下肢功能測試在評估前十字韌帶重建術后安全返回賽場中的應用

楊濤

下肢功能測試在評估前十字韌帶重建術后安全返回賽場中的應用

楊濤

下肢功能測試（單腳跳遠、單腳側向跳、單腳箱跳和單腳8字跳）可較好評估前十字韌帶功能不良，但目前相關應用研究較少。本研究對15名接受前十字韌帶重建術重返賽場的女子運動員，平均年齡（22.3±3.5）歲，重返時間為術后9～12個月依次完成KOOS量表、等速肌力測試和下肢功能測試，采用配對T檢驗比較手術腿與健側腿的下肢功能測試和等速肌力成績的差異。采用皮爾遜積差相關系數(shù)檢驗全部測試結果的相關性。結果發(fā)現(xiàn)，單腳跳遠成績患側腿明顯低于健側腿，箱跳成績患側腿低于健側腿，8字跳和側向跳成績兩側無差異；60°/s伸展、180°/s屈曲峰力矩患側腿與健側腿存在差異；單腿跳遠成績與60°/s伸展峰力矩具有相關性（r=0.605），箱跳成績與180°/s屈曲峰力矩具有相關性（r=0.560）。表明ACLR術后9～12個月重返賽場的女子運動員仍普遍存在股四頭肌力量和腘繩肌力量耐力對稱性不良，應避免全力的制動和起跳落地動作；運動員重返賽前應該通過膝關節(jié)等速肌力和下肢功能測試完整了解膝關節(jié)功能的恢復情況；而KOOS評分量表用于運動員ACLR術后重返賽場決策敏感度不佳。

前十字韌帶重建術；下肢功能測試；膝關節(jié)等速肌力；KOOS量表；重返賽場

前十字韌帶（ACL）損傷是目前最常見的運動傷病之一。運動員和反復的膝關節(jié)不穩(wěn)的普通患者都傾向于接受重建手術（ACLR）。Ardern等采用META分析發(fā)現(xiàn)，ACLR后，63%的患者回到了受傷前的運動水平，僅有44%可以重返賽場[1]。重返賽后手術膝關節(jié)二次損傷率約為6%～13%，對側膝關節(jié)損傷率為2%～6%[2]。因此，安全重返賽場的評價標準是近年來研究的焦點。

研究文獻發(fā)現(xiàn)，接受ACLR后的運動員重返運動的標準為雙側下肢的對稱指數(shù)LSI（Lower Bodysymmetry Index）＞90%， 涉及的測試包括：（1）股四頭肌和腘繩肌在 60°/s，180°/s和 300°/s的等速肌力測試值；（2）下肢功能測試中的各種單腳跳[3]。

膝關節(jié)等速肌力被認為是ACL重返運動效度最高的評價指標被廣泛采用，但僅能反映單關節(jié)肌力，與實際運動能力存在差距。單腳跳（single-leg hop for distance）是目前常用的神經(jīng)肌肉控制評價指標，可以反映下肢力量、爆發(fā)和姿勢穩(wěn)定性的整體水平，已被國際膝關節(jié)文獻文員會（IKDC）納入膝關節(jié)評估方案[4]。但僅用單腳跳測試的敏感度僅能達到42%，Itoh等將8字單腳跳（figure 8 hop test)、單腳箱跳（up-donw test)、單 腳 側向跳 （side-to-side hop test)和單腳跳遠 （single hop for distance)4個測試整合為一個測試組，對ACL功能不良的患者進行評估，由于其分別代表了膝關節(jié)運動中所需要的4種能力，所以將這一組測試命名為下肢功能測試，對ACL損傷預測敏感度提高至82%[5]。此外，主觀問卷也是一直醫(yī)生廣泛采用的膝關節(jié)功能評估工具，ACLR后常用的是KOOS量表。

目前國內(nèi)運動員重返運動前通常僅采用膝關節(jié)等速肌力和KOOS量表的結果作為決策的參考依據(jù)，而對于下肢功能測試則較少涉及。本研究對接受ACLR運動員重返運動前同時進行上述3種測試評估，為其提供更為詳細的決策依據(jù)，并探討下肢功能測試與膝關節(jié)等速肌力和KOOS量表之間的關系，明確下肢功能測試在十字韌帶重建術后安全重返運動評估中的作用。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

從國家體育總局體育醫(yī)院2013—2015年電子病歷中235名ACLR患者作為數(shù)據(jù)庫。錄入標準為：（1）女子職業(yè)運動員；（2）單側腿 ACL損傷，未合并其他嚴重損傷；（3）進行系統(tǒng)康復，準備重返專項運動；（4）從事項目中包含跳躍、扭轉和急速切步等動作。共15名運動員納入研究，基本信息見表 1。

表1 研究對象的基本信息TableI Basic Information of the Subjects

1.2 康復方案

研究對象接受統(tǒng)一的康復方案（表2）。急性期以控制腫脹和恢復關節(jié)活動為主，采用等長肌力練習；術后2～3周開始逐漸負重，開始進行功率自行車練習；8周以后開始特定關節(jié)角度的膝關節(jié)伸展練習；12～16周開始慢跑逐漸過渡到全速跑；16周以后開始進行靈敏訓練和增強式訓練；術后6個月開始逐漸返回專項訓練。

表2 標準康復流程TableII Standard Recovery Process

1.3 研究方法

跟蹤所有研究對象的康復進程，記錄每名運動員重返訓練賽的具體時間。隊醫(yī)在運動員準備重返運動前1周內(nèi)進行測試，測試前3 d告知受試者測試內(nèi)容，測試由相同測試人員完成。測試內(nèi)容包括：填寫KOOS量表、膝關節(jié)等速肌力測試（60°/s反映最大力量和180°/s反映力量耐力）、下肢功能測試（單腳跳遠、單腳側向跳、單腳箱跳、單腳8字跳）。

1.3.1 填寫KOOS量表

所有研究對象填寫標準的KOOS量表(1998)。問卷包括5個方面的評分：疼痛（9項），癥狀（7項），日?；顒樱?7項），運動和娛樂功能（5項）和膝關節(jié)相關生活質(zhì)量（4項），每個問題分成0～4五個等級，每個分量表單獨換算成百分制評分，每個方面的得分匯總轉化為標準分，總分0～100。0分代表膝關節(jié)問題非常嚴重，100代表膝關節(jié)沒有任何問題，要求10 min內(nèi)完成填寫[6]。

1.3.2 膝關節(jié)等速肌力測試

等速肌力采用Biodex SystemⅢ對雙側下肢膝關節(jié)進行向心肌力測試。測試前，先對肢體重量產(chǎn)生的力矩進行排除，并進行3次練習，熟悉動作。動作幅度設置為從屈膝90°至充分伸膝的位置，角速度設為60°/s和180°/s分別做5次和10次最大向心伸展和屈曲，不同速度測試組間休息3 min。首先進行健側腿測試，測試兩次，記錄相對峰力矩值（最大峰力矩/體重）值，計算LSI。

1.3.3 下肢功能測試

測試前進行10 min動態(tài)拉伸，然后做一次預測試后進行正式測試。所有受試者在木質(zhì)地板上（手球場）依次完成：單腳跳遠、單腳側向跳、單腳箱跳和單腳8字跳測試（見圖1）。首先做健側腿測試，然后做手術腿測試，測試時允許擺動雙臂，測試中采用相同的提示語。單腳跳遠：為支撐腿起跳，相同腿落地，努力完成最大距離位移（精確到0.1 cm），要求每次測試支撐腳落地保持穩(wěn)定2 s為有效測試；單腳側向跳：在兩條相距30 cm的邊線盡快完成10次橫向單腳跳（精確到0.01 s），記錄時間；單腳箱跳：在30 cm高的跳箱上盡快完成10次單腳的跳上跳下 （精確到0.01 s）；8字跳為在1 m寬、5 m長的場地上將7個圓錐擺成“8”字形，受試者盡快用單腳跳完成繞圈（精確到0.01 s）。兩側下肢分別測試兩次，記錄測試結果并取平均值。對每種測試進行（LSI）計算，公式為（手術腿成績/健側腿成績）×100%[7]。

圖1 下肢功能測試Figure1 Lower Extremity Function Test

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有變量采用均數(shù)±標準差來表示，所有數(shù)據(jù)采用SPSS20.0進行處理。采用非參數(shù)檢驗比較組間LSI數(shù)據(jù)（百分比）的差異；采用皮爾遜積差相關系數(shù)檢驗下肢功能測試結果與膝關節(jié)等速肌力測試結果和KOOS量表結果的相關性。

2 結果

2.1 KOOS量表評分

受試者完成KOOS問卷的平均分數(shù)為90.1（78～100），其中，疼痛的平均分 90.6（82～100），癥狀得分 85.5（78～100），日?；顒拥梅?95.6（88～100），體育活動得分 92.5（88～100），生活質(zhì)量 89.5（79～100）（見表 3）。

表3 所有研究對象KOOS量表評分結果TableIII KOOS Scoring Results of All the Subjects

2.2 膝關節(jié)等速肌力測試

表4表明，膝關節(jié)伸展力矩在60°/s患側腿（2.82±0.48）明顯低于健側腿（3.37±0.66）（P＜0.01），而在 180°/s患側腿（1.48±0.27）與健側腿（1.51±0.36）無差異；膝關節(jié)屈曲力矩在 180°/s患側腿（1.07±0.27）低于健側腿（1.25±0.26）（P＜0.05），而在 60°/s患側腿（2.26±0.80）與健側腿（2.58±0.83）無差異。 對稱指數(shù)（LSI）的平均值為：60°/s伸展 87%（76%～110%），60°/s屈曲 93%（93%～110%），180°/s伸展 99%（91%～107%），180°/s屈曲 91%（64%～114%）。

表4 膝關節(jié)等速肌力測試患側腿和健側腿相對峰力矩的比較TableIV Comparison betweentheRelativePeak Torque of the Isokinetic Strength Test of the Leg That received the Surgery and That of the Other One

2.3 下肢功能測試結果

表5表明，單腳跳遠測試成績患側腿（159.77±12.02）明顯低于健側腿（169.77±9.17）（P＜0.01），單腳箱跳成績患側腿 （9.27±1.13）低于健側腿 （9.72±1.08）（P＜0.05），單腳側向跳和單腳8字跳兩側則無差異。對稱指數(shù)（LSI）的平均值為：單腳跳遠89%（85%～93%），單腳側向跳102%（97%～107%），單腳箱跳107%（90%～124%），單腳 8字跳 105%（96%～114）。

表5 下肢功能測試患側腿和健側腿的比較TableV Comparison between the Operation-received Leg and the Other One in Lower Extremity Function Test

2.4 3種評估測試結果的相關性

表6顯示，單腳跳遠成績與膝關節(jié)60°/s伸展力矩具有相關性（r=0.605，P=0.040）,箱跳成績與膝關節(jié) 180°/s屈曲力矩具有相關性（r=-0.560，P=0.026）。4種跳躍測試與KOOS總分均無相關性。

3 分析討論

對稱指數(shù)（LSI）是判斷雙側下肢是否存在傷病風險的有效指標[8,9]。Myer等和Thoméé et al認為，可以安全返回運動的安全閾值是各種單腳跳LSI不低于90%[10，11]。對于重返賽場的運動員，LSI越接近100%潛在的風險就越低。下肢功能測試可反映整體下肢的運動技能和運動表現(xiàn)（performance），單腳跳遠代表下肢爆發(fā)力，單腳側向跳代表切步和扭轉動作，單腳箱跳代表下肢的反應力量（離心力量）和膝關節(jié)動態(tài)穩(wěn)定性，8字跳代表旋轉動作的力量[12]。本研究中，全部4項單腳跳LSI指數(shù)均高于90%人數(shù)僅有7人（46%）。 其中單腳跳（P＜0.01）和箱跳（P＜0.05）對稱性存在不足；側向跳和8字跳對稱性則無明顯差異。這提示膝關節(jié)的絕對力量、反應力量（離心力量）和動態(tài)穩(wěn)定性存在對稱性不佳，切步和旋轉力量對稱性尚可，上述結果顯示運動員做全力的減速制動和起跳落地等高度依賴離心力量動作時的損傷風險較高，而切步變向和橫向移動時則風險較低。對于手球和曲棍球項目來說，運動員需要在比賽中反復完成高強度的落地、變向、減速和制動等加大ACL負荷的動作。因此，建議運動員重返賽前和重返賽場后都應該定期進行下肢功能測試，及時發(fā)現(xiàn)下肢肌力和下肢運動技能中存在的不對稱，降低二次損傷發(fā)生率。

表6 下肢功能對稱指數(shù)與膝關節(jié)等速肌力測試和KOOS總分的相關系數(shù)（r）TableVI Correlation Coefficient of the Symmetry Indexes of Lower Extremity Function,Knee Isokinetic Strength Test and KOOS Total Scores(r)

盡管膝關節(jié)等速肌力測試僅反映單關節(jié)的肌力情況，與運動實踐存在較大差異，但股四頭肌肌力對手術后膝關節(jié)功能的影響已經(jīng)被充分證實，該測試已成為ACLR后了解膝關節(jié)功能恢復狀況的首選方法。 通常，60°/s（低速）力矩值代表最大力量，180°/s（中速）力矩值代表力量耐力 （這是由力-速度曲線規(guī)律決定的，最大力量一定需要在低速下才能測得，而相對速度較快重復次數(shù)較多的測試則反映了力量耐力），伸展代表過股四頭肌力量，屈曲代表腘繩肌力量。本研究中，4種測試結果LSI均達到90%比例為46%。其中，伸展力矩在60°/s（LSI87%）患側腿明顯低于健側腿（P＜0.01），提示股四頭肌的絕對力量存在對稱性不佳；屈曲力矩在 180°/s（LSI91%）患側腿低于健側腿（P＜0.05），提示腘繩肌的力量耐力存在對稱性不佳。作為膝關節(jié)力量產(chǎn)生和控制的主要肌群，股四頭肌薄弱會影響專項動作的完成。近年來的康復方案傾向于早期負重、盡早恢復活動度和力量，以及增加神經(jīng)肌肉訓練[13,14,15]。盡管如此，本研究中股四頭肌力量薄弱和雙側不對稱的現(xiàn)象仍較普遍，這可能與接受ACLR的運動員存在康復后期力量訓練發(fā)展目標不明確、訓練負荷不恰當?shù)痊F(xiàn)象，從而導致長期不能提升患側腿股四頭肌最大力量而僅發(fā)展了力量耐力，同時對腘繩肌的力量耐力重視不夠。Kuenze C等認為患側腿60°/s的相對峰力矩應大于3.0 Nm/kg才符合安全重返賽場的條件[16]，本研究中僅有4名（26%）運動員達到該標準。

KOOS的全稱是膝關節(jié)損傷與骨性關節(jié)炎評分（Knee Injury and Osteoarthritis OutcomeScore）， 是以病人主觀感受來評價運動損傷情況的工具。Englund模型是常被采用的通過KOOS量表評分鑒別膝關節(jié)異常的標準：疼痛≤86.1、癥狀≤85.7、日常生活≤86.8、運動娛樂≤85.0、生活質(zhì)量≤87.5，如果生活質(zhì)量≤87.5，同時有兩項或更多的其他指標異常，即認為膝關節(jié)功能存在不足[17]。本研究中，KOOS評分均高于該標準。提示KOOS量表作為常規(guī)評價膝關節(jié)功能方法，用于判斷膝關節(jié)運動功能失常時，匹配度和敏感度并不佳，尤其與專項運動表現(xiàn)的相關性較低，這與Yumi Nomura的研究結論一致[18]。但作為膝關節(jié)主觀感受評價方法，KOOS量表可用于運動員對比賽和訓練適應程度的評估。

測試指標相關性方面，下肢功能測試中的單腳跳遠與 60°/s伸展峰力矩具有較高相關（r=0.605），這與之前的文獻報道一致[19-21]。箱跳與180°/s屈曲峰力矩具有相關性（r=0.560），可能與運動員完成箱跳測試時腘繩肌參與程度較高有關。建議單腳跳遠和箱跳可嘗試用于股四頭肌力量和腘繩肌力量耐力的鑒別，但其敏感程度仍需要進一步驗證。側向跳和8字跳與膝關節(jié)等速肌力測試均無相關，這與側向移動和旋轉力量無法用等速肌力測試直接評估有關。下肢功能測試與KOOS量表總分均無相關性。

目前，大部分研究中將ACLR重返運動的時間標準確定為時間不少術后6個月，而本研究中的重返時間均在9～12個月，但測試結果說明不少運動員膝關節(jié)功能仍未達到重返標準。這提示存在兩種可能：一是運動員安全重返賽場的時間應該在術后12個月；二是術后的康復可能仍存在不足。

本研究首次采用3種方法對高水平運動員ACLR后重返賽場的膝關節(jié)功能進行評價，尤其是下肢功能測試的數(shù)據(jù)可為重返賽場的運動員日常評估損傷風險和康復體能訓練提供參考范例。不足之處有：一，樣本量較少，且均為女性，一定程度上影響了實驗結果的信度；二，僅為橫斷面研究，今后應繼續(xù)開展縱向跟蹤研究對相關結果進行驗證。

4 結論

4.1ACLR術后9～12個月重返賽場的女子運動員仍普遍存在股四頭肌力量和腘繩肌力量耐力對稱性不良，應避免全力的制動和起跳落地動作。

4.2運動員重返賽前應該通過膝關節(jié)等速肌力和下肢功能測試完整了解膝關節(jié)功能的恢復情況。

4.3KOOS評分量表用于運動員ACLR術后重返賽場決策敏感度不佳。

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Application of Lower Extremity Functional Test to the Evaluation of the Safety in Returning to Competition after ACLR

YANG Tao
(Shanghai sports institute,Shanghai 200237,China)

Lower extremity functional tests（single-leg long jump,single-leg box jump,single-leg lateral jump and single-leg figure 8 jump）are recognized as an effective way to evaluate anterior cruciate ligament （ACL）dysfunction.However,there are few related researches in this regard.15 professional female athletes(average age 22.3±3.5),who had

ACL and returned to competition for 9-12 months after the operation,passed the tests of KOOS scoring scale,isokinetic muscle strength and lower extremity function.Paired sample T test was applied to comparing the difference of lower extremity function and isokinetic muscle strength between the operation leg and non-operation leg.And Pearson product moment correlation coefficient was applied to test the correlation of all the test results.The result shows that the result of single-leg long jump of the operation leg is apparently lower than that of the non-operation leg.The result of single-leg box jump of the operation leg is lower than that of the non-operation leg.There is no difference between the results of the figure 8 jump and lateral jump.There is difference between the 60°/s extension torque and 180°/s flexion torque of the leg that received the surgery and that of the other one.There is correlation between the single-leg long jump results and the 60°/s extension torque(r=0.605).And there is correlation between the box jump results and 180°/s flexion torque (r=0.560).The conclusion is that 9-12 months after ACLR,poor symmetry of quadriceps strength and hamstring strength endurance of the female athletes returning to competition still exists.Therefore,high-intensity braking andtakeoff landing should be avoided.Before returning to competition,knee isokinetic muscle strength and lower extremity function should be tested so as to know if the knee function has been recovered.KOOS scoring scale is not sensitive in help decide whether the athlete can return to competition after ACLR.

anterior cruciate ligament reconstruction;lower extremity functional test；isokinetic strength of knee；KOOS scoring scale;returning to competition

G804.5

A

1006-1207（2017）05-0089-05

2017-09-02

上海市體育局綜合服務課題（14ZH003）。

楊濤，男，講師，博士。主要研究方向：運動醫(yī)學。E-mail：yangtao318@126.com。

上海體育職業(yè)學院，上海200237。

10.12064/ssr.20170514

（責任編輯：何聰）