陸廣旭,王均強,戴永紅 綜述 張 鵬 審校
脛骨內(nèi)側(cè)壓力綜合征(medial tibial stress syndrome,MTSS)是一種常見的下肢勞損性疾病,好發(fā)于脛骨中下段,以彌漫性脛骨前內(nèi)或后內(nèi)側(cè)骨膜炎為主要臨床特征。1913年在跑跳運動員中發(fā)現(xiàn)該病,稱為“脛骨酸痛”。1966年美國醫(yī)學協(xié)會將這種“在堅硬地面上反復跑步或過度使用小腿屈肌引起的腿部疼痛”統(tǒng)稱為“脛骨夾板”?!癕TSS”這一術(shù)語在20世紀80年代被提出,隨后被國外學者廣泛運用,MTSS的發(fā)病機制是該領(lǐng)域的研究熱點。長期大負荷或高沖擊力的訓練會導致MTSS的發(fā)生,甚至誘發(fā)脛骨應(yīng)力性骨折。跑跳者中MTSS的發(fā)生率為13.6%~20.0%,而在軍隊新兵中高達35.2%。內(nèi)在危險因素包括性別(女性)、高BMI、既往MTSS病史、低骨密度、足弓下降、足內(nèi)旋增加及髖關(guān)節(jié)外旋角度過大等。國外最新研究發(fā)現(xiàn),維生素D缺乏已列為MTSS的獨立危險因素,補充維生素D可降低新兵和運動員MTSS的發(fā)病率。MTSS具有典型的臨床癥狀和體征,診斷主要依靠病史和體格檢查。X線、計算機斷層掃描(CT)、磁共振(MRI)、超聲等均可作為診斷MTSS的輔助檢查。MTSS以非手術(shù)治療為主,方法包括離子滲透療法、冰敷按摩法、超聲療法、體外沖擊波療法等。針刺及定制足底矯形鞋墊能有效地預防MTSS的發(fā)生。目前有兩個較為公認的理論:脛骨肌肉牽引理論(tibia fascia-traction theory,TFTT)和骨應(yīng)力反應(yīng)理論(bone stress reaction theory,BSRT)。本文主要對MTSS發(fā)生機制及相關(guān)的研究進行綜述。
20世紀50年代肌肉牽引理論被首次提出,認為MTSS的本質(zhì)是肌肉反復牽引導致的脛骨骨膜炎。當下肢進行大負荷沖擊訓練時,小腿跖屈肌群為緩沖地面反作用力,會增加肌肉收縮強度。跖屈肌群與脛骨之間通過大量結(jié)締組織相連,收縮強度的增加會引發(fā)脛骨骨外膜的牽拉損傷,從而導致MTSS的發(fā)生。隨后有學者對其進行了補充,認為MTSS患者不僅有脛骨骨膜炎同時還伴隨皮質(zhì)骨的損傷,其原因是脛骨骨外膜內(nèi)的夏貝纖維(Sharpey’s fiber)穿透至脛骨皮質(zhì)內(nèi),通過牽引導致皮質(zhì)骨損傷,并進一步解釋了MTSS癥狀成縱向條帶狀分布的原因。小腿跖屈肌群包括淺層的腓腸肌、比目魚肌和深層的踇長屈肌、趾長屈肌、脛骨后肌。關(guān)于MTSS的致病肌肉一直存在爭議,早期的爭議主要圍繞脛骨后肌、比目魚肌、趾長屈肌展開。然而,隨著MTSS癥狀高發(fā)區(qū)的明確(脛骨遠端1/2至1/3內(nèi)側(cè)),尸體解剖發(fā)現(xiàn):在該區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)脛骨后肌肌纖維。目前的爭議主要在比目魚肌和趾長屈肌之間。
1.1 比目魚肌牽引 多名學者通過尸體的解剖發(fā)現(xiàn) :比目魚肌起源于脛骨后內(nèi)側(cè)緣(MTSS好發(fā)區(qū)域),附著區(qū)域占脛骨長度的48%±11%;脛骨遠端1/3內(nèi)側(cè)面存在連接脛骨和比目魚肌的筋膜組織,能夠?qū)γ劰沁h端產(chǎn)生牽引誘導應(yīng)力,因此比目魚肌對脛骨骨膜的牽引可能是導致MTSS的主要原因。同時,研究發(fā)現(xiàn)女性的比目魚肌在脛骨中下段有更大的附著比例。女性的比目魚肌高附著比例也解釋了女性是MTSS高危群體的原因。
相比健康人群,MTSS患者的比目魚肌更薄、自主等長收縮更低(反映疲勞程度)、腓腸肌外側(cè)頭更發(fā)達,這些變化可能是MTSS患者為了減少比目魚肌對脛骨牽拉的代償反應(yīng)。Naderi等在2020年前瞻性地評估了112名運動員(18.2±0.8歲)的腓腸肌的肌電活動,在研究前后對實驗對象的比目魚肌和脛骨前肌的動態(tài)和靜態(tài)肌電圖活動進行監(jiān)測。17周訓練后,有20.5%確診為MTSS。該研究表明,較高的比目魚肌肌電振幅峰值與MTSS的發(fā)生密切相關(guān)。同時該研究對象中73%是女性,也間接反映了比目魚肌與MTSS的發(fā)生有關(guān)。此外,比目魚肌在調(diào)節(jié)脛骨彎矩方面尤為重要。在無癥狀跑步者中,比目魚肌產(chǎn)生踝關(guān)節(jié)跖屈扭矩的能力比腓腸肌大得多,產(chǎn)生的力約為體重的8倍,而腓腸肌產(chǎn)生的力為體重的3倍。
1.2 趾長屈肌牽引 支持趾長屈肌是MTSS致病肌肉的學者認為,解剖學研究存在一些局限性,絕大多數(shù)尸體是老年人,而且沒有活體解剖學研究。通常,MTSS在年輕人群中多見,因此,使用非侵入性方法,如超聲、MRI,對年輕、有生命的受試者進行進一步的研究是必要的。近年來,隨著MRI和肌骨超聲的發(fā)展,使獲取清晰的骨骼肌肉圖像,以及評估各種情況下肌肉的解剖特征成為可能。
超聲檢查發(fā)現(xiàn),在MTSS高發(fā)區(qū)域內(nèi),男性和女性的趾長屈肌附著率均為100%。而比目魚肌在高發(fā)區(qū)域的附著比例僅為14%(男性)和48%(女性)。同時,研究發(fā)現(xiàn)MTSS患者進行肌骨超聲檢查時,趾長屈肌的剪切彈性模量高于健康人群(提示肌肉疲勞)。一項來自日本的尸體解剖發(fā)現(xiàn) :與比目魚肌相比,趾長屈肌在脛骨內(nèi)側(cè)緣的中部和遠端的附著比例更高;而且未發(fā)現(xiàn)脛骨遠端1/3存在連接脛骨和比目魚的筋膜組織。這一發(fā)現(xiàn)不同于先前的研究報道:脛骨內(nèi)側(cè)緣的中部和遠端1/3未附著趾長屈肌,或是附著比例很小。然而支持趾長屈肌在脛骨內(nèi)側(cè)緣的中部和遠端1/3附著比例較高的研究均來自日本,在不同人種中小腿肌肉分布可能存在變異。
過度內(nèi)旋和足弓下降已被認為是MTSS的危險因素。當脛骨過度內(nèi)旋時,趾長屈肌過度伸展、肌張力升高,肌肉容易疲勞,這被認為是MTSS的一個發(fā)病機制。在步行周期的站立相,趾長屈肌有助于維持內(nèi)側(cè)縱弓,減弱地面的反作用力。在有癥狀的跑步者中,較低的趾長屈肌力量導致站立時內(nèi)側(cè)縱弓降低,從而導致MTSS損傷的發(fā)生。
有學者認為,MTSS是脛骨應(yīng)力的超負荷損傷。雖然MTSS患者脛骨X線或CT 圖像上通常未出現(xiàn)骨折或微骨折的表現(xiàn),但組織病理學研究證明:MTSS通常引發(fā)脛骨骨膜炎及皮質(zhì)骨微骨折,一般皮質(zhì)骨微骨折發(fā)生后,導致局部骨膜的無菌性炎癥反應(yīng)。下肢沖擊訓練使得脛骨反復接受拉伸和壓縮兩種應(yīng)力,反復的拉應(yīng)力導致骨黏合線斷裂,即骨單位與周圍間質(zhì)脫黏;壓縮應(yīng)力則導致高剪切應(yīng)力平面(脛骨彎曲處)的皮質(zhì)骨微骨折,這些骨損傷在一定程度上受到血管位置的影響。在大多數(shù)生理情況下,微骨折會刺激機體骨骼重塑并增強骨骼強度。重復或較大的沖擊可能會導致?lián)p傷的積累,增加骨骼的脆性和損傷的敏感性。當破骨作用大于成骨作用時,機體發(fā)生MTSS。Johnell等首次證明骨應(yīng)力反應(yīng)是MTSS的主要發(fā)病機制。他們對非手術(shù)治療無效后接受筋膜切開術(shù)的慢性MTSS患者進行骨活檢,發(fā)現(xiàn)MTSS患者普遍存在骨皮質(zhì)損傷,而且成骨細胞的活性和血管內(nèi)生作用增強,在動物MTSS模型中也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象。
最近研究發(fā)現(xiàn),骨密度較低的人群更容易發(fā)生MTSS。同時,在MTSS患者中也出現(xiàn)了骨密度降低的現(xiàn)象,隨著癥狀的消失,骨密度逐漸恢復正常。這些也都提示MTSS與脛骨應(yīng)力超載有關(guān)。
MTSS是一種下肢過度疲勞性損傷,以彌漫性脛骨前內(nèi)或后內(nèi)側(cè)疼痛為特征表現(xiàn),疼痛在運動前和運動后較重,運動時往往緩解。通常以非手術(shù)治療為主,休息和調(diào)整活動是最好的治療方法,緩解癥狀所需時間因人而異,對發(fā)病機制的研究,有利于尋找該病更好的預防和治療方法。肌肉牽引理論認為,比目魚肌和(或)趾長屈肌的牽引導致了局部骨膜炎的發(fā)生,同時通過夏貝氏纖維的傳導,引起脛骨骨皮質(zhì)的微損傷。脛骨應(yīng)力負荷理論認為,長期的牽拉和壓縮負荷導致了皮質(zhì)骨損傷,進而導致該區(qū)域骨膜炎的發(fā)生。從文獻報道的數(shù)量來看,支持肌肉牽引理論的文獻占大多數(shù),但尚不清楚,皮質(zhì)骨微骨折是否可引起脛骨骨膜炎,仍需進行高質(zhì)量前瞻性研究進行驗證。