板球是一项在全球广受欢迎的休闲和职业运动,包含多种比赛形式,如5日测试赛、一类赛事、单日国际赛和T20竞赛。每种赛制对运动员的体能需求各异,其中投球在所有赛制中导致的受伤率最高,而在T20板球中,场地防守的风险更高。本综述文章旨在通过放射学视角,重点阐述板球运动员中具有该运动特异性的常见肌肉骨骼损伤。虽然腘绳肌拉伤等大腿损伤在各类跑步为主的运动中已有广泛记录,但板球因其特定的生物力学需求,呈现出其他独特的损伤模式。这些损伤包括与强力投球机制相关的腰椎应力损伤、腹侧拉伤和背阔肌拉伤,以及与重复负荷和投球及防守中极端跖屈相关的踝关节后撞击。腰椎应力损伤导致的时间损失发生率和患病率最高,在男性和女性板球运动员中均造成最多的因伤缺勤天数。22岁以下的快速投球手尤其易感,这是因为腰椎骨矿物质密度和含量通常在二十多岁才达到峰值,其成熟过程延迟。本文通过放射学检查这些损伤,旨在为所有与板球运动员合作的临床医生提供支持,以实现精确诊断并制定有针对性的治疗策略。
**引言**
板球是一项全球性运动,国际板球理事会(ICC)在欧洲、非洲、亚洲、太平洋和美洲地区共有106个会员国[1]。它是一项使用球棒和球的场地运动,包含多种赛制:多日测试赛和一类赛事、单日50回合赛以及快节奏的T20比赛。每种赛制的持续时间和强度不同,直接影响着体能需求和受伤风险。比赛包含击球、投球和场地防守,每个环节都需要独特的生物力学动作。击球结合了上肢协调性和爆发性的冲刺。投球对肩部、肘部和脊柱施加高压力。场地防守则要求速度、灵活性、投掷能力和冲击吸收能力。大多数急性和过度使用性比赛损伤发生在投球过程中,发生率为每1000名球员天41.6次,尽管在T20板球中,场地防守的风险更大[2]。大多数损伤为非接触性损伤,传统上被认为是过度使用性损伤,但最近的证据表明,工作负荷的突然变化可能比单纯的工作负荷总量构成更大的风险[3]。例如,一名投球手可能在4天的板球一类赛事中投出超过300个球,然后在不久后的T20比赛中仅投出24个球,但强度要大得多。导致这种突然转变的密集赛程,若没有充分的恢复时间,会增加受伤风险。针对英格兰和澳大利亚精英男性板球运动员的研究报告指出,大腿肌肉损伤最为常见,其次是胸腹部肌肉侧拉伤[4]。一项比较精英男女板球运动员损伤特征的研究报告称,腰椎应力骨折、侧腹拉伤、腘绳肌拉伤、脑震荡以及手腕和手部骨折是男性运动员缺席比赛的主要原因[5]。在女性中,腘绳肌拉伤、脑震荡、股四头肌拉伤和小腿应力骨折最为常见[5]。然而,腰椎应力骨折是最普遍的损伤类别,并且占因伤缺勤时间的比例最高,超过了腘绳肌和侧腹/腹部肌肉损伤[2, 4]。大腿损伤,尤其是腘绳肌拉伤,在具有高速奔跑和突然变向特点的运动中有充分记录。相比之下,本文将重点讨论更具有板球特异性的损伤,包括腰椎应力骨折、侧拉伤、背阔肌损伤和踝关节后撞击。
**生物力学**
**投球**
投球手的职责是向对方击球手投球,以阻止对方得分并使其出局。板球中存在多种独特的投球动作,但大致可分为两类:旋转投球和快速投球。特别是快速投球,对身体施加显著压力,并与更高的受伤风险相关[6]。
快速投球动作可分为四个不同的阶段,每个阶段对身体施加不同的压力(图1)。第一阶段是“助跑”,投球手在此阶段接近球门时建立动量。当投球手用与投球手臂相反的脚起跳时,助跑结束,开始所谓的“投球前跨步”(第二阶段)[7]。投球动作的第三阶段是“投球跨步”,这是关键阶段。它始于投球手臂同侧的脚在“投球前跨步”起跳后落地,此点称为后脚接触。此时,投球手的体重集中在着地的后脚上,躯干向击球手相反方向倾斜。根据投球手动作的具体情况,存在不同程度的脊柱过伸和向投球手臂侧的侧屈[7]。非投球手臂,也称为前臂,通常在此时抬起(肩屈曲)。随着“投球跨步”的进行,上身通常会向目标反向旋转[7]。开始出现远离投球手臂的侧屈[6, 8]。“投球跨步”的下一阶段是前脚接触,此时地面的垂直反作用力超过体重的6倍被传递[9]。在“投球跨步”过程中,前臂被迅速拉下(肩伸展),躯干向目标旋转以帮助加速投球臂,同时远离投球手臂的侧屈允许手臂处于最佳投球位置[6, 7, 10]。球的释放标志着“投球跨步”的结束。最后阶段是球释放后的“随球动作”,投球手在此完成动作[7]。
在投球动作中,高地面反作用力的发生时机与下躯干运动学特征同时出现,此时对椎弓峡部(pars interarticularis)施加的压力最大。这被认为是快速投球手腰椎应力骨折风险增加的主要原因。这些骨折几乎总是发生在投球手臂的对侧,因为在峰值力量时发生了远离投球手臂的侧屈[8]。
在“投球跨步”开始时的后脚接触阶段,投球手臂对侧的腹斜肌最初因抬起的前臂而被拉伸;随着动作的进行,前臂被突然有力地拉下,导致腹斜肌强烈收缩,增加了投球手侧拉伤的风险[10, 11]。
**击球**
击球手的最终目标是得分。为此,他们必须结合手眼协调能力和快速反应时间,将球击入空档。在精英水平,击球手需要击打的球速通常超过每小时90英里,加上板球本身的硬度,使得击球手面临被球直接击伤的高风险。因此,击球手佩戴头部和身体防护装备,但这可能会影响其跑动时的灵活性。击球的另一个方面包括在三柱门之间的爆发性冲刺,通常在完成跑动后突然变向;这可能使球员容易发生非接触性下肢损伤,如腘绳肌拉伤。
**场地防守**
场地防守员执行各种动作以阻止对方得分,包括投掷、接球、冲刺和扑救。过肩投掷的力学机制并非板球独有,在文献中已有广泛描述,特别是在棒球中,过肩投掷被分为六个阶段:后摆、跨步、预加速、加速、减速和随球动作[12]。板球场地防守中的过肩投掷大体相似,包括一个导致肩部最大外旋的准备阶段,然后是加速、减速和随球动作[13]。与棒球投手相比,板球运动员在捡球和投掷时通常处于奔跑状态,并且在手臂加速前的准备阶段通常使用较少的肩部外旋[14]。板球运动员面临与过肩投掷运动员常见的相同肩部病变风险,包括盂肱关节内旋缺损和撞击综合征[15]。
场地防守员也容易受到直接撞击损伤,通常由接球时与球碰撞或扑救时与地面接触引起。
**损伤**
**腰椎应力损伤**
腰椎是男性职业板球运动员中最常受伤的部位,年发生率为每100名球员15.3次,患病率为2.9% [16]。腰椎应力骨折持续导致最严重的时间损失。在一项针对澳大利亚精英板球运动员的研究中,1.9%的球员长期无法参赛,占所有缺席比赛时间的15% [4]。在女性板球运动员中,下背部损伤的年平均患病率最高,总患病率为1.3%,每天有0.6%的球员因下背部损伤无法参赛[17]。研究发现,22岁以下的快速投球手风险更高,尤其是在英格兰和澳大利亚的精英球员中[18, 53]。这种易感性可能是由于腰椎骨骼矿物质密度和含量的成熟延迟,这些指标通常在二十多岁才达到峰值,晚于其他骨骼部位[19]。板球快速投球手的腰椎骨应力损伤通常由重复的腰椎过伸结合在“投球跨步”期间非投球臂侧的轴向负荷引起,导致在椎弓峡部产生拉伸应力,同时伴随地面反作用力达到峰值。这种机制通常导致椎弓峡部尾腹侧的应力骨折,并在大约2个月内进展为完全骨折。这些损伤最常见于第4腰椎(L4),其次是第5腰椎(L5)和第3腰椎(L3),并且几乎总是发生在投球手臂的对侧。
腰椎应力骨折的临床检测经常延迟。在青少年精英板球快速投球手的一项研究中,报告了从影像学上首次出现骨髓水肿到球员报告骨应激相关疼痛的平均间隔为96天[20]。一项针对年轻男性板球快速投球手腰椎应力损伤进行MRI筛查的15年回顾性研究显示,所有通过筛查发现的损伤在休息和物理治疗后均实现了100%的复出成功率。该研究报告,通过筛查发现的应力反应和不完全应力骨折,比临床检测到的同等级别损伤,分别提前了99天和135天实现复出[21]。
常规MRI在骨髓水肿缺失时检测不完全椎弓峡部应力骨折的能力有限,因此CT一直是确定病变大小和范围的传统金标准。最近,三维MRI序列的进步改善了对椎弓峡部皮质解剖结构的可视化,并减少了对靶向CT的依赖,使实践转向基于MRI的诊断。其中一种技术是三维T1加权梯度回波序列(3D T1-weighted gradient-echo sequence),它突出了皮质骨与脂肪髓之间的对比[22]。该序列根据厂商有不同的商业名称:西门子(Siemens)的VIBE,GE医疗(GE)的FAME,飞利浦(Philips)的THRIVE。相比之下,零回波时间(ZTE)是一种超短回波三维径向序列,它捕捉来自极短T2组织(如皮质骨)的信号,产生类似CT的图像(灰度反转后)[22,23,24]。ZTE也有厂商特定的名称:西门子的PETRA,GE的oZTEo,飞利浦的ZTE。
对于腰椎椎弓峡部应力骨折,据报道,在3T场强下,三维T1加权梯度回波序列(VIBE)对完全骨折的准确性为100%,与CT相比,对不完全骨折的敏感性为96.7%,特异性为92% [25]。因此,在腰椎MRI方案中纳入三维T1加权梯度回波序列以检查疑似应力损伤,可以减少对年轻、对辐射敏感的患者进行额外诊断和随访CT的需要。视野应理想地集中在从L2到S1的腰椎区域,并延伸至横突末端。除了矢状位三维T1加权梯度回波序列外,还可以进行冠状斜位T1和冠状斜位T2脂肪抑制(fat-saturated)序列,以帮助解剖结构显示。常规的矢状位T1和T2脂肪抑制或短时反转恢复(STIR)序列通常应包括T11至S2水平及横突末端。冠状斜位序列应平行于骶骨获取,并以L5/S1为中心。
椎弓峡部损伤在MRI上的骨质改变因病变时期和严重程度而异。椎弓峡部应力反应的特征是骨髓信号改变,通常在脂肪抑制液体敏感序列上最明显,没有可见的骨折线;骨髓水肿可能延伸到椎弓根或关节突。不完全的部分椎弓峡部骨折显示不完全的皮质骨折线,在T1加权或三维T1加权梯度回波序列上显示最佳,伴有椎弓峡部骨髓水肿(图2)。急性完全椎弓峡部骨折显示贯穿椎弓峡部的完全皮质骨折,周围伴有骨髓水肿。慢性未愈合的椎弓峡部骨折通常定义为椎弓峡部内有皮质化良好的骨折线,没有骨髓水肿表明为慢性,但在急性加重慢性损伤时可能存在骨髓水肿(图3)。皮质碎片化和脊椎滑脱有时也可见于慢性椎弓峡部骨折。
用于评估椎弓峡部损伤最常用的MRI分级系统最初由Hollenberg等人描述(表1)[26]。该系统提供了一个实用的框架,用于区分早期应力反应与不完全和完全骨折,仍然是临床影像学实践中使用的主要分类。Ranson等人随后引入了0a级来描述慢性应力反应,其特征为皮质增厚和纤维化或硬化的骨髓信号,皮质完整[27]。最近,伯明翰皇家骨科椎弓峡部指数(Birmingham Royal Orthopaedic Pars Index, BROPI)分类系统(表2)建立在Hollenberg框架的基础上,并在矢状位序列上结合了椎弓峡部和后部神经弓的解剖分区定位,适用于MRI和CT(图S1)[28]。
**腹侧/侧拉伤**
腹侧或侧拉伤是指腹侧壁肌肉的损伤,最常累及腹内斜肌。在板球快速投球手,这些损伤通常发生在投球手臂的对侧。它们通常由单次强力动作引起,导致剧痛而无法继续比赛(图1)。临床上,侧拉伤表现为下肋骨区域急性疼痛,位于胸壁前部或后部。一项针对2006年至2016年十年间澳大利亚精英男子板球运动员的研究发现,腹侧和侧拉伤的年平均损伤发生率位居第二,为每100名球员6.1例新病例,仅次于腘绳肌拉伤(8.7例)[4]。关于腹壁拉伤病史是否影响未来受伤风险,研究结果存在矛盾。一项研究发现,同一赛季近期拉伤(p = 0.18)与受伤风险无显著关联,与前一赛季的损伤也无关联(p = 0.99)[31]。相比之下,另一项研究报告投球手的复发率为30%,其中超过30%的人至少经历了一次复发[32]。
侧拉伤与强大的不对称动作有关,这些动作中躯干作为产生力量的基座。在快速投球中,损伤通常发生在“投球跨步”期间,此时前导臂(非惯用臂)从抬起位置被拉下,同时躯干向投球手臂相反方向弯曲。该动作触发腹斜肌从初始拉伸位置突然收缩,帮助产生强力投球所需的躯干旋转速度。一项在职业板球快速投球手中使用表面肌电图的研究发现,腹内斜肌的峰值活动和平均活动均高于腹外斜肌[33]。这支持了早期的发现,即腹内斜肌更容易发生侧拉伤[11, 34],最常见于其附着于第9至12肋骨的止点处。
尽管腹壁侧拉伤的诊断通常是临床性的,但影像学在确认诊断、评估损伤严重程度、排除其他或并发病变以及协助复出决定(尤其是在精英运动员中)方面起着重要的辅助作用。MRI是首选的成像方式,因为它可以详细评估肌肉水肿、纤维断裂、肌内血肿以及邻近结构受累情况。影像学在急性至亚急性期(通常在最初7至10天内)最敏感,此时肌肉水肿和损伤范围最明显,而后期成像可能对评估并发症或延迟愈合有用。超声检查(Ultrasound)可因其可及性、动态评估能力和指导早期管理的能力而作为初始检查方式,但其敏感性依赖于操作者,并且对深部或细微损伤有限。因此,当需要精确的损伤表征和预后判断时,尤其是在需要快速安全地做出复出决定时,首选MRI。
侧拉伤的典型MRI方案包括轴位和矢状位或矢状斜位T1及STIR序列,并在症状区域放置皮肤标记。大视野序列有助于定位和确定受累肋骨水平。急性侧拉伤损伤通常在肌肉与相邻肋骨或肋软骨交界处显示高STIR信号(图6)。完全撕裂表现为肌肉纤维分离,在肋骨或肋软骨下形成可测量的血肿,表现为高STIR信号,或在损伤部位显示纤维连续性中断;而部分撕裂则显示羽毛状的高STIR信号水肿,源于肌纤维断裂,液体或血肿在腹内斜肌和腹外斜肌层之间穿行。由于腹侧肌肉与肋骨紧密附着,肋骨和肋软骨损伤也很常见。这些损伤可能表现为骨应激、撕脱骨折或骨膜剥离,急性病例在MRI上显示骨髓或骨膜周围高STIR信号(图7)。在一项针对来自澳大利亚和英格兰的57名精英板球快速投球手的80例经MRI证实的侧拉伤损伤的队列研究中,只有肌肉撕裂的存在与延长的复出时间相关,受影响的球员恢复比赛所需时间超过6周的可能性是其他人的八倍。相比之下,肋骨骨髓水肿、血肿和骨膜剥离与恢复时间无显著关系[34]。据报道,一级板球快速投球手在侧拉伤后的恢复时间约为1至10周,平均约为4周[10]。侧拉伤的管理主要是保守治疗,重点是物理治疗,包括渐进性的等长、向心和离心强化训练、拉伸、核心训练、增强式训练和手法治疗。复出的指导原则是疼痛缓解、恢复完全无症状的胸椎活动度以及成功完成分级的运动特定再训练[10]。
**背阔肌拉伤**
背阔肌是背部最大的肌肉,起源于第6至第12胸椎(T6-T12)棘突、髂嵴、胸腰筋膜和最下方的三根肋骨。它向外上方延伸并汇聚成一条扁平肌腱,在绕过大圆肌(teres major)前部之前部分扭转,止于肱二头肌沟(bicipital groove)底部。该肌肉在抗阻手臂内收、高强度过顶动作和离心负荷时被强烈激活。肌电图(electromyography)研究显示,其在棒球投球的后期预加速和加速阶段达到活动高峰,在网球和板球中也观察到类似的激活模式[35, 36]。一个病例系列研究表明,背阔肌损伤的增加可能与短格式板球(如单日国际赛和T20比赛)中腿旋转投球手更多使用高努力球(higher effort balls)和快速投球手使用背手慢速球(back-of-the-hand slower deliveries)有关[37]。腿旋转投球和背手慢速球投掷有一个共同特点:它们是从手背而不是手心释放,不同于传统的快投或off-spin旋转投球。为了达到这种释放姿势,投球手必须在投球动作中内旋肩部,这增加了背阔肌的离心负荷,从而增加了受伤风险[37]。
患者通常报告肩部突然疼痛,有时伴有可触及或可闻及的弹响。投手或投球手可能将疼痛或损伤的起始定位在投球和随球阶段[38]。损伤前可能出现肩后部酸痛或不适的前驱症状,有些人会描述烧灼感[39]。
MRI是首选的影像学检查方式,可以显示一系列表现,从沿肌纤维的羽毛状T2高信号水肿,到严重病例在肌腱连接处的完全纤维断裂和血肿(图8和图9)。慢性损伤可能类似肌腱病(tendinosis),表现为增厚、不规则的肌腱,有时因肌腱撕脱和止点处骨髓水肿而呈现肿块样外观。标准的肩关节MRI方案可能因内下方覆盖不足而遗漏这些损伤,因此成像应包括覆盖上胸部的更宽视野。背阔肌肌腱损伤有时需要手术治疗,而背阔肌肌腹或孤立的大圆肌损伤则采用非手术治疗[36]。
**踝关节后撞击**
踝关节和足部损伤是女性板球运动员中第二常见的受伤部位,一项针对女性运动员的系统综述报告其患病率在3.7%至23%之间,仅次于肩部损伤[40]。踝关节后撞击被报道为精英板球运动员中第二常见的足踝损伤,仅次于外侧踝韧带损伤[41]。一项研究报告,在既往有踝关节扭伤史的18-25岁快速投球手中,踝关节后撞击综合征(posterior ankle impingement syndrome)的患病率很高(68%)[42]。快速投球手特别容易发生踝关节后撞击,这是因为在“投球跨步”中前脚接触时反复、强力的跖屈,对踝关节后部结构施加显著压力,导致关节囊和骨性撞击。这通常影响投球手臂对侧的脚踝[41]。在强制性跖屈过程中,踝关节后撞击是由于距骨后部(posterior talus)和周围软组织在胫骨后方与跟骨(calcaneus)之间受到压迫所致。
踝关节后撞击的软组织受累通常涉及后关节囊、距腓后韧带(posterior talofibular ligament, PTFL)、后距腓联合韧带(posterior intermalleolar ligament)和胫腓后韧带(posterior tibiofibular ligament)。拇长屈肌(flexor hallucis longus, FHL)肌腱穿过距骨后突内侧和外侧结节之间沟内的骨纤维隧道。FHL狭窄性腱鞘炎(stenosing tenosynovitis)是踝关节后撞击的一种公认表现,经典地描述于反复采用极端跖屈(“足尖站立”)的芭蕾舞者中,但在其他运动人群中较少见[43, 44]。
Stieda突起是一种常见的、通常是偶然的发现,是正常的解剖变异,即距骨后突延长。或者,可能存在一个单独的骨块——距后三角骨(os trigonum),呈三角形,具有明显的前、下、后表面。其前表面和下表面分别与距骨体后部和跟骨上表面形成关节,而后表面则为PTFL和距跟后韧带(posterior talocalcaneal ligaments)提供附着点。X线平片在踝关节侧位片上可能显示Stieda突起或距后三角骨,但仅凭X线片通常难以确认其是否为产生症状的病灶。距后三角骨的大小并不能可靠预测临床症状的存在或严重程度[45]。CT对于评估外侧结节骨折和评估距后三角骨软骨联合的分离或不规则性很有用。MRI是评估踝关节后撞击的首选影像学方式,通常显示胫距后滑膜炎(posterior tibiotalar synovitis)(图10)。相关的软组织异常可能包括完整但增厚的距腓后韧带和/或后距腓联合韧带,以及FHL腱鞘炎,伴有腱鞘积液和周围水肿。解读FHL鞘液体需要谨慎,因为在约17-25%的个体中,FHL鞘正常与踝关节相通[46, 47]。在此背景下,FHL鞘内液体量不成比例地增多,且在距骨后突水平近端突然截断,已被报道为诊断狭窄性FHL腱鞘炎的更可靠的影像学特征[45]。骨性表现可包括胫骨后部向下倾斜、胫骨后部骨髓水肿或距后三角骨-距骨软骨联合处的骨下水肿。
**无症状的影像学发现**
在精英快速投球手中,腰椎MRI筛查显示,尽管没有背痛或临床症状,约50%的运动员存在椎弓峡部应力改变和后部结构骨髓水肿,反映了该人群中已知的与应力相关的影像学发现的背景患病率[27, 50]。在精英运动员中,还报道了与重复旋转负荷相关的腹侧壁肌肉慢性信号改变、肌肉和下肋骨的不对称性肥大,这些变化可能在急性损伤情况之外持续存在,符合适应性或既往损伤相关改变,而非活动性病变[51]。同样,在无症状的精英运动员中,也经常观察到与踝关节后撞击相关的MRI表现,包括距后三角骨或Stieda突起(约60-75%)以及后关节积液或滑膜炎(超过90%),尽管他们持续训练和比赛而无症状[52]。总而言之,这些发现强调了在精英运动员群体中认识无症状影像学异常的背景患病率的重要性,以避免过度解读和不恰当的临床处理。与所有放射学领域一样,影像学发现应结合临床表现和症状相关性进行解释,这一原则在运动放射学中尤为重要。
**结论**
总之,板球运动涉及爆发性、旋转性和不对称性动作的独特组合,对运动员施加了独特的生物力学需求,导致了一种特征性的肌肉骨骼损伤模式,这些损伤得益于细致的放射学评估。认识到诸如腰椎应力损伤、侧拉伤、背阔肌拉伤和踝关节后撞击等模式,能够实现更准确的诊断和量身定制的治疗。通过整合这些放射学见解,临床医生可以更好地支持损伤预防,并优化各级别板球运动员的护理。