MRI觀察青少年專業跳水運動員腕關節損傷類型

張慈慈，段麗霞，熊玉超，陳 松，劉 瓊，曾旭文

(廣州市紅十字會醫院放射科，廣東 廣州 510220)

運動員屬于特殊群體，運動損傷發生率高于普通人；專業跳水運動員大多從7～8歲開始接受專業訓練，其骨骼尚未完全發育成熟，長時間訓練可能使骨骼承受的壓力超過負荷，引起運動相關損傷，進而影響骨骼生長發育及運動員的職業生涯。目前國內外針對跳水運動員的研究主要集中于損傷病因、部位、特點及治療等[1-3]，鮮有關于腕關節損傷的影像學研究報道。本研究采用MRI觀察青少年專業跳水運動員腕關節運動相關損傷類型，以期幫助運動醫學醫生進行醫務監督，并為科學制定訓練計劃提供客觀依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象 于2018年5月—12月納入42例廣東省隊專業跳水隊腕關節疼痛的運動員作為運動組，男20例，女22例；年齡10～26歲，平均(13.4±12.1)歲；體質量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；接受專業訓練時間3～15年，平均(6.1±3.1)年，每日訓練時間約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；每周運動時間≤6 h。對照組排除標準：①腕關節外傷、手術史或發育畸形；②MR檢查禁忌證。本研究經廣州市紅十字會醫院審查委員會通過(倫理編號：穗紅院醫倫審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，腕關節專用線圈。囑患者俯臥，頭先進，前臂伸直(先右側后左側)，掌心向下，腕關節置于線圈中央。以用海綿固定腕關節后，行腕關節MRI，序列及參數：冠狀位和矢狀位T1W，TR 280 ms，TE 13.9 ms，FOV 14 cm，矩陣320×224，層厚2.0 mm，層間距0.5 mm，激勵次數2；冠狀位T2W 脂肪抑制質子密度加權成像(fat-suppression proton density weighted imaging， FS-PDWI)，TR 2 640 ms，TE 71.3 ms，FOV 14 cm，矩陣320×256，層厚2.0 mm，層間距0.5 mm，激勵次數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，FOV 14 cm，矩陣256×192，層厚1.0 cm，FA 15°，激勵次數1。

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

2 結果

運動組42例均有單側或雙側腕關節不同程度壓痛，運動時及背伸后加重，腕關節活動無明顯受限；其中16例單側腕關節皮下淺表部位可觸及豌豆大小軟質腫物，活動度良好。MRI顯示運動組 5例(5/42，11.90%)雙側骨骺已閉合，其中2例(2/42，4.76%)雙側均出現尺骨陽性變異；84個腕關節中，16個(16/84，19.05%)尺骨遠端骺板損傷，36個(36/84，42.86%)橈骨遠端骺板損傷；34個(34/84，40.48%)手舟骨軟骨下骨質硬化，54個(54/84，64.29%)月骨軟骨下骨質硬化，52個(52/84，61.90%)橈骨遠端軟骨下骨質硬化；共12側(12/84，14.29%)腕關節(30個部位)出現骨髓水腫，包括頭狀骨12個、月骨9個、手舟骨5個、橈骨遠端骨骺端3處，尺骨莖突1處；21側(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(10/84，11.90%)三角纖維軟骨復合體(triangular fibrocartilage complex， TFCC)損傷；見圖1～3。對照組腕關節均未見明顯異常。

圖1 患者男，26歲，專業從事跳水運動15年 A.3D-FS-SPGR圖示右腕尺骨陽性變異，尺骨高于橈骨關節面； B.FS-PDWI圖示左腕橈側滑膜囊腫(箭)

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

圖3 患者男，14歲，專業從事跳水運動5年 A.MR T1WI示左側尺、橈骨遠端骺板損傷(黃箭)，橈骨遠端關節面、舟狀骨及月狀骨軟骨下骨質硬化(紅箭)； B.FS-T2WI示右側尺、橈骨遠端骺板損傷，表現為骺板增寬，邊緣不規則高信號(紅箭)，橈骨骨骺及干骺端(黃箭)、尺骨莖突及干骺端(藍箭)骨髓水腫，TFCC損傷(綠箭)

3 討論

跳水運動員從跳臺起跳后，在空中快速完成翻騰轉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，體質量50 kg運動員入水速度可達14 m/s，水面沖擊力約達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，此過程中腕關節運動最靈活、承受的力量最大[4]。運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，若腕部出現不規范技術動作、無法充分壓住水花或入水角度偏差，則腕部受力更高，易致運動損傷[5]。青少年運動員在日常訓練中需進行重復、高負荷的動作訓練，長期、反復承受超負荷壓力易造成腕關節慢性運動相關損傷。陳桂材[6]調查分析四川省跳水運動員運動創傷，發現其中腕關節損傷占13.46%，主要表現為滑膜炎、骨骺炎及手舟骨骨折。

本研究運動組腕關節運動相關損傷中，以骺板損傷最為嚴重。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表現為高信號。慢性骺板損傷MRI表現為骺板不規則增寬，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硬化[7]。本研究發現慢性橈骨及尺骨遠端骺板損傷在跳水運動員中發病率較高，可能因本組觀察對象多數處于學齡期或青春期，長骨骨骺尚未閉合，生長期骺板較骨、肌腱及韌帶脆弱[8]。病理學上，骺板損傷后，其營養和代謝狀態發生變化，干骺端臨時鈣化帶不規則增寬，鈣質沉積增多。橈骨及尺骨遠端骺板損傷預后一般良好，休息后可痊愈；但若處理不當，可能影響骺板生長功能，導致骨提前或者延遲閉合[9]。本研究運動組5例骨骺閉合的運動員中，2例雙側腕關節均出現尺骨陽性變異(尺骨關節面高于橈骨關節面)，可能為先天性發育異?；驑锕趋堪鍝p傷后生長受到抑制所致，有待進一步觀察[10]。

本研究運動組橈骨遠端骺板損傷發生率(42.86%)高于尺骨(19.05%)，原因可能在于橈腕關節面大于尺腕關節面，腕關節的力量主要作用于橈腕關節；或因運動員腕關節經常處于背伸位、擠壓或扭轉支撐，壓力通過頭狀骨、月骨到達橈骨關節面，致使橈骨關節面反復受到撞擊和擠壓，導致橈骨骺板損傷概率大于尺骨。

軟骨下骨質硬化 MRI表現為關節面下出現2～3 mm厚的硬化帶，各序列圖像均呈低信號。本研究運動組舟骨、月骨及橈骨遠端軟骨下骨質出現不同程度硬化，可能是骨骼對外界的應力負荷發生的適應性改變。既往研究[11]發現運動可刺激骨的代謝功能，提高骨量，改善骨結構(骨小梁及骨皮質增厚)，以增強骨的抵抗力學性能，適應外界負荷改變。手舟骨、月骨及橈骨遠端關節面這些特定部分出現不同程度硬化，可能與橈腕關節組成有關：腕部呈支撐狀態時，力量傳導主要通過頭狀骨、經手舟骨、月骨抵達橈骨遠端關節面；月骨遠端下凹、近端隆凸，腕過度背伸受力時，月骨遠端與頭骨接觸面增大，使月骨遠端面受力；另一方面則與橈骨遠端骨骺的形狀有關，橈骨遠端骨骺內薄外厚，應力作用于關節面時，由于外側體積大，單位體積承受的壓力較小，而內側骨骺薄，單位體積內承受壓力大，跳水動作中，手部的支撐動作較多，橈骨遠端關節面承受的擠壓、沖撞力極大，久之承重力部位結構發生適應變化，表現為橈骨遠端關節面與手舟骨、月骨相吻合的壓跡處關節面下骨皮質增厚、致密。

腱鞘或滑膜囊腫MRI多表現為肌腱或韌帶旁類圓形長T1、長T2信號，邊界清楚，內有分隔，在各序列圖像中信號強度均與關節液相同。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，多認為與運動勞損有關：腕關節運動依靠肌肉收縮與肌腱牽引實現，腕關節運動時，肌腱經過骨隆起部及關節時易產生摩擦，長期慢性刺激導致腱鞘膠原組織黏液樣變性而產生囊腫[12]。腱鞘囊腫一般生長緩慢，可偶然發現，部分可自然消失，無需處理，但囊腫較大時可產生壓迫癥狀，若腕管內囊腫壓迫正中神經導致腕管綜合征，則需手術治療。

本研究運動組頭狀骨、月骨及手舟骨有輕微骨髓水腫。骨在力的作用下易發生變形，一定限度內可逆，不致遺留痕跡；但超過骨所能承受的最大限度時，骨小梁結構會發生斷裂，局部組織產生水腫反應，造成骨髓水腫，嚴重時進展為骨折。李鳳蓮[13]觀察160例跳水運動員的運動損傷，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成，對于維持遠側橈尺關節穩定性和自腕骨向尺骨傳遞負荷具有重要作用。MRI多呈不規則三角形低信號，損傷后表現為正常無信號區內出現高信號，并可延伸至尺側腕骨關節面[14]。腕關節旋前、旋后力量和運動幅度過大時，TFCC受到較重擠壓與牽拉，易造成軟骨盤和韌帶慢性損傷。

綜上，青少年專業跳水運動員易發生腕關節損傷，主要表現為骺板損傷、軟骨下骨質硬化及骨髓水腫。