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胫骨疲劳性骨膜炎的研究进展

2023-11-22赵美辉姜丽丽刘欣张海湃宋尚晋李木子毕佳希

中国疗养医学 2023年12期
关键词:足弓活动度跑步

赵美辉,姜丽丽,刘欣,张海湃,宋尚晋,李木子,毕佳希

胫骨疲劳性骨膜炎也称胫骨内侧应力综合征、胫骨应力性骨膜炎、胫骨夹板,它是由于小腿频繁的剧烈运动或者积累损伤造成小腿后内侧缘中远端2/3 的局部疼痛,并排除缺血性疾病和应力性骨折[1]。胫骨疲劳性骨膜炎常见于初参加运动训练的人。国内一项针对新兵训练期间发生胫骨疲劳性骨膜炎的研究发现患病率达12.79%[2]。国外关于运动损伤导致的胫骨疲劳性骨膜炎的研究发现运动员患病率为13.6%~20%,军人患病率达到7.2%~35%[3]。新手跑步者因过度使用小腿导致的腿痛,常见疾病为胫骨疲劳性骨膜炎、应力性骨折和慢性骨筋膜室综合征,其中胫骨疲劳性骨膜炎患病率最高[4]。因过度使用腿部而造成胫骨疲劳性骨膜炎的运动员达到35%[5]。目前胫骨疲劳性骨膜炎在新兵和运动员中因发病率较高,容易误诊且治疗时间长,最终可导致应力性骨折。本文就胫骨疲劳性骨膜炎的发病机制,诊断及康复治疗等方面进行论述,并对胫骨疲劳性骨膜炎的科学预防提供理论依据。

1 胫骨疲劳性骨膜炎的发病机制

胫骨疲劳性骨膜炎最早于1982 年被MuBarak等发现,并描述为胫骨远端内后侧的压痛、传导痛及叩击痛,可持续数小时或数天[6]。胫骨疲劳性骨膜炎的病因目前有两种学说,一种是肌肉牵拉学说,认为是运动负荷突然增加,运动频次增多,小腿肌肉反复收缩,引起小腿骨膜持续性紧张,如骨膜长时间无法放松,可引起小腿局部骨膜松弛、出血,进而引起小腿持续性疼痛[7]。另一种应力学说认为,在持续、反复的应力作用下,包括身体的重量和地面对于胫骨的反作用力,两种作用力的轴线不重叠,在胫骨最薄弱的部位出现损伤。组织学上表现为弥散损伤、网状裂纹和线状裂纹[8],称为显微损伤,这种损伤于1960 年首次被提出[9]。在生理上,骨吸收与骨重塑维持平衡,促进骨质代谢的稳定,骨重塑是维持骨质代谢平衡的重要机制。骨重塑的发生是由于外力刺激长骨,骨骼受力弯曲,长骨通过向骨膜中的骨细胞发出信号以产生更多的骨。当骨吸收大于骨重塑时骨的生理平衡被破坏,导致骨的代谢失衡,最终可发展为“应力性骨折”[10]。

2 预防

早期识别胫骨疲劳性骨膜炎的危险因素可以有效预防胫骨疲劳性骨膜炎的发生。胫骨疲劳性骨膜炎的危险因素主要包括内在因素、外在因素和其他。内在因素包括体质量指数、性别、下肢力学解剖结构、跑步经验和跑步距离;外在因素包括设备和场地因素等;其他因素包括吸烟及饮酒等。

2.1 内在因素

2.1.1 体质量指数(body mass index,BMI) BMI 是通过人体的身高体质量计算出来的数值[BMI=体质量/身高2(kg/m2)],在一定程度上反映人体的健康状况,目前应用广泛。在我国,严重低体质量为BMI<16.5 kg/m2,低体质量为BMI<18.5 kg/m2,由于地区和人种的差异,中国、亚洲及欧美人群的BMI 分级并不完全相同,见表1。

表1 不同人群BMI 比较 单位:kg/m2

在一项国外研究中发现,较高的BMI 与机体过度使用性损伤相关,BMI 指数每增加一个单位,过度使用损伤率增加2%[12]。美国陆军新兵BMI与肌肉骨骼损伤相关性研究发现低体质量和超重男性士兵相对于正常体质量男性士兵发生肌肉骨骼损伤的概率更高[13],因此患胫骨疲劳性骨膜炎的风险也相应增大。美国空军在2009—2018 年发生胫骨疲劳性骨膜炎的肥胖和超重者较正常体质量分别高出30%和15%[14]。此外,军人及运动员在训练中往往需要负重,这时BMI 指数短暂增加,导致整个运动链的压力增大,当骨骼所承受的载荷超过胫骨微损伤阈值时,则会发生胫骨疲劳性骨膜炎[15]。因此,在负重训练时应逐步增加训练,使胫骨得到充分的适应。

2.1.2 性别 澳大利亚一项研究总结了2018—2020 年共计8 750 起运动性损伤,女性受伤概率为25.75%,男性受伤概率为13.6%[16]。在军事训练及运动员体能训练时,胫骨疲劳性骨膜炎可经常发生,与男性相比,女性新兵中发生胫骨疲劳性骨膜炎的风险更大,这与女性BMI 指数增加、初潮较晚相关[17]。同时,还与女运动员三联征相关(能量代谢紊乱、骨代谢异常、月经周期紊乱,导致的能量可利用性低引起的多系统失调)[18]。此外,Loudon 和Reiman 观察到,与男性相比,女性在跑步时骨盆过度下降、髋关节外旋、膝关节屈曲减少,也可能是导致女性患胫骨疲劳性骨膜炎增加的危险因素[19]。

2.1.3 慢性疾病 美国一项关于长跑运动员发生胫骨疲劳性骨膜炎的研究发现,慢性疾病和过敏性疾病可增加患胫骨疲劳性骨膜炎的风险。研究发现,每增加两种慢性病则患胫骨疲劳性骨膜炎概率增加3.1 倍[20]。其中脑血管症状使患病风险增加4.2 倍,GIT 使患病风险增加3.3 倍,肾脏、膀胱疾病使风险增加3.3 倍,神经精神疾病使患病风险增加3.2 倍,呼吸系统疾病使患病风险增加2.9 倍,心血管疾病使患病风险增加2.9 倍,平均跑步速度越快患胫骨疲劳性骨膜炎的风险越高[20]。

2.1.4 下肢力学结构 在Winkelmann 等人的综述中,确定了100 多个潜在的胫骨疲劳性骨膜炎的危险因素,其中9 项危险因素对胫骨疲劳性骨膜炎的发生影响较大,9 项危险因素除了BMI 之外,包括足弓塌陷、踝关节跖屈活动度、踝关节背屈活动度、踝关节外翻活动度、踝关节内翻活动度、股四头肌角度、髋关节内旋活动度和髋关节外旋活动度增大。其中胫骨疲劳性骨膜炎最主要的危险因素是足弓塌陷、踝关节跖屈活动度和髋关节外旋活动度增大[21]。

足弓的拱形结构为维持人体平衡,缓冲地面反作用力的作用,同时还有保护足底血管、神经免受压迫的功能[22]。足弓结构包括外侧纵弓,内侧纵弓和横弓。内侧纵弓较高,由跟骨、距骨、足舟骨、3 块楔骨和第1~3 跖骨共同构成,具有较强的缓冲作用;外侧纵弓较低,由跟骨、骰骨,第4、5 跖骨共同构成,主要与负重有关;横弓由后部骰骨和3 块楔骨构成[23]。有研究发现,高足弓、足内翻、扁平足等异常结构都可引发下肢损伤[24]。通常用“舟骨落差”来表示足弓的测量情况,首先让受试者双脚站立,距下关节处于中立位置,测量舟状粗隆最突出处与地面之间的距离;然后,受试者保持单腿站立的姿势,测量相同的距离后落点所在位置。“舟骨落差”每增高10 mm 则发生胫骨疲劳性骨膜炎的可能性则增加一倍[21]。与正常跑步者相比,患有胫骨疲劳性骨膜炎的跑步者舟骨落差更大[21]。“舟骨落差”通常被用来衡量足弓高度,这两者之间存在反比关系,舟骨落差越大,足弓高度越低[15]。一些研究发现低足弓或扁平足与胫骨疲劳性骨膜炎发生有关,足弓越低则发生胫骨疲劳性骨膜炎的可能性就越大[25]。

踝关节跖屈是指足部在矢状面上向前、向下运动,在跑步时,踝关节和下肢关节协助腿部和足部之间的力量和负荷的传递,从而产生有效的稳定性和灵活性[26]。然而,当踝关节跖屈在40°~50°时,水平方向和垂直方向的分力都作用在胫骨上,两个力长期作用于胫骨可引起胫骨疲劳性骨膜炎[27]。同时,踝关节跖屈可能引起足尖先于足跟着地,进而增加胫骨后内侧的压力;此外,较大的跖屈活动度还可引起舟骨落差的增加,引起胫骨疲劳性骨膜炎的发生[28]。髋关节屈曲时髋关节外旋活动度增加可导致患胫骨疲劳性骨膜炎风险增加[29],目前致病机制尚不完全清楚,男性和女性之间这种风险因素的差异也仍不清楚。但是Winkelmann 等人[21]的研究发现髋关节活动度增加组患胫骨疲劳性骨膜炎均高于对照组。正因为如此,需要更多的研究来证实这一风险因素。

2.1.5 跑步经验与跑步距离 国外一项关于146名健康大学生运动员的研究发现,参加体育活动少于5 年的运动员患胫骨疲劳性骨膜炎的风险增加,多年的跑步经验可以减低胫骨疲劳性骨膜炎的发生概率[30]。Nielsen 等人[31]发现跑步距离与胫骨疲劳性骨膜炎发生相关,当每周跑步距离增加超过30%则会有更高的患病损伤率。

2.2 外在因素

2.2.1 设备与场地因素 随着训练越来越科学化,运动员动作越来越规范,训练量也逐渐个性化以适应运动员个人身体素质向良好发展。目前运动鞋的选择与矫形鞋垫应用越来越广泛,Bonanno 研究发现足矫形器可有效预防应力性损伤[32],这可能与矫形器改变了运动员的下肢生物力学参数有关[33]。有关研究观察鞋子的硬度发现,每周跑步或步行17 公里,运动6 个月后更换跑鞋更合适[34]。另外,有研究表明,场地因素也对胫骨疲劳性骨膜炎有影响。如果地面平坦柔软,并减少运动量则可有效预防应力性损伤的发生[35]。许多健康专业人士建议,在例如橡胶跑道这种柔软的地面跑步,可以帮助减少下肢的压力,有可能预防胫骨疲劳性骨膜炎[28]。

2.2.2 训练模式 有研究表明不同的训练模式可使训练者处于不同的应力性损伤风险中。2022 年报告了一例运动员,进行了7 个月,5 次/周,45 min/次的高强度间歇训练(HIIT)。核磁共振(MRI)显示双侧胫骨疲劳性骨膜炎,给予患者一系列保守治疗,期间仍继续进行HIIT,6 个月后出现不完全应力性骨折,经过严格的休息和理疗后症状消失,因此HIIT 可导致运动员出现胫骨疲劳性骨膜炎等应力性损伤[36]。

2.2.3 药物因素 一些研究认为口服避孕药持续时间超过1 年,可显著降低应力性骨折发生风险[37];服用非类固醇类抗炎药和对乙酰氨基酚使应力性骨折的风险增加2~3 倍[38]。目前国内外缺乏与胫骨疲劳性骨膜炎相关的药物研究,根据对现有应力性骨折的相关药物学研究结果,为未来胫骨疲劳性骨膜炎的研究提供了新的方向。

2.3 其他因素 吸烟、饮酒也会增加下肢胫骨疲劳性骨膜炎的风险[5]。目前关于吸烟、饮酒对胫骨疲劳性骨膜炎影响的相关研究较少,未来可针对吸烟、饮酒等风险因素来设计方案,以确定吸烟量、饮酒量及持续时间对胫骨疲劳性骨膜炎的影响,并采取有效预防措施避免胫骨疲劳性骨膜炎的发生。

总之,训练前对危险因素进行评估可以识别未来可能出现的损伤或问题,可有效预防胫骨疲劳性骨膜炎的发生。如果发现个人潜在的危险因素,可以采用多种预防措施来进行干预。例如减重、放松身体,降低日常锻炼的强度和/或持续时间。并逐步调整锻炼方案以达到小腿和肌肉的适应为目的,可有助于减少对下肢的压力[39]。此外,还可以采取的有效措施就是定制足部矫形器,它具有协助、抵抗、促进、稳定或改善活动范围的功能。有证据表明,足部矫形器可降低73%的胫骨疼痛发生风险[33]。因为足部矫形器可纠正足部解剖异常,如舟状骨下降增加、旋前过度和足弓高度过高等。如果踝关节跖屈关节活动度增大可以通过运动增加踝关节背屈肌肉强度来进行纠正[40]。对于髋关节活动度增大这个危险因素目前并未得到比较广泛的认可,还需要进一步研究证实。

对于外在危险因素中涉及到的问题比内在危险因素容易解决,例如选择合适的跑步鞋,记录跑步公里数并及时进行更换,选择地面较柔软的跑步场地等都能使危险系数降低以达到预防胫骨疲劳性骨膜炎的目的。

3 胫骨疲劳性骨膜炎的诊断

目前胫骨疲劳性骨膜炎主要的症状为运动引起的胫骨内后侧疼痛,胫骨中远端2/3 后内侧有大于5 cm 范围的压痛。然而,胫骨疲劳性骨膜炎的诊断还可以通过影像学技术,例如X 线、CT、MRI 扫描,但影像学诊断结果存在一定误差,X 线检查是常用方法,但诊断胫骨疲劳性骨膜炎的灵敏度是15.6%,CT 诊断的准确率仅为18.1%,因此说明,X 线和CT 在早期诊断胫骨疲劳性骨膜炎时可能出现漏诊[41]。一项研究发现MRI 诊断胫骨疲劳性骨膜炎的灵敏度、特异度、准确度分别为65.65%、93.75%、95.29%[42],其影像学表现为骨膜水肿信号,可合并或不合并骨髓及周围软组织水肿信号[41]。目前MRI 广泛应用于胫骨疲劳性骨膜炎的诊断,具有较高的诊断价值。但在临床工作中要准确诊断胫骨疲劳性骨膜炎除了影像学检查外需结合临床症状及体征以保证诊断的准确性。在荷兰的一项临床实践研究中发现通过病史和体格检查可以有效诊断胫骨疲劳性骨膜炎,诊断准确率可达到96%[43]。首先询问病史及相关症状包括①疼痛的部位。②疼痛是否由体力活动引起,休息后是否疼痛减轻。③是否存在筋膜间隔综合征的症状。如果患者疼痛是由运动引起的,并且沿着胫骨内侧边界的远端2/3 处疼痛,并且不存在骨筋膜室综合征的症状,结合查体胫骨后内侧边缘疼痛范围超过5 cm 并伴有肿胀,则可诊断为胫骨疲劳性骨膜炎[43]。其影像学表现为骨膜水肿信号,可合并或不合并骨髓及周围软组织水肿信号,结合病史可作出准确诊断[41]。

4 胫骨疲劳性骨膜炎的非手术治疗

胫骨疲劳性骨膜炎通常采取非手术治疗,多采用调整训练计划、中医、物理及药物治疗等。临床多分为急性期及亚急性期,见表2。

表2 胫骨疲劳性骨膜炎的保守治疗

4.1 物理治疗

4.1.1 体外冲击波疗法(ESWT) 体外冲击波疗法是目前一种较新的、较安全并有较少副作用的治疗胫骨疲劳性骨膜炎的方法。有研究显示,ESWT 可以明显减轻胫骨疲劳性骨膜炎引起的小腿疼痛、缩短其恢复时间,并可诱导组织修复和再生[44]。2017 年Garcia 等人[45]进行了一项研究,招募了42 名军校学员,并将其分为干预组和对照组。干预组接受运动训练及体外冲击波治疗,对照组仅接受运动训练。本研究发现干预组的无痛跑步时间明显增加。研究人员得出结论,ESWT 似乎安全、有效。然而他们指出,这种治疗的长期效果仍然未知。

4.1.2 超短波治疗 超短波治疗是指短波电流所产生的高频电磁场治疗疾病的方法,因超短波电流易于通过人体,治疗时电极可不接触皮肤。其治疗作用包括消炎、止痛、促进组织修复及增强细胞免疫功能[46]。一项研究发现超短波治疗胫骨疲劳性骨膜炎的有效率达到80%[47]。目前国内外关于超短波治疗胫骨疲劳性骨膜炎的研究较少。

4.2 中医治疗

4.2.1 推拿治疗 推拿治疗是一种中国传统治疗方法,是在人体体表上运用各种手法以及作某些特定的肢体活动来防治疾病的中医外治法,具有疏通经络,滑利关节,调整脏腑气血功能,增强人体抗病能力等作用。在治疗胫骨疲劳性骨膜炎方面,推拿治疗效果显著。国内一项研究以针灸联合推拿治疗胫骨疲劳性骨膜炎,发现针灸联合推拿治疗优于单一应用针灸治疗[1]。刘锦秀等[48]应用推拿治疗联合火药酒治疗胫骨疲劳性骨膜炎,其推拿方法是以掌揉法在胫骨面上进行推拿治疗,再用拇指点按患处阿是穴、阴陵泉、阳陵泉、三阴交、照海、血海等穴,每穴约1min;然后弹拨胫骨周围肌肉组织,其治疗总有效率达100%。目前关于推拿治疗胫骨疲劳性骨膜炎的研究较少,推拿治疗的有效性及治愈率还需要更多的研究。

4.2.2 针刺、电针、TDP、拔罐治疗 针刺治疗作为中国古代常用的外治技术,被广泛应用到临床各科,具有安全、方便等优点。在针刺的基础上又发展了温针、火针、电针及穴位注射等手段。2020 年Riegleman 等人[49]采用骨间膜针灸的方法治疗胫骨疲劳性骨膜炎,使其患者临床疼痛明显缓解。针灸方法为针刺入患腿胫骨粗隆远端1 寸和外侧1 寸处,然后在第一根针下两寸处再刺入一根针至相同深度,拔针之前再提插捻转刺激针5 min。韩严等[50]采用透刺针疗法结合电针疗法治愈胫骨疲劳性骨膜炎并取得较好的远期疗效。此外,针刺放血疗法可应用于胫骨疲劳性骨膜炎的治疗。中医认为“痹者,不通者也”,痹症,是由于气滞血瘀引起的经络不同导致的疼痛,常采用中医放血疗法或辅助拔罐增强放血效果。李建恒[51]应用梅花针叩刺联合TDP 治疗胫骨疲劳性骨膜炎其总有效率达100%。

4.2.3 药物治疗 中医认为胫骨疲劳性骨膜炎的病机是外伤、劳损或者寒湿之邪侵入足三阴经,致气滞血瘀。盛治进等[52]的一项临床研究发现外敷栀子柏皮汤对胫骨疲劳性骨膜炎有效并依赖一定浓度。栀子柏皮汤出自《伤寒论》,具有清泄湿热的作用,现代医学认为栀子柏皮汤具有消炎利胆、抗血栓等作用[53]。刘昱欣等[54]研究发现口服三七片在运动因素的辅助下促进胫骨疲劳性骨膜炎症状减轻,其机制为三七具有凉血活血止血作用,可进行损伤修复和清理瘀血等物质。西医给予皮质醇注射治疗,但效果不确定,不做论述。

4.3 Kinesio 胶带(KT) 除了医学传统的治疗方法外,还有一些非传统的治疗方案,一种相对较新的治疗方法是使用KT,KT 与传统的无弹性运动胶带不同之处在于它波浪状的纹理模仿了人的皮肤,当使用合适的张力时,筋膜和软组织被拉起,组织下方则有足够的空间进行血液循环[55]。KT 也可减轻胫骨疲劳性骨膜炎患者足底内侧压力,进而减轻疼痛等不适症状[56]。

4.4 外科治疗 目前关于手术治疗胫骨疲劳性骨膜炎的研究和病例较少。国外一项研究将慢性、顽固性胫骨疲劳性骨膜炎患者分为手术治疗和非手术治疗,手术组实施筋膜切开术,最终发现接受手术的患者治愈率更高(手术组74%,非手术组65%),大部分慢性、顽固性的胫骨疲劳性骨膜炎的患者更适合手术治疗。但是由于样本量较小,研究结束时部分患者仍在恢复中,以及分组没有做到随机性,所以对于手术治疗效果还有待进一步研究[57]。

5 总结与展望

本文对胫骨疲劳性骨膜炎的病因、病机、治疗进行了详细论述。就病因而言,胫骨疲劳性骨膜炎的发生与体质量指数、性别、下肢力学解剖结构、跑步经验和跑步距离、设备和场地、吸烟及饮酒等有关。在病机方面,目前主要有两种学说,一是肌肉牵拉学说,另一个是应力学说。诊断方面,MRI 扫描常用于胫骨疲劳性骨膜炎的诊断,但影像学诊断结果可以存在一定误差,需结合临床症状及体征以保证诊断的准确性。治疗方面则根据不同时期及严重程度制定治疗策略及训练计划,大多数研究支持在急性期休息、冰敷和镇痛。ESWT 被认为是目前治疗胫骨疲劳性骨膜炎最有效的方法,还包括使用矫形器和按摩治疗纠正生物力学的异常,并应用针灸来治疗下肢肌腱疾病。

虽然目前的治疗方法和治疗技术在不断进步,治疗效果不断提高,但由于样本量较小,数据的影响力较低,加之许多研究没有解释安慰剂效应,因此对于胫骨疲劳性骨膜炎有待更进一步、更多的研究。由于胫骨疲劳性骨膜炎是一种容易预防而难于治疗的疾病,因此重点也转向对其危险因素的研究,预防的重要性也日益凸显。总之目前采用的是“预防为主,防治结合”的防治策略。

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