核磁共振成像对腓肠肌内侧头训练伤诊断价值的研究.pdf

影像技术2023 年第 4 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术核磁共振成像对腓肠肌内侧头训练伤诊断价值的研究栾海1，李琳1，王春生1，张利泰（通讯作者）2（1.联勤保障部队北戴河康复疗养中心医学 影像科，河北066001；2.联勤保障部队北戴河康复疗养中心 康复科，河北066001）摘要：目的：研究腓肠肌内侧头训练伤的核磁共振成像（MRI），探讨损伤的影像学特点和 MRI应用价值。方法：回顾性分析 48 例腓肠肌内侧头损伤的 MRI影像学资料，分析损伤组织影像学改变和特点，将腓肠肌损伤进行分级评价。结果：本组腓肠肌组织损伤 19例，MRI表现为腓肠肌软组织水肿，信号不均匀。其中，I级损伤占 68.4%，级、级损伤分别占 15.8%。肌筋膜损伤水肿和组织间隙积液 28例，表现为筋膜水肿增厚，信号不规则，走形失常。间隙积液多延组织间隙分布，成梭形或带状异常信号。肌腱和腱鞘损伤 26例，表现为肌腱局部肿胀增厚、腱纤维不连续以及腱内信号混杂。腱止点末端病 6例，表现为腱止点区骨髓水肿呈不均匀局限高信号，周围骨质硬化，软组织增厚。结论：腓肠肌内侧头训练损伤常见，MRI对病变显示和分级诊断具有重要的应用价值。关键词：腓肠肌内侧头；训练损伤；核磁共振成像；腱止点末端病中图分类号：R445.2；E251.6文献标识码：ADOI：103969/j.issn.1001-0270.2023.04.06Diagnostic Performance of MRI for Medial Head Training Injury of the Gastrocnemius MuscleLUAN Hai1,LI Lin,WANG Chun-sheng1,ZHANG Li-tai(Corresponding author)2(1.Medical Imaging Department,Joint Logistic Support Force Beidaihe Rehabilitation and RecuperationCenter,Hebei066001,China;2.Rehabilitation Department，Joint Logistic Support Force BeidaiheRehabilitation and Recuperation Center,Hebei066001,China)Abstract:Objective:To study the magnetic resonance imaging(MRI)of medial head training injuryof gastrocnemius muscle to investigate the imaging characteristics of injury and MRI application value.Methods:Retrospectively reviewed the MRI imaging data of 48 patients with medial head injury of thegastrocnemius,and analyzed the imaging changes and characteristics of the injury tissue,and graded thegastrocnemius injury.Results:In this group,there were 19 cases of gastrocnemius muscle tissue injury,and MRI showed gastrocnemius muscle soft tissue edema with uneven signal.Among them,68.4%hadgrade I injury,while 15.8%had grade II and III injury,respectively.Myofascial injury edema and tissuespace effusion were observed in 28 cases,which showed edematous thickening of fascia with irregular signal and vagus deformity.The interstitial effusions were multilayered with an interstitial distribution andabnormal signal in fusiform or zonal pattern.Tendon and tendon sheath injuries were described in 26 patients and showed focal swelling and thickening of tendons,discontinuity of tendon fibers,and confound收稿日期：2023-03-22基金项目：联勤保障部队北戴河康复疗养中心 2022 年度创新孵化科研项目（2022BL02）。31影像技术2023 年第 4 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术训练中高强度的运动方式（包括跑步、跨越、跳跃、急停、旋转等）会使小腿肌群处于紧张疲劳或过度拉伸的状态，腿部运动功能区软组织损伤情况明显增多，尤其是直膝踝背屈向上跳跃动作，极易造成小腿腓肠肌内侧头及肌腱的损伤撕裂1-2，这种伤害模式传统上称为“网球腿”3。近膝端腓肠肌内侧头损伤非常多见，一定程度地影响训练效果和身体健康。本研究回顾近些年 MRI 检查的腓肠肌内侧头训练损伤病例，对影像特点进行总结，分析发病机制，以提高对该疾病的认识，减少训练伤发生。1资料与方法1.1一般资料回顾性搜集整理 2013 年 1 月至 2020 年 6 月经临床收治的 48 例腓肠肌内侧头损伤的临床及影像学资料。男 45 例，女 3 例；发病年龄 18-29 岁，平均 24 岁。患者均有不同程度训练后膝关节、小腿肿胀疼痛、腘窝区不适、运动障碍等病史。查体有膝关节、小腿软组织肿胀，股骨内侧髁后上方疼痛，活动障碍等临床表现。病程 12 小时至 15 个月，所有患者均行膝关节 MRI 检查，其中 35 例行 X线、CT 检查，2 例行病理活检。1.2检查方法MRI 检查采用通用 GE Signa 1.5T 磁共振成像扫描仪，所有受检者均选取足先进，使用膝关节或肢体软线圈，对应常规膝关节扫描序列，矢状位质子密度加权成像（PDWI），采用快速自旋回波压脂序列（TWI+FS），TR 2960ms，TE minFull。矢状位T1WI 加权像，TR 460ms，TE minFull。轴位、冠状位压脂序列（STIR），采用精准频率反转恢复序列压脂技术：TR 2520-3240ms，TE 68-85ms，回波链长度2-24，激 励 1-4 次，矩 阵 288224，视 野（FOV）18cm18cm，层厚 3-4mm，层间距 1-1.5mm。1.3损伤评价及分级标准。根据临床检查和放射学特征4，评价受伤部位（近端、中间、远端），所涉及的解剖结构（肌腱、筋膜、肌纤维、骨质）、影像学特征（水肿、肌纤维断裂、血肿、肌腱回缩、肌间液）。基于组织损伤严重程度和相关的功能丧失情况，采用 ODonoghue 分级系统将肌肉损伤分为 3 级5。1.4MRI 影像分析采用 ADW4.6 版本图像工作站软件。由 2 名高职肌骨影像诊断医师分析 48 例膝部 MRI 图像，观察腓肠肌内侧头病变 MRI 影像表现，将损伤情况按部位归纳，并根据肌肉损伤分级标准进行统计。当 2 名医师意见不同时与临床讨论，通过研究协商达成一致。2结果本组病例中，腓肠肌组织损伤 19 例，约占所有腓肠肌内侧头病变的 39.6%。其中，I 级损伤 13 例（68.4%），MRI 表现为腓肠肌软组织水肿，信号不均匀（图 1a、图 1b）。腓肠肌级损伤 3 例（15.8%）、腓肠肌级损伤 3 例（15.8%），表现为局部或全部的肌肉组织连续性中断、松弛、缩短或者缺如，伴有出血的现象（图 2、图 3、图 4）。本组病例中肌筋膜损伤水肿和组织间隙积液 28 例，占 58.3%。其中，筋膜损伤表现为筋膜水肿增厚、信号不规则、走形失常。间隙积液多延组织间隙分布，成梭形或带状异常信号（图 5、图 6）。本组病例中肌腱和腱鞘损ing of intratendinous signals.Tendinous end disease was present in 6 patients and showed heterogeneouslocalized hyperintensity with bone marrow edema in the tendinous end area,surrounding osteosclerosis,and soft tissue thickening.Conclusions:Medial head training injuries of the gastrocnemius are common,and MRI has important diagnostic applications for lesion display and graded diagnosis.Key words:Medial head of gastrocnemius;Training injury;Magnetic resonance imaging;Tendinousend point disease32影像技术2023 年第 4 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术图 1 男，28 岁，a 图冠状位脂肪抑制序列 STIR，b 图轴位 TWI+FS 序列。腓肠肌内侧头远段 I 级损伤，肌软组织轻度水肿，信号不均匀(图 1a)，伴有少许筋膜损伤积液（图 1b）ab图 2 男，20 岁，矢状位 TWI+FS 序列，腓肠肌内侧头近段级损伤，局部组织连续性中断、松弛（），筋膜水肿增厚（）图 3 男，23 岁，冠状位脂肪抑制序列 STIR,腓肠肌内侧头远段级撕裂损伤，血肿形成（）伤 26 例，占 54.2%，肌腱损伤可出现肌腱局部肿胀增厚、腱纤维不连续以及腱内信号混杂（图 7），撕裂时肌腱信号中断。腱鞘常见肿胀积液改变，慢性者可形成蜂窝状腱鞘囊肿（图 8）。本组病例中腱止点末端病 6 例，占 12.5%，表现为腱止点区骨髓水肿呈不均匀局限高信号，周围有骨质硬化（图 9），软组织增厚。其中，急性损伤以腓肠肌、肌筋膜、组织间隙改变为主，慢性损伤以腱止点及骨质改变为主。3讨论3.1腓肠肌内侧头训练损伤机制腓肠肌属力量型肌，与比目鱼肌协同作用实现屈膝关节及足跖屈运动，并于小腿后方形成力量支撑使人体直立。由于人体腓肠肌内侧头在运动中肌张力大于外侧头，而拉伸收缩能力又低于外侧头，所以内侧头损伤在临床中更常见，有研究显示内侧头与外侧头损伤比达 850 116。训练活动中，经常需要小腿迅速后蹬、跳跃，在伴有外翻、内转时肌肉发生剧烈的收缩，或者在收缩中受到外力撞击，就可能会造成腓肠肌牵拉损伤7。如果训练时应力的速度过快、幅度过大和作用时间短，则形成急性损伤，出现局限性或弥漫性充血、出血、水肿，伴有或不伴有肌肉纤维的撕裂，常见部位在肌肉和肌筋膜之间或在肌肉和肌腱间的界面，因为这两处图 4 男，20 岁，冠状位脂肪抑制序列 STIR,腓肠肌内侧头中远段级撕裂，可见血肿和羽毛状水肿信号（）图 5 男，30 岁，轴位 TWI+FS 序列，腓肠肌内侧头筋膜损伤，间隙少许积液（）图 6 男，19 岁，冠状位脂肪抑制序列 STIR,腓肠肌内侧头肌腱下液体聚集（）图 7女，22岁，矢状位 TWI+FS 序列，腓肠肌内侧头近段肌腱损伤，腱组织肿胀，结构欠规整，信号增高（）图 8 男，24 岁，矢状位 TWI+FS 序列，腓肠肌内侧头损伤，腱鞘大量积液，囊肿形成（）图 9 男，20 岁，矢状位 TWI 序列，左膝腓肠肌内侧头腱止点末端病，骨皮质不规则，周围骨质硬化（）33影像技术2023 年第 4 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术是具有不同弹性的不同组织间的过渡区8，其结构承担负荷的能力最弱，训练中最易出现损伤。急性损伤往往有明确的外伤史和临床症状，结合 MRI 影像易于诊断。如果训练频繁，损伤程度不大，但累积时间长，则易形成慢性损伤，出现组织变性、增生、钙化、骨质吸收等病理改变，常见于肌腱及腱鞘、腱止点、临近骨质。慢性损伤病史不明确、临床症状不典型易出现漏诊，其中腓肠肌内侧头末端病因认识不足需要引起临床重视。3.2损伤后肌肉组织的 MRI 信号改变正 常 肌 组 织 在 MRI 自 旋 回 波 序 列 中 T1WI、T2WI 呈等信号，表现出大理石纹外观，脂肪抑制序列呈稍低信号。正常肌腱在所有脉冲序列上表现为均匀的低信号，具有规则和光滑的表面轮廓。其他辅助结构 T1WI 呈低信号，T2WI 低信号。损伤后因急性期组织水肿，呈现 T1WI 稍低信号，T2WI 高信号改变，伴有出血时表现为短 T1、长 T2信号，撕裂伤亚急性期血肿细胞外高铁血红蛋白呈 T1WI 和 T2WI 逐渐升高信号，慢性血肿有含铁血黄素沉积则出现 T1WI 和T2WI 低信号的典型表现5。脂肪抑制相可缩短组织 T1时间，通过抑制脂肪组织的高信号使损伤病变显示更为清晰，在发现损伤和鉴别出血、脂肪转换等诊断中应用广泛。慢性期可见增生、钙化等改变，多呈长 T1、短 T2信号影，可伴有急性损伤表现。3.3腓肠肌内侧头损伤 MRI 影像表现本组病例中 19 例检出腓肠肌损伤，占 39.6%，MRI 可以清楚观察软组织的损伤情况并进行分级。I 级损伤为牵拉伤，腓肠肌组织水肿，增粗，在 T2WI和脂肪抑制序列上呈高信号改变，在 T1WI 上成等或偏低信号，延损伤方向肌肉组织多成斑片状或羽毛状分布，没有明显的肌肉纤维或结构破坏。中央肌腱通常正常或轻度增厚，表现出信号强度轻度增加，没有中断或松弛，可能伴有筋膜周围水肿，本组检出 I 级肌肉损伤 13 例（68.4%），最为常见。级损伤为肌肉组织部分撕裂，MRI 显示局部会出现肌肉纤维束连续性失常，结构扭曲，可见不规则肌束撕裂端，裂隙可充填明显长 T2信号，损伤区域可见片状长 T2的水肿高信号，并伴有稍短 T1积血信号，经常存在筋膜周围积液，本组病例中检出级损伤3 例。级损伤为完全撕裂，肌肉组织彻底断裂。MRI 显示信号连续性中断，往往存在较大的组织间隙，在间隙处见长 T2积液或血肿信号充填，软组织撕裂后可有伸长扭曲、回缩增粗、挛缩呈团状等征象。骨附着区引起的肌腱撕脱伤通常被认为是级损伤。损伤时腓肠肌内侧头的辅助结构可同时伴有结构变形、连续性失常、T2信号增高等异常改变，在腱鞘及组织间隙内见积液信号，慢性损伤可伴有囊肿形成。肌肉损伤的并发症可包括肌肉疝、骨化性肌炎、钙化性肌坏死等病变4。3.4腓肠肌内侧头筋膜损伤当筋膜损伤时筋膜组织会出现水肿渗出，磁共振 T2WI 信号呈增高改变，如出现撕裂则直接在断裂位置处或下方产生积液。这些积液被认为来源于腓肠肌、比目鱼肌和足底的血液和淋巴管受伤后漏出的液体，以及反应性渗出液9。有研究表明，腓肠肌内侧头与比目鱼肌间液体的聚集是诊断网球腿重要的特异性指征10。Delgado 等（2002）11研究显示，肌间液体聚集的比例为 63%；代孟等（2019）12研究显示为 75.0%。本组病例中，肌筋膜损伤水肿和组织间隙积液占 58.3%，说明在训练中筋膜损伤是常见征象。MRI 是用于诊断局部筋膜病变的重要手段13，可以追踪定位腓肠肌内侧头筋膜损伤的部位、撕裂的程度，了解组织间隙积液的分布范围，对临床诊断、预后判断有重要价值。3.5腓肠肌内侧头腱止点末端病腱止点末端主要功能是传递和缓冲应力14，其结构特点使得在单位面积上所承受的牵拉力从腱组织到骨组织逐渐变小，从而起到较好的缓冲外力的作用15。但是训练中长期超负荷的牵拉和运动，肌腱止点区劳损过度，出现局部的血液微循环异常，引发结构失代偿反应，会导致腱止点胶原纤维和软骨的退行性变，末端区细胞的凋亡或坏死16，病变区出现骨炎性反应、皮质缺损及纤维修复，形成腱止点末端病。MRI 可良好显示腱止点的肌腱、34影像技术2023 年第 4 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术软骨信号异常，对骨髓水肿十分敏感，需要临床关注。3.6腓肠肌的 MRI 检查技术应用MRI 具有良好的组织分辨率和空间分辨率，采取多序列检查，多角度显示。除了快速自旋回波FSE 以外，脂肪抑制序列有重要价值，通常是采用反转恢复（STIR）或快速自旋回波序列（TWI+FS）。脂肪抑制序列更多对肌肉水肿或出血敏感，脂肪抑制 T2WI 应用于显示水肿、积液，STIR 序列采用脂肪抑制技术使骨髓腔的脂肪信号明显下降，骨髓水肿的范围得以清楚显示17，均已列入常规 MRI 检查方案。梯度回波磁敏感图像可以用于寻找慢性出血，临床主要使用 SWI 进行含铁血黄素的显示18。从本组病例可以看出，MRI 对腓肠肌解剖结构、软组织成分、病变细节变化等诊断有着独特的优势，能显示 X 线和 CT 无法显示的损伤改变，图像直观清晰，更有利于病变显示和分期判定。MRI 与超声相比，超声检查对损伤细节满意度不够，受操作者的经验影响较大19，而 MRI 的区域影像整体显示更直观，对于深部腱损伤、末端病、软骨及骨质改变更有优势，在临床上有着不可替代的地位20。近些年来更多先进的 MRI 技术开始用于肌肉损伤的功能成像及定量分析，如 T2-mapping、脂水分离技术（IDEAL）、弥散张量成像（DTI）、核磁共振弹性成像（MRE）、体素内不相干运动成像（IVIM）。随着各类影像技术日益更新，人工智能医学影像成为重要的发展方向21，利用影像组学和大数据资料将推动骨肌系统损伤的精准诊断。综上，下肢腓肠肌内侧头在训练过程中极易发生损伤，其损伤部位及影像表现多样。采用 MRI 技术可以快速、安全、准确地帮助患者完成检查，提供多序列影像学依据，显示腓肠肌及辅助结构损伤的位置及情况，进行损伤分级及伤情鉴定22，对训练伤的发现、诊断、分级、评估提供影像学信息，具有非常重要的临床价值。参考文献：1BRIGHT J M,FIELDS K B,DRAPER R.Ultrasound diagnosis of calf injuries J.Sports Health,2017,9(4):352-355.2 BISCIOTTI G N,CORSINI A,VOLPI P.Case report:return to play and return to training after soleus-gastrocnemius injury M.S.l.:s.n.,2021:147-154.3SWATI 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