MRI觀察青少年專業(yè)跳水運(yùn)動員腕關(guān)節(jié)損傷類型

張慈慈，段麗霞，熊玉超，陳 松，劉 瓊，曾旭文

(廣州市紅十字會醫(yī)院放射科，廣東 廣州 510220)

運(yùn)動員屬于特殊群體，運(yùn)動損傷發(fā)生率高于普通人；專業(yè)跳水運(yùn)動員大多從7～8歲開始接受專業(yè)訓(xùn)練，其骨骼尚未完全發(fā)育成熟，長時間訓(xùn)練可能使骨骼承受的壓力超過負(fù)荷，引起運(yùn)動相關(guān)損傷，進(jìn)而影響骨骼生長發(fā)育及運(yùn)動員的職業(yè)生涯。目前國內(nèi)外針對跳水運(yùn)動員的研究主要集中于損傷病因、部位、特點(diǎn)及治療等[1-3]，鮮有關(guān)于腕關(guān)節(jié)損傷的影像學(xué)研究報(bào)道。本研究采用MRI觀察青少年專業(yè)跳水運(yùn)動員腕關(guān)節(jié)運(yùn)動相關(guān)損傷類型，以期幫助運(yùn)動醫(yī)學(xué)醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)務(wù)監(jiān)督，并為科學(xué)制定訓(xùn)練計(jì)劃提供客觀依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象 于2018年5月—12月納入42例廣東省隊(duì)專業(yè)跳水隊(duì)腕關(guān)節(jié)疼痛的運(yùn)動員作為運(yùn)動組，男20例，女22例；年齡10～26歲，平均(13.4±12.1)歲；體質(zhì)量28.3～63.5 kg，平均(39.77±16.45)kg；身高128.0～173.0 cm，平均(148.76±10.23)cm；接受專業(yè)訓(xùn)練時間3～15年，平均(6.1±3.1)年，每日訓(xùn)練時間約8 h；排除存在MR檢查禁忌證者。同期納入15名年齡相匹配的健康志愿者作為對照組，男6名，女9名，年齡12～25歲，平均(14.2±5.4)歲；體質(zhì)量42.5～65.8 kg，平均(48.37±8.56)kg；身高145.0～174.0 cm，平均(153.25±5.89)cm；每周運(yùn)動時間≤6 h。對照組排除標(biāo)準(zhǔn)：①腕關(guān)節(jié)外傷、手術(shù)史或發(fā)育畸形；②MR檢查禁忌證。本研究經(jīng)廣州市紅十字會醫(yī)院審查委員會通過(倫理編號：穗紅院醫(yī)倫審2018-058-01)。檢查前受檢者或其家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa 1.5T HD MR掃描儀，腕關(guān)節(jié)專用線圈。囑患者俯臥，頭先進(jìn)，前臂伸直(先右側(cè)后左側(cè))，掌心向下，腕關(guān)節(jié)置于線圈中央。以用海綿固定腕關(guān)節(jié)后，行腕關(guān)節(jié)MRI，序列及參數(shù)：冠狀位和矢狀位T1W，TR 280 ms，TE 13.9 ms，F(xiàn)OV 14 cm，矩陣320×224，層厚2.0 mm，層間距0.5 mm，激勵次數(shù)2；冠狀位T2W 脂肪抑制質(zhì)子密度加權(quán)成像(fat-suppression proton density weighted imaging， FS-PDWI)，TR 2 640 ms，TE 71.3 ms，F(xiàn)OV 14 cm，矩陣320×256，層厚2.0 mm，層間距0.5 mm，激勵次數(shù)2；三維脂肪抑制擾相梯度回波序列(three-dimensional fat suppressed spoiled gradient recalled echo， 3D-FS-SPGR)，TR 21.2 ms，TE 4.0 ms，F(xiàn)OV 14 cm，矩陣256×192，層厚1.0 cm，F(xiàn)A 15°，激勵次數(shù)1。

1.3 圖像分析 由2名具有12年以上工作經(jīng)驗(yàn)的放射科副主任醫(yī)師采用雙盲法閱片，意見不一致時經(jīng)討論后決定。

2 結(jié)果

運(yùn)動組42例均有單側(cè)或雙側(cè)腕關(guān)節(jié)不同程度壓痛，運(yùn)動時及背伸后加重，腕關(guān)節(jié)活動無明顯受限；其中16例單側(cè)腕關(guān)節(jié)皮下淺表部位可觸及豌豆大小軟質(zhì)腫物，活動度良好。MRI顯示運(yùn)動組 5例(5/42，11.90%)雙側(cè)骨骺已閉合，其中2例(2/42，4.76%)雙側(cè)均出現(xiàn)尺骨陽性變異；84個腕關(guān)節(jié)中，16個(16/84，19.05%)尺骨遠(yuǎn)端骺板損傷，36個(36/84，42.86%)橈骨遠(yuǎn)端骺板損傷；34個(34/84，40.48%)手舟骨軟骨下骨質(zhì)硬化，54個(54/84，64.29%)月骨軟骨下骨質(zhì)硬化，52個(52/84，61.90%)橈骨遠(yuǎn)端軟骨下骨質(zhì)硬化；共12側(cè)(12/84，14.29%)腕關(guān)節(jié)(30個部位)出現(xiàn)骨髓水腫，包括頭狀骨12個、月骨9個、手舟骨5個、橈骨遠(yuǎn)端骨骺端3處，尺骨莖突1處；21側(cè)(21/84，25.00%)腱鞘或滑膜囊腫，主要位于淺表處如尺骨莖突旁、拇長屈肌肌腱旁、橈動脈旁；10側(cè)(10/84，11.90%)三角纖維軟骨復(fù)合體(triangular fibrocartilage complex， TFCC)損傷；見圖1～3。對照組腕關(guān)節(jié)均未見明顯異常。

圖1 患者男，26歲，專業(yè)從事跳水運(yùn)動15年 A.3D-FS-SPGR圖示右腕尺骨陽性變異，尺骨高于橈骨關(guān)節(jié)面； B.FS-PDWI圖示左腕橈側(cè)滑膜囊腫(箭)

圖2 患者女，11歲，專業(yè)從事跳水運(yùn)動3年 A、B.FS-PDWI(A)及3D-FS-SPGR(B)示右側(cè)橈骨遠(yuǎn)端慢性骺板損傷，表現(xiàn)為骺板不規(guī)則增寬(黃箭)、信號增高，小多角骨骨髓水腫(紅箭)

圖3 患者男，14歲，專業(yè)從事跳水運(yùn)動5年 A.MR T1WI示左側(cè)尺、橈骨遠(yuǎn)端骺板損傷(黃箭)，橈骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面、舟狀骨及月狀骨軟骨下骨質(zhì)硬化(紅箭)； B.FS-T2WI示右側(cè)尺、橈骨遠(yuǎn)端骺板損傷，表現(xiàn)為骺板增寬，邊緣不規(guī)則高信號(紅箭)，橈骨骨骺及干骺端(黃箭)、尺骨莖突及干骺端(藍(lán)箭)骨髓水腫，TFCC損傷(綠箭)

3 討論

跳水運(yùn)動員從跳臺起跳后，在空中快速完成翻騰轉(zhuǎn)體等一系列高難度動作并入水，入水時頭部朝下，雙手交叉，掌心向下壓水，如跳臺高度為10 m，體質(zhì)量50 kg運(yùn)動員入水速度可達(dá)14 m/s，水面沖擊力約達(dá)500 kg，主要靠腕部壓水加以緩沖，隨后頭部及身體入水，雙手分開，此過程中腕關(guān)節(jié)運(yùn)動最靈活、承受的力量最大[4]。運(yùn)動員最完美的動作是入水前頭頸部與軀干保持同軸，使水的沖擊力沿身體長軸傳遞，若腕部出現(xiàn)不規(guī)范技術(shù)動作、無法充分壓住水花或入水角度偏差，則腕部受力更高，易致運(yùn)動損傷[5]。青少年運(yùn)動員在日常訓(xùn)練中需進(jìn)行重復(fù)、高負(fù)荷的動作訓(xùn)練，長期、反復(fù)承受超負(fù)荷壓力易造成腕關(guān)節(jié)慢性運(yùn)動相關(guān)損傷。陳桂材[6]調(diào)查分析四川省跳水運(yùn)動員運(yùn)動創(chuàng)傷，發(fā)現(xiàn)其中腕關(guān)節(jié)損傷占13.46%，主要表現(xiàn)為滑膜炎、骨骺炎及手舟骨骨折。

本研究運(yùn)動組腕關(guān)節(jié)運(yùn)動相關(guān)損傷中，以骺板損傷最為嚴(yán)重。骺板是一層位于骨骺與干骺端之間的薄板波浪狀透明軟骨組織，具有縱向生長功能，使長骨生長、延長。正常骺板MRI表現(xiàn)為均勻的層狀軟骨信號，T1WI呈等信號，脂肪抑制T2WI及3D-FS-SPGR表現(xiàn)為高信號。慢性骺板損傷MRI表現(xiàn)為骺板不規(guī)則增寬，邊緣模糊，可伴有骨骺、干骺端骨髓水腫和囊變信號，多伴干骺端不同程度骨質(zhì)硬化[7]。本研究發(fā)現(xiàn)慢性橈骨及尺骨遠(yuǎn)端骺板損傷在跳水運(yùn)動員中發(fā)病率較高，可能因本組觀察對象多數(shù)處于學(xué)齡期或青春期，長骨骨骺尚未閉合，生長期骺板較骨、肌腱及韌帶脆弱[8]。病理學(xué)上，骺板損傷后，其營養(yǎng)和代謝狀態(tài)發(fā)生變化，干骺端臨時鈣化帶不規(guī)則增寬，鈣質(zhì)沉積增多。橈骨及尺骨遠(yuǎn)端骺板損傷預(yù)后一般良好，休息后可痊愈；但若處理不當(dāng)，可能影響骺板生長功能，導(dǎo)致骨提前或者延遲閉合[9]。本研究運(yùn)動組5例骨骺閉合的運(yùn)動員中，2例雙側(cè)腕關(guān)節(jié)均出現(xiàn)尺骨陽性變異(尺骨關(guān)節(jié)面高于橈骨關(guān)節(jié)面)，可能為先天性發(fā)育異?；驑锕趋堪鍝p傷后生長受到抑制所致，有待進(jìn)一步觀察[10]。

本研究運(yùn)動組橈骨遠(yuǎn)端骺板損傷發(fā)生率(42.86%)高于尺骨(19.05%)，原因可能在于橈腕關(guān)節(jié)面大于尺腕關(guān)節(jié)面，腕關(guān)節(jié)的力量主要作用于橈腕關(guān)節(jié)；或因運(yùn)動員腕關(guān)節(jié)經(jīng)常處于背伸位、擠壓或扭轉(zhuǎn)支撐，壓力通過頭狀骨、月骨到達(dá)橈骨關(guān)節(jié)面，致使橈骨關(guān)節(jié)面反復(fù)受到撞擊和擠壓，導(dǎo)致橈骨骺板損傷概率大于尺骨。

軟骨下骨質(zhì)硬化 MRI表現(xiàn)為關(guān)節(jié)面下出現(xiàn)2～3 mm厚的硬化帶，各序列圖像均呈低信號。本研究運(yùn)動組舟骨、月骨及橈骨遠(yuǎn)端軟骨下骨質(zhì)出現(xiàn)不同程度硬化，可能是骨骼對外界的應(yīng)力負(fù)荷發(fā)生的適應(yīng)性改變。既往研究[11]發(fā)現(xiàn)運(yùn)動可刺激骨的代謝功能，提高骨量，改善骨結(jié)構(gòu)(骨小梁及骨皮質(zhì)增厚)，以增強(qiáng)骨的抵抗力學(xué)性能，適應(yīng)外界負(fù)荷改變。手舟骨、月骨及橈骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面這些特定部分出現(xiàn)不同程度硬化，可能與橈腕關(guān)節(jié)組成有關(guān)：腕部呈支撐狀態(tài)時，力量傳導(dǎo)主要通過頭狀骨、經(jīng)手舟骨、月骨抵達(dá)橈骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面；月骨遠(yuǎn)端下凹、近端隆凸，腕過度背伸受力時，月骨遠(yuǎn)端與頭骨接觸面增大，使月骨遠(yuǎn)端面受力；另一方面則與橈骨遠(yuǎn)端骨骺的形狀有關(guān)，橈骨遠(yuǎn)端骨骺內(nèi)薄外厚，應(yīng)力作用于關(guān)節(jié)面時，由于外側(cè)體積大，單位體積承受的壓力較小，而內(nèi)側(cè)骨骺薄，單位體積內(nèi)承受壓力大，跳水動作中，手部的支撐動作較多，橈骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面承受的擠壓、沖撞力極大，久之承重力部位結(jié)構(gòu)發(fā)生適應(yīng)變化，表現(xiàn)為橈骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面與手舟骨、月骨相吻合的壓跡處關(guān)節(jié)面下骨皮質(zhì)增厚、致密。

腱鞘或滑膜囊腫MRI多表現(xiàn)為肌腱或韌帶旁類圓形長T1、長T2信號，邊界清楚，內(nèi)有分隔，在各序列圖像中信號強(qiáng)度均與關(guān)節(jié)液相同。本研究中囊腫最常見位置為尺骨莖突旁。對于腱鞘或滑膜囊腫的病因目前尚不明確，多認(rèn)為與運(yùn)動勞損有關(guān)：腕關(guān)節(jié)運(yùn)動依靠肌肉收縮與肌腱牽引實(shí)現(xiàn)，腕關(guān)節(jié)運(yùn)動時，肌腱經(jīng)過骨隆起部及關(guān)節(jié)時易產(chǎn)生摩擦，長期慢性刺激導(dǎo)致腱鞘膠原組織黏液樣變性而產(chǎn)生囊腫[12]。腱鞘囊腫一般生長緩慢，可偶然發(fā)現(xiàn)，部分可自然消失，無需處理，但囊腫較大時可產(chǎn)生壓迫癥狀，若腕管內(nèi)囊腫壓迫正中神經(jīng)導(dǎo)致腕管綜合征，則需手術(shù)治療。

本研究運(yùn)動組頭狀骨、月骨及手舟骨有輕微骨髓水腫。骨在力的作用下易發(fā)生變形，一定限度內(nèi)可逆，不致遺留痕跡；但超過骨所能承受的最大限度時，骨小梁結(jié)構(gòu)會發(fā)生斷裂，局部組織產(chǎn)生水腫反應(yīng)，造成骨髓水腫，嚴(yán)重時進(jìn)展為骨折。李鳳蓮[13]觀察160例跳水運(yùn)動員的運(yùn)動損傷，其中10例存在手舟骨骨折，腕部過度疲勞為其主要原因。

TFCC由三角纖維軟骨盤和尺腕韌帶等構(gòu)成，對于維持遠(yuǎn)側(cè)橈尺關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和自腕骨向尺骨傳遞負(fù)荷具有重要作用。MRI多呈不規(guī)則三角形低信號，損傷后表現(xiàn)為正常無信號區(qū)內(nèi)出現(xiàn)高信號，并可延伸至尺側(cè)腕骨關(guān)節(jié)面[14]。腕關(guān)節(jié)旋前、旋后力量和運(yùn)動幅度過大時，TFCC受到較重?cái)D壓與牽拉，易造成軟骨盤和韌帶慢性損傷。

綜上，青少年專業(yè)跳水運(yùn)動員易發(fā)生腕關(guān)節(jié)損傷，主要表現(xiàn)為骺板損傷、軟骨下骨質(zhì)硬化及骨髓水腫。