研究背景 前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament ACL)损伤发病率常年居高不下,为恢复膝关节的动态稳定性,患者常选择接受前交叉韧带重建术(Anterior Cruciate Ligament Reconstruction,ACLR)。现有研究普遍认为,ACLR术后重返运动效果并不理想。大量研究认为,ACLR术后6个月即可重返运动,但不少专家对采用激进康复促使患者过早重返运动提出质疑。有学者从术后恢复的生物学角度认为,重返运动需要12个月甚至更长时间。American Medical Society for Sports Medicine(AMSSM)等六家权威机构认为,仅以术后时间作为重返标准具有较大风险,而采用一组客观的测试指标作为决策依据是较好的选择。测试指标中,等速肌力和反映神经肌肉控制能力的单脚跳测试被广泛采用,但大量使用腘绳肌股四头肌力量比值(Hamstring/Quadriceps,H/Q)以及对称指数(Limb Symmetry Index,LSI)等相对值作参考,至今鲜有研究明确重返运动的具体力量数据。一些学者提出了ACLR后以无损伤腿测试值作为参考依据的LSI作为重返指标存在缺陷。此外,现有研究显示,术后6个月达到上述重返标准而重返竞技运动的患者,在随后2年内仍会发生再损伤。因此,目前术后6个月的重返标准需要被重新审视和评估。目前,国内尚无专门针对前交叉韧带术后重返运动的相关报道。实践中,非运动员重返运动具有较高的自主决策权,但缺少具体的预测指标作为指引;运动员受较多外界因素影响而倾向于被动的过早重返竞技运动,重返后往往面临较大的再损伤隐患。研究目的 1.了解目前国内ACLR后重返运动的现状,探讨影响重返运动的相关人口学因素;2.探究非运动员ACLR后重返竞技运动的诊断预测指标,尝试寻找预测指标的临界值,为实施ACLR的病患提供康复路径和安全重返竞技运动的决策依据;3.运动员重返运动前的膝关节功能评估和2年再损伤随访,验证其重返时机的安全性。研究方法 研究一:从国家体育总局体育医院、北京积水潭医院和上海华山医院三所医疗机构近4年(2012年6月至2016年3月)ACLR病例中选取524名同质病例纳入研究。采集患者病例信息并随访术后1~2年重返运动情况。重返标准为:1)重返体育活动;2)Tegner评分≥5。据此将研究对象分成重返组和未重返组,对所有病例数据的性别、年龄、BMI、手术时机、合并损伤、伤前Tegner评分、KOOS评分和重返运动时间进行描述性统计分析;组间计量数据比较采用独立样本的t检验(或Mann-Whitney检验),等级数据采用卡方检验,P<0.05认为具有统计学意义。研究二:选取华山医院2014年9月至2016年3月接受解剖单束重建术、移植物为自体腘绳肌肌腱的147名男性病例。所有研究对象在术后6个月的前后2周时间内进行六类测试和评估:1)人口学指标:性别、年龄、BMI、手术时机、合并损伤、伤前Tegner评分;2)临床常规检查:关节积液、活动度、稳定性(前抽屉试验、拉赫曼试验、枢轴移位试验、KT-1000);3)移植物MRI影像评估:软骨和移植物愈合成熟度(T2*Mapping);4)等速肌力测试:60°/s、180°/s的膝关节向心伸展和屈曲峰力矩,记录等速峰力矩(Nm),并计算其相对峰力矩(Nm/kg)、H/Q和对称指数(LSI),计算方式为:(患侧腿成绩/健侧腿成绩)×100%;5)下肢运动能力测试:单脚8字跳(Figure 8 hop test)、单脚箱跳(up-down test)、单脚侧向跳(side-hop test)和单脚跳远(single hop for distant)。两侧下肢分别测试两次取平均值,前三项测试记录完成时间(s),单脚跳远记录跳远距离/身高,并分别计算对称指数(LSI)。6)主观评分量表:ACL-RSI和Marx评分量表。重返竞技运动标准:1)重返伤前运动项目;2)Tegner评分达到伤前等级。重返与未重返组组间计量数据比较采用独立样本的t检验(或Mann-Whitney检验),等级数据采用卡方检验,P<0.05认为具有统计学意义。以术后12个月是否重返运动为因变量,对存在差异的指标纳入二分类Logistic回归模型进行多元统计回归分析,计算优势比。Logistic回归结果对预测重返伤前运动水平的预测有意义的变量采用受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线描述各个预测变量的敏感性和特异性,曲线采用SPSS 19.0(IBM)进行绘制,计算曲线下面积(Area Under Curve,AUC)。特异性与敏感性最大的变量取值记作诊断界值。研究三:41名接受ACLR并成功重返竞技运动的运动员(Tegner≥9),记录病例性别、年龄、BMI指数、Tegner评分、运动年限、手术时机。重返运动前进行三类测试:1)临床检查;2)膝关节等速肌力;3)4种单脚跳测试。将术后9个月和12个月被认为是衡量运动员重返运动的关键时间节点,提前重返组:6~8个月;适时重返组:介于9~12个月之间;延时重返组:大于12个月。随后进行2年随访,每半年通过电子邮件、电话和(或)问卷与患者联系,询问是否出现再损伤。再损伤判定标准为:1)发生在训练或比赛期间;2)导致离开练习或比赛7天以上的时间;3)由医生或防护师检查后确认;4)给予了适当治疗;5)造成任何要求运动员离开练习或比赛的情况。将研究对象分成再损伤组和正常组进行回顾性病例对照。两组计数数据比较采用独立样本的t检验(或Mann-Whitney检验),等级数据采用卡方检验,P<0.05认为具有统计学意义。有统计学差异的指标采用受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线描述各个预测变量的敏感性和特异性。曲线采用SPSS 19.0(IBM)进行绘制,计算曲线下面积(Area Under Curve,AUC),并确定其临界值,优势比计算95%置信区间。研究结果1.(1)患者重返体育活动350例(重返率66.8%),其中男255例,女95例,平均年龄29.5±6.8岁,重返体育活动时间11.4±4.6个月。(2)重返组与未重返组在年龄(29.5±6.8,34.0±7.0)、伤前Tegner(6.6±1.2,6.1±1.0)、BMI(23.6±3.2,25.7±3.4)比较存在统计学差异(P<0.05)。(3)重返组与未重返组在KOOS-功能(87.1±10.5;82.3±12.0)、KOOS-疼痛(85.8±10.7;94.1±7.4)和KOOS-症状(76.6±1.2;86.1±1.0)得分存在统计学差异(P<0.05)。2.(1)术后12个月重返竞技运动81例(重返率55.1%)。重返组与未重返组在年龄(27.1±6.6、32.5±7.1)、BMI(25.4±3.1、27.6±3.3)、ACL-RSI评分(68.2±14.5、48.6±21.8)、合并半月板损伤(29.5%、65.7%)存在统计学差异(P<0.05);(2)具有预测重返竞技运动的人口学指标有:伤前Marx水平(OR=1.847,95%可信区间:1.429-2.388,P=0.001)、ACL-RSI心理评分(OR=1.060,95%可信区间:1.033-1.0,P=0.001)、BMI(OR=.803,95%可信区间:.693-.931,P=0.004);具有预测重返竞技运动的等速峰力矩指标有:60°/s屈膝(OR=6.748,95%可信区间:2.260-20.152,P=0.001)、180°/s屈膝(OR=19.308,95%可信区间:4.911-75.914,P=0.001);具有预测重返竞技运动的等速峰力矩LSI指标有:60°/s伸膝(OR=1.061,95%可信区间:1.018-1.105,P=0.004)、180°屈膝(OR=1.084,95%可信区间:1.029-1.142,P=0.003);具有预测重返竞技运动的下肢运动能力测试指标有:单脚箱跳(OR=0.697,95%可信区间:0.610-0.796,P=0.001)、单脚跳远(OR=1.051,95%可信区间:1.023-1.080,P=0.001)。(3)ROC曲线面积:1)等速肌力指标:60°/s屈膝(ROC曲线下面积0.787,敏感性75.30%,特异性74.24%,界值1.4 N·m/kg)、180°/s屈膝、(ROC曲线下面积0.829,敏感性77.77%,特异性83.33%,界值1.1 N·m/kg);2)下肢运动能力指标:单脚箱跳(ROC曲线下面积0.888,敏感性84.84%,特异性90.12%,界值8.4s)、单脚跳远(ROC曲线下面积0.816,敏感性86.41%,特异性62.12%,界值身高79.5%)。3.(1)41例患者平均重返时间9.0±2.9(6-17月),重返竞技运动后2年发生再损伤13人(31.7%);(2)重返时间再伤组(8.4±2.7)与正常组(11.0±2.4)存在统计学差异(P<0.05)。优势比计算(OR=10.35,95%可信区间:5.3—132.5,P=0.01),ROC曲线下面积0.714,敏感性82.14%,特异性69.23%,界值8.5个月。结论1.本研究发现,自体腘绳肌腱重建前交叉韧带后重返体育活动的比率为66.8%,平均重返时间为11.4个月,患者年龄、伤前Tegner评分和BMI指数是影响重返运动的人口学因素;非运动员术后12个月重返竞技运动率55.1%,运动员重返竞技运动2年再损伤率为33.1%。2.对重返竞技运动具有预测价值的人口学指标包括:BMI指数、伤前Tegner评分、伤前Marx评分、ACL-RSI心理评分;术后6个月客观测试指标包括:60°/s和180°/s屈曲峰力矩,60°/s伸展峰力矩LSI和180°/s屈曲峰力矩LSI,以及单脚箱跳和单脚跳远。3.重返竞技运动预测指标的诊断值包括:BMI指数≤26.3、Tegner评分≥7.5、Marx评分≥10.5、ACL-RSI评分≥54.5、60°屈曲峰力矩≥1.4 N·m/kg、180°屈曲峰力矩≥1.1 N·m/kg、60°/s伸展峰力矩LSI≥80.5%、180°/s屈曲峰力矩LSI≥86.5%、单脚箱跳≤8.4s、单脚跳远≥身高79.5%。其中,敏感性较高的有ACL-RSI评分、单脚跳远和单脚箱跳;特异性较高的180°/s屈曲峰力矩LSI和单脚箱跳;特异性和敏感性均较高的是单脚箱跳。4.本研究发现,运动员术后6-8个月重返竞技运动膝关节肌力和下肢运动能力恢复不佳;术后9-11个月重返膝关节肌力和下肢运动能力趋于恢复,仅单脚箱跳表现不佳;术后12个月膝关节肌力和下肢运动能力进一步改善,但部分运动员单脚箱跳成绩仍有不足。5.ACLR后8.5个月重返竞技运动与早于该时间点重返相比,再损伤的发生率会降低10倍。建议重返时间不早于术后8.5个月,应继续康复至术后12个月重返较为安全。