肌骨超声技术在第18届亚运会中国优秀运动员运动损伤诊治中的应用
2020-07-31张建平
高 璨,梁 辰,张建平,杨 杨,马 云,詹 晖*
肌骨超声(musculoskeletalultrasonography,MSKUS)是通过超声影像学技术对肌肉骨骼系统损伤进行诊断的一种临床辅助检查。Dussik等(1958)首次报道了应用超声技术观察肌肉骨骼系统,详细描述了肌肉、肌腱、骨、软骨、脂肪等超声图像。Mcdonald等(1972)利用超声诊断技术鉴别腘窝囊肿和小腿静脉血栓,标志着MSKUS正式走上临床医学舞台。经过40余年的发展,MSKUS诊断在肌肉、肩袖、膝关节、踝关节损伤中的准确率达90%以上(付琳等,2018;付中华等,2016;王虹,2019;张雷 等,2018)。Yim等(2012)对超声在运动医学领域的应用做了全面的综述,研究共纳入2003—2012年MSKUS相关文章151篇,提出MSKUS不仅是诊断工具,还是辅助治疗的工具。邢更彦等(2005)通过实验研究探讨超声定位在冲击波治疗肩部疼痛的应用价值,提示,超声波定位冲击波治疗优于痛点定位。Hammer等(2005)采用超声定位冲击波治疗足底筋膜炎。由于国内MSKUS应用起步较晚,基础较为薄弱,较国外推广相对滞后,在大型体育赛事医疗保障中的应用也鲜有报道。
2008年北京夏季奥运会奥运村综合医院超声科共接诊759例患者,其中,超声诊断肌肉骨骼疾病患者人数占总接诊人数的30.04%,但并未对MSKUS接诊病例展开详细的描述(He et al.,2011)。2012年伦敦夏季奥运会,奥运村综合医院采用超声、CT与核磁共振等影像学诊断方法,在所有就诊病例中,核磁共振使用率最高,超声次之,所有诊断技术均在比赛第10天达到使用高峰(Vanhegan et al,2013)。2016年里约夏季奥运会,奥运村综合医院采用X射线、超声及核磁共振等影像学诊断方法,在运动损伤性疾病中,核磁使用率占60%,X射线30%,超声10%;在亚洲、北美洲和欧洲运动员中,超声检查的接受度最高。超声检查主要解决肌腱和韧带损伤问题(Ali Guermazi et al.,2018)。
2018年第18届雅加达亚运会期间,为提升中国体育代表团比赛期间医疗保障质量,并为第32届夏季奥运会(以下简称“东京奥运会”)和2022年北京冬奥会医疗保障积累经验,国家体育总局首次批准在亚运村外成立中国体育代表团参赛保障营,其中,医疗保障由27人组成,为845名运动员提供了近800人次的医疗服务(金晨等,2019)。MSKUS首次作为损伤诊断工具参与到本次保障营的医疗工作中。本研究以MSKUS诊断损伤案例为基础,探讨MSKUS对我国优秀运动员在大型赛事期间损伤诊治的意义。同时提出MSKUS在大型赛事中的改进意见与建议,以期能够扩大MSKUS的使用范围及使用空间,更好的发挥MSKUS优势。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
本研究选取2018年8月—9月,雅加达亚运会期间经MSKUS诊断的35名中国优秀运动员为研究对象,其中,男性21名,女性14名,年龄23.91±2.06岁。
1.2 仪器与研究方法
实践操作由国家体育总局功能检测科主治医师完成,由美国印第安纳大学运动医学博士指导。采用日立Noblus彩色多普勒便携式诊断仪,线阵探头L55(频率5~13 MHz)。检查过程中,根据运动员损伤的部位,指导运动员保持舒适体位,将损伤部位充分暴露。对损伤部位进行多切面探查,健侧、患侧对比探查及动态探查。充分了解损伤范围、组织完整性、内部回声、周围软组织及血管、神经等情况。
1.3 观察指标
不同类型及程度损伤的超声表现存在差异。肌肉损伤诊断标准:1)轻度损伤:肌肉纤维纹理模糊,肌肉纤维纹理走向及连续性正常/未见异常;2)中度损伤:肌肉纤维纹理紊乱,内部回声不均匀,部分纤维纹理连续性中断或肌肉完全撕裂(王艳蕾等,2019)。韧带损伤诊断标准:1)韧带挫伤:回声呈逐渐减低趋势,连续性较好,韧带单纯肿胀性增厚明显;2)部分断裂:韧带结构出现部分中断或层厚变薄、弹性下降,且周边软组织存在明显积液回声影像;3)完全断裂:韧带结构连续性明显中断,且韧带张力、弹性损伤明显,被动运动时韧带损伤裂口明显(温静,2019)。肌腱和筋膜损伤与韧带损伤类似。骨与软骨损伤:骨皮质回声不均匀或骨皮质连续性差,软骨回声不均匀或裂隙样低回声存在。滑囊炎:出现滑膜周围血管、血流变化,滑膜增生等情况,根据血流信号对滑膜炎进行分级(潘童等,2017)。根据损伤机制和症状的出现情况,将损伤分为急性损伤和慢性损伤,急性损伤为突发的,原因、症状十分明确的损伤;慢性损伤是由于过度使用而导致的损伤(曲绵域等,2003)。
1.4 统计学分析
计数型指标比较,使用例数、百分率的方式进行数据处理,组间比较采用卡方检验,以P<0.05为有统计学意义。
2 结果
在雅加达亚运会期间,MSKUS共接诊35名运动员,涉及篮球、羽毛球、游泳、摔跤、体操、跆拳道、曲棍球、自行车、三人篮球、帆船等22个项目。其中,33名运动员经MSKUS诊断后立即接受治疗,顺利完成了比赛,均未出现损伤加重的情况。1名女子体操运动员右侧膝关节内侧副韧带部分撕裂;1名男子帆船运动员左肩冈上肌腱完全断裂,左侧肩锁关节脱位。经超声专家及外科专家共同决定,建议这2名运动员退出比赛,回国接受手术治疗。
在损伤类型中,以肌腱、韧带及筋膜损伤为主,占62.86%,发生率显著高于其他损伤类型,P<0.05(表1)。
在急慢性损伤中,以慢性损伤为主,占74.29%,发生率显著高于急性损伤组,P<0.05(表2)。
表1 MSKUS诊断运动员损伤类型及占比Table 1 Injury Type and Relative Percentage Diagnosed by MSKUS
表2 MSKUS诊断急慢性运动损伤占比Table 2 Acute and Chronic Injuries Percentage Diagnosed by MSKUS
损伤部位(Fuller et al,2006)多集中在下肢,以膝关节、踝关节为主,各损伤类型发生率无明显差异(表3)。
表3 MSKUS诊断损伤部位占比Table 3 Injury Location and Relative Percentage Diagnosed by MSKUS
在超声使用方面,比赛开始前4天,超声科并未接诊运动员,第5天开始,接诊运动员数量逐渐增加,至比赛第10天超声接诊运动员数量达高峰,此后接诊运动员数量逐渐减少(图1)。
3 讨论分析
3.1 国内外超声技术在大型赛事中的应用现状
从现有文献分析,国外超声技术在大型运动赛事中的应用报道来自于奥运村综合医院超声使用情况,尚未查询到关于各参赛代表团医疗保障中有关超声或MSKUS使用的情况。且研究多集中在各种诊断方法,如核磁共振、CT检查、X射线检查及超声检查的使用率比较。研究涉及的疾病除运动损伤以外,还包括腹部、妇科、血管、心脏等。针对超声技术诊断运动损伤方面研究集中在不同运动项目的超声使用情况,鲜有对病例的损伤类型、损伤程度、损伤分期进行详细阐述(Guermazi et al.,2018;Vanhegan et al.,2013)。本研究通过对MSKUS使用情况进行分析,发现赛事第10天诊断人数达高峰。这与伦敦夏季奥运会得出的诊断仪器使用高峰期一致。由于赛事在第9~10天参与人数最多、比赛项目最多,因此仪器使用率也最高。此结果可以帮助进一步优化调配医疗资源,高效率应对医疗服务工作。国内大型赛事超声使用情况的最早报道源自2008年北京夏季奥运会。资料同样来自奥运村综合医院,研究仅对超声使用情况和诊断的疾病进行了归纳(He et al.,2011)。2018年雅加达亚运会中国体育代表团第一次成立保障营,超声作为唯一可随代表团同行的损伤诊断工具,以高准确性、高效性、便携性和无创性受到了运动医学专家的认可和高度关注。
图1 MSKUS日使用情况Figure 1.Daily MSKUS Use
3.2 雅加达亚运会中国体育代表团保障营MSKUS应用实践
3.2.1 微小损伤的早期诊断,提前预警
本研究中,急性轻度损伤运动员7名,包括肌肉轻度拉伤、指骨微小骨折、滑囊炎急性期。在MSKUS明确诊断后,接受及时治疗,均顺利完成比赛。急性损伤是突发的、病因明确的损伤。由于损伤的发生不可预测,在大型体育赛事中,需要更早期、更精确判断损伤的情况。MSKUS可清晰显示肌肉、韧带结构,具有软组织分辨率高、多角度呈现、多平面等优势(冯艳,2018)。对于肌肉或韧带的急性微小损伤,MSKUS敏感性极高,可通过纤维回声的清晰度以及纤维的局部回声增强或减弱发现。对微小损伤,通常建议在受伤后24~48 h进行MSKUS检查(Järvinen et al.,2007)。急性骨骼损伤最常见的是骨折,MSKUS对细小骨折比X射线的敏感性更高。不同轴向的超声图像可以从多个平面观察骨折的情况,且不受骨折线角度的影响,对于隐匿性骨折及骨折愈合的过程有较好的观察效果(Kozaci et al.,2015)。MSKUS可用于类风湿性关节炎、滑膜炎和骨质侵蚀等关节病变,被认为是可快速对关节炎症进行定性和定量评估的客观敏感工具,能够为炎性关节病变急性发作提供准确参考(Fortin,2015)。宽景成像新技术能立体显示检查区域骨骼、肌肉、血管、神经等的形态及结构(Daniels et al.,2018)。三维超声较二维超声对微小病变检出率高,对微小肌腱、韧带等局部病变有更高的检出率(Acebes et al.,2016)。MSKUS可观察急性损伤程度,做到轻微损伤早期预警,指导赛期高效治疗,保障运动员个体健康及顺利完成比赛。
3.2.2 明确慢性劳损程度,辅助定位治疗,减轻运动员心理负担
本研究中,慢性损伤运动员26名,占74.29%。慢性劳损是影响运动员成绩提高的主要因素之一。在赛期,慢性劳损给运动员带来的心理负担往往比疾病本身的影响更大。MSKUS可以明确慢性劳损的程度,辅助定位治疗,缓解慢性疼痛,从而减轻运动员的心理负担,保证运动员以最佳状态参赛。本研究发现,慢性损伤部位多发生在肩关节、膝关节、足底筋膜,与部分研究结论一致(孙正 等,2019;邹利民 等,2019)。Tandon等(2017)认为,MSKUS对肩关节疼痛的诊断具有较高的敏感性和特异性,以MRI为金标准,超声诊断的敏感性为100%,特异性为87%。膝关节慢性疼痛多源自半月板损伤及周围韧带的过度使用。X射线和CT往往能够较为清楚的显示骨折状态,但对于软骨损伤其诊断欠准确。MSKUS在软骨损伤诊断中优势明显,如半月板损伤,静态结合动态应力超声,可显著提升超声诊断半月板损伤的敏感性、特异性(张雷等,2018)。MSKUS实时剪切波超声弹性成像技术联合常规超声可评价肌肉/韧带损伤情况(刘晓光等,2019;Chino et al.,2016)。超声弹性成像通过检测外力或超声波作用下组织应变、应变率或剪切波速度等参数来判断组织硬度,可量化模拟临床“触诊”的作用。使用弹性成像技术对肌肉肌腱组织进行弹性测定,有助于明确陈旧损伤及退变性病变(Drakonaki et al.,2012)。MSKUS检查属于足底筋膜炎诊断的一项敏感指标,正常人的健侧厚度通常<4 mm,若厚度在4~5 mm之间,且呈回声减低,出现筋膜周围渗出等表现,则可考虑为足底筋膜炎。MSKUS可清晰显示足底筋膜的纤维结构、层次,采用双侧对比,按照韧带走行追踪韧带整体情况(余雪玲等,2017)。
本次雅加达亚运会期间,对存在慢性损伤引起疼痛的运动员,也尝试采用了超声辅助定位后超声波、短波等治疗,受到了运动员、教练员及康复治疗师的一致认可。
3.2.3 明确急性损伤程度,为参、退赛提供客观医学支持
本研究中,共有严重急性损伤2例。其一为体操运动员,比赛落地摔倒。MSKUS显示,右侧膝关节内侧副韧带区肿胀,韧带回声减弱,纤维纹理模糊;动态扫查,纤维纹理中断,累及全层2/3(图2),诊断为右侧膝关节内侧副韧带撕裂伤II度。给予冰敷、固定和加压包扎,建议退赛回国治疗,该运动员回国后核磁复诊结果与MSKUS一致。其二为帆船运动员,比赛中左侧肩关节急性撞击伤。MSKUS显示,左侧冈上肌腱回声缺失,肱骨大结节止点处可见软组织明显肿胀,少量液性暗区;肩锁韧带连续性中断,肩锁间隙增宽(图3),诊断为左肩冈上肌腱完全断裂,左侧肩锁关节脱位。给予肩臂吊带外固定,并建议退赛后回国进行手术。该运动员回国后核磁复诊结果与MSKUS一致,左侧冈上肌腱完全断裂,肩锁韧带断裂,肩锁关节脱位,接受手术治疗。以往比赛中运动员损伤后,现场多以队医经验判断运动员是否可继续比赛。有论文分析了MSKUS诊断组与医师经验组在马拉松比赛现场下肢疼痛的诊断结果,提示MSKUS组损伤诊断率、经诊断后疼痛治疗缓解率均高于医师经验组,误诊率低于医师经验组(周泳,2018)。因此,大型赛事中,便携式MSKUS可及时明确损伤程度,为运动员参、退赛提供客观医学支持。结合MSKUS诊断结果,医师可更快速更准判断伤情,给予运动员更合理的治疗,提高治疗效果,避免不良事件发生。
图2 膝关节内侧副韧带损伤(箭头所指)Figure 2.Medial Collateral Ligament Injury of Knee Joint
图3 冈上肌腱完全撕裂(箭头所指)Figure 3.Supraspinatus Tendon Tear
3.3 应用总结及建议
随着东京奥运会及北京冬奥会的临近,运动员伤病预防和及时诊治成为了运动员医务监督工作的重心。MSKUS可在运动员早期损伤预警、伤后明确诊断、康复中精准定位等方面发挥独特优势。通过雅加达亚运会的使用经验,笔者总结如下几方面的改进意见与建议。
3.3.1 改善MSKUS设备配置
雅加达亚运会期间,采用了日立Noblus彩色多普勒便携式诊断仪的线阵探头L55(频率5~13 MHz),此探头频率适宜人体次浅表器官。由于此次亚运会期间,出现指骨微小骨折病例,需要更高频率的探头进行诊断。因此,建议在未来的赛事中,增加频率可至18 MHz的线阵探头,此探头频率更高,体表组织显示清晰度更高,搭载高精细血流成像,可最大程度拓展MSKUS的观察范围。在操作人员配置方面,可沿用雅加达亚运会期间的人员配置,由主治医师实际操作,由上级医师指导与监督。
3.3.2 优化MSKUS使用流程
雅加达亚运会期间,根据团部医务室、保障营以及各运动队队医协商,制定了医疗服务流程(金晨,2019)(图4)。
图4 雅加达亚运会医疗服务流程图Figure 4.Flowchart of Medical Services for theAsian Games in Jakarta
雅加达亚运会期间,MSKUS仪器设备被安置在距离亚运村2 km的村外保障营。由于部分运动员下肢损伤,出村困难,保障营负责人及时调整工作流程,指派MSKUS医师携带仪器临时申请入村,为运动员做床旁诊断。基于以上经验,建议东京奥运会期间应将MSKUS仪器设备安置在奥运村内,MSKUS医师应定为代表团成员,方便出入奥运村。预计在北京冬奥会期间,无论是MSKUS医师还是MSKUS仪器设备均会较为充裕,建议奥运村综合医院内设置独立肌骨超声科,专职负责运动损伤的诊断,与其他超声诊断业务分开。此外,建议我国代表团在北京冬奥会期间同样成立保障营,在奥运村内外均配备MSKUS仪器设备,服务我国代表团。
根据设备使用情况分析,MSKUS在比赛前4日及比赛结束前2日接诊人数少,接诊时间段也多集中在夜间,MSKUS在时间上并未得到充分利用。中国体育代表团雅加达亚运会共有845名运动员参赛,而MSKUS接诊率为4.1%,远低于第16届广州亚运会运动员急慢性损伤的发生率(37.98%)(张作鹏等,2012)。由于部分损伤凭借队医经验处理,并未接受MSKUS检查,此部分运动损伤可能存在误诊及由此引起的损伤加重情况,MSKUS并未得到充分利用。在东京奥运会及北京冬奥会期间,建议合理配置MSKUS的使用时间和使用空间,同时,给重点队伍或重点赛事配备现场MSKUS仪器设备,让固定在保障营或团部医务室的仪器设备动起来,最大程度发挥MSKUS便携、及时的优势,明确损伤的诊断并辅助损伤定位,提高现场治疗效果。
4 小结与展望
通过在第18届雅加达亚运会中国优秀运动员中的首次应用实践,MSKUS的应用价值得到了认可。MSKUS可明确诊断运动员比赛时的急性损伤,动态观察慢性损伤的进展情况,为赛期治疗提供客观依据,减缓了运动员及教练员由于对诊断不确定而带来的各种焦虑情绪,保障运动员快速高效重返赛场。同时其便携性保证了MSKUS可在比赛现场实地操作,极大方便了运动员及教练员。
将MSKUS从运动员日常训练中的损伤诊断延伸至大赛保障以及伤后精准康复中符合时下“精准医学”流行趋势。本次尝试是MSKUS在大赛保障中的一次成功应用经验。同时,为保证“纯洁体育”,未来赛事还可利用超声引导下封闭注射,提高注射的准确度及有效性,防止兴奋剂事件发生。在精准康复中,根据MSKUS结果为运动员实施个体化康复训练方案,降低二次损伤,增加康复训练效果(Özçakar et al.,2018)。
综上,随着MSKUS在运动医学领域的广泛应用及超声技术的不断发展,其独特的优势,将使其在评估正常肌肉功能及运动损伤预警方面发挥更重要的作用。