陸海英

(湖南工業(yè)大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙　412000)

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超聲成像作為田徑運(yùn)動(dòng)員應(yīng)力性骨損傷初步檢查工具的實(shí)驗(yàn)探究*

陸海英

(湖南工業(yè)大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙412000)

摘要：研究背景：田徑運(yùn)動(dòng)員中，應(yīng)力性骨損傷是較為常見(jiàn)的一種骨損傷。但目前為止，超聲成像作為一種檢查手段來(lái)檢查這類(lèi)運(yùn)動(dòng)員損傷還知之甚少。研究方法： 113名田徑運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，同時(shí)利用高頻超聲和核磁共振(MRI)成像，對(duì)運(yùn)動(dòng)員們的腿部和腳部進(jìn)行應(yīng)力性骨損傷檢查。利用5級(jí)核磁共振(MRI)損傷分級(jí)系統(tǒng)作為參照，我們對(duì)比了高頻超聲與核磁共振(MRI)成像在靈敏度，準(zhǔn)確性，以及陰性和陽(yáng)性檢查結(jié)果的差異。結(jié)果：113名運(yùn)動(dòng)員同時(shí)進(jìn)行兩種檢查手段進(jìn)行檢查，核磁共振(MRI)檢查組結(jié)果為：0級(jí)損傷3名(2.7%)，1級(jí)損傷12名(10.6%)，2級(jí)損傷15名(13.3%)，3級(jí)損傷77名(68.2%)，4級(jí)損傷6名(5.3%)。高頻超聲檢查結(jié)果為：22名運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有檢測(cè)到損傷：0級(jí)損傷2名，1級(jí)損傷8名，2級(jí)損傷8名，3級(jí)損傷4名，其余結(jié)果一致。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，以核磁共振(MRI)為參照檢測(cè)工具，超聲成像檢測(cè)手段表現(xiàn)出了81.8%的靈敏度，99%的陽(yáng)性檢測(cè)，13.4%的陰性檢測(cè)以及81.4%的準(zhǔn)確性。結(jié)論：作為一種較為方便的檢查手段，高頻超聲是一種可靠的檢查應(yīng)力性骨損傷的手段。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)員；應(yīng)力性骨損傷；醫(yī)學(xué)超聲成像；可靠性

研究方向：體育教學(xué)與訓(xùn)練

*基金項(xiàng)目:湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目(10C0640)

過(guò)勞損傷是田徑運(yùn)動(dòng)員中一類(lèi)常見(jiàn)的損傷，并且主要集中發(fā)生在長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員身上[1]。而應(yīng)力損傷作為最常見(jiàn)的導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員腳部慢性疼痛的誘因，其病征有很多，例如肌肉拉傷，內(nèi)側(cè)脛骨應(yīng)力綜合癥，骨膜炎，滑液囊炎，慢性過(guò)度施力性腔室綜合癥等等[2]。

作為過(guò)勞損傷中的一類(lèi)傷病，應(yīng)力性骨損傷一般是由訓(xùn)練強(qiáng)度過(guò)大，器材過(guò)時(shí)，休息不足，營(yíng)養(yǎng)不良或者運(yùn)動(dòng)員自身身體等等原因所導(dǎo)致。運(yùn)動(dòng)員一旦因?yàn)檫@些原因?qū)е聭?yīng)力性骨損傷應(yīng)立即停止訓(xùn)練，否者就會(huì)導(dǎo)致更加嚴(yán)重的經(jīng)常性的肌肉拉傷，身體減震功能衰退等等嚴(yán)重后果[3-4]。因此，長(zhǎng)期高負(fù)重運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致人體骨骼功能的衰退，從而給運(yùn)動(dòng)員的職業(yè)生涯留下隱患，而這些在職業(yè)運(yùn)動(dòng)員的身上又是常見(jiàn)的。但是，應(yīng)力性骨損傷在我國(guó)還沒(méi)有引起足夠的重視，一般會(huì)當(dāng)做肌肉或肌腱拉傷來(lái)處理，這樣很容易使運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練大打折扣。并且一些運(yùn)動(dòng)員也不會(huì)因?yàn)橐恍拜p傷”來(lái)停止訓(xùn)練。因此，如果能夠用肉眼看見(jiàn)自身身體的損傷，是一種強(qiáng)有力說(shuō)服運(yùn)動(dòng)員停止訓(xùn)練以恢復(fù)健康的手段[5]。

CT 和ECT 都能夠發(fā)現(xiàn)應(yīng)力性骨損傷[6-7]，但是由于放射性輻射具有一定的副作用，這對(duì)于運(yùn)動(dòng)員的身體和心理都有一定的傷害，并且，由于應(yīng)力性骨損傷的早期即疲勞性骨膜炎階段，這兩種檢查手段難以發(fā)現(xiàn)病變，而等到能夠發(fā)現(xiàn)時(shí)病情已經(jīng)較晚，失去了早期診斷、早期保護(hù)和治療的時(shí)機(jī)[8]。所以，在早期檢查過(guò)程中，一般不會(huì)推薦這兩種檢查手段。

核磁共振成像技術(shù)(MRI)一直以來(lái)都是診斷應(yīng)力骨損傷的黃金標(biāo)準(zhǔn)[9-11]，但是由于價(jià)格昂貴，不是一種能夠廣泛普及的檢查手段，并且有可能在運(yùn)動(dòng)員受傷部位造成二次損傷。高頻超聲診斷儀作為應(yīng)力性骨損傷的早期監(jiān)測(cè)手段，在我國(guó)已有較早研究[12-14]，并且具有成本效益好，安全無(wú)創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種極有可能作為初級(jí)評(píng)估運(yùn)動(dòng)員應(yīng)力骨損傷的工具。我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪菣z測(cè)高頻超聲與金標(biāo)準(zhǔn)核磁共振成像技術(shù)相比，是否能夠作為一種初步診斷田徑運(yùn)動(dòng)員應(yīng)力骨損傷可靠的方法。

1實(shí)驗(yàn)對(duì)象和方法

1.1　實(shí)驗(yàn)對(duì)象

從2009到2015年，疑似有應(yīng)力性骨損傷的田徑運(yùn)動(dòng)員113名，年齡18~23歲，平均年齡20.1歲。本實(shí)驗(yàn)所有參與運(yùn)動(dòng)員均為由少于一個(gè)月的腿疼并通過(guò)休息可以改善、且沒(méi)有小腿創(chuàng)傷的疾病史的組成，并且所有的運(yùn)動(dòng)員在遞交參與此次研究的書(shū)面知情同意書(shū)后，都會(huì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流程來(lái)檢查。在他們開(kāi)始有相應(yīng)癥狀之后，同時(shí)進(jìn)行MRI和超聲成像檢測(cè)。

1.2　超聲成像

超聲成像在高分辨率超聲設(shè)備Sonopuls 434(Enraf-Nonius,，荷蘭)上進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)化的1兆赫茲的頻率，有效輻射面積是5cm2。室溫下，超聲波傳導(dǎo)膠放置在運(yùn)動(dòng)員的下肢被檢測(cè)區(qū)域，持續(xù)不斷的高強(qiáng)度的2.00W/cm2檢測(cè)標(biāo)記區(qū)域，最突出的癥狀點(diǎn)持續(xù)30s，運(yùn)動(dòng)員有疼痛反應(yīng)時(shí)時(shí)強(qiáng)度會(huì)降低0.10W/cm2。探頭的移動(dòng)速度是1cm/s。

1.3　核磁共振成像技術(shù)

使用Tesla系統(tǒng)(核磁共振成像，西門(mén)子，德國(guó))及使用1.5-T 掃描儀(核磁共振成像掃描儀，西門(mén)子)。行矢狀位和橫斷位的、及脂肪抑制成像，設(shè)置T1WI(TR/ TE，800/15 ms)，如果脂肪抑制成像不充足，則調(diào)為T(mén)1WI(TR/TE，3000/30 ms)；T2WI (TR/TE,3500/56 ms)。層面厚度為4mm,層面間隔厚度為0.4mm。矩陣是256 x 192。

1.4　MRI損傷等級(jí)及數(shù)據(jù)分析

5級(jí)MRI分級(jí)系統(tǒng)用來(lái)判定骨應(yīng)力損傷的分類(lèi)。無(wú)損傷是0級(jí)；1級(jí)：骨膜水腫,無(wú)骨髓腔異常；2級(jí)：骨膜較1級(jí)水腫更嚴(yán)重,骨髓腔僅在T2加權(quán)像下可見(jiàn)水腫；3級(jí)在T1和T2下都可見(jiàn)骨膜和骨髓水腫；4級(jí)在所有序列中都可以觀察到見(jiàn)離散的骨折線,在T1和T2中都可見(jiàn)嚴(yán)重髓腔水腫。其中圖1給出了1級(jí)，2級(jí)，3級(jí)的變化情況。對(duì)描述性統(tǒng)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算持續(xù)變量的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，絕對(duì)變量的頻率和比例。用McNemar檢測(cè)法[15]來(lái)評(píng)估高頻超聲成像和MRI結(jié)果之間的聯(lián)系。用MRI作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算超聲成像的敏感性，特異性，精確性及正反預(yù)測(cè)值。數(shù)據(jù)分析用SPSS10.0軟件， P值小于0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在MRI測(cè)試結(jié)果中，113名被測(cè)運(yùn)動(dòng)員，0級(jí)是3名(2.7%)，1級(jí)12名(10.6%)，2級(jí)15名(13.3%)，3級(jí)77名(68.2%)，4級(jí)6名(5.3%)。關(guān)于損傷點(diǎn)的話，1個(gè)病人在股骨頸，8個(gè)人在股骨近端，10個(gè)人在脛骨中段，42個(gè)人在遠(yuǎn)端脛骨，9個(gè)人在腓骨，11個(gè)人在舟骨，4個(gè)人在骰骨，4個(gè)人在距骨，2個(gè)人在跟骨，25個(gè)人在跖骨，2個(gè)人在第一個(gè)腳趾的籽骨。在MRI測(cè)試中，5個(gè)運(yùn)動(dòng)員有多重骨應(yīng)力損傷，2個(gè)運(yùn)動(dòng)員同時(shí)有遠(yuǎn)端脛骨和腓骨損傷，1個(gè)運(yùn)動(dòng)員有舟骨和骰骨損傷，1個(gè)運(yùn)動(dòng)員有第一節(jié)和第二節(jié)跖骨的損傷，1個(gè)運(yùn)動(dòng)員有第三跖骨和舟骨的損傷。

A　第三跖骨MRI 1級(jí)損傷　　B　第一跖骨MRI 2級(jí)損傷C　脛骨MRI 2級(jí)損傷　　　　D　舟骨MRI 3級(jí)損傷　　圖1

超聲成像測(cè)試結(jié)果中，113個(gè)病人中有22個(gè)人沒(méi)有檢測(cè)到損傷：2名運(yùn)動(dòng)員有0級(jí)MRI損傷，8名運(yùn)動(dòng)員有1級(jí)MRI損傷，8名運(yùn)動(dòng)員有2級(jí)MRI損傷，4名運(yùn)動(dòng)員有3級(jí)MRI損傷。其余檢測(cè)結(jié)果均與MRI結(jié)果一致。

把MRI作為應(yīng)力性損傷診斷的金標(biāo)準(zhǔn)的話，運(yùn)用連續(xù)校正的McNemar檢驗(yàn)方法，超聲成像表現(xiàn)出81.8%靈敏性(高等級(jí)3和4占95.1%，低等級(jí)1和2占44%)，66.6%的特異性，99.0%的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值，13.4%的陰性預(yù)測(cè)值及81.4%的準(zhǔn)確度。(表1)

表1　MRI 檢測(cè)結(jié)果與超聲成像結(jié)果比較

3討論

在本研究中，我們運(yùn)用對(duì)比方法來(lái)評(píng)估超聲成像在檢測(cè)田徑運(yùn)動(dòng)員應(yīng)力性骨損傷的靈敏性和特異性。核磁共振成像技術(shù)因其在檢測(cè)應(yīng)力骨損傷上具有與ET和ECT相近的靈敏度而用作診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。但是，一些難以克服的缺點(diǎn)，如儀器價(jià)格昂貴，難以實(shí)現(xiàn)普及以及難以移動(dòng)等缺點(diǎn)，導(dǎo)致MRI檢測(cè)手段不能方便快速地檢測(cè)田徑運(yùn)動(dòng)員的應(yīng)力性骨損傷。此外，因?yàn)閼?yīng)力性骨折通常發(fā)生在早期，以往對(duì)應(yīng)力性骨損傷的診斷主要依靠檢查,結(jié)合患者的臨床表現(xiàn)做出診斷。但由于應(yīng)力性骨損傷出現(xiàn)ET與ECT能夠發(fā)現(xiàn)的征象需要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間,使該病變的診斷時(shí)間滯后，而等到能夠發(fā)現(xiàn)時(shí)病情往往己經(jīng)較為嚴(yán)重，甚至發(fā)生應(yīng)力性骨折后才就診，失去了早期診斷、早期保護(hù)和治療的時(shí)機(jī)。而這期間運(yùn)動(dòng)員會(huì)經(jīng)常抱怨下肢痛而有損其訓(xùn)練的積極性，甚至拒絕停止訓(xùn)練。研究新的監(jiān)測(cè)方法是非常有必要的。

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，超聲成像的靈敏度和特異性分別為81.9%和66.6%。McNemar測(cè)試中，在骨應(yīng)力損傷的診斷上，超聲成像與金標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)MRI相比表現(xiàn)出了較好的靈敏度。因此，考慮到超聲成像的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，超聲成像可用做評(píng)估骨應(yīng)力損傷的初步工具。

但是本研究也有一些局限性。盡管我們的樣品量足夠大，但是除了3級(jí)MRI，其他MRI等級(jí)的運(yùn)動(dòng)員數(shù)量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小。數(shù)據(jù)不足以比較每一個(gè)MRI等級(jí)與超聲成像檢測(cè)結(jié)果的可能存在的關(guān)系。另外，如果考慮某些特定部位的檢測(cè)結(jié)果比較的話，其數(shù)據(jù)只有較少的樣品量，因此，我們沒(méi)有比較超聲成像在鑒定不同身體部位的應(yīng)力性骨折的靈敏性。雖然在本次研究中脛骨占了最大比例(51%)，但是我們的數(shù)據(jù)不只有脛骨。

但是本研究數(shù)據(jù)卻足以表明，雖然高頻超聲在監(jiān)測(cè)應(yīng)力性骨損傷方面存在一些不足，但由于MRI儀器價(jià)格昂貴，且不便攜帶，不宜作為初步篩查手段。而攜式高頻超聲診斷儀具有攜帶方便、靈敏度高、對(duì)人體無(wú)副作用等優(yōu)點(diǎn)，不僅可用于田徑運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練早期病例的篩查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處置，防止病情加重導(dǎo)致應(yīng)力性骨折,也可用于日常運(yùn)動(dòng)員腳部傷痛病因的排查，幫助運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)訓(xùn)練的積極性，以確保田徑運(yùn)動(dòng)員在高強(qiáng)度的訓(xùn)練環(huán)境下能夠取得一個(gè)良好的成績(jī)。

4結(jié)論

相比較于其他檢測(cè)手段，如CT、ECT、MRI，超聲成像表現(xiàn)出了高靈敏度，高準(zhǔn)確性，以及方便易用等特點(diǎn)，是一種較為可靠的檢測(cè)應(yīng)力性骨損傷的手段。但是，運(yùn)動(dòng)員一旦發(fā)生較為嚴(yán)重的損傷，確診手段還需要影像學(xué)檢測(cè)。

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Ultrasound Imaging of Bone Damage, As the Initial Inspection Tool

to Explore Track and Field Athletics Bone Stress Injuries

LU Hai-ying

(Hunan University of Technology，Changsha 412000,China)

Abstract：Background: Among track and field athletes, bone stress injury is a common form of bone damage. But so far, ultrasound imaging as a screening tool to check the kind of athlete injury is still poorly understood. Methods: 113 Athletes took part in the study, at the same time, applied the use of high-frequency ultrasound and magnetic resonance imaging (MRI) imaging, for athletes' leg and foot bone stress injury. With the use of five nuclear magnetic resonance (MRI) damage classification system as a reference, we compared the high-frequency ultrasound and magnetic resonance (MRI) imaging differences in sensitivity, accuracy, and positive and negative results. Results: 113 players simultaneously inspect two inspection methods, magnetic resonance imaging (MRI) examination Group results: Level 0 was 3 (2.7%), Level 1 was 12 (10.6%), Level 2 was 15 (13.3%), Level 3 was 77 (68.2 percent), Level 4 was 6 (5.3%). High frequency ultrasound results: 22 players did not detect damage: Level 0 got 2, Level 1 got 8, Level 2 got 8, Level 3 got 4, and the remaining results were consistent. Statistical results showed that compared with magnetic resonance (MRI), as a reference detection tools, ultrasound imaging detection methods showed 81.8% sensitivity, 99% of the positive test, 13.4 percent and 81.4 percent negative test accuracy. Conclusion: As a more convenient means of inspection, high-frequency ultrasound is a reliable means of checking the bone stress injuries.

Key words：athletes; bone stress injuries; therapeutic ultrasound; reliability

作者簡(jiǎn)介：陸海英(1978-)，女，湖南新田人，講師

收稿日期：2015-09-20

中圖分類(lèi)號(hào)：G804.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-323X(2015)06-0094-03