踝关节过度运动损伤的影像评估

摘要

踝关节过度运动损伤是常见的下肢损伤，包括骨损伤、骨软骨损伤、关节撞击综合征及肌腱、韧带损伤。上述损伤早期症状不明显，正确选择影像检查方法是早期发现损伤、评估损伤程度及指导治疗的重要环节。笔者结合典型影像图片对常见踝关节过度运动损伤的影像特点及损伤分型进行论述。运动损伤中30%~50%由过度运动造成。过度运动损伤又称慢性损伤，是由累积性创伤或频繁重复性运动撞击引起，同时又没有足够时间让损伤修复。损伤多发生于下肢，由长跑、球类运动、舞蹈等引起。踝关节是由胫骨远端、腓骨远端及距骨共同构成的榫眼状关节，在涉及下肢的运动中有很高的参与度，容易造成损伤。过度运动损伤较隐匿，多数情况下无明显临床症状。常见的踝关节过度运动损伤包括骨、骨软骨损伤，踝关节撞击综合征及肌腱、韧带等损伤。MRI具有多参数、多序列、多方位成像及较高的组织分辨率等特点，有助于早期发现踝关节骨、骨软骨损伤及肌腱、韧带等软组织损伤，成为诊断踝关节过度运动损伤的重要方法。笔者就常见的踝关节过度运动损伤的影像特点及相关损伤分型进行论述。一、骨损伤骨损伤主要表现为骨髓水肿及应力性骨折。骨髓水肿通常无症状，在运动量较大、剧烈运动后或由于步态及负重改变的个体中，可出现踝关节骨髓水肿灶。其发生机制目前尚不清楚，有学者认为是一定的外力作用于骨质后导致骨小梁的微骨折；也有认为是骨髓组织的生理反应，属于可逆性改变。所以，骨髓水肿的出现可与创伤的严重性不对应。MRI短时反转恢复（shorttimeinversionrecovery，STIR）或脂肪抑制（fatsuppression，fs）-T2WI序列对其检测最为敏感，表现为斑片状高信号（图1）。图1

踝关节多发骨髓水肿，踝关节MRI矢状面脂肪抑制（fs）-T2WI示胫骨远端、距骨及足舟骨内斑片状高信号影（↑）图2

胫骨远端应力性骨折，踝关节X线正位片示胫骨远端条片状高密度影（↑）图3

胫骨远端应力性骨折Fredericson2级，踝关节MRI横断面fs-T2WI示胫骨远端高信号骨膜水肿（↑）及骨髓水肿（▲）图4

胫骨远端应力性骨折Fredericson4a级，踝关节MRI横断面fs-T2WI示胫骨远端高信号骨膜水肿（短↑）、高信号骨髓水肿（▲）及骨皮质信号改变（长↑）图5

胫骨远端应力性骨折Fredericson4b级，踝关节MRI冠状面fs-T2WI示胫骨远端高信号骨膜水肿（短↑）、高信号骨髓水肿（▲）及胫骨远端外侧骨皮质断裂（长↑）图6

距骨骨软骨损伤Hepple分期2a期，踝关节MRI冠状面fs-质子密度加权像（PDWI）示距骨穹隆面软骨损伤及软骨下骨骨折，损伤软骨呈高信号，骨折区见线样低信号影，周围见斑片状高信号骨髓水肿区（↑）图7

距骨骨软骨损伤Hepple分期3期，踝关节MRI冠状面三维双回波稳态序列示距骨穹隆面骨软骨碎片与距骨体分离，但无移位（↑）图8

距骨骨软骨损伤Hepple分期5期，踝关节MRI矢状面fs-PDWI示距骨穹隆面软骨下骨囊肿形成，囊肿呈类圆形高信号影，周围可见低信号硬化边（↑）图9

前踝撞击综合征，踝关节MRI矢状面fs-PDWI示胫骨前下缘及距骨颈部骨刺伴周围滑膜增厚（↑）图10

后踝撞击综合征，矢状面fs-PDWI示距骨后部（↑）及距骨后三角骨（▲）内高信号骨髓水肿，周围组织可见高信号水肿区图11

跟腱损伤，矢状面fs-PDWI显示跟腱末端条片状高信号区（↑），跟骨跟腱附着部呈斑片状高信号影（▲）图12

跟腱完全断裂，踝关节MRI矢状面fs-PDWI示跟腱断裂，断端挛缩，内见高信号液体影充填（↑）图13

腱鞘炎，踝关节MRI横断面fs-T2WI示胫后肌腱、趾长屈肌腱、长屈肌腱腱鞘积液增多（由胫侧至腓侧，↑）图14

距腓前韧带损伤，踝关节MRI横断面fs-T2WI示距腓前韧带连续，信号增高（↑）图15

距腓前韧带断裂，踝关节MRI横断面fs-T2WI示距腓前韧带正常形态消失，信号增高，边界不清（↑），周围软组织水肿（▲）应力性骨折为过量、过快或强度过大的运动造成，约占运动损伤的20%。除了新入伍的军人、职业舞蹈演员及职业运动员等，平均每周跑量超过40km者也是高危人群。踝关节应力性骨折好发于胫骨远端后内侧、跟骨和跖骨，早期诊断往往较困难。其典型症状为局部隐匿性疼痛，常发生在跑步结束时，更严重的骨折迹象是在与跑步无关的活动中发生疼痛，甚至影响日常行走。因此，当运动员踝关节局部疼痛敏感度和疼痛感增加时，特别是在训练结束时出现，应考虑到应力性骨折。目前，MRI是诊断应力性骨折最敏感和特异的影像方法，在踝关节出现症状后1~2d即可有阳性表现。常规X线检查阳性率不高，特别是在骨折早期，X线检查常无异常发现；一般在出现临床症状2~3周后骨折部位可见骨质硬化区（图2）。踝关节应力性骨折好发于胫骨远端，MRI典型表现为T1WI和T2WI上线样低信号影及邻近的骨髓及软组织水肿。胫骨远端应力性骨折的MRI评估最常用的是Fredericson分级：1级，仅表现为fs-T2WI上骨膜水肿，骨髓信号仍正常；2级，fs-T2WI上除骨膜水肿外，还伴有轻度的骨髓水肿（图3[13]）；3级，T1WI和fs-T2WI上均可见明显的骨髓水肿，以及骨膜水肿；4级，特征表现为T1WI和fs-T2WI上清晰的骨折线、明显的骨髓水肿及骨膜水肿[15]。将4级损伤细分为4a级和4b级，其中4a级损伤表现为骨皮质局部信号异常，未出现骨折线（图4[13]），而4b级损伤存在线样骨皮质信号异常（图5）。同时，结合恢复活动时间对这些分级进行了扩展，强调了1级、2~4a级损伤的恢复活动时间分别为2~3周、6~7周，而4b级损伤的恢复活动时间为9~10周。这说明早期发现这些损伤对及时治疗及指导休息和训练的重要性，并可能因此而延长运动员的职业生涯。二、骨软骨损伤距骨骨软骨损伤（osteochondrallesionsofthetalus，OLT）是指距骨关节面软骨及软骨下骨的损伤，多见于20~30岁男性，约占全身软骨损伤的4%。有学者认为重复的关节软骨表面负荷或过度的应力与OLT的发生有关[20,21]。OLT的典型症状为慢性踝关节疼痛，通常发生在病变的特定部位。X线检查是OLT的重要检查方法。报道X线诊断OLT的灵敏度和特异度分别为59%、91%，且踝穴位X线的灵敏度可达70%。根据X线和手术结果将OLT表现分为4型：Ⅰ型，软骨下骨水肿，但软骨完整；Ⅱ型，骨软骨碎片部分分离；Ⅲ型，骨软骨碎片完全分离，但无移位；Ⅳ型，骨软骨碎片完全分离、移位。但X线检查灵敏度较低、对软骨缺损及未移位的病变显示不佳，往往需要MRI以确定诊断和评估病变范围。MRI可早期发现OLT，其灵敏度和特异度均为96%，表现为距骨穹隆面软骨变薄、增厚或软骨断裂等；损伤区软骨可见分离或移位的骨皮质、软骨下骨髓水肿及软骨下骨囊肿；而且，软骨下骨髓水肿的范围与软骨退变程度有关[24]。目前，临床上使用的MRI分期大多是在X线分型的基础上发展而来，使用最多的是Hepple分期：1期，仅关节软骨损伤；2a期，关节软骨损伤伴软骨下骨骨折及骨髓水肿（图6）；2b期，关节软骨损伤伴软骨下骨骨折，但无骨髓水肿；3期，骨软骨片与距骨体分离，但无移位（图7）；4期，骨软骨片与距骨体分离、移位；5期，关节软骨下骨囊肿形成（图8）。准确掌握这些分期有助于指导治疗。三、踝关节撞击综合征踝关节撞击综合征是由于重复性机械负荷或存在易感解剖变异而造成的踝关节过度使用损伤，包括骨性撞击和软组织撞击[26]。根据胫距关节周围解剖位置的不同，又可分为前外踝、前踝、前内踝、后踝及后内踝撞击综合征，临床上最常见的为前外踝、前踝及后踝撞击综合征。前外踝撞击综合症多见于青壮年男性，尤其是运动员，病变发生在外侧距腓关节围成的外侧沟内。MRI主要表现为前外侧沟内异常组织填充，可分为瘢痕组织、滑膜增生组织及韧带撕裂后填充。滑膜炎在轴面fs-T2WI表现为前外侧沟区结节状等、高信号影，出现此表现时应密切观察邻近的韧带，尤其是距腓前韧带和胫腓前下韧带，以了解其创伤后的变化。而且，滑膜炎可能会随着时间的推移演变为前外侧沟内信号均匀的"半月板样"结构。纤维瘢痕组织或前外侧沟内"半月板样"结构在轴位fs-T2WI上显示最好，呈低至等信号改变。前踝撞击综合症又称足球踝，通常为骨性撞击。X线表现为胫骨前下缘与距骨颈部前上缘鸟嘴样骨刺形成，但需在无胫距关节间隙变窄和胫距角减小的情况下才有助于诊断。MRI能对相关的软骨、滑膜、韧带及肌腱等软组织病变进行评估（图9）。其中滑膜炎在矢状位fs-T2WI上观察较佳，表现为前隐窝内高信号影。后踝撞击综合征常见于频繁跖曲的运动员，以骨性撞击多见，X线可显示距骨后突（Stieda突）的过度突出或距骨后三角骨的存在及损伤。MRI可表现为距骨后部、距后三角骨内骨髓水肿及距骨后缘关节囊、韧带增厚（图10），可伴有长屈肌腱鞘炎及邻近滑膜不同程度的炎性增生[29]。四、肌腱及韧带损伤肌腱损伤主要表现为肌腱炎和腱鞘炎。由于较多的组织病理资料证明肌腱炎为退行性改变而非炎症性变化，"肌腱炎"一词已逐渐被"肌腱病"取代。踝关节肌腱损伤常见于过度使用损伤，少数见于急性损伤，易发生损伤的肌腱有跟腱、腓骨肌腱及胫后肌腱，其中以跟腱最常见。跟腱损伤是运动员最常见的损伤，常见于跑步、足球及跳跃运动中。小腿肌群过度运动是跟腱病变的主要原因。MRI上，跟腱损伤表现为跟腱局灶性或梭形增粗、信号增高、跟骨的跟腱附着处骨髓水肿等（图11）；轴位fs-质子密度加权像（proteindensityweightedimaging，PDWI）示跟腱前缘隆突而失去正常前凹的形态。当跟腱发生钙化或骨化时，MRI所有序列均表现为低信号，此时X线或CT检查显示效果更佳。跟腱断裂好发于跟骨附着部上方2~6cm处，此处血供减少且最细。跟腱部分撕裂的MRI表现为跟腱局部性中断，形态欠规则，撕裂处呈不均匀T1WI低信号、T2WI高信号影。完全撕裂则表现为跟腱断裂、不连续，可见高信号液体填充，跟腱断端挛缩、增粗及信号不均（图12）。但是，传统的MRI序列仅可显示跟腱病变的晚期改变，也无法进行定量测量；目前，可以采用三维超短回波时间序列对跟腱病变进行早期诊断和定量评估。所有慢性外踝疼痛的患者都应考虑腓肌腱损伤的可能性。过度拉伸及反复创伤引起腓骨肌腱慢性损伤，随后诱发肌腱变性、纵裂。腓骨短肌肌腱纵向撕裂多位于外踝尖部，撕裂处T2WI呈高信号影。腓骨长肌肌腱损伤常为慢性纵向撕裂，可伴有跟骨外侧的骨髓水肿。腓骨肌腱急性腱鞘病主要征象为腱鞘积液，腱鞘内见T1WI低信号、T2WI高信号液体影，多见于休息一段时间后又恢复活动的运动员或芭蕾舞演员。胫后肌腱（posteriortibialtendon，PTT）是内侧纵弓的动态稳定结构，PTT断裂会造成典型的进行性扁平足畸形[31]。PTT断裂是一个慢性持续过程，好发于50岁以上女性，通常无外伤史。而且，PTT易发生腱鞘病，MRI表现为PTT腱鞘内充满T1WI低信号、T2WI高信号液体影，或液体深度>2mm。足底跟舟韧带位于PTT的深层，可共同维持足纵弓的稳定，在诊断PTT损伤时要特别关注跟舟韧带是否正常[31]。其他肌腱如长屈肌腱、趾长屈肌腱等损伤，在T2WI上可见肌腱内信号增高及周围腱鞘内积液增多（图13）。韧带损伤是踝关节最常见的运动损伤，由于长期、反复、大运动量的训练和比赛容易导致韧带发生解剖结构和病理改变，以慢性损伤为主。外侧副韧带比内侧三角韧带更易发生损伤，损伤发生率高低依次为距腓前韧带、跟腓韧带、距腓后韧带；且韧带损伤通常为多条韧带同时受累，外侧副韧带损伤时多合并内侧三角韧带部分损伤，而内侧三角韧带单独损伤发生率很低。韧带损伤多以部分损伤为主，完全断裂少见，MRI常表现为韧带内