自学笔记,仅供参考

一、概述

髌腱作为连接髌骨下极与胫骨结节的关键结构,在膝关节屈伸运动中发挥着重要作用,承受着巨大的应力。髌腱因各种原因会发生炎症性改变。

髌腱炎(patellar tendinitis),又称 “跳跃者膝”,是一种常见的运动系统疾病,主要表现为髌腱的炎症性病变,常给患者的日常生活和运动能力带来明显影响。

流行病学研究显示,髌腱炎在特定人群中具有较高的发病率。在运动员群体中,尤其是从事篮球、排球、田径等需要频繁进行跳跃、急停、变向等高强度运动项目的运动员,髌腱炎的发生较为普遍。有研究表明,排球运动员中髌腱炎的发生率约为 40% ,男性发病率略高于女性,而在高水平篮球和足球运动员中也相当常见。从年龄分布来看,髌腱炎多发生于青少年和年轻成年人,这个阶段人群身体处于生长发育或运动活跃期,运动强度较大,髌腱更易因过度使用而受损。

传统观念认为髌腱炎主要由炎症反应导致,然而,近年来越来越多的研究对这一观点提出了不同意见。现代研究发现,髌腱炎的病理生理过程并非单纯的炎症,更多涉及到肌腱的退变、微观结构损伤及重塑异常。长期反复的机械应力作用,使得髌腱内部胶原纤维逐渐发生变性、断裂,同时腱细胞功能异常,组织修复能力下降,进而导致髌腱的结构和功能受损。这种退变过程可能早于炎症反应出现,甚至在部分患者中,炎症并非主要的病理改变,因此有学者提出使用 “髌腱病” 这一术语来更准确地描述该疾病状态。

二、解剖基础

从解剖学角度来看,髌腱应该为一韧带(髌韧带)而不是肌腱,这是由于它的两端都连接于骨骼——髌骨和胫骨。

髌腱是一个很坚固的结构,可以传递非常高的张力,它起自髌骨下极(尖)和髌骨的内、外侧缘,止于胫骨结节前,呈宽纤维带,全长约5cm,宽20-30mm,厚度4-6mm。

股四头肌由股直肌、股外侧肌、股内侧肌和股中间肌组成,其肌腱在髌骨上方融合形成股四头肌肌腱,其中,股直肌层的最浅层纤维跨越髌骨,向下延续为髌腱,股外侧肌、股内侧肌和股中间肌的肌腱则分别从外侧、内侧和深层融入股四头肌肌腱,然后,共同构成髌腱的深层及两侧结构。

图1:髌腱结构:

膝关节矢状面解剖图中显示,股直肌肌腱位于股四头肌肌腱的浅层,向下延续至髌腱的浅层纤维;股中间肌肌腱的深层纤维在髌骨前表面向下延伸,于髌骨下极与髌腱的中央束纤维直接融合;

图2:髌腱纤维构成:髌腱矢状面结构图,图中可以看到股四头肌肌腱的分层结构,浅层纤维向下延续为髌腱的浅层,髌腱中远段更加致密

股内侧肌和股外侧肌的深层纤维在髌骨两侧形成髌股内侧韧带(MPFL) 和髌股外侧韧带(LPFL),这些韧带的部分纤维向下延伸从髌骨两侧融入髌腱的内外侧边缘,形成 “中央束-边缘带” 的复合结构。
这种融合方式使髌腱不仅是股四头肌肌腱的延续,更通过两侧支持带与股骨髁形成力学连接,共同维持髌骨的位置和膝关节的稳定性。理解这一解剖特征,对髌腱炎的超声定位(如深层纤维损伤)及临床治疗(如支持带松解术)具有关键意义。

髌腱的胶原纤维以 Ⅰ 型胶原为主,排列方式与股四头肌肌腱存在差异,股四头肌肌腱的纤维在髌骨上方呈扇形分布,覆盖髌骨前表面,髌腱的纤维则在髌骨下极逐渐汇聚,形成更致密的束状结构,以适应膝关节屈伸时的高张力负荷。

研究表明,髌腱内部存在功能分层:

外层:由致密胶原纤维组成,主要抵抗牵张力;

内层:含更多弹性纤维,与髌股外侧韧带(LPFL)连接,参与髌骨动态稳定。

髌腱的血供主要来自:膝降动脉(股深动脉分支)、膝内下动脉、膝外上 动脉、膝外下动脉(腘动脉分支)、胫前返动脉(胫前动脉分支),这些血管在髌腱周围形成血管网,但腱内血供相对较少,尤其是髌骨下极至胫骨结节的中段,属于 “乏血管区”,这也是髌腱炎好发于此区域的解剖学基础之一。

三、检查方法及正常声像图

检查髌腱还应该重点检查内容包括髌前囊、髌下囊和Hoffa脂肪垫。

图3:膝关节前面宽景成像:矢状面观股四头肌腱浅层超声可以观察到向下的延续

1、髌腱

(1)、长轴切面

探头选择7-15MHz高频线阵探头。检查髌腱的体位,应使患者平卧位,膝关节适度屈曲20°,关节下方可放置小检查枕;
探头放置在髌骨下极处,须从其头侧起始部向下至其远端附着处进行长轴和短轴的系统检查。

正常声像图表现为肌腱呈均质的纤维回声,边界清楚。由于纤维向远端胫骨结节汇聚,肌腱近端薄而宽,远端厚而窄。

当伸膝时,髌腱表现为低回声和高回声节段交替的起伏状。

适当屈膝,该肌腱拉紧,表现为扁平的均质结构,边界清楚,呈纤维状回声。肌腱正常前后径4~5mm。

图4:髌腱长轴伸膝时及屈膝时的声像图特征

上图由于腱纤维相对于超声束的方向不同,髌腱表现为低回声和高回声节段交替的起伏状。下图肌腱拉紧,表现为均质高回声。髌腱深面,可见Hoffa脂肪垫和股骨滑车下方关节面所覆盖的关节软骨低回声。

图5:髌腱长轴宽景成像:髌腱自近端的髌骨附着至远端的胫骨结节附着处,位于Hoffa脂肪垫的浅面。

图6:髌腱实际的远端附着部位是在胫骨结节的突起处,而非近端的胫骨骨骺前面,髌腱仅附着于胫骨结节,可从胫骨骨骺前面抬离。

从图中可以看出,髌腱声像图并不像股四头肌腱那样的多层回声,而是呈单束纤维,在髌骨下极呈V形,肌腱不仅附着于髌尖,而且也沿着骨骼的外下缘和内缘附着。

部分近端的髌腱纤维附着于髌骨的前下表面,髌腱近端及远端1/3稍增厚属于正常声像图,非局部肌腱病表现。

髌腱的远端部分在附着于胫骨结节之前紧邻胫骨骨骺(图5、6),髌腱的实际附着位置在胫骨结节的突起处,而不是胫骨骨骺的前面。

图7:髌腱髌骨附着处示意图:髌腱附着于髌骨下极。

A.髌骨前面观:髌腱不仅附着于髌尖,也沿髌骨外缘和内缘附着。

B.髌骨侧面观:髌腱前面的部分纤维位于髌骨前表面,髌骨后表面则没有肌腱附着。

在无症状运动员,肌腱内部结构偶尔可以表现为微小的回声异常,内部出现低回声区,这一点对处理膝前痛的运动员的临床医师具有提示意义。

(2)、髌腱短轴

短轴切面髌腱呈扁圆形或椭圆形,边界清晰,内部为均匀的点状高回声(纤维横截面),两侧的髌内、外侧支持带呈层状的纤维扩展,附着于肌腱两侧。

图8:髌腱短轴宽景成像:呈高回声扁平的扁圆形肌腱(箭头),位于Hoffa脂肪垫的浅面。

图9:髌腱短轴:髌腱两侧可见髌内、外侧支持带附着,呈层状的纤维扩展(箭头),位于Hoffa脂肪垫和皮下组织之间。

无症状患者肌腱的远端部分可能有钙化和骨化,通常为Osgood-Schlatter病所致。

3、脂肪垫

髌腱深面,股骨髁前面,关节囊内Hoffa垫表现为内有高回声分隔的脂肪组织(图5)。

4、髌前囊

位于皮下组织,分布于髌骨下极和髌腱近端,正常情况下,由于滑囊壁薄,其内无液体,超声不能显示。滑囊内即使探及很少量的液体也应视为局部炎症的征象(髌前滑囊炎)。

图10:急性髌前滑囊炎:髌骨前面横断面:髌前软组织显著增,其内可见少量积液。彩色多普勒成像显示增厚的滑囊壁内血管增多,为炎症充血。

肌骨超声—髌腱超声检查及髌腱炎的超声表现

5、髌下深囊

髌下深囊位于髌腱远端部分和胫骨骨骺前面之间,是一个小的滑膜腔,正常情况下去超声有时可在滑囊内探及少量液体。当存在大量积液,或者探头在炎性滑囊上加压产生局部疼痛均可以诊断为滑囊炎。

图11:髌下深囊:正常不显示,当积液是可见低回声或者无回声。

超声检查中,应注意不要让探头在皮肤上过分加压以避免挤压液体至超声视野范围外,这会导致假阴性。

四、跳高膝(髌腱炎或“髌腱病”)

1、病因病理

髌腱变性最常累及腱近端附着处,由反复微创伤和使用过度所致,也见于年轻从事需要股四头肌用力收缩的体育。

髌腱髌骨附着处的下表面和突出的髌尖之间的微创伤被认为是髌腱慢性撞击征和继发退行性改变的原因。胶原蛋白撕裂,继而黏液变性,以及不断的修复是“跳高膝”的主要病理组织学改变。

2、临床表现

患者主诉髌骨下极远端局限性锐痛,活动后加剧。严重患者,体育运动中出现急性和持续性疼痛。

体格检查为髌腱近端边界清楚的压痛。症状轻微者治疗方法为休息、局部冰敷和应用非甾体类抗炎药,而慢性患者需要手术治疗。

3、超声表现

超声检查可用于明确临床诊断和评价腱变性的范围和严重程度。

超声表现为肌腱近端附着处梭形低回声区,位于腱深部中心部位,可能合并局灶性点状高回声,后方声束衰减。

图12:跳高膝,近端髌腱病

近端髌腱长轴:一个位于腱中、后1/3处的边界不清的低回声区,为退行性髌腱病。注意无腱增厚,肌腱最浅层纤维仍呈正常的纤维形态。

超声横断面,由于圆形退行性结节使腱中心部向后膨出,而肌腱内侧1/3及外侧1/3不受累,呈正常纤维形态。

腱中间矢状面扫查可见延及腱近端的梭形结节,而腱外侧和内侧的纵断面图像是正常的。很多情况下腱最表浅纤维是正常的。

慢性患者,由于有显著的血管生成,彩色和能量多普勒成像可显示腱内增多的血管分布,典型表现为可见到血管向下进入腱内的低回声结节,并在结节内分支。

图13:跳高膝,近端髌腱病

近端髌腱横断面和腱中线及右侧1/3纵断面图像:髌腱中线可见全层低回声水肿,为中心局灶性髌腱病,而其内、外侧部分仍为正常纤维形态。注意局灶性低回声区内有一小的腱内钙化。彩色多普勒成像显示腱下表面局部充血。

对于要进行选择性外科手术的患者,必须在3个径线上准确测量低回声结节的范围。

和其他部位的病变一样,超声难以鉴别髌腱病的局灶病变和部分撕裂。当见到起自远端骨附着处的单独的无回声裂隙平面时,应考虑髌腱部分撕裂。

图14:跳高膝,髌腱部分性撕裂

A.髌腱长轴切面:实质内纵行低回声裂隙,起自髌骨远端。低回声区远端,撕裂的深部纤维回缩,由于腱断端的散射,出现超声束衰减的特征。注意最浅层腱纤维仍然完整。B.彩色多普勒成像显示,除了纤维回缩处,腱内弥漫性充血。

4、跳高膝的鉴别诊断

(1)、髌腱弥漫性病变

如果髌腱病为弥漫性病变,则大部分病变与体育运动无关,见于代谢性疾病、膝关节假体或下肢其他关节疾病的患者。

痛风性髌腱病为髌腱近端、中部及远端1/3均匀性水肿。纵断面图像显示为受累髌腱弥漫性增厚,呈低回声,有时可见腱内散在点状高回声(尿酸盐结晶)。患者有代谢性疾病的病史,无局部手术史。事实上,曾进行跳高膝手术的患者可有类似的表现。

图15:弥漫性髌腱病:长轴宽景成像:髌腱(箭头)弥漫性增厚,呈不均匀低回声。

图16::远端髌腱病:长轴宽景成像:髌腱远端1/3部分性增厚。肌腱近端部分仍为正常形态。

图17:髌腱术后表现:跳高膝术后:髌腱长轴和短轴图像:腱整体形态类似于弥漫性髌腱病。注意前面的软组织手术后增厚,腱实质内有裂缝骨。

(2)、髌腱撕裂

髌腱完全撕裂可由局部直接击打所致,也可以是慢性髌腱病的晚期改变。这两种情况下,撕裂通常是完全性的,通过体格检查很容易进行诊断。

髌腱完全撕裂发生于年轻患者,膝关节肿胀,髌下击痛和压痛,不能伸膝,可合并关节腔积液。

膝关节侧位X线片显示,由于股四头肌回缩,髌骨位置较正常升高,有助于明确诊断。超声显示为中断的波浪形髌腱,断端之间分离。

不完全撕裂极少见,临床难以诊断。

图18:完全性髌腱撕裂:髌下区长轴切面:髌腱呈波浪形,从其髌骨附着处回缩,有一小片骨附于其近端边缘,为撕脱所致。

图19:不完全性髌腱撕裂

髌腱长轴切面:由无回声积液分隔的两个水肿的低回声腱末端。腱周边纤维正常。髌骨未向头侧移位,证实髌腱为部分性撕裂。

(3)、Osgood-Schlatter 病变

是发生于青少年胫骨结节骨骺的无菌性炎症病变,属于骨骺炎的一种。

发病机制:青少年时期胫骨结节骨骺尚未骨化成熟,髌腱远端附着于此。当进行反复的跑跳、蹲起等运动时,髌腱对胫骨结节骨骺产生牵拉、摩擦等反复创伤,导致局部出现炎症反应,进而引起髌腱远段肿胀、回声减低,以及胫骨粗隆处未骨化软骨的肿胀或碎裂。

临床表现:主要症状为胫骨结节处疼痛,活动后加重,休息后可缓解,局部可出现肿胀、压痛,严重时可能影响膝关节的活动。多见于10-15岁爱好运动的青少年,男性多于女性。

超声表现:可见髌腱远段肿胀、回声减低及胫骨粗隆处未骨化软骨的肿胀或碎裂(胫骨结节骨骺可见不规则骨化影,周围软组织肿胀),这是超声检查时的典型影像学特征,有助于该病的诊断。

图20: Osgood-Schlatter病

髌腱远段长轴切面显示髌腱增厚、回声减低、胫骨粗隆处的骨碎裂表现,探头按压时局部疼痛明显。注意髌骨近段正常(空心箭)。

(4)、Sinding-Larsen-Johansson 病

是发生于髌腱近端与髌骨下缘止点处的病变,与Osgood-Schlatter病变类似,同属牵拉性骨骺炎。

发病机制:同样由反复创伤引起,青少年髌骨下缘骨骺未完全骨化,髌腱近端附着处长期受到牵拉、劳损,导致局部出现炎症、软骨损伤等病变。

超声表现为髌骨下缘骨骺肿胀、髌腱近段肿胀。

五、跳高膝的超声临床应用

MR成像和超声均可准确评价跳高膝。超声因其价格低廉、检查方便,是首选的诊断方法。MR成像主要用于检查诊断不明确的患者。

在无症状的膝关节偶尔也可出现异常的超声表现。在无症状的运动员如有髌腱病的超声改变,则骨折后发生症状性跳高膝的危险性较高。

超声在随访检查、监测病情的进展,以及决定运动员是否可以重新进行竞赛活动方面具有局限性

常规实践显示,很多患者临床症状改善,但是髌腱的超声表现却没有任何改善。

参考文献(部分)

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