前十字韧带损伤有哪些诱发因素?

#以下文字中以“ACL” 替代 “前十字韧带”
本篇幅的内容,基于 2012 年的一篇系统回顾,文章分为两部分,并从中提取出主要的要点,进行图文解释
原文链接 doi: 10.1177/1941738111428281
第一部分:ACL 损伤危险因素:神经肌肉和解剖学
第二部分:ACL 损伤危险因素:激素、基因、认知功能、损伤史和外部因素

引言:

ACL 损伤的危险因素分为内在因素和外在因素。
  • 内在因素包括个体运动员固有的变量,例如性别、荷尔蒙环境、遗传因素、神经肌肉和认知功能、解剖变量(例如膝关节几何形状、下肢排列、体重指数)、以及之前膝盖或下肢受过伤。
  • 外在因素是运动员的外部因素,可能包括活动的水平和类型、比赛场地的类型和环境条件以及所使用的设备。

第一部分:ACL 损伤危险因素:神经肌肉和解剖学

1、神经肌肉

1.1 神经肌肉控制
1.1.1 测量方式:
跳跃着陆任务 Drop jump–landing task (#跌落垂直跳:Drop vertical jump :DVJ
 
1.1.3 参数说明:
  • 与没有 ACL 受伤的人群比,双腿站立跳跃落地时,膝外展角度和节间力矩增大,地面反作用力增大,站立时间缩短。
  • 在跳跃着陆任务的冲击阶段(impact phase 首次触地时),膝关节外翻运动和外翻力矩的增加似乎是女性 ACL 损伤可能性增加的关键预测因素。
1.1.4 延伸阅读:

1.2 核心本体感觉或者核心稳定性
1.2.1 测量方式:
1.2.1.1 APR 和 PPR
  • 相关测量是主动本体感觉重新定位(APR)和被动本体感觉重新定位(PPR)的平均绝对误差
 
1.2.1.2 力量释放后的躯干位移 trunk displacement after force release
  • 突然施力释放测试产生 6 个参数:150 毫秒时的屈曲、伸展和侧屈角位移以及最大位移
1.2.2 参数说明:
  • ACL 受伤的运动员 (n = 6) 的躯干位移比未受伤的运动员更大,但 ACL 受伤的运动员和未受伤的运动员之间主动本体感觉重新定位误差(APR)没有差异
  • 术语“核心稳定性”和“核心本体感觉”在文献中可以互换使用
  • 核心神经肌肉控制的缺陷会导致不稳定的行为,并导致整个动力链受伤的可能性更高。
 

2、解剖学:

解剖学风险因素包括膝关节几何形状和 ACL 体积的各种测量
2.1 髁间间隙宽度指数(NWI:Notch width index)
2.1.1 测量方式:
2.1.2 参数说明:
  • 总体而言,大多数研究发现切迹宽度或 NWI 与 ACL 损伤风险之间存在关系。随着髁间切迹宽度减小,ACL 损伤风险增加
  • ACL 位于股骨髁间切迹处;有研究人员推测,它可能会在特定的膝盖位置和关节运动的极限处撞击凹口
 
2.2 胫骨坡度 (Tibial Slope)
2.2.1 测量方式:
2.2.1.1 胫骨平台后下方坡度
2.2.1.1 内侧胫骨平台凹度
2.2.2 参数说明:
  • 作用在胫骨平台后下方向斜坡上的压缩关节反作用力可以具有作用在胫骨上的向前方向剪切力分量,增加 ACL 的负荷应力
  • 胫骨平台的斜率与膝盖从非负重状态过渡到负重状态时的胫骨前平移有直接关系
  • 胫骨平台后下方倾斜度的增加与胫骨内侧深度的减少相结合,导致 ACL 损伤的风险增加
  • Hashemi 等人进行了一项病例对照研究,利用 MRI 测量胫骨平台近端,发现女性 ACL 损伤病例后下方向的胫骨平台外侧坡度增加,内侧更浅
  • 与未受伤的对照组相比,男性病例的后下方向内侧和外侧胫骨平台坡度增加,内侧胫骨平台深度更浅
2.2.3 延伸阅读:
 
 
2.3 广泛松弛、膝关节松弛和静态对线
Generalized Laxity, Knee Joint Laxity, and Static Alignment
2.3.1 广泛关节松弛:Beighton score
  • (A) 将手掌和前臂放在平坦的表面上,肘部弯曲 90°,如果第五指的掌指关节相对于手背过度伸展超过 90°,视为阳性,记 1 分。
  • (B) 双臂向前伸直,手内旋,若拇指能被动移动触及同侧前臂,则视为阳性记 1 分。
  • (C) 双臂向侧伸,手旋后,肘部伸展超过 10°,视为阳性记 1 分。
  • (D) 站立时,膝盖锁定在膝关节反曲位,如果膝盖伸展超过 10°,则视为阳性记 1 分。
  • (E) 膝盖伸直,双脚并拢,如果患者能够向前弯曲,将双手的整个手掌平放在脚前面的地板上,则视为阳性得分 1 分。
2.3.2 膝关节松弛:KT-1000 胫骨前后 (AP) 平移 AP knee joint laxity (KT-1000)
  • 进行 KT-1000 测试是为了客观评估膝关节弯曲 20 到 30 度之间膝关节前平移的增加量。
  • KT-1000 测试由圣地亚哥的 Dale Daniel 医学博士于 20 世纪 80 年代开发,旨在更好地客观评估 ACL 撕裂的诊断以及 ACL 重建移植物术后的愈合情况。
  • 通过广泛的测试,研究人员能够证明,在 KT-1000 测试中,完整或部分 ACL 撕裂的前向平移增加量小于 3 毫米,
  • 所有 ACL 撕裂的患者如果增加平移量,则前移量增加 3 毫米或与正常的对侧膝关节对比较多
 
2.3.4 参数说明
 
2.3.5 延伸阅读:
 
2.4 体重指数 BMI :Body Mass Index
2.4.1 测量方式:
BMI 值是一种衡量身体胖瘦程度以及健康的指标,它是通过体重公斤数除以身高米数平方计算出来的数字。BMI 值是国际上常用的中立可靠指标,用于比较及分析个人的体重对健康的影响。
2.4.2 参数说明
  • 高于平均体重指数是美国军事学院学员中女性 ACL 损伤的危险因素
 

3、多因素叠加:

  • 切迹宽度减小、体重指数增加和 AP 膝关节松弛值增加的组合导致 ACL 损伤的相对风险是对照组的 21.3 倍,而单独考虑每个因素的相对风险分别为 3.8、2.0 和分别为 2.6。
  • 胫骨平台外侧斜率 (LTS) 每增加 1 度,OR 为 1.17。然而,当胫骨内侧深度减少 1 毫米与 LTS 增加 1 度相结合时,与每个相关的 OR 相乘,得到 3.58 的 OR
  • 强调了这样一个事实:不同的因素可能共同作用,增加男性和女性群体受伤的风险
 

4、第一部分小结

  • 解剖学特征,例如股骨切迹宽度的减小、内侧胫骨平台凹进深度的减小以及胫骨平台后下方向坡度的增加,共同作用增加了 ACL 损伤风险
  • 一些潜在的神经肌肉危险因素值得进一步研究。
  • 核心神经肌肉控制的缺陷会导致不稳定的行为,并导致整个动力链受伤的可能性更高。
  • 多种风险因素很可能联合作用来影响受伤风险
 

第二部分:ACL 损伤危险因素:激素、基因、认知功能、损伤史和外部因素

内在危险因素

1、激素

  • 多项研究的重点是 ACL 损伤的风险是否会随着月经周期的变化而变化,或者随着时间的推移保持不变。我们无法达成共识,因为使用了许多研究设计、月经周期分类方案和分析技术

2、遗传及基因

  • 目前有两项病例对照研究试图评估是否存在非接触性 ACL 撕裂的家族倾向。
    • 第一项研究采用匹配病例对照设计,并使用病史问卷来确定患者主要家庭成员的膝关节韧带损伤情况。 受伤组直系亲属ACL损伤发生率(35%)高于对照组(4%)。
    • 在 Flynn 等人进行的一项匹配病例对照研究中,与没有 ACL 撕裂的对照组相比,ACL 撕裂患者的亲属(一级、二级或三级)发生 ACL 撕裂的可能性是其两倍。
  • 受伤组中基因研究

3、认知功能

  • 一项嵌套病例对照研究基于imPACT认知测试前瞻性地收集数据,以确定随后撕裂 ACL 的运动员和匹配对照之间是否存在基线差异。 ACL 损伤的患者反应时间和处理速度明显变慢。与匹配的对照组相比,ACL 损伤的患者在视觉和语言记忆部分的得分也显着较低,并且总分也较低。
  • 较差的认知表现与认知挑战运动中受伤风险的增加相关。
  • 延伸阅读:

4、既往损伤史

  • 一组对精英足球运动员进行了一项前瞻性研究,与没有 ACL 损伤史的球员相比,有 ACL 重建史的球员新发任何类型膝盖损伤的发生率更高。
  • Orchard 等人发现,对于重建膝关节和对侧膝关节来说,先前的 ACL 重建是随后非接触性 ACL 损伤的重要危险因素。
  • 过去 1年内曾受过 ACL 损伤的患者移植物或对侧 ACL 受伤的可能性是未受伤患者的 11.3 倍。同样,在过去 1年以上发生过 ACL 损伤的患者移植物或对侧 ACL 受伤的可能性是未受伤患者的 4.4 倍。
  • 研究人员还表明,运动员既往脚踝受伤与前十字韧带损伤有关。 与没有踝关节扭伤史的人相比,有 ACL 损伤史的人更有可能发生过同侧踝关节扭伤。

 

外部危险因素

5、天气& 场地

  • Orchard 等人进行了 4 项前瞻性研究,旨在评估天气和比赛运动场表面状况对 ACL 损伤风险以及整体膝关节损伤风险的影响。
    • 前 2 项研究表明,比赛前一个月的高蒸发率(相对风险 = 2.8 和 2.55)以及比赛前一年的低降雨量(相对风险 = 1.93 和 2.87)与澳大利亚橄榄球联盟中 ACL 撕裂率增加有关。
    • 与凉爽天气相比,开放体育场炎热天气中 ACL 损伤的风险更高。
    • 黑麦草体育场与较少的 ACL 损伤有关。
    • 当在多变量模型中分析变量时,ACL 受伤风险随着比赛水平的提高、北方场地、蒸发量增加、赛季早期比赛以及使用百慕大草皮的体育场而增加。

      百慕大草与黑麦草的对比表格:

      对比项目黑麦草百慕大草
      形态一年生或多年生,生长迅速,通过束丛增加密度,无匍匐茎。多年生草种,具有强健的匍匐茎,通过地下茎和地上茎进行繁殖。
      生长环境凉季型草种,最适合在凉爽的天气条件下生长,如春季和秋季。对寒冷冬季有较好耐受性,不适应炎热夏季。热季型草种,最适合在温暖的气候中生长,能忍受高温和干旱条件。
      光照需求对光照要求不如百慕大草高,可在半阴环境中良好生长。需要全日照以达到最佳生长状态。
      冬季表现在冬季仍然可以保持绿色。在冬季会进入休眠状态,草坪变为黄褐色。
      用途因其快速建立和冬季绿色而被广泛用于家庭草坪、临时绿地和作为冬季覆盖作物。由于其耐磨性和快速修复能力,经常用于运动场地、公共场所和商业草坪。
  • Olsen 等人前瞻性地研究了挪威精英手球运动员,以确定木制与合成室内地板是否会影响 ACL 损伤率。女运动员在合成地板上发生 ACL 损伤的风险是女性运动员的 2.35 倍。
 

6、鞋子

一项关于美式足球的研究,鞋钉设计会影响脚和地面之间的扭转阻力,而鞋钉类型会影响 ACL 受伤风险。 (14) 具体来说,在一项前瞻性队列研究中,Lambson 等人表明,某些类型的防滑钉在同一表面上产生显着更高水平的扭转阻力。具有最高抗扭力的防滑钉(边缘防滑钉)在鞋底的外围放置了较长的不规则防滑钉,并在中央放置了许多较小的尖状防滑钉。与其他设计(包括具有更小和更平坦的防滑钉、更少的防滑钉或旋转防滑钉的系统)相比,这种防滑钉设计与各种运动表面上的 ACL 损伤率显着较高相关。

7、第二部分小结:

  • 有几个危险因素与 ACL 损伤有关。当在相似的暴露水平下参加相同的运动时,与男性相比,女性遭受 ACL 损伤的风险更高。
  • 多项研究的重点是 ACL 损伤的风险是否会随着月经周期的变化而变化,或者随着时间的推移保持不变。我们无法达成共识,因为使用了许多研究设计、月经周期分类方案和分析技术。

个人体会:

  • ACL 不应只关注康复,也应熟悉各个因素,去做好提前筛查和预防,我们能干预的核心稳定性、本体感觉、下肢动态稳定性应更加的注重去干预和强化。
  • ACL运动康复中应注重神经可塑性的相关评估和训练
  • 其余的一些文献研究中也提到了,竞技水平、比赛时的激烈程度也会与ACL损伤风险有关
  • 前十字韧带 (ACL) 损伤在参加与旋转、减速和跳跃相关的体育活动中很常见
 

总体延伸阅读: