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《運動傷害小教室》舟狀骨疲勞性骨折

Updated: Nov 27, 2021


很久沒有寫這個主題的文章了,剛好最近有教練朋友的籃球選手遇到這個問題,簡單的整理一下目前的一些文獻和概念。疲勞性骨折並不是一個非常常見的運動傷害,但是在運動員身上偶爾還是會看到。疲勞性骨折主要是因為過度使用造成,之前有寫過文章可以參考:骨頭也會累?你聽過疲勞性骨折嗎?。雖說沒有那麼常見,但舟狀骨的疲勞性骨折是下肢中最常見的,今天的主題也是以疲勞性骨折為主,外傷性的舟狀骨骨折不在本篇討論範圍。


簡介 Introduction

Navicular stress fracture 佔所有壓力性骨折的 25%,在足踝部位則是最常發生的壓力性骨折。 這類型的運動傷害主要原因是過度使用(反覆的跳躍、瞬間的方向改變、爆發性地向前推進等等)並且常好發在年輕的男性運動員,特別在短跑與籃球選手中特別常見。治療方式分為手術與非手術治療,及時診斷加上正確的治療其實康復的機率不算低,目前文獻看來這兩種方式最終預後差異不太大,差別只在回場的時間在手術組別中看起來較快,平均的回場時間大概需要半年。


解剖構造

舟狀骨 Navicular 如其名稱一樣,基本上就像是一艘船一樣的構造。它在近端掌側是凹面,在遠端與背側則是凸面。

Navicular 夾在 Cuneiform 與 Talus 之間是屬於中足 Midfoot 的一部分,主要負責力量的傳遞與提供足弓的穩定性(特別是內側足弓)。

圖片取自網路

Navicular 透過許多的韌帶和周邊的結構相接:

  • Cuboideonavicular ligament 和外側的 Cuboid 相連

  • Cuneonavicular ligament 和前側的 Cuneiforms 相連

  • Deltoid ligaments (Tibionavicular ligament) 和後側的 Tibia 相連

  • Spring ligament (Plantar calcaneonavicular) 和後下側的 Calcaneus 相連

另外 Navicular tuberosity 也是脛後肌 Tibialis posterior 的連接點,所以在這個位置也可能產生所謂的撕脱性骨折 Avulsion fracture。


Navicular 的血流支配主要由兩套系統,分別是 Posterior tibial artery 與 Dorsalis pedis,他們分別自 Navicular 的內側與外側支配著血流供應,但中間 1/3 的區域就是相對血流供應較少的部分,也就是所謂的 Avascular Zone,在這個部分的骨折也相對不容易癒合。這也是為什麼 Navicular stress fracture 會被認為是處理上比較棘手的位置的原因。

圖片取自網路

不過後來在大體老師身上的的研究指出其實有約 58.8% 的個案是沒有所謂的 Avascular zone,真正典型的 Avascular zone 只在 11.8% 的個案上有看到。所以血流量是一個風險因子沒錯,但是應該還需要考慮其他的問題。

Figure from Patel, Karan A st al., 2020, ref (2)

生物力學

有些文獻提到在力量的傳導方面,Navicular 會受到第一趾節與第二趾節的壓力,第一趾節的壓力可以由 Talus 共同承擔,但第二趾節的壓力基本上都是由 Navicular 自己承受,加上脛後肌的肌腱附著在 Navicular 的內側緣,這樣的解剖構造導致 Navicular 時常受到凹折的應力,如此一來便更容易在中間血流供應較少的地方產生壓力性骨折。 前面有提到 Navicular 是内側足弓很重要的基石,同時提供了我們在步態週期中的吸震與力量傳遞的功能。當我們的後足 Hindfoot 或是距下關節 Subtalar joint 處於 Everted 的情況時,Talonavicular joint 和 Calcaneocuboid joint 是相對平行的,所以有較好的柔軟度提供吸震,反過來當後足 Hindfoot 或是距下關節 Subtalar joint 處於 Inverted 的情況時,Talonavicular joint 和 Calcaneocuboid joint 間有一個夾角,導致我們的足部是處於 Rigid foot 就是比較硬的狀態,所以可以提供我們往前推進的力量傳遞。

圖片取自網路

風險因子

關於 Navicular stress fracture 的風險因子我們可以從內在與外在因子來進行討論:

  • 內在風險因子:年齡、性別、過去病史、血流供應、生物力學

  • 外在風險因子:運動項目、訓練量、營養、鞋具

內在因子

一般來說,就疲勞性骨折而言停經後的女性是高危險群,主要原因是女性運動三角的關係,關於女性運動三角可以參考:運動相對能量不足 Relative Energy Deficiency in Sports(RED-S)。但是就 Navicular stress fracture 而言反而是年輕男性運動員是高危險群。另外過往有 stress fracture 的病史也高的風險因子。血流供應的不足就如同上面有提到的 Avascular zone,在這個位置容易產生疲勞性骨折。

目前有被提出的一些生物力學風險因子包括:較短的第一趾節與較長的第二趾節、足內收 Metatarsus adductus、距下關節活動度受限、高足弓與足背屈活動度受限。這些生物力學因子主要都是會讓 Navicular 受到更多的壓力,例如足背屈活動度受限與高足弓一個可能造成垂直應力增加,一個會讓整個足部相對少了柔軟度。


外在因子

運動項目的部分就是那些常常用到跳躍、爆發性動作與方向轉變的運動,所以像是籃球、短砲或是羽球等運動都有風險。由於主要是過度使用產生,所以訓練量的監控就很重要:慢慢來比較快?科學化監測訓練量 Acute Chronic Workload Ratio。營養的部分主要會放在 Vit D 的攝取上,因為 Vit D 和骨質的生成有很大的關係,一般正常值希望是 30 ng/mL 以上,低於 20 ng/dL 就是缺乏。


臨床表現與影像診斷

基本上要達成一個病的診斷主要就是靠臨床上的症狀與一些客觀的檢查(影像或抽血報告等等)。就 Navicular stress fracture 而言還是屬於一個影像學的診斷,臨床表現高度懷疑就應該安排影像檢查進行確診。


症狀與臨床表現

其實所有的疲勞性骨折都不是很容易診斷的疾病,通常會是排除其他問題之後才會考慮到的診斷。原因就在於它的症狀通常不是很明顯,而且沒有明確的起始點,常常是漸漸的就開始有疼痛的感覺。患者主要會有足部的疼痛,而這樣的疼痛可能位置感受上不是很明確,通常是在承重時或是動作的起始或是剛開始走路的時候會出現疼痛,但有時候疼痛也可能在晚上發生。除了疼痛以外也可能以痠軟無力來做表現。有時候如果患者自己有注意到,也會說在足部背側會有一個相對明顯的壓痛點,這個點就是所謂的 N spot。

Figure from Patel, Karan A st al., 2020, ref (2)


理學檢查

理學檢查上最主要就是 N spot 的壓痛,另外也可以用一些測試來誘發疼痛,通常他們在踮腳尖或是單腳跳的時候會誘發出同樣的疼痛。在踝關節或是距下關節不一定會見到關節活動度的下降,但如果有通常會是背屈的活動度下降 Limited dorsiflexion。在力量測試和外觀上通常是不會看到有什麼變化。


從上面兩個部分就可以知道其實要發現這個問題不是很容易,因為通常沒有一個明確的受傷狀況,而足踝的位置可能大家也容易忽略,直到這個疼痛真的到很影響到表現才會去做處理。所以這類的疾病往往得到診斷可能是疼痛開始 4-7 個月以後的事情。


影像檢查

影像學的檢查在診斷 Navicular stress fracture 相當重要。關於基本影像檢查概念請看:醫生我需不需要照MRI?常見影像學檢查介紹


X 光

X 光在疲勞性骨折的診斷率本來就偏低,因為除非有明顯的位移不然通常很難看出來。有研究指出透過 CT 確診的 Navicular stress fracture 只有 18% 可以在 X 光上有異常。但是 X 光還是會被作為第一線的檢查,因為可以排除其他可能的問題,速度也較快。


骨掃描 Bone Scan

骨掃描在診斷疲勞性骨折的敏感度很高,但是特意度並不高,同時就算骨掃描有發現也很難說就一定是 Navicular stress fracture。主要原因在於任何的發炎反應可能都會有訊號,而且骨掃描的解析度不好,在足踝部位很難明確判斷是哪個結構有問題。所以目前在可以做 MRI 的情況下就漸漸被取代。但 Bone scan 有個好處是可以鑑別這個疲勞性骨折是近期出現的還是已經存在一段時間,這可能會影響到我們後續的處置。


電腦斷層 CT

電腦斷層是所有影像檢查中最可以看清楚骨骼結構,所以很適合作為手術前的檢查來擬定手術計畫。同時,在追蹤上也扮演很重要的角色,是第一線的檢查方式。大約在 6 週後可以看到早期的一些增生反應,但是真的看到癒合或實質化可能要等 3-4 個月。 CT 無法看到早期骨頭的壓力反應,如一些骨頭水腫的狀況,這個只能靠 MRI 來幫忙。


核磁共振 MRI

因為上述的原因,核磁共振目前還是診斷 Navicular stress fracture 的黃金準則,因為它可以看到早期骨頭受傷的變化,同時對於周遭軟組織的成像力也很好,可以看看是否是周遭軟組織的問題。但缺點就是費用相對昂貴而且需要較長的檢查時間。


診斷分類

Navicular stress fracture 的分類方式基本上是透過 CT 的影像。這樣的分類方式會影響到我們對於治療方式的選擇。基本上就是看骨折的程度來判斷類別:

Figure from Patel, Karan A st al., 2020, ref (2)

Saxena 的分類比較常見應該是 Type 1-3,0.5 好像在其他文獻比較少看到,不過這樣的分類也不無道理。簡單來說就是依照骨折影響的範圍來分類。Type 0.5 是在 CT 中看不到要靠 MRI 來進行震斷,Type 1 就是只影響到背側的表面,Type 2 則是有裂到 Navicular 的中間部位而 Type 3 就是整個範圍的骨折。

Figure from Patel, Karan A st al., 2020, ref (2)

Figure 7 可以看到在 MRI 上有較高的訊號,這可能是骨頭早期的水腫壓力反應。Figure 8 則是額狀面的圖片,可以看到在背側有骨折但還沒延伸到終點。Figure 9 的骨折已經到中點但是還沒有影響到掌側的部分。Figure 10 就很明顯是全範圍的骨折,所以是 Type 3。


治療與復健方式

治療方式可以簡單的分為兩大類,手術治療與非手術治療,這中間的考量點很多,目前也還有一些爭議,詳細的內容可以參考 Ref 的原始文獻。手術與否的考量點有以下:

  • 分類 Classification:Type 0.5 基本上不用開,Type 2/3 會建議開,Type 1 看個人狀況

  • 時間性:一般來說如果有時間壓力的會建議開刀,因為開刀的恢復比較快

  • 個人因素:年輕運動員也會建議開刀,因為時間比較確定

  • 其他:非手術治療失敗當然最後也只能開刀嘗試看看,或是有其他需要一起矯正的問題


非手術治療

過去的研究告訴我們固定加上禁止承重 6 週對於絕大多數沒有脫位的 Navicular stress fracture 都有很高的癒合機率,但是這些研究有些限制,有一些診斷並沒有透過 CT 來確診,所以可能本來就是很輕微的骨頭水腫,另外後續也沒有再用 CT 來追蹤是否癒合。不過也有一些案例是在影像上還是有骨折但是完全沒有症狀也可以正常的活動甚至運動。目前的研究也沒有明確的告訴我們骨折的癒合與否對於後續的影響如何,所以這方面還需要更多的研究來解答。

在關節的活動度方面,有些建議是在前兩個禮拜完全固定,之後換成是類似靴子的護具開始進行關節活動度的訓練,但也有人認爲只要不承重就可以及早進行關節活動。總之,前 6 週禁止承重是目前的共識。至於如何進行保護,目前以靴子類的護具為主流,因為較不會影響到其他的一些治療,也可以防止關節的僵硬。


超音波治療

物理治療有所謂的 3M 也就是 Manual 徒手治療、Modality 儀器治療與 Movement 動作治療。這邊的超音波就是屬於儀器治療的部分,主要用於加速骨頭的癒合。除了超音波以外,雷射、短波或微波都可能有幫助,不過目前還是以超音波的使用較多。這些儀器治療有些都是用在一般的骨折術後卻沒有癒合 Non-union 的狀況,但是因為沒什麼副作用,所以在壓力性骨折上是可以嘗試合併使用。


震波治療

震波也可以算是一種儀器治療,一開始主要是用在肌腱炎或震碎鈣化之類的用途。其實震波目前的機轉很多都還沒有很明確,使用上也是用在骨折未癒合 Non-union,但跟上述理由一樣,因為不太有副作用加上原理上可行,所以也適合作為輔助治療加速恢復。


Vit D 補充

在風險因子中有提到 Vit D 和骨質的生成有關係,所以補充 Vit D 也是一個潛在有效果的治療方式。但同樣證據等級還不是非常強,是因為 Vit D 低落而骨折還是低落是骨折後的結果也還有爭議。但在美國女性海軍上的研究做出連續使用 8 週每天 2000 mg 的鈣質與 800 IU Vit D 的補充可以降低 20% 的疲勞性骨折發生率。同樣的,目前 Vit D 沒有什麼特別的副作用,所以可以當作輔助治療的選項。


副甲狀腺素

間歇性的補充副甲狀腺素可以促進骨質的合成,這個藥物在骨質疏鬆被廣泛使用。但是在疲勞性骨折目前是沒有適應症也就是所謂的 Off-label use。之前有在動物實驗上看到可能會引發 Osteosarcoma 骨肉瘤,但是後來在人體上是沒有看到這樣的狀況。所以對於一些比較複雜或是無法癒合的患者,間歇性補充副甲狀腺素也是一個可行的方式。


手術治療

手術治療就不是 Dr. M 的專業了,所以就簡單地帶過。基本上手術就是透過打釘子進行固定,給予骨頭一個穩定的支架生長。除了固定以外也會使用一些像是患者自體的 Bone marrow aspirate concentrate BMAC 等富含生長因子的物質加速骨頭的癒合與生長。手術中若有發現其他問題也應該一起解決,例如腳踝的 Anterior impingement 等等。

手術後會建議用 CT 進行追蹤,可以在術後 6 週與 10 週追蹤一次看看癒合狀況,以決定是否可以開始負重或是進行日常生活的活動。一般來說如果看到骨頭已經癒合了就可以正常生活。


最重要的一點,不管有沒有要手術,一開始都會建議要禁止承重 6 週(當然如果症狀很輕微,影像也很輕微那有討論空間),因為過往的研究大都表明過早開始承重的預後是比較差的。但關節的活動度可以早一點開始進行這倒是無所謂。


復健方式

其實復健方式很多種,只要把握好基本的原則即可:EO4又受傷了!運動傷害的一般復健原則。簡單的舉例,在一開始的六週禁止承重,但是要盡可能地維持正常的關節活動角度與下肢肌力,所以股四頭肌做 Leg extension 訓練不會影響到腳踝就可以繼續做,也可以考慮以血流限制訓練 BFR 來進行小腿肌力的訓練。前期會著重在疼痛的控制與消腫還有像是神經肌肉控制等等。等到可以承重之後就可以開始漸進性的負重,一開始可以透過像是腳踏車這樣低衝擊性運動慢慢進展到滑步機或慢跑等等。確定癒合或是真的完全沒有症狀後就可以加入一些跳躍與轉向等更具運動專項性的訓練。


預後

只要有即時的診斷與正確的治療,Navicular stress fracture 的預後其實還不錯,超過 80-90% 的患者都可以回到正常生活。和預後最有關的還是一開始受傷的嚴重度,所以如果有一些脫位狀況 Displaced 也會比較容易產生沒有癒合 Non-union 的情形,有研究指出最高可以有 20% 的為癒合情況出現。

一般來說,手術的回場時間會比非手術快約 1 個月左右的時間,所以手術後大概 4-5 個月可以回場,非手術大概是 5-6 個月的時間。但如果沒有特別的需求,一般還是會建議抓半年來當一個基準點。當然這個數值不是絕對,主要還是要從患者的症狀與影像上是否有癒合來當作標準。

至於長期追蹤(10 年)的結果上並沒有發現手術與非手術有差異,所以最終結果都差不多,但手術的組別比較容易產生 N spot 的壓痛點,不過儘管有這個壓痛點,大部分的個案還是可以恢復正常生活。


總結

簡單的整理 Navicular stress fracture 的資訊給大家,希望對大家有幫助。舟狀骨疲勞性骨折是下肢最常見的疲勞性骨折,好發在從事反覆跳躍、爆發性、方向轉變多的年輕男性運動員。主要的原因是過度使用,但是還有其他風險因子需要注意。診斷上,理學檢查和症狀最明確的就是 N spot 壓痛點。影像方面, MRI 是黃金診斷標準但 CT 可以做分級與病程的追蹤。治療上不論手術與非手術只要及早診斷正確治療都有不錯的預後,大約 80-90% 的人都可以恢復原本的生活。治療上最重要的是前 6 週要禁止負重,後面就根據個案特性的不同機動調整。平均回場時間大概是 6 個月內,手術治療大概會快 1 個月但是長遠來看兩者間沒有太大的差異。


Dr. M 我們下次見!


References

  1. Shakked, R.J., Walters, E.E. & O’Malley, M.J. Tarsal navicular stress fractures. Curr Rev Musculoskelet Med10, 122–130 (2017). https://doi.org/10.1007/s12178-017-9392-9

  2. Patel, Karan A. MD; Christopher, Zachary K. MD; Drakos, Mark C. MD; O'Malley, Martin J. MD Navicular Stress Fractures, Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons: November 19, 2020

  3. Torg JS, Moyer J, Gaughan JP, Boden BP. Management of Tarsal Navicular Stress Fractures: Conservative Versus Surgical Treatment: A Meta-Analysis. The American Journal of Sports Medicine. 2010;38(5):1048-1053.

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  6. Amol Saxena, Shontal A. Behan, Dallas L. Valerio, Dominick L. Frosch, Navicular Stress Fracture Outcomes in Athletes: Analysis of 62 Injuries, The Journal of Foot and Ankle Surgery, Volume 56, Issue 5, 2017, Pages 943-948,

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