预防前交叉韧带损伤运动如何塑造膝关节运动

导言

前十字韧带（ACL）损伤是运动员的一大隐患，而以运动为基础的损伤预防计划（IPPs）旨在通过改变膝关节运动模式（如增加膝关节屈曲和减少膝关节外翻）来降低这一风险。这些计划通常包括混合神经肌肉训练内容，如负重训练和核心稳定性训练。以往的研究表明，多组分 IPP 在改变膝关节运动模式和进一步降低前交叉韧带损伤风险方面的效果并不一致。由于同时分析多种干预措施的局限性，传统的荟萃分析很难评估 IPP 不同组成部分的比较效果。为了解决这个问题，作者使用贝叶斯网络荟萃分析（NMA）来评估和排序各种 IPP 对垂直跳跃和切入运动中膝关节运动模式的影响，这两种运动都是前交叉韧带损伤风险的常见测试。这项研究旨在阐明 IPP 的哪些特定组成部分对改变膝关节运动最有效，从而为优化前交叉韧带损伤预防策略提供新的见解。

方法

本研究遵循了 PRISMA 2020 系统综述和荟萃分析指南。该研究旨在评估以运动为基础的干预措施，这些措施旨在通过改变膝关节运动模式来降低前十字韧带损伤的风险，重点是运动时膝关节外翻和屈曲。研究是根据 PICOS 框架筛选出来的，其中包括参加常规体育训练且没有下肢损伤的体力活动运动员。干预措施是旨在预防前交叉韧带损伤的运动项目，而对照组则由按照常规训练程序进行训练的运动员组成。

资格标准

针对前交叉韧带损伤预防的运动干预研究。这项研究的参与者都是运动员，他们使用运动分析系统对膝关节屈曲和外翻的生物力学测量进行评估，例如落体垂直跳跃（DVJ）、单落体垂直跳跃（SDVJ）和侧步切入（SSC）测试。

研究选择与数据收集

在筛选重复文章和评估全文后，使用预先设计的表格提取数据，其中包括样本大小、干预措施的具体内容和生物力学结果等详细信息。作者对缺失数据进行了跟进。偏倚风险高、数据不足或缺乏对照组的研究被排除在外。

偏见风险与证据的确定性

使用 Cochrane 工具评估了偏倚风险（ROB），并通过 GRADE 网络荟萃分析（NMA）方法评估了证据的确定性。作者使用 TIDieR 和 CERT 检查表对报告质量进行了评估。

数据分析

使用随机效应模型进行配对荟萃分析，计算膝关节屈曲和外翻角度的平均差（MDs）。通过贝叶斯网络荟萃分析，结合直接和间接证据，对不同的 IPP 进行了比较。采用累积排名曲线下表面值（SUCRA）对运动干预的潜在有效性进行了评估。 SUCRA 值越高，说明干预效果越好，而 SUCRA 值越低，说明干预效果越差。使用节点分割技术评估网络内的一致性，P 值阈值为 0.05，表示观察到的一致性是否可归因于偶然或随机变异。

对跳跃和切割测试进行了单独分析，以考虑特定运动的差异。进行了敏感性分析，包括排除小样本研究，并重点关注使用三维运动分析系统的研究。漏斗图用于评估发表偏倚。

成果

在初步确定的 891 份记录中，有 22 项随机对照试验 (RCT) 符合纳入标准。这些试验研究了 878 名参与者，评估了 12 种不同的运动预防计划 (IPP)。参与者是从事各种运动的运动员，包括足球、篮球、排球和体操。干预时间从 1 周到 10 周不等，训练频率为每周 2-5 次。

干预措施

IPP 包括神经肌肉训练、核心稳定性练习、负重训练、自我视觉和专家视觉反馈、外部和内部注意力集中、敏捷性训练以及其他特定运动损伤预防计划。

预防前交叉韧带损伤 — 来自 Wang 等人，《骨科与运动理疗杂志》（2024 年）

偏差风险和报告质量

虽然所有 22 项研究都提供了充分的随机化细节，但大多数研究都没有对参与者或工作人员进行盲法操作。报告质量高（TIDieR 检查表：20 项研究中报告的项目≥9/12）。 CERT 得分从 9 分到 14/16 分不等，但非运动安排和控制策略的报告不足。

主要调查结果

跳跃测试

与对照组相比，外部注意力集中指令（MD=26，CrI=7.5 至 44）和内部注意力集中指令（MD=19，CrI=0.19 至 37）显著改善了膝关节屈曲。核心稳定性训练大大减少了膝外翻（MD=-4.40，CrI=-7.7 到-1.1）。其他 IPP 没有显示出明显的统计学效果。

切割测试

所有干预措施都不会对切割运动中的膝关节屈曲或膝关节外翻产生明显影响。

干预措施排名（SUCRA）

膝关节屈伸（跳跃）：外部注意力集中指令最高（SUCRA=0.94），其次是内部注意力集中指令（SUCRA=0.81）。
膝外翻（跳跃）：核心稳定性训练最为有效（SUCRA=0.96）。
切割测试：内部注意力集中（SUCRA=0.66）可改善膝关节屈曲，而核心稳定性训练（SUCRA=0.88）在减少膝关节外翻方面的作用最大。

异质性和偏差

未发现严重的异质性或发表偏差。在跳跃测试中，排名最高的干预措施的证据确定性为中等，但由于存在偏倚和间接性风险而被降级。

敏感性分析

跳跃测试的结果是一致的，但切割测试的结果并不显著。

证据的确定性

以运动为基础的预防计划，尤其是那些结合了外部注意力指导、内部注意力集中和核心稳定性训练的计划，能有效改善跳跃测试中的膝关节力学（膝关节屈曲和外翻）。然而，这些干预措施对削减测试的效果较差。报告质量较高，但往往缺乏盲法和控制策略的细节。在跳跃测试中，顶级干预措施的证据确定性为中等。

问题与思考

单脚跳测试、双脚跳测试和切割动作通常用于评估前交叉韧带损伤风险。这项研究采用了一种机械论方法，重点研究特定结构上的过度力量如何导致损伤，但这可能会过度简化运动表现中涉及的复杂互动。受伤受到各种因素的影响，人们对生物-心理-社会和环境因素的影响越来越感兴趣。重要的是要质疑还有哪些因素可能会导致受伤，这可能有助于解释前交叉韧带预防计划效果不一致的结论。训练频率和训练量的变化进一步加剧了这些不一致性。

在讨论这些干预措施时，出现了几个有趣的发现。事实证明，在跳跃测试中，强调外部和内部注意力集中的指令能显著增加膝关节的屈曲度。然而，外部关注往往取决于反馈，这就提出了一个问题，即在受控环境中的这种改进是否会转化为实际的运动表现。虽然外部聚焦被认为可以增强运动控制能力，但要确定这些益处是否会转移到现实生活中的运动任务中，还具有挑战性。

本研究中的所有干预措施都无法改变侧步切割测试中的膝关节屈曲或外翻。研究人员假设，这是因为侧步和切割动作涉及多向力和方向的快速变化，使得这些任务更加复杂，受标准干预措施的影响较小。这表明，有必要进行运动控制练习，并通过反馈加以强化，这些练习应具有高度针对性，并侧重于动作本身的质量。切割测试结果不理想的另一个可能原因是，在这些任务中，参与者将成绩放在了关节安全之上，这可能会增加膝关节的机械应力。

跟我说说书呆子的事

让我们深入了解本研究中使用的 NMA、贝叶斯框架和 SUCRA。

在本研究中，网络荟萃分析（NMA）是一种强大的工具，可用于比较多种前交叉韧带预防计划，即使不存在所有干预措施之间的正面比较。与传统的荟萃分析不同，NMA 结合了直接证据（例如，方案 A 与方案 B 的对比），并在此基础上对方案 B 进行了分析。计划 B）和间接证据（如计划 A 与计划 B 的对比）。程序 C，然后程序 C vs. 程序 C 计划 B）创建干预 "网络"。这样，作者就能评估各种计划（如核心稳定性练习和以注意力为基础的运动控制训练）在不同任务中的相互影响。

该研究在 NMA 中采用了贝叶斯框架，该框架超越了传统的频数法，纳入了先验知识，并为每种干预措施的有效性生成了概率。贝叶斯分析法提供可信区间（类似于置信区间），考虑结果的可变性和不确定性。这使得研究结果更适用于现实世界的环境，因为它们反映的是一系列可能的结果，而不是一个单一的估计点。

SUCRA 表（累积排名下的表面积）将 NMA 结果又向前推进了一步，它以 0-100% 的比例来量化每项干预措施的有效性。 SUCRA 得分越高，表明最有效干预的可能性越大。在这项研究中，核心稳定性练习等干预措施在减少跳跃测试中的膝外翻方面得分较高，而侧步切削任务得分较低，这反映出这些干预措施在通过现有计划改善膝外翻方面存在阻力。

带回的信息

这项研究凸显了前交叉韧带损伤预防的复杂性，以及采取细致入微的循证方法的必要性。在单腿和双腿跳跃测试等受控任务中，核心稳定性练习和注意力集中策略等预防计划可以改善膝关节外翻和屈曲的生物力学。然而，这些干预措施在改善侧向切削等更复杂任务的运动模式方面效果有限，因为在这些任务中，对性能的要求可能超过对关节安全的考虑。

对于临床医生来说，这就强调了根据运动员运动的具体要求制定干预措施的重要性。练习应仿照运动员在比赛中面临的多向、高风险动作，以确保承上启下。此外，还应注意整合外部焦点提示和反馈，因为这些策略有望改善运动控制。整合外部焦点，即引导运动员关注外部提示，可以通过使用锥形筒、棍棒或其他设备来引导运动。例如，在从箱子上单脚跳下时，在着陆区附近放置一个锥形筒并进行指导： "着陆时，膝盖应轻触锥体底边"。这种外部重点可促进膝关节的正确对齐，有助于防止膝外翻。

最后，虽然生物力学的改进至关重要，但前十字韧带损伤的预防不能仅仅依靠力学。物理治疗师应采用生态学整体方法，认识到实际表现和受伤风险受到生物力学、心理和环境因素的综合影响。