青少年膝关节急性应力性骨折临床与MR表现

伍 俊 任立平 张高峰,*

1.遵义医科大学第二附属医院影像科(贵州 遵义 563000)

2.遵义医科大学第二附属医院肿瘤科(贵州 遵义 563000)

应力性骨折(stress fracture,SF)是训练士兵和运动员的常见骨损伤[1]。近几年，临床发现非运动员的青少年膝关节SF发病率较高，且有逐年升高趋势，临床上常规X线检查常常难以早期发现，随着MRI的普及，发现SF的MR表现具有一定特征，且优于X线。临床和影像医师对这点认识不足，误诊率较高。本文收集我院近2年青少年膝关节应力性骨折确诊病例28例，回顾性分析MRI表现和临床资料，总结MR特征，旨在提高对本病的认识，减少误诊。

1 资料与方法

1.1 一般资料28例来源于我院2016年1月至2017年10月间就诊病例。男18例，女10例，年龄13～16岁，平均年龄14.5岁。男生平均身高161.4cm，平均体重56.7kg，女生平均身高154.3cm，平均体重48.1kg。贵州省14岁男生平均身高155.8cm，平均体重44.9kg。女生平均身高151.3cm，平均体重44kg[2]。确诊标准：有明确跑步后膝关节疼痛史，休息后疼痛减轻或消失，无外伤史。MR示膝关节组成骨骨髓水肿，2～5个月MR随诊病变缩小或消失。临床表现：28例跑步后均出现膝关节疼痛，26例跑步1000～3000米/日，3～7天后出现症状，2例每天跑步，突然提速5～7天后出现膝关节疼痛。20例患者休息缓解，8例继续活动疼痛剧烈，活动受限。体格检查：28例膝关节均有局部不同程度压痛和叩击痛，关节肿胀4例。28例青少年中26例不喜活动，近1年平均日行约4000-7000步，约2.5～5公里，平均3.5公里。3000米长跑时间：男生13～15分钟，平均13.8分钟，女生16～18分钟，平均17.4分钟。贵州省初中生体育达标标准：青少年3000米跑步时间，男生约12分钟，女生约15分钟。

1.2 方法28例初诊均行X线摄影(DR)检查，DR设备SIEMENS AXIOM Aristos TX，检查方法为膝关节正侧位摄影，6例行CT检查，CT设备为SOMATOM Definition AS，FOV 512×512，层厚5mm。28例患者DR检查后1～3天内行膝关节MR检查，采用SIEMENS 1.5T Avanto，检查方法和序列：膝关节专用线圈,行冠状面、矢状面、横断面检查。SIEMENS 1.5T Avanto检查序列参数：冠状面序列及参数: T2WI-FS: TR 2700ms，TE 41ms，层厚3mm，间隔3.6mm。矢状位序列及参数为: T1WI-FS: TR 520ms，TE 12ms；T2WI-FS: TR 4000ms，TE 27ms，层厚3mm，间隔3.6mm。横断位序列及参数：T2WI-FS：TR 3200ms,TE 59ms，层厚4mm，间隔4.8mm。膝关节MR复查设备和检查方法与首次检查相同。

2 结 果

2.1 28例青少年身高和体重与贵州省平均身高、体重标准比较无差异28例青少年中26例不喜运动，3000米跑步成绩不及格。

2.2 影像学检查结果28例膝关节DR摄影均未发现异常，6例行膝关节CT检查无阳性发现。28例MR共发现39个病灶。性别、发病部位情况见表1。SF病灶MRI信号表现：髓质区片状长T1、长T2信号，边界模糊，T2WI脂肪抑制序列信号更高(图1A～图1C)。股骨病灶分布情况：干骺端髓质区4例(图2A～图2D)，骨骺内、外侧髁髓质承重区分别5例和4例，累及骨骺板4例(图3A～图3B)。胫骨上端病灶分布情况：内侧平台下髓质区4例，外侧3例，内、外侧受累11例，累及骨骺板5例。28例中关节少量积液6例，骨膜水肿6例伴有5例合并关节周围软组织肿胀(图4A～图4B)。

3 讨 论

SF是低于骨骼承受阈值强度的应力反复作用于骨骼集中区域,早期引起骨骼局部骨小梁微损伤，骨髓水肿和出血，损伤逐渐积累超过骨修复能力,发生不同程度骨折,亦称疲劳骨折。SF常见于持续、反复体能训练的运动员和士兵，多发生在胫腓骨中段、趾骨等处。在外力作用或功能需要的前提下，膝关节也是最易发生骨折的关节之一[3]，近几年发现青少年膝关节SF并不少见，以14、15岁初三学生为主，症状为在突然跑步训练1～5次后3～5天出现膝关节疼痛，运动后加重，休息疼痛减轻，重者局部可有肿胀和压痛[4]。青少年SF与体重、体形无关，本组病例体重、体型无差异性，而是与内在体质有关。本组92%青少年不喜欢运动，与文献报道的女生多于男生不同[5]，本组资料示男生多于女生，可能与女生运动强度和距离低于男生有关。临床上对SF 的诊断主要依赖影像学，如果对 SF 未能及时诊断和治疗，随着病程进展和损伤程度的加重，会发展为完全骨折，对发育期青少年产生严重后果[6]。

文献报道成人跑步造成SF常见于胫骨中上段三分之一和股骨下段[7-8]。青少年SF发病部位与成年人发病部位不同，具有一定规律，主要发生在股骨下端和胫骨上端干骺端和骨骺，本组股骨干骺端和骨骺病例占52.6%,胫骨干骺端和骨骺病例占47.4%。病灶位于股骨和胫骨干骺端、骨骺承重轴上髓质区，正是跑步运动状态下应压力集中区，这不但与局部解剖、运动力学有关，还与青少年骨发育特点、内在体质因素有关[9]。干骺端由松质骨组成,骨小梁彼此交叉呈海绵状,周边为薄的骨皮质，是骨干和骨骺的移行区，应力集中区，青少年处于身高急速增长阶段，骨小梁、骨皮质结构发育不健全，下肢骨的强度和刚度不够。再者运动量减少引起骨骼钙沉积减少，承重区骨小梁应压力强度阈值降低，采用不科学训练强度易引起应力性骨折。本组病例92%青少年运动量少，所以认为内在体质因素是造成应力性骨折的主要原因。双侧股骨和右侧胫骨三者受累概率无差异，可单独受累，也可同时受累，左侧胫骨上端受累较少见，是右侧的50%,本组资料右手利病例多(82%)，原因可能为右手利者跑步时右膝关节运动较对侧主动，右侧胫骨承受力量较左侧大有关。青少年SF另一个特点是易累及骺板，以骺板为中心上下分布，本组病例累及骺板占35%，可能与骺板区骨小梁发育完善有关。单凭X线诊断SF存在一定的局限性，MRI在软组织显示上有显著优势，并对组织内有轻微出血、水肿可表现出显著的信号改变，提高其诊断率[10]。SF病灶MR信号特征：髓质区片状长T1长T2信号，边界不清，T2WI-FLAIR信号更高，显示更清楚，DWI扩散受限。病理为骨小梁细微断裂或扭曲，伴有骨髓水肿和少量出血[11]，MR能够反应病变进展过程，损伤早期首先出现在髓质靠中央区(应力承重区)，病灶较小，T2WI信号偏淡，不累及骨皮质，骨膜和软组织也不受累，重者骨髓损伤区范围较大，边缘可达骨皮质，且伴有多骨损伤，这与刘志[7]报道不一致，进一步发展形成骨折线。约1/4SF伴有骨膜水肿、关节积液和周围软组织肿胀，均为多骨受累，提示：软组织肿胀、关节积液是应力性骨损伤较重表现。

综上所述,青少年膝关节SF临床上较常见，MRI对SF早期诊断的敏感性和特异性高，可在X线、CT检查未出现骨质改变时，了解病变部位、严重程度等，为临床早期诊断提供可靠的影像学依据[12]。临床和影像科医师应给予足够的重视,临床如怀疑应力性骨折，应首选MR检查，提高早期诊断率。