肌骨超聲聯(lián)合骨量測(cè)定多模態(tài)分析膝關(guān)節(jié)保護(hù)策略

李曉萌，張春媛，程顏苓（通訊作者）

（1.聯(lián)勤保障部隊(duì)北戴河康復(fù)療養(yǎng)中心 健康管理部，河北 066100；2.聯(lián)勤保障部隊(duì)天津康復(fù)療養(yǎng)中心健康管理部，天津 300000）

為應(yīng)對(duì)多樣化軍事任務(wù)，官兵日常衛(wèi)勤教學(xué)、訓(xùn)練和演訓(xùn)任務(wù)的強(qiáng)度加強(qiáng)［1］?？茖W(xué)的健康體適能評(píng)估有助于官兵了解健康狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，研究并實(shí)施保護(hù)性策略，提升軍人身體素質(zhì)和作戰(zhàn)能力。本研究以官兵為主體，膝關(guān)節(jié)與跟骨作為靶器官，骨量測(cè)定與肌骨超聲檢查為手段，開展兩方面研究：一是研究海拔高度對(duì)官兵骨量的影響。對(duì)不同海拔地域駐訓(xùn)官兵跟骨超聲骨量（quantitative ultrasound，QUS）T值分析，旨在評(píng)估官兵骨量現(xiàn)狀、初步研判海拔高度對(duì)骨量的影響，提高官兵關(guān)于骨量的認(rèn)知度，并為訓(xùn)練傷預(yù)防策略提供量化依據(jù)。二是采用高寬頻肌骨超聲檢查評(píng)估膝關(guān)節(jié)及附屬結(jié)構(gòu)生理狀態(tài)，并對(duì)病變發(fā)生率與骨量進(jìn)行相關(guān)性分析，研究訓(xùn)練傷保護(hù)對(duì)策，助力推進(jìn)按綱施訓(xùn)、科學(xué)施訓(xùn)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2019年8月至2021年12月某康復(fù)療養(yǎng)中心200名保健療養(yǎng)官兵進(jìn)行橫斷面健康調(diào)查。均為男性，其中駐訓(xùn)高海拔地域官兵95例，海拔高度約為2 500-4 000m，駐訓(xùn)低海拔地域官兵105例，海拔高度低于1 000m，年齡（28.69+5.61）歲。排除明確心腦血管、甲狀腺、甲狀旁腺等慢性疾病，未服用激素以及影響骨代謝藥物。檢查前的問卷調(diào)查內(nèi)容包括：飲食習(xí)慣、蛋奶攝入量、每日訓(xùn)練方式、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量、膝關(guān)節(jié)有無(wú)異常感覺等。

1.2 研究方法

骨量測(cè)定使用SONOST 3000超聲檢測(cè)儀，檢測(cè)前輸入被檢者姓名、性別、出生年月、身高（cm）、體質(zhì)量（kg）。測(cè)定時(shí)研究對(duì)象處于坐姿，足跟置于儀器上，于內(nèi)外側(cè)踝骨處涂抹少許耦合劑，在200kHz至1.5 MHz頻率下儀器自動(dòng)分析檢測(cè)超聲骨量T值。T值診斷標(biāo)準(zhǔn)：T值＞-1為正常，T值≤-1且＞-2.5為骨量減少，T值≤-2.5為骨質(zhì)疏松。肌骨超聲檢查選用ACUSON Sequoia以及LOGIQE9超聲診斷儀，18L6高寬頻探頭MSK模式。采取半臥、側(cè)臥及俯臥位，適度屈曲膝關(guān)節(jié)，靶目標(biāo)包括股四頭肌腱、髕腱、鵝足腱、髂脛束、關(guān)節(jié)軟骨、前后交叉韌帶、脛、腓側(cè)副韌帶、半月板內(nèi)外側(cè)及前后角等。檢查過程中除二維超聲顯像外，輔以寬景成像、剪切波彈性成像、彩色血流顯像、組織多普勒等超聲技術(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

①定性變量用絕對(duì)數(shù)和百分比進(jìn)行描述。②采用sas9.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。以T值判斷結(jié)果為應(yīng)變量，以官兵年齡、海拔類別為自變量，根據(jù)骨量T值分為骨量正常組和骨量減少組進(jìn)行Logistic回歸分析，分析自變量對(duì)應(yīng)變量是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。③不適用卡方檢驗(yàn)的采用fisher精確檢驗(yàn)。

2結(jié)果

2.1 分類統(tǒng)計(jì)不同海拔高度駐訓(xùn)官兵骨量情況

不同海拔高度駐訓(xùn)官兵骨量情況見表1，Logistic回歸分析結(jié)果見表2。分析證實(shí)海拔高度和年齡對(duì)骨量T值影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義：①駐訓(xùn)低海拔地域的官兵T值高于高海拔地域。②駐訓(xùn)低海拔地域的官兵骨量減少發(fā)生率低于高海拔地域官兵。③骨量減少發(fā)生的概率與年齡呈正相關(guān)。

表1 不同海拔高度駐訓(xùn)官兵超聲骨量比較（n/%）

表2 logistic回歸分析結(jié)果

2.2 超聲檢查膝關(guān)節(jié)及附屬結(jié)構(gòu)情況

對(duì)200例官兵進(jìn)行膝關(guān)節(jié)及附屬結(jié)構(gòu)超聲檢查，檢查前先進(jìn)行問診及體格檢查。共檢出陽(yáng)性病例55例。其中韌帶損傷12例：前交叉韌帶損傷2例，側(cè)副韌帶損傷10例，超聲表現(xiàn)為回聲較健側(cè)明顯減低，部分增厚，且內(nèi)部可見裂隙樣極低回聲，與周圍界限模糊；滑膜積液19例，超聲表現(xiàn)為髕上囊、髕前滑囊等部位多處不規(guī)則無(wú)回聲區(qū)，部分透聲差。肌腱?。Z足腱及髂脛束末端炎）24例，超聲表現(xiàn)為附著點(diǎn)處回聲減低并紊亂，超聲觸診可有壓痛。按照骨量不同對(duì)肌骨超聲檢查進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)：卡方不是有效檢驗(yàn)，故采用fisher精確檢驗(yàn)，P＜0.000 1，骨量減少者膝關(guān)節(jié)病變發(fā)生率高于骨量正常者，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表3 BMD正常組與減低組膝關(guān)節(jié)超聲檢查結(jié)果

3 討論

目前，無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射評(píng)價(jià)骨質(zhì)材料強(qiáng)度特性的主要途徑為骨量測(cè)定。在本研究中，將跟骨作為靶目標(biāo)，T值作為評(píng)估靶點(diǎn)，通過對(duì)200名官兵QUS測(cè)定結(jié)果回歸分析發(fā)現(xiàn)，骨量減少與年齡呈正相關(guān)，且低海拔地域官兵骨量減少發(fā)生率低于高海拔地域官兵。

①長(zhǎng)期處于高海拔暴露、低壓缺氧、寒冷干燥、強(qiáng)紫外線環(huán)境下的駐訓(xùn)官兵，身體攝氧、運(yùn)氧能力降低，需要一定時(shí)間建立高海拔適應(yīng)性。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，長(zhǎng)期生活在高海拔地區(qū)人群持續(xù)暴露在低氧的條件下，其低氧誘導(dǎo)分子（HIF-la）水平會(huì)增加。有研究表明，HIF-la在促進(jìn)刺激纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（FGF-23）的表達(dá)中發(fā)揮了重要作用［2-3］。 FGF-23 是近些年發(fā)現(xiàn)的由骨細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)血磷代謝的刺激因素，其生理功能為抑制腎小管對(duì)磷的重吸收，減少腸道磷的吸收，從而降低血磷［4-5］，導(dǎo)致鈣磷代謝平衡異常。此結(jié)果是否與高海拔地區(qū)缺氧環(huán)境導(dǎo)致HIF-la高表達(dá)，促進(jìn)FGF-23分泌，干預(yù)了骨代謝過程相關(guān)？目前缺乏有效的證據(jù)支持。②本組研究對(duì)象平均年齡（28.69+5.61）歲，回歸分析發(fā)現(xiàn)骨量減少與年齡增長(zhǎng)呈正相關(guān)，這也與文獻(xiàn)報(bào)道一致。骨量隨年齡增加而遞減，屬于生理現(xiàn)象之一，隨著年齡的增大，骨形成功能明顯減退，出現(xiàn)負(fù)鈣平衡，導(dǎo)致骨量下降［6-7］。③ 有研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力能夠促進(jìn)骨的生長(zhǎng)發(fā)育以及改變骨的形狀結(jié)構(gòu)。國(guó)外文獻(xiàn)也報(bào)道在應(yīng)力的刺激作用下，骨構(gòu)筑方式在形態(tài)上發(fā)生了變化，以便適應(yīng)負(fù)荷載重需要［8-9］。隨著新軍事訓(xùn)練大綱的頒布，更科學(xué)的訓(xùn)練方法及內(nèi)容可進(jìn)一步強(qiáng)化肌肉力量、增強(qiáng)核心肌群控制力、提高肌腱韌帶適應(yīng)性，并增強(qiáng)附著骨的應(yīng)力，間接促進(jìn)骨密質(zhì)生物功能活化，以正反饋的適應(yīng)性來(lái)增強(qiáng)骨質(zhì)。而高海拔地域因環(huán)境復(fù)雜特殊，缺氧、高寒等惡劣條件影響訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，骨量T值低于低海拔地域官兵也證實(shí)了這一點(diǎn)。

超聲是目前應(yīng)用極為廣泛的影像學(xué)檢查手段，其以無(wú)創(chuàng)、便捷、價(jià)格低廉、可重復(fù)性、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)等優(yōu)點(diǎn)成為臨床診斷的利器。隨著超聲設(shè)備的不斷升級(jí)，新技術(shù)不斷研發(fā)，用于肌骨超聲的超高寬頻探頭解決了因肌肉、骨骼生物學(xué)聲學(xué)特性不同產(chǎn)生的生物差異性，從而保證真實(shí)的組織結(jié)構(gòu)信號(hào)傳輸，并可在患者被動(dòng)、主動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下（如屈膝、外展、伸直、背旋等）實(shí)時(shí)顯示關(guān)節(jié)、骨骼、肌肉肌腱的變化及其相互間作用。

膝關(guān)節(jié)是人體最重要也是最容易損傷的關(guān)節(jié)之一，其中韌帶損傷所占比重很大。超聲診斷可避免因早期病變、臨床癥狀不明顯而導(dǎo)致的誤判，而且有助于實(shí)時(shí)觀察損傷的修復(fù)情況。同時(shí)本研究發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)韌帶厚度的測(cè)量、內(nèi)部回聲的變化、臨近組織的遷延性改變以及改變體位后收縮功能動(dòng)態(tài)變化等方面的超聲觀察，對(duì)韌帶損傷有很高的檢出率。前交叉韌帶（ACL）是膝關(guān)節(jié)重要的靜力穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，主要是防止脛骨向股骨過度移位，其從股骨止點(diǎn)至脛骨止點(diǎn)，呈致密長(zhǎng)條形分布，覆蓋廣度不足，同時(shí)屈膝角度的減少會(huì)使ACL所承受的負(fù)荷增加［10-11］，因此是常見的損傷部位。本組研究中檢出2例前交叉韌帶的損傷。ACL損傷可引起穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的改變，影響膝關(guān)節(jié)活動(dòng)控制、本體感覺失衡，導(dǎo)致關(guān)節(jié)失穩(wěn)。因此，早期發(fā)現(xiàn)、早期干預(yù)，可避免對(duì)損傷環(huán)節(jié)后續(xù)功能恢復(fù)的影響。后交叉韌帶纖維呈寬厚束帶樣結(jié)構(gòu)，從股骨內(nèi)髁外側(cè)壁起始走行至脛骨髁間棘后緣，附著于斜坡結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度是前交叉韌帶的2倍，限制脛骨后移以及保持旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定，本組研究對(duì)象中未發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性病例。脛、腓側(cè)副韌帶由于其位置表淺，超聲可作為首選的影像檢查方法，觀察形態(tài)、結(jié)構(gòu)、連續(xù)性以及臨近結(jié)構(gòu)的改變?cè)u(píng)估損傷情況，本組檢出10例Ⅰ級(jí)損傷。另外，關(guān)節(jié)滑囊起貯水囊的作用主要是防止關(guān)節(jié)腔的高壓力引起關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)的破壞。高頻超聲很容易觀察到滑囊內(nèi)的液體、滑膜增生、血管翳形成和來(lái)自關(guān)節(jié)腔的游離體，具有很高的診斷準(zhǔn)確率。綜上所述，筆者建議在后續(xù)的工作中，肌骨超聲初篩結(jié)果可作為訓(xùn)練健康的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一。

通過對(duì)本組數(shù)據(jù)分析，筆者還發(fā)現(xiàn)，骨量正常組發(fā)生膝關(guān)節(jié)及附屬結(jié)構(gòu)損傷的幾率遠(yuǎn)低于骨量減少組，故考慮骨質(zhì)應(yīng)是保持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的重要因素。通過肌肉的有效收縮、負(fù)重訓(xùn)練以及抗阻力運(yùn)動(dòng)可不間斷提升肌肉力量，同時(shí)骨骼肌的收縮力量可對(duì)骨組織產(chǎn)生一定應(yīng)力，通過肌腱止點(diǎn)將肌肉的收縮力傳遞到骨骼，平衡肌肉與骨骼組織間不同的彈性模量，于肌腱及韌帶形成正反饋的保護(hù)作用，從而減少損傷的發(fā)生幾率。

隨著《軍事訓(xùn)練健康保護(hù)規(guī)定的出臺(tái)》，如何做到科學(xué)與特殊惡劣環(huán)境相結(jié)合的訓(xùn)練方法與模式是目前探索的重要方向［12］。一是習(xí)服適應(yīng)，通過機(jī)體內(nèi)環(huán)境代償性調(diào)節(jié)反應(yīng)，產(chǎn)生適應(yīng)性改變，提高官兵不同地區(qū)的適應(yīng)能力。二是采取科學(xué)的適應(yīng)性訓(xùn)練方法有效鍛煉心肺耐力以及核心控制力、協(xié)調(diào)力。研究發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)（high intensity interval exercise，HIIE）是一種多次短時(shí)間高/低強(qiáng)度間隔的運(yùn)動(dòng)方式，能以合理的生物力學(xué)刺激作用于力負(fù)荷感受器（骨細(xì)胞），經(jīng)細(xì)胞外基質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)至間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs），進(jìn)而影響其成骨-成脂分化［13-14］。間隔訓(xùn)練一方面可減少一定時(shí)間內(nèi)負(fù)重器官的重復(fù)受力；另一方面通過“二短一慢”（即持續(xù)時(shí)間短、跑步距離短、跑步頻次慢）來(lái)有效提高駐訓(xùn)官兵在低氧條件下的體能適應(yīng)性。三是從生理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度干預(yù)影響因素，科學(xué)適應(yīng)惡劣條件的挑戰(zhàn)。我軍官兵膳食營(yíng)養(yǎng)搭配合理，并充分考慮不同兵種、不同地域增加食物定量標(biāo)準(zhǔn)，營(yíng)養(yǎng)支持與補(bǔ)充滿足每日鈣、蛋白質(zhì)攝入量標(biāo)準(zhǔn)［15］。通過對(duì)調(diào)查問卷分析發(fā)現(xiàn)，由于個(gè)人飲食習(xí)慣不同或者因乳糖不耐受，部分官兵出現(xiàn)蛋奶攝入不足情況，與同年齡組相比T值有所減低。相關(guān)研究認(rèn)為，與鈣質(zhì)相比，以牛奶為代表的高級(jí)蛋白質(zhì)促進(jìn)骨骼發(fā)育和增加骨基質(zhì)的作用更為明顯［16］?；鶎有l(wèi)生人員應(yīng)樹立訓(xùn)練損傷超前預(yù)防理念，通過多種形式針對(duì)不同情況加強(qiáng)官兵飲食營(yíng)養(yǎng)吸收補(bǔ)充、膳食平衡、損傷防護(hù)等知識(shí)的普及，使官兵增強(qiáng)骨健康保護(hù)意識(shí)，注重潛在風(fēng)險(xiǎn)管理，經(jīng)常性實(shí)施健康評(píng)估，盡量減少受傷風(fēng)險(xiǎn)。

本研究通過肌骨超聲聯(lián)合骨量測(cè)定，多技術(shù)手段融合分析膝關(guān)節(jié)保護(hù)策略，核心在于訓(xùn)練預(yù)防、保健康復(fù)以適應(yīng)軍事醫(yī)學(xué)、訓(xùn)練醫(yī)學(xué)需求。軍事訓(xùn)練傷（military training injury，MTI）防治已經(jīng)成為衛(wèi)勤保障的重點(diǎn)，醫(yī)務(wù)人員應(yīng)充分發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備的高能效，多措并舉及早發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)或早期病變；以陳舊性損傷以及骨量減少官兵作為高風(fēng)險(xiǎn)群體，采取膳食補(bǔ)充、藥物支持、中藥調(diào)理、物理治療、聯(lián)合肌內(nèi)效貼以及中醫(yī)手法等綜合防治。例如，可通過傳統(tǒng)中醫(yī)藥調(diào)理來(lái)緩解疲勞及疼痛，如大家熟知的芍藥甘草湯。本方出自《傷寒論》第29條：“傷寒，脈浮，自出汗，小便數(shù)，心煩，微惡寒，腳攣急……若厥愈足溫者，更作芍藥甘草湯與之，其腳即伸”。芍藥甘草湯組方：白芍藥四兩（味酸，微寒炙），甘草四兩（炙，甘平），右二味，以水三升，煮取一升半，去滓，分溫再服［17］。組方中白芍味酸苦，能夠發(fā)揮養(yǎng)陰、活血之功效，炙甘草則具有補(bǔ)中、滋養(yǎng)及緩解痙攣癥狀的功效。臨床治療中使用芍藥甘草湯，可有效緩解患者肌肉痙攣、疼痛等癥狀。值得注意的是，芍藥-甘草配比不同，功效主治也有差異，化學(xué)物質(zhì)成分也可能存在差異［18-19］，因此在配置及服用過程中需要通過中醫(yī)師輔以中醫(yī)體質(zhì)辨識(shí)行中醫(yī)證型，合理配比、精準(zhǔn)服用，達(dá)到積極效果。

本研究不足在于研究對(duì)象例數(shù)偏少，研究?jī)?nèi)容缺乏細(xì)致分類；跟骨作為靶目標(biāo)相對(duì)單一，缺少髖部、腰椎、股骨頸等敏感區(qū)的多部位骨量綜合評(píng)估；缺少超聲與雙能X線兩種骨量測(cè)定方法一致性研究；缺乏HIF-la、PGF-23、骨代謝指標(biāo)、骨轉(zhuǎn)換標(biāo)記物、甲狀腺激素、腎上腺皮質(zhì)激素、血糖血脂譜等血清學(xué)證據(jù)；肌骨超聲檢查范圍局限，且與CT、MRI檢查的對(duì)照分析沒有體現(xiàn)。未來(lái)研究方向：一是開展大樣本的深入分類研究，并將位點(diǎn)前移至移動(dòng)診斷領(lǐng)域、可視化治療領(lǐng)域，為戰(zhàn)訓(xùn)條件下高海拔地域?qū)嵤┽t(yī)療保障提供新的方向；二是建立多域的醫(yī)學(xué)證據(jù)評(píng)估平臺(tái)；三是加強(qiáng)多元化康復(fù)手段以及高新技術(shù)的研究，以期在訓(xùn)練適應(yīng)機(jī)制、訓(xùn)練康復(fù)能力、訓(xùn)練保護(hù)性策略研究方面有更多突破。

4 結(jié)語(yǔ)

如何加快MTI的防治和康復(fù)已成為軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域與訓(xùn)練醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容［20］。筆者建議，應(yīng)重視設(shè)備的效能發(fā)揮，以針對(duì)性強(qiáng)、時(shí)效性高的康復(fù)方艙模式在基層部隊(duì)實(shí)施開展訓(xùn)練傷的防治工作以及制定相應(yīng)保護(hù)策略，實(shí)現(xiàn)檢查設(shè)備輕便化、實(shí)踐操作流程標(biāo)準(zhǔn)化、康復(fù)治療手段多樣化，為衛(wèi)勤保障提質(zhì)增效。