MRI在腓腸肌急性拉傷的分級及拉傷后修復評估中的作用

張源,譚一清

(武漢市第三醫院放射科,湖北 武漢 430060)

腓腸肌拉傷為最常見的小腿肌肉拉傷,隨著全民健身及運動的普及,受肌肉拉傷困擾的人數逐年增加[1],MRI因軟組織分辨率高,已經成為診斷小腿肌肉急性拉傷最常用的方法之一。肌肉拉傷根據臨床表現分為三級[2-3],臨床工作中MRI存在高估肌肉拉傷程度的情況,導致患者接受不必要的治療,因此應用MRI判斷拉傷嚴重程度的準確性有待提高。此外,拉傷后功能恢復的時間要比結構恢復的時間早,如果肌肉結構未完全恢復而進行早期運動,可能導致損傷程度更高并且需要更長時間恢復二次拉傷[4-5],準確評估肌肉拉傷后修復情況有重要的意義。本研究通過觀察不同級別腓腸肌拉傷后及其修復過程中的MRI表現,探討肌肉拉傷的MRI表現,并討論提高應用MRI判斷肌肉拉傷嚴重程度的方法,同時研究MRI對肌肉拉傷后修復情況的評估價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧2020年1月至2023年3月期間于武漢市第三醫院就診的腓腸肌急性拉傷患者資料,共42例患者于受傷后3 d內進行了MRI檢查,其中男28例,女14例;年齡18～37歲,平均(25.17±7.28)歲。均為運動跑跳過程中突發小腿后方疼痛就診。其中10例進行了MRI復查,復查時間18～28 d,平均(22.00±3.16) d,均為二級拉傷患者,治療的方法均為以休息為主的保守治療,復查時癥狀均基本消失。

肌肉拉傷臨床分級[2-3],一級:輕度損傷,疼痛但功能和運動正常;二級:中度損傷,喪失部分肌力,功能正常;三級:重度損傷,完全斷裂,功能喪失。

1.2 小腿MRI檢查方法 采用Signa HDxt 1.5 T磁共振掃描儀,患者取仰臥位,采用膝部線圈進行采集。磁共振掃描序列和方位包括:橫軸位T2加權像(T2weighted imaging,T2WI),T2加權像壓脂像(T2weight imaging with fatsaturation,T2WI-FS),冠狀位T2WI-FS,T1WI(T1weighted imaging,T1WI)和矢狀位T2WI-FS。掃描參數:T1WI(TR 383 ms,TE7 ms),T2WI(TR 2 400 ms,TE 75 ms),T2WI-FS(TR 3 000 ms,TE 70 ms)。橫軸位圖像層厚5 mm,層間距3 mm,視野16 cm×16 cm,矩陣320 mm×224 mm;矢狀位及冠狀位圖像層厚4 mm,層間距2 mm,視野20 cm×20 cm,矩陣320 mm×224 mm。

1.3 圖像分析及統計學分析方法 兩名工作時間超過10年的副主任醫師共同對MRI圖像進行分析,意見不一致時協商達成一致結論。首先僅通過冠狀位T2WI-FS圖像評估肌肉拉傷的程度,評估標準為,一級:損傷無肌肉肌腱撕裂;二級:損傷肌肉肌腱部分撕裂;三級:損傷肌肉肌腱完全斷裂。評估完成并記錄后打亂病例順序,分別計算單獨應用矢狀位、軸位圖像評估的結果,隨后結合冠矢狀位、冠軸位、矢軸位T2WI-FS圖像重新評估肌肉拉傷的程度,評估完成并記錄,最后結合冠矢軸位圖像綜合評估,并記錄結果。分別計算評估的準確率,找出分級準確率最高的單一方位和結合方位,應用秩和檢驗分析兩次分級結果與臨床分級結果是否有差異,P<0.05說明差異有統計學意義。

根據臨床分級,觀察并統計不同級別拉傷的MRI特點,包括直接征象和間接征象。直接征象:肌肉肌腱部分或完全斷裂;間接征象:肌肉水腫、出血、肌間積液、肌肉肌腱扭曲回縮、皮膚水腫。

對復查的10例患者,對比復查與首次檢查的圖像,觀察并統計兩次檢查的圖像差異,評估復查時影像表現與臨床癥狀是否相符。

2 結 果

2.1 不同級別拉傷評估結果 42例患者均為小腿腓腸肌損傷,損傷最嚴重處為腓腸肌內側頭肌肉肌腱連接處。臨床分級結果:一級拉傷2例,二級拉傷28例,三級拉傷12例。冠狀位T2WI-FS圖像評估結果:一級拉傷2例,二級拉傷24例,三級拉傷16例,其中有4例臨床二級拉傷的患者被評為三級拉傷(見圖1～3)。單一方位分級,冠狀位分級準確率最高,為90.5%,矢狀位為83.3%,軸位為59.5%。冠矢位圖像結合評估結果與臨床結果一致,準確率為100%,矢軸位分級準確率為83.3%,冠軸位結合分級準確率為90.5%(見表1)。兩種分級方法與臨床分級結果相比差異均無統計學意義(P=0.618)。

圖1 冠狀位T2WI-FS示肌腱遠端局部中斷,正常低信號的肌腱被液性高信號代替 圖2 矢狀位T2WI-FS示肌腱變細,形態不規則,但肌腱并未完全斷裂 圖3 軸位T2WI-FS示肌肉水腫,肌間積液

表1 臨床評估與MRI評估肌肉拉傷分級結果

2.2 不同級別肌肉拉傷的MRI特點 一級拉傷2例:肌肉水腫2例(見圖4);二級拉傷28例:肌肉肌腱連接處部分撕裂28例,肌肉水腫28例,肌間積液28例,出血4例,皮膚水腫9例(見圖5);三級拉傷12例:肌肉肌腱連接處完全斷裂12例,肌肉水腫12例,肌間積液2例,出血4例,皮膚水腫4例,肌腱扭曲回縮12例(見圖6)。三級拉傷出血比二級拉傷常見(見表2)。

圖4 冠狀位、矢狀位及軸位T2WI-FS示肌腱周圍羽毛狀肌肉水腫

圖5 冠狀位T2WI-FS示腓腸肌內側頭肌肉肌腱連接處部分撕裂,肌腱明顯變薄,并見肌肉水腫和肌間積液

圖6 冠狀位、軸位及矢狀位T2WI-FS示肌肉局部全層撕裂,周圍肌肉水腫和出血,肌間積液及皮膚軟組織水腫,遠端肌腱扭曲變形

表2 不同級別肌肉拉傷MRI表現[例(%)]

2.3 肌肉拉傷修復的MRI表現 所有復查的10例患者均有肌肉水腫部分吸收、肌間積液有所減少、出血吸收,其中有7例出現肌腱局部增粗變形(見圖7～8)。

圖7 初次檢查冠狀位T2WI-FS示肌腱變細,多處似見連續性中斷,周圍被液性信號包繞

3 討 論

3.1 MRI對腓腸肌拉傷分級的評估 本研究中所有患者拉傷損傷最嚴重部位均為腓腸肌內側頭肌肉肌腱連接處。腓腸肌擁有更多的Ⅱ型快肌纖維,并跨越兩個關節,在跑、跳等快速運動中提供推動力,當膝關節伸展時足背屈,再用力快速蹬地、起跳,產生強大的離心收縮,導致肌肉拉傷或撕裂[6-8]。腓腸肌內側頭較長,產生的張力大于外側頭,而外側頭縮短速度的潛力比內側頭高,因此內側頭較外側頭容易受損[9]。腓腸肌為單羽肌,肌肉纖維以一定的角度與肌腱連接,肌肉肌腱連接處對力的吸收能力不如肌肉和肌腱,因此肌肉肌腱連接處為肌肉拉傷最好發的部位[10-11]。

應用MRI對肌肉拉傷嚴重程度進行分級,應結合冠狀位、矢狀位圖像綜合判斷。目前應用MRI輔助臨床對肌肉拉傷程度進行分級越來越重要,1～2級拉傷治療以保守治療為主,而3級拉傷需要手術治療,高估肌肉拉傷程度可能會導致患者接受不必要的治療。腓腸肌為縱行肌肉,且肌肉分內側頭及外側頭,冠狀位和矢狀位圖像可以顯示肌肉肌腱的長軸,但是只有冠狀位圖像可以完整地顯示肌肉和肌腱的整體輪廓,因此以冠狀位圖像為觀察腓腸肌拉傷的主要方位,矢狀位圖像補充觀察,而軸位圖像僅能觀察肌肉的短軸,無法準確判斷拉傷的嚴重程度。但是單獨應用冠狀位圖像分級可能高估肌肉拉傷的級別(將二級拉傷高估為三級拉傷),原因為肌肉拉傷后肌肉肌腱連接處部分斷裂,原本的正常結構變細,同時斷端被滲出液包繞,局部信號混雜,未斷裂的變細的肌腱信號可能被混雜信號所掩蓋,同時MRI圖像層厚較厚,單獨一個方位有可能漏掉變細的肌腱,而結合冠矢狀位圖像綜合觀察,可有效避免高估肌肉拉傷嚴重程度的情況發生,提高分級的準確率。

本研究患者以二、三級拉傷為主,考慮原因如下:一級拉傷僅出現肌肉疼痛,而肌肉的功能和活動能力沒有變弱,大部分此類患者沒有到醫院檢查,還有一部分患者經過臨床評估后沒有進行MRI檢查,而二、三級拉傷患者除了有疼痛,還有肌肉功能減低,大部分患者到醫院進行了MRI檢查。

3.2 腓腸肌拉傷MRI特點及其病理基礎 肌肉拉傷的MRI表現分為直接征象和間接征象,直接征象為肌肉撕裂及其程度,綜合MRI冠矢軸位圖像可準確識別肌肉是否撕裂及撕裂的程度。間接征象包括肌肉水腫、肌間積液、出血、皮膚水腫、肌肉肌腱斷端回縮,間接征象的病理基礎為肌筋膜和其包被的血管受損導致滲出和出血,肌筋膜按損傷的部位可分為皮下淺筋膜受損、肌群間的深筋膜受損和肌束間的肌束膜受損。當淺筋膜受損時出現皮下水腫,當深筋膜受損時,受累的肌肉周圍及肌間隙可有水腫液或血液滲出聚集,當肌束膜受損時,肌束間隙內可有水腫液和血液擴散,出現肌肉水腫和出血[12]。

一級拉傷時,受傷的肌肉肌腱形態正常,僅表現為肌肉局部拉傷,這時肌束膜受損,滲出液進入肌束間,在磁共振圖像中出現典型的“羽毛狀”肌肉水腫。有文獻報道即使輕微的腓腸肌拉傷,也能出現大量的肌間積液[13-14]。牛昊等[15]的研究中也有22.2%的一級拉傷患者出現肌間積液,而本研究中2例患者均未出現此征象,考慮與本研究中一級拉傷患者數量少有關。二級拉傷和三級拉傷區別為肌肉斷裂的程度,二級拉傷肌肉肌腱連接處部分撕裂,斷端肌肉變細,表面不光滑,斷端被積液包圍,三級拉傷肌肉肌腱連接處完全斷裂,斷端肌肉和肌腱均回縮增粗,回縮的肌腱呈“波浪”狀,斷端被大量積液填充,其他征象兩種級別拉傷中都可以出現。有研究顯示三級拉傷肌肉水腫、皮下水腫和肌間積液比二級拉傷明顯[15-16],本研究顯示三級拉傷出血更常見,原因為三級拉傷肌肉完全撕裂,損傷大血管的可能性高于部分撕裂。

3.3 MRI在肌肉拉傷修復評估中的價值 一級和二級拉傷以保守治療為主,主要是休息和理療,肌肉拉傷后的修復分為四個階段,第一階段為出血壞死期(0～2 d),第二階段為炎癥反應期(2～5 d),第三階段為再生和修復期(3～60 d),第四階段為重塑期(3～60 d)[14,17]。拉傷后功能恢復的時間要比結構恢復的時間早,大部分患者因為癥狀好轉不會進行復查。本研究僅有23.8%的患者進行了復查,如果肌肉結構未完全恢復而進行早期運動,可能導致損傷程度更高并且需要更長時間恢復二次拉傷。有研究發現,超過15%的拉傷患者后期出現再次拉傷[4-5,14]。本研究中復查患者癥狀消失,但是MRI圖像中仍有異常,說明肌肉沒有完全修復,不能進行高強度的運動,因此通過MRI復查,可以有效減少二次損傷的發生。

本研究發現有高達70%的二級拉傷患者復查時出現了肌腱不規則增粗變形,這是肌肉異常愈合的表現之一,由于瘢痕形成過度,導致損傷區域的永久畸形,使患者運動能力長久下降,肌肉肌腱連接處的撕裂通常會出現這種情況[14]。雖然研究病例較少,但這個問題應該引起臨床關注,MRI軟組織分辨率高,如果肌肉修復過程中多次行MRI檢查,出現肌肉肌腱連接處異常改變的時候及時改變或增加相應的治療手段,有可能降低最終肌腱畸形的情況發生,提高患者后續的生活質量,這也是本研究后續的研究方向和目標。

3.4 結論 MRI不僅能準確診斷肌肉拉傷,還能對肌肉拉傷程度進行分級,冠矢狀位綜合評估,可以提高分級的準確率。MRI可觀察肌肉拉傷后的修復情況,肌肉拉傷后應進行多次MRI復查,以便及時發現肌腱的異常并調整或增加相應的治療手段。