前交叉韌帶損傷危險因素和預(yù)防策略綜述

韓廣弢 李皓桓

[摘要] 前交叉韌帶是一種膠原結(jié)構(gòu)，起源于股骨外側(cè)髁的內(nèi)側(cè)壁。它不僅是關(guān)節(jié)內(nèi)還是關(guān)節(jié)囊外結(jié)構(gòu)，且愈合能力有限。它主要通過抵抗脛骨過度伸展、平移和旋轉(zhuǎn)運動而起到維持膝關(guān)節(jié)靜態(tài)穩(wěn)定的作用。它抵抗所有的內(nèi)翻和外翻運動，其損傷是常見的骨科疾病，且影響年輕人，特別是女孩，其經(jīng)常參與跳躍、轉(zhuǎn)動以及方向改變的運動。既往研究已經(jīng)確定了前交叉韌帶損傷多種內(nèi)在和外在風險因素，包括解剖變異、神經(jīng)肌肉缺陷、生物力學異常、比賽環(huán)境和激素狀態(tài)。許多方案可以有效降低年輕人前交叉韌帶損傷的發(fā)病率。治療方案包括有氧訓練、本體感受和平衡訓練，以及關(guān)于身體力學和正確落地模式的教育和反饋。

[關(guān)鍵詞] 前交叉韌帶;損傷;危險因素;預(yù)防策略

[中圖分類號] R685? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2020）08（a）-0042-04

[Abstract] The anterior cruciate ligament is a collagenous structure that arises from the medial wall of the lateral condyle of the femur. It′s an intra-articular but extracapsular structure with limits healing capacity. It maintains the static stability of the knee primarily by resisting overextension， over translation， and over rotational motion. It resists all varus and valgus movements. Injuries are common orthopedic disorders and affect young people， especially girls， who often participate in jumping， turning and changing directions. Previous studies have identified a variety of internal and external risk factors for anterior cruciate ligament injures， including anatomical variation， neuromuscular defects， biomechanical abnormalities， race environment and hormonal status. Many prevention programs have proven effective in reducing incidence in young people. Treatment options include aerobic training， proprioception and balance training， as well as education and feedback on body mechanics and proper landing patterns.

[Key words] Anterior cruciate ligament; Injury; Risk factors; Prevention strategy

前交叉韌帶損傷是骨科最常見的膝關(guān)節(jié)韌帶損傷之一[1]。其損傷與潛在的長期并發(fā)癥有關(guān)，包括慢性膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)、半月板撕裂、軟骨損傷和骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展[2]。無論手術(shù)或保守治療效果如何，約50%的前交叉韌帶損傷患者將在初次損傷后10～20年內(nèi)出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎[3]。此外，前交叉韌帶重建后，不到50%的患者將在1年內(nèi)恢復(fù)正常運動，不到65%的患者將在2年內(nèi)恢復(fù)正常運動，24%的患者運動耐量下降，11%的患者將無法進行任何體育運動。前交叉韌帶損傷已經(jīng)成為一個熱點，特別是隨著參與競技體育的年輕人數(shù)量增多，發(fā)病年齡年輕化以及慢性運動損傷的積累，使得人們越來越關(guān)注前交叉韌帶損傷的誘因和治療方法，從而降低其發(fā)病率。本文回顧了一些可用的科學證據(jù)，為以后診斷和治療前交叉韌帶損傷提供幫助。

1 危險因素

多種危險因素與前交叉韌帶損傷有關(guān)[4]。這些因素可以分為內(nèi)在和外在因素，以及可變和不可變因素。內(nèi)在的不可變因素包括性別、解剖變異、前交叉韌帶損傷的病史和遺傳易感性，而可變的內(nèi)在因素包括體重指數(shù)、運動時的激素狀態(tài)、神經(jīng)肌肉缺陷和生物力學異常。另一方面，可變的外在因素包括比賽環(huán)境、比賽裝備、比賽強度和運動類型。

1.1 解剖因素

之前的研究已經(jīng)介紹了前交叉韌帶損傷的解剖學因素[5]。股骨缺口寬度一直是一個備受爭議的因素。大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，切口寬度或切口寬度指數(shù)（股骨切口和髁的寬度之比）與前交叉韌帶損傷的風險之間存在關(guān)系。無論性別或凹陷形狀如何，股骨切口狹窄的運動員患有非接觸性前交叉韌帶損傷的風險顯著增加。此外，研究[6]提出，減少前交叉韌帶橫截面積和狹窄股骨缺口與損傷風險增加的關(guān)聯(lián)。其他可能的解剖學危險因素包括后下方導向脛骨斜面和淺內(nèi)側(cè)脛骨平臺深度，韌帶松弛也與前交叉韌帶損傷風險的增加有關(guān)。研究[6]指出，參加籃球和足球等高風險運動的女運動員中尤其如此。與前交叉韌帶損傷相關(guān)的可變的解剖學因素是高體重指數(shù)。此外，有研究[7]指出，較高的體重指數(shù)與較窄的缺口寬度相結(jié)合可能會使年輕運動員易患非接觸性前交叉韌帶損傷。

1.2 神經(jīng)肌肉和生物力學因素

神經(jīng)肌肉和生物力學因素也受到了相當大的關(guān)注，因為它們是可變因素。有研究觀察受傷和未受傷受試者之間落地和旋轉(zhuǎn)的差異發(fā)現(xiàn)，受傷的參與者表現(xiàn)出膝外展增加以及更大的地面反作用力[8]。還有研究表明，女孩從跳躍中降落并進行轉(zhuǎn)動動作，膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)屈曲較少，膝關(guān)節(jié)外翻增加，髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋，脛骨外旋，以及股四頭肌運動增加[9]。此外，女孩腿部力量弱，靈活性和控制力不平衡容易造成肌肉疲勞，其進一步加劇生物力學改變，最終增加前交叉韌帶損傷的風險，特別是在體育活動的后期。核心本體感受和穩(wěn)定性也與前交叉韌帶損傷有關(guān)。軀干重新定位不良和側(cè)軀干移位是女孩膝關(guān)節(jié)損傷的因素，而男孩則不然。

1.3 性別因素

與涉及減速和跳躍類似運動的男孩相比，女孩患非接觸性交叉韌帶損傷的風險更高。研究認為[10]，前交叉韌帶中的雌激素和孕激素受體可能與前交叉韌帶損傷有關(guān)，這表明前交叉韌帶損傷可能受激素影響。多項研究[11-13]評估了月經(jīng)周期與受傷風險之間的關(guān)系。雖然一些研究[14-16]表明，大多數(shù)女孩的前交叉韌帶損傷發(fā)生在早期和晚期卵泡排卵前期，也有研究顯示黃體期和月經(jīng)期間前交叉韌帶損傷的發(fā)病率增加[17]。但是，激素狀態(tài)和運動參與前交叉韌帶損傷的作用機制尚無明確答案。

1.4 環(huán)境因素

鞋類的類型，特別是對地面提供更高抗扭性的鞋，例如具有更長和更多數(shù)量鞋釘?shù)男?，與顯著更高的前交叉韌帶損傷率相關(guān)[18]。不同的運動會對前交叉韌帶損傷起不同作用。在室內(nèi)運動（例如手球）中，與木地板相比，使用人造地板的似乎具有更高的受傷風險。與此同時，在戶外運動中，在草地上比在人造草皮上玩耍患前交叉韌帶損傷的風險小[19]。

1.5 其他因素

還有其他因素與前交叉韌帶損傷風險增加有關(guān)。前交叉韌帶損傷對同側(cè)和對側(cè)膝關(guān)節(jié)造成更大的傷害，遺傳因素也不例外。既往患有前交叉韌帶損傷患者的發(fā)病率是首次患前交叉韌帶損傷的兩倍。特別是在女孩中，Ⅰ、Ⅴ和Ⅻ型膠原和基質(zhì)金屬蛋白酶編碼的幾個基因與前交叉韌帶損傷風險相關(guān)。其他可變的外在因素包括競爭水平和運動類型。有的運動在比賽期間較訓練期間更容易造成前交叉韌帶損傷，例如進行足球、籃球、排球、手球、曲棍球、體操和高山滑雪等運動會增加運動員受傷的風險。最近提出的前交叉韌帶損傷的危險因素是與神經(jīng)認知表現(xiàn)降低有關(guān)，包括反應(yīng)時間、處理速度、視覺以及非接觸性前交叉韌帶損傷的言語記憶[20]。

1.6 復(fù)發(fā)性前交叉韌帶損傷的風險

研究表明[21]，前交叉韌帶移植物破裂和對側(cè)肢體損傷的可能性為6%～32%。前交叉韌帶移植物損傷的風險比原發(fā)性前交叉韌帶損傷多15%。復(fù)發(fā)性前交叉韌帶損傷的因素包括持續(xù)的神經(jīng)肌肉缺陷、軀干控制不良和高水平的術(shù)后活動。應(yīng)特別注意年輕的前交叉韌帶損傷患者，特別是那些由于再次發(fā)生前交叉韌帶損傷而進行同種異體移植重建的患者[22]。

2 預(yù)防策略

前交叉韌帶損傷預(yù)防的主要目標是減少非接觸性前交叉韌帶損傷。大量已發(fā)表的文章評估了前交叉韌帶預(yù)防計劃，但只有少數(shù)是隨機對照試驗[23-25]。大多數(shù)項目側(cè)重于內(nèi)在危險因素的改變，主要是針對神經(jīng)肌肉和生物力學缺陷。但是，沒有建立標準化的干預(yù)計劃，但已經(jīng)提出了不同的培訓計劃對前交叉韌帶損傷進行預(yù)防。

研究表明，需要一個多組分程序來降低非接觸性前交叉韌帶損傷的風險[26]。大多數(shù)課程包括以下一項或多項：有氧訓練、本體感受和平衡訓練，以及關(guān)于身體力學和正確落地模式的教育和反饋。賽前傷害預(yù)防計劃與比賽期維護計劃相結(jié)合是首選。它們應(yīng)該在賽季開始前至少6周開始，然后是一個可以取代傳統(tǒng)熱身的維護計劃。

每個前交叉韌帶損傷的預(yù)防計劃都應(yīng)包含有關(guān)正確落地技術(shù)的教育和反饋。在肘關(guān)節(jié)，髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈曲時，前足應(yīng)該柔軟，同時避免膝關(guān)節(jié)外翻，應(yīng)鼓勵雙腳著陸。其他運動員或教練可以就正確的技術(shù)提供反饋。通過使用視頻的自我反饋可以幫助糾正技術(shù)錯誤和加強良好技術(shù)來減少經(jīng)驗豐富的滑雪專業(yè)人員的前交叉韌帶損傷。

將力量訓練納入多組分項目可以減少膝蓋受傷。腿筋肌肉是力量訓練的重要目標，因為它可以防止前脛骨平移并起到防止前交叉韌帶損傷的作用。諸如“俄羅斯腿筋卷曲”之類的離心運動已被證明有效增加腿筋肌肉與股四頭肌的比例。臀大肌和臀中肌力量對于在落地或改變方向期間減少股骨旋轉(zhuǎn)和膝外翻至關(guān)重要。通過單肢下蹲或單腿硬拉可以加強臀大肌的力量，而側(cè)板或側(cè)臥髖外展可以加強臀中肌的力量。

納入核心部位穩(wěn)定性的訓練，包括本體感受運動和矯正軀干側(cè)向角位移，也應(yīng)成為預(yù)防計劃的重要組成部分。核心穩(wěn)定性和本體感受訓練可包括木板、橋梁和單腿深蹲。運動方案可以從堅固到不穩(wěn)定的表面，然后加入干擾。研究指出，在練習前的熱身期間使用搖擺板進行本體感覺訓練后，足球運動員前交叉韌帶損傷的風險顯著降低[27]。

眾所周知，預(yù)防計劃可以降低患前交叉韌帶損傷的風險。有研究對文獻進行了系統(tǒng)評價，總結(jié)了前交叉韌帶損傷預(yù)防計劃的實質(zhì)性益處，女性和男性運動員患前交叉韌帶損傷的風險降低了52%[28]。最近的一項薈萃分析也證明了神經(jīng)肌肉訓練和教育干預(yù)的有效性，這似乎可以將前交叉韌帶損傷的發(fā)生率降低約50%[29]。

除了實施側(cè)重于內(nèi)在風險因素的預(yù)防計劃外，還應(yīng)對有風險的運動員進行可變的外在風險因素的教育。應(yīng)鼓勵那些參加室內(nèi)運動的人在木地板上練習和比賽。同時參加戶外運動的人應(yīng)該在天然草地上練習，不鼓勵使用更長和更多夾板的鞋子。使用預(yù)防性膝關(guān)節(jié)支撐可以預(yù)防前交叉韌帶損傷。應(yīng)謹慎使用膝關(guān)節(jié)支架防止前交叉韌帶損傷，其有效性仍待進一步研究。

3 臨床應(yīng)用

雖然針對前交叉韌帶損傷的預(yù)防計劃可以普遍實施于參與高風險運動的運動員，但識別具有可變的風險因素的個體可以獲得更有效的預(yù)防策略。諸如女性、既往高風險運動參與史。既往病史和前交叉韌帶損傷的家族史需一起記錄。體檢期間評估軀干、臀部和大腿肌肉是否無力或力量不平衡，局限性或全身性韌帶是否松弛，從而對前交叉韌帶損傷的可能性進行預(yù)測[30]。我們可以通過動態(tài)與靜態(tài)的不平衡發(fā)現(xiàn)前交叉韌帶損傷。膝關(guān)節(jié)X線可用于測量髁間凹陷寬度和脛骨斜率。磁共振成像可用于評估前交叉韌帶體積以及凹口尺寸和脛骨斜率?；加星敖徊骓g帶損傷家族史的患者中，在不久的將來可能需要考慮遺傳篩查。

4 小結(jié)

前交叉韌帶損傷是常見的骨科疾病，并影響以女孩為主的年輕人，其積極參與跳躍、轉(zhuǎn)動以及改變方向的運動。即使對其進行早期的診斷并進行手術(shù)治療和對前交叉韌帶損傷的早期康復(fù)，大多數(shù)患者的前交叉韌帶也不會恢復(fù)到以前的功能水平并且會發(fā)展為膝關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎[31-34]。與前交叉韌帶損傷相關(guān)的可變因素包括人的體重指數(shù)、運動時的激素狀態(tài)、神經(jīng)肌肉缺陷和生物力學異常，而不可變因素包括性別、解剖變異程度、前交叉韌帶損傷的病史和遺傳易感性。

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（收稿日期：2019-09-27）