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踝关节伤后固定,肌肉与筋膜有什么变化

发布时间:2025-01-22 浏览量:2309


踝关节扭伤是最常见的肌肉骨骼损伤。初期的踝关节固定治疗很常见,但可能会导致短期肌肉萎缩。更令人担忧的是,萎缩可能加重初始损伤,复杂化恢复过程,并导致长期的踝关节不稳定性


我们对肌肉萎缩虽然比较了解,但对结缔组织(如筋膜)在恢复过程中的作用了解尚有不足。筋膜是肌肉骨骼系统的关键组成部分,可能有助于力量传递、支持结构稳定性并促进关节功能。

了解筋膜在损伤和固定后的反应可能有助于揭示导致长期功能障碍(如活动范围减少)的机制。这对于指导康复策略以预防长期慢性不稳定性至关重要。

受伤后,身体活动通常会减少,卧床休息一段时间,这可能导致肌肉萎缩。比如打石膏和矫形器(支具),这种治疗随之带来的固定将导致肌肉萎缩,并在短期到中期内增加关节的不稳定性。以往研究表明,在缺乏负重的情况下,人类在3到4周的不活动后,膝部伸肌的肌肉质量会减少5%至20%,而在4到16周的失用后,膝部伸肌的横截面积(CSA)会减少12%至30%


除了由于踝关节扭伤导致的肌肉变化外,包围肌肉组织的筋膜也可能发生变化。深筋膜在肌肉之间以及从肌肉到肌腱的力量传递中发挥作用,这意味着在肌肉萎缩后,筋膜的伴随变化也是直观的。





分析&讨论

在本案例研究中,一名遭受踝关节扭伤的参与者进行了初次MRI扫描,随后在21天后(其中有18天为固定状态)进行了随访MRI。

结果显示,骨骼和大多数肌肉在受伤和固定后都有体积损失。股骨和胫骨的体积损失分别为2.22%和2.47%。在小腿部,内侧腓肠肌体积下降了2.27%,腓肠肌体积下降了11.2%,胫骨后肌下降超过7%,腓骨肌下降了6.11%,趾屈肌下降超过8%。只有胫骨前肌和腘肌在体积上有所增加,分别肥大3.87%和12.11%。当作为肌肉区分组时,小腿的所有肌肉区在受伤和固定的情况下均表现出体积损失。浅层后侧区(腓肠肌)是所有区中变化最显著的,体积损失为8.70%。前侧区没有变化,而深后侧和外侧区则分别表现出2.78%和6.11%的变化。

大腿肌肉的体积结果则差异较大。半腱肌表现出最大的变化:体积增加15%。股二头肌长头在受伤后也显示出增加,而股二头肌短头的肌肉体积下降了略超过2%。考虑到功能解剖组,后侧区的体积增加超过6%,而前侧区的体积下降了3.84%。内侧区在恢复阶段显示出最明显的变化,体积增加约11%。


此外,筋膜厚度从0.94 mm增加到1.03 mm

损伤前后固定下肢筋膜厚度分布柱状图。损伤后,筋膜厚度分布向右偏移8.92%。


我们观察到大多数小腿肌肉的体积损失在3%至12%之间,同时趾屈肌、胫前肌和腘肌的体积增长在3%至12%之间。大腿肌肉的体积损失高达12%,同时也有些肌肉增长高达11%。

此外,我们发现股骨的骨体积损失为2.22%,胫骨的损失为2.47%。我们推测,大腿肌肉体积的肥大可能是由于佩戴矫形器的额外重量导致的需求增加,或者关节位置的微小变化可能也促成了这些观察结果;例如膝关节弯曲,这可能增加了腘绳肌的肌肉负荷。这两种机制可能都对观察到的肌肉体积变化有贡献,而趾屈肌的肥大可能是由于在支具配重中导致这些肌肉的使用增加。

大多数小腿肌肉的体积损失是可以预期的,因为踝关节矫形器限制了踝关节的许多自由度,例如足底屈曲,因此我们预期这些未被充分使用的肌肉会发生萎缩。骨质损失可能是由于支具佩戴时地面反作用力对骨骼施加负荷减少所致。


我们检查小腿筋膜的结构和厚度的方法与文献一致。通常,这种筋膜由两到三层平行的纤维束组成,方向多样,并由薄层的疏松结缔组织分隔。报告的值表明总筋膜厚度为924 ± 220 微米,每层的平均厚度约为277.6 ± 86.1 微米。这与我们通过双回波UTE MRI得到的测量一致,显示健康的筋膜厚度为950微米。

使用双回波UTE MRI,我们观察到在受伤和固定后,小腿筋膜增厚,范围为8%至11%。围绕肌肉骨骼组织的筋膜增厚可能是对受伤和固定的适应,文献中也有类似的建议,表明肌外膜或筋膜增厚与固定、衰老和柔韧性受损有关。

我们发现腿部筋膜厚度在空间上存在差异,这可能与局部机械负荷和力量传递的差异有关。例如,深筋膜通常在踝关节附近较厚,以可能增强关节的稳定性和本体感觉,而其厚度的减少与篮球运动员的反复踝关节扭伤有关。



结 论













通过先进的成像技术,我们研究了一个参与者在受伤前后骨骼肌和结缔组织的变化。正如预期的那样,许多肌肉在受伤后表现出萎缩反应,而一些肌肉(尤其是大腿肌肉)则出现了体积增加,可能是由于固定支具的额外重量导致的肥大。

在肌肉萎缩的同时,我们观察到受伤后整个肢体的筋膜增厚。我们认为,这可能是这种胶原组织对受伤和固定的适应性反应,旨在稳定肢体,并弥补因肌肉萎缩而失去的空间。受伤促使筋膜成纤维细胞的协调迁移,这些细胞在瘢痕形成和组织重塑中起着关键作用,显示了筋膜结构与愈合过程之间的联系。受伤肢体中胶原含量增加的观察结果支持了筋膜增厚可能有助于保持结构完整性的观点。




文献来源:Perera, M.R., Su, P., Holdsworth, S. et al. Changes to muscle and fascia tissue after eighteen days of ankle immobilization post-ankle sprain injury: an MRI case study. BMC Musculoskelet Disord 26, 34 (2025). https://doi.org/10.1186/s12891-024-08254-8



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