特異性較差，其表現(xiàn)類似腫瘤性或炎性變化，可借助于周圍軟組織的變化、有無(wú)關(guān)節(jié)積液及臨床表現(xiàn)加以鑒別，應(yīng)力性骨折周圍軟組織只表現(xiàn)為水腫而不是軟組織腫塊，一般無(wú)關(guān)節(jié)積液[21-23]。

綜上所述，青少年在長(zhǎng)期缺乏運(yùn)動(dòng)突然加強(qiáng)體育訓(xùn)練時(shí)易發(fā)生膝關(guān)節(jié)應(yīng)力性骨折，運(yùn)動(dòng)應(yīng)循序漸進(jìn)減少應(yīng)力性骨折的發(fā)生；膝關(guān)節(jié)應(yīng)力性骨折的發(fā)病部位及X 線、MRI 影像表現(xiàn)具有一定特征性，X 線陽(yáng)性率低，早期確診膝關(guān)節(jié)應(yīng)力性骨折應(yīng)首選MRI 檢查；當(dāng)X 線檢查表現(xiàn)陰性時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步MRI 檢查避免漏診以免延誤治療。