应力性骨折的诊断_治疗与预防

・综 述・应力性骨折的诊断、治疗与预防岳　勇Ξ　赵东风3　黄湘梅33　宋海燕3 应力性骨折(Stress fracture)俗称行军骨折(March fracture)是体育运动和军事训练中常见的损伤,属于过度使用性损伤的一种,亦称疲劳骨折(Fatigue fracture)。

与暴力引起的急性骨折不同,它是由于低于骨骼强度极限的应力反复、持久地作用于骨骼,引起局部骨质累积性微损伤和吸收、破坏所致,并可发展成完全骨折,是阈下损伤积累的结果,其特征是骨的破坏与修复同时进行。

军医Breithaupt于1855年首次报道士兵在长途行军后发生足部骨折,1897年Strechow证实这种损伤为应力骨折,各国军队报道的发病率不同,以色列新兵团的发病率高达31%,黄昌林等报道我国发病率为1619%。

95%的应力骨折发生于下肢,最常见于胫骨和跖骨,应力骨折也可以发生于非负重骨,如:肋骨、上肢骨、锁骨和喙突。

不同运动引起应力骨折的部位不同:篮球运动员跗、跖骨应力骨折发病率较高,田径运动员多发生于胫、腓骨或跖骨,足球运动员好发于第5跖骨,芭蕾舞演员多发于股骨颈、胫骨、腓骨和跖骨,军事训练以胫骨骨折最为多见,占6710%。

应力骨折主要发生于18～35岁青年,男多于女。

尤其好发于新兵和运动员中。

且常发生于新兵训练的正步、越野跑、长跑、长途行军和运动员的剧烈训练或竞赛等反复剧烈活动中。

1　应力骨折的发生机制 应力是指作用在物体任一截面单位面积上产生内力强度点的力。

应力作用使受力物体形状产生变化,称为应变。

根据物体截面所受应力的方向、方式不同,又可分为:①正应力—即应力方向垂直作用于物体截面,又可分为压应力和拉应力;②切应力—即应力作用方向与物体截面相切,又可称为剪应力;③扭转应力—即应力作用方向是使物体形状发生扭转[1]。

物体承受应力值的大小,主要取决于构成该物体质地材料的弹性强度,人体运动系统中骨具有较强抵抗应变的能力。

正常情况下,骨与肌肉共同抵抗应力来完成人体可承受的运动,从而表现出肌体耐受应力的生物力学性质。

当力作用于骨时,不论是压力、扭转力还是张力,骨内均受到应力作用,使骨发生应变,在一定范围内,应力越大则应变越大。

当应力去除后,骨组织因其弹性特点可恢复原来的长度或形状;一旦应力过大,超过应变范围,则骨形变就不可逆,并在压力作用下塌陷或在张力作用下裂开,这种应力范围被Scully称为临界疲劳极限。

反复作用的、较小的外力同一次大的外力一样也会引起骨折,并随着负荷作用次数的增加,显微骨折逐渐明显,进而出现症状,以致骨折裂开。

近年来,国内已成功的通过制造应力骨折动物模型对应力骨折的微细病理改变进行了研究[2],发现应力骨折形成是由于骨哈氏系统内血循环障碍、血管充血及血栓形成,引起破骨细胞大量出现,导致骨皮质空腔形成所致。

应力作用于骨时,骨会发生适应性的塑型改变,从而激活破骨(旧骨的吸收)和成骨(新骨的形成)过程[3]。

当骨吸收过程超过骨形成过程,骨质变的疏松,易于骨折。

如果去除应力作用,使疏松的骨质得以休息,成骨过程与破骨过程趋于平衡,骨质疏松和微损伤即得以恢复和愈合。

如应力作用继续存在,则骨微损伤逐渐加重,导致完全骨折的发生。

生物力学研究表明,应力骨折的发生与骨所承受的应力、应变,以及骨的形状有关,刘大雄报道[4]临床应力骨折的好发部位正是骨在不同运动状态下的应力集中区,说明应力集中所致的骨破坏是应力骨折的病理基础。

此外,肌肉在应力损伤中也起着重要作用。

一方面,因肌肉的反复收缩牵拉引起骨皮质增厚或骨折疏松,直至出现应力性损伤;另一方面,人体通过肌肉和骨共同承担体重和外界施加于机体的负荷量来适应各种运动,作用于肌肉群的应力强度在短期内达到甚至超过肌肉抵抗应力的极限,并且应力作用仍在持续或进一步加大时,肌肉就会进入疲劳状态,与骨协同抵抗应力的能力锐减而集中作用于骨骼,加大了骨的弯曲力,从而破坏了骨质内正常的应力分布规律,骨的代偿失调造成最大弯曲截面骨小梁的积累性折裂而出现骨折[5]。

2　应力骨折的诊断 应力骨折早期诊断十分重要,因拖延诊断可以加重患者病情,使隐性应力骨折的早期病变发展为严重的骨折,甚至发生骨折端移位,给治疗带来困难并影响预后。

但应力骨折的早期诊断无论是临床诊断还是影像学诊断都很困难,由于应力骨折是反复微小损伤的一个积累过程,早期X线无阳性表现,加上基层医务人员对其缺少必要的认识,故早期常被诊断为一般的软组织损伤,其中一部分经休息后好转而漏诊,另一部分因骨损伤继续加重或病程较长后才得以确诊。

研究[6]发现,应力骨折症状首次出现后,平均需要14周才能最后确诊。

因此,应力骨折的早期诊断就显得十分重要。

211　病史及临床表现　应力骨折病人通常于近期进行过较・74・THE JOURNAL OF BON E AND JO IN T INJ UR Y Vol1171NO161NovS12002Ξ解放军第210医院骨科　辽宁省大连市　116021　33　解放军第403医院大强度的体育活动或军事训练,如:中长跑、长距离行走、频繁跳跃等,无局部外伤史,此后出现的最显著症状是四肢某部位的局灶性疼痛,为钝痛,并随运动量的增加而加重,一般持续1至数周。

早期,休息后疼痛可缓解、消失,但再次运动后仍可复发;中期,疼痛于训练初期即出现,且需休息很长时间方能缓解;最终疼痛将持续存在,尽管患者处于长期休息,仍无法缓解。

疼痛症状的出现无法在应力骨折初期得以确诊,但可以为病变部位提供定位依据。

体征常表现为骨骼浅表部位明显的压痛点,局部软组织不同程度肿胀,骨干纵向叩击痛多为阳性,晚期可触及梭形骨质增厚,出现明显的骨皮质断裂或已发展为完全骨折,则表现为一般骨折的症状和体征。

212　辅助检查21211　X线检查　症状出现后前四周内,病变在普通X线片上无法鉴别,且50%的早期病变在普通X线片上无法被显示[7]。

X线对应力骨折早期检出率很低,敏感性差,首次就诊者仅15%出现征象,故普通X线片对应力骨折的早期诊断意义不大,仅对稍晚期病例有诊断价值。

应力骨折在症状出现3～4周后才出现平行骨膜反应等阳性表现,也才能显示骨痂形成的征象。

骨折线是诊断应力骨折的可靠征象,但早期因骨折线细微,普通X线片不能显示,高千伏摄影或体层片多能见到与致密带走行相一致的骨折线,横行或轻度斜行,可为不全骨折或完全骨折,骨折多无移位,骨膜增生沿骨干纵轴由少到多,密度由淡而高,形成局限的大量平行状骨膜反应,骨内大量骨痂形成,X线片表现为横行致密带,胫骨应力骨折处的内后侧皮质外常见丘状骨痂隆起,侧位较明显,有时不见骨折线,仅见平行的骨膜反应和骨痂形成,这些是诊断本病的特征性X线表现[8]。

21212　核素骨扫描　在临床实践中,应力骨折诊断“金标准”是核素99m锝骨扫描,它能显示局部异常活跃的骨代谢活动,对应力骨折的诊断灵敏度极高,将近100%,尽管其特异度并不象灵敏度那样高,但核素骨扫描能在症状出现6～72h内显示应力骨折的发生,甚至能在无明显症状、体征时查出骨损伤,因此,骨扫描对应力骨折的诊断要比X线平片早的多,诊断符合率可达100%。

另外,放射性核素骨扫描对骨应力反应的诊断也有帮助[10]。

由于骨扫描需专用设备,费用较高,一般不作为常规诊断手段。

21213　单光子发射计算机层析术(SPECT)、核磁共振(MRI)、CT　这些检查都可用于应力骨折的诊断,SPECT 特别适用于脊柱和骨盆应力骨折的诊断[11]。

MRI检查在应力骨折的诊断方面并不比核素骨扫描更敏感,但它的特异度更高,并且MRI可清楚地显示局部软组织情况,利于鉴别诊断。

MRI的不足之处是检查费用较高,并且对骨皮质的显示不理想[12]。

CT扫描虽可显示病变,但图像缺乏良好层次和对比度。

与X线平片相比,CT更准确显示骨折线及骨膜增生,可帮助除外可疑骨质破坏及软组织肿块,为临床诊断和鉴别诊断提供依据。

与核素骨扫描及MRI相比,CT显示应力骨折的敏感度略低,但特异性好,是骨折诊断及局部形态学和骨折愈合程度的观察、随访的重要检查手段[13]。

21214　红外线热成像、超声波诱痛试验　由于骨折局部血供增加和代谢增强,红外线热成像仪可测出损伤部位,但为非特异性,误诊率和漏诊率均较高。

Moss等发现治疗范围的超声波有激发应力骨折损伤部位骨膜疼痛的作用,并被作为应力骨折的一种辅助诊断手段。

国外文献报道其诊断符合率可达71%～89%;,国内研究认为误诊率达5015%,可靠性较低。

213　鉴别诊断　①成骨肉瘤　该病无持续性外力或长期积累性损伤史,局部疼痛持续性加重,尤以夜间明显,局部肿胀,可见明显肿块,发展迅速,表面血管怒张,X线表现为病变区溶骨性破坏与成骨性破坏并存,骨膜反应杂乱无章,并可出现破坏、中断及Codman三角,实验室检查血清碱性磷酸酶可增高;②骨髓炎　该病的髓腔硬化呈片状,范围相对较大,内有破坏区,骨皮质呈硬化性增厚,与应力骨折的较窄密度带、修复性骨皮质增厚及不全骨折线不同,应力骨折虽然也可有局部肿胀、发热,但一般程度较轻,无全身中毒症状。

如应用核素骨扫描,常在发病24h内呈阳性,灵敏度85%。

③骨膜炎　胫骨应力骨折早期易误诊为骨膜炎,但短期复查可见骨折处新骨增生较其它部位显著,或见到隆起骨痂,结合病史及临床亦可区别,利用核素骨扫描可进一步明确鉴别。

④暴力所致的不完全骨折　除与应力骨折的病史不同外,一般合并较明显的软组织损伤。

X线片表现主要为不完全骨折线,不会同时出现骨痂等骨修复征象。

3　应力骨折的治疗措施 应力骨折治疗效果预后很大程度上取决于明确诊断的早晚,应力骨折多为不完全性骨折,骨破坏与骨修复同时进行,其治疗一般不需要石膏固定,仅需要保守治疗,停止训练、休息,局部理疗,部分病人配以中药局部热敷或口服止痛药物,停止训练时间,根据不同人员、骨骼受累部位、骨折程度和训练科目而不同,多数应力骨折需6～8周恢复、治疗。

所谓停止训练、休息,也非卧床或静坐,只是不参加跑、跳、队列训练或受累骨相关的训练,但仍可参加听课、行走等活动。

对局部体征较重、X线片上骨折线明显、病情严重或临床骨折者,可行石膏托或小夹板固定患肢,利于局部制动,并防止因再次损伤而发展为完全性骨折,一般不采用手术治疗。

此外,如发现局部疼痛,可先给予休息1周,疼痛消失,再活动仍无复发,即可排除应力骨折;如疼痛又加重,可进一步检查确诊。

4　应力骨折的预防措施 应力骨折关键在于预防,综观国内文献,尽管针对一些促发因素采取措施,但效果并不理想。

关键问题在于要重视对教官、教练及受训者进行运动医学培训,提高他们的防伤意识和防伤技巧,使他们认识运动与应力骨折的内在联系,并能注意受训者的个体差异,结合实际情况对训练方法和方式给予合理调整或改革,科学地制定训练计划,才是全面体现预防的重要举措。