背景
儿童踝关节扭伤(Lateral Ankle Sprain, LAS)是常见的损伤,通常由内翻创伤引起。外踝撕脱骨折和腓下小骨(Subfibular Ossicle)在儿童踝关节扭伤后的影像学检查中经常被发现。然而,目前尚无可靠的方法来准确区分这两种情况。传统的X线摄影诊断儿童外踝撕脱骨折的敏感性较低(仅46.1%),而计算机断层扫描(CT)虽能清晰显示骨折块的大小和位置,但无法显示骨骺软骨损伤,且辐射剂量较高,不适合常规用于儿童。磁共振成像(MRI)虽有助于鉴别,但价格昂贵、不易获得,且无法提供实时动态信息。传统超声虽具有无创、成本低、实时动态成像且无辐射等优点,但难以区分撕脱骨折和腓下小骨,且主观性强,对操作者要求高。因此,本研究提出一种新颖、易于操作的动态超声技术,旨在区分儿童踝关节扭伤中的外踝撕脱骨折和腓下小骨。
方法
本研究获得了华中科技大学同济医学院附属医院机构审查委员会的批准。研究收集了2023年10月至2024年11月期间95例踝关节扭伤患儿的X线片和动态超声图像数据。由四名不同临床经验的观察者(包括1名小儿骨科主任、2名小儿骨科主治医师和1名小儿肌肉骨骼超声医师)对这些图像进行评估。每位观察者需根据单独X线片或X线片结合动态超声图像,从以下选项中选择诊断:无撕脱骨折或腓下小骨(I)、腓下小骨(II)、腓骨远端撕脱骨折(III)、距骨外侧突骨折(IV)。最终结果由小儿骨科主任和小儿肌肉骨骼超声医师确认。
动态超声技术分为两个步骤:第一步,患者坐位,足平放于检查台,踝关节轻度跖屈,使用高频线性探头(≥12 MHz)定位并显示前距腓韧带(Anterior Talofibular Ligament, ATFL)及其在腓骨远端骨骺和距骨外侧突的附着点。第二步,患者仰卧位,检查者被动使踝关节动态跖屈和内翻,探头以 pendulum 运动方式探查前距腓韧带位置,确保腓骨远端骨骺和距骨外侧突在同一超声图像平面内,轻压探头以避免抑制骨块的异常活动。
动态超声结果的判读:若动态超声显示腓骨远端骨块与腓骨远端骨骺之间的距离无变化,则为腓下小骨;若距离增加,骨块向远端移动远离腓骨远端骨骺,则为腓骨远端撕脱骨折;若距离增加,骨块向近端移动远离距骨,则为距骨外侧突骨折。所有观察者在进行诊断评估前均接受了该动态超声技术判读的标准化培训。
统计分析采用多评估者自由边际Kappa(multirater free-marginal kappa)评估观察者间可靠性,线性加权Kappa评估观察者内可靠性。Kappa值根据Landis和Koch标准解释:0.01-0.20为轻微一致;0.21-0.40为一般一致;0.41-0.60为中等一致;0.61-0.80为高度一致;0.81-1.00为极好一致。P<0.05认为有统计学意义。
结果
基于X线图像,所有95例病例显示出极好的观察者间一致性(Kappa=0.83)。加入动态超声图像后,观察者间可靠性提高至Kappa=0.93。基于X线片和动态超声图像组合的观察者内可靠性也显示出极好的一致性(Kappa=0.92)。
研究发现,观察者之间的主要差异集中在24例X线阳性(即在X线片上显示外踝存在骨块)的病例中。对这24例病例的单独分析显示,仅基于X线图像时,观察者间一致性较低(Kappa=0.33),观察者难以区分腓下小骨、腓骨远端撕脱骨折或距骨外侧突骨折。然而,加入动态超声图像后,观察者间一致性显著提高,达到极好水平(Kappa=0.89),差异具有统计学意义。
在95例病例中,71例为X线阴性(X线片未显示外踝骨块),24例为X线阳性。在71例X线阴性病例中,加入动态超声图像后发现23例漏诊的腓骨远端软骨撕脱骨折和10例漏诊的距骨外侧突软骨撕脱骨折。在24例X线阳性病例中,动态超声图像结合显示5例为腓下小骨,15例为腓骨远端撕脱骨折,4例为距骨外侧突骨折。
在24例X线阳性病例中,加入动态超声图像后,观察者的诊断发生了改变。平均而言,观察者将诊断从腓下小骨改为外踝撕脱骨折(包括腓骨远端撕脱骨折和距骨外侧突骨折)的病例占26%(6.25例);将诊断从外踝撕脱骨折改为腓下小骨的病例占6%(1.5例)。
讨论
腓下小骨(或称腓下骨)定义为位于腓骨远端前方的圆形骨碎片,常见于儿童踝关节扭伤后的X线片中。其形成理论主要包括韧带附着点撕脱骨折不愈合和腓骨远端次级骨化中心。由于儿童韧带相对于骨骺板更强壮,踝关节扭伤中撕脱骨折比韧带损伤更常见。但常规诊断方法难以快速准确区分外踝撕脱骨折和腓下小骨。本研究发现在X线片上,撕脱骨折被误诊为腓下小骨(26%)的比例高于腓下小骨被误诊为撕脱骨折(6%)。腓下小骨位置稳定,而撕脱骨折不稳定,这种差异在动态超声图像中清晰可见。
研究认为,引起疼痛和踝关节不稳定的“腓下小骨”实际上可能是误诊的外踝撕脱骨折。真正的腓下小骨是稳定的解剖变异,通常不会导致未来症状。而外踝撕脱骨折虽多数保守治疗预后良好,但少数患者可能发展为慢性踝关节不稳。研究发现,腓下小骨相关症状消退快,通常在数天至2周内恢复;而外踝撕脱骨折则需要适当固定,恢复期明显更长(4-6周),若骨折不愈合导致慢性踝关节不稳则需手术干预。
研究还揭示了外踝撕脱损伤不仅包括腓骨远端撕脱骨折,还包括距骨外侧突骨折。超声图像清晰显示前距腓韧带近端与腓骨远端撕脱骨折相关,远端与距骨外侧突骨折相关。动态超声显示距骨外侧突骨折的移位通常大于腓骨远端撕脱骨折,这可能因为前距腓韧带在腓骨上的附着更宽且未完全断裂。
距骨外侧突骨折在成人中常因骨块被遮挡而漏诊,三维CT有助于避免误诊。但在儿童中,距骨外侧突的骨折块主要由软骨构成,在X线片和三维CT上均不可见,更容易被遗漏,这凸显了动态超声技术的优势。动态超声成像能清晰显示距骨外侧突骨折并评估其稳定性。
本研究的局限性包括回顾性设计可能引入选择偏倚;样本量虽足够初步评估,但未来需扩大以验证结果;操作者仍需具备扎实的踝关节解剖知识和基础肌肉骨骼超声培训。然而,一旦掌握,该技术还可用于鉴别慢性踝关节不稳的根本原因(源于腓骨远端撕脱骨折、距骨外侧突骨折还是单纯前距腓韧带断裂),从而指导手术决策。
结论
动态超声技术操作简单、无辐射,适用于区分儿童踝关节扭伤中的外踝撕脱骨折和腓下小骨。该新技术还能动态评估骨块稳定性,为治疗计划提供有价值的信息。