ACL重建术后运动员运动功能测试与重返赛场标准的相关性研究

刘书芳,矫 玮,张晓辉,廖八根

LIU Shufang1,JIAO Wei2,ZHANG Xiaohui1,LIAO Bagen1

ACL重建术后运动员运动功能测试与重返赛场标准的相关性研究

刘书芳1,矫 玮2,张晓辉1,廖八根1

LIU Shufang1,JIAO Wei2,ZHANG Xiaohui1,LIAO Bagen1

目的:对运动员ACL重建术后重返赛场的评估手段进行初步探讨,研究运动功能评估和各临床评估的相关性,完善运动功能评估方法。方法:符合入组标准的30位ACL重建术后运动员进行康复训练以后,在术后6个月和12月进行等速肌力、IKDC、本体感觉测试、单腿跳及三项运动功能测试(FPT),30名健康运动员也进行各项测试。结果:(1)三项FPT均与IKDC、单腿跳(健侧和患侧)、患侧腿的伸肌肌群峰力矩呈明显负相关(P＜0.01)。(2)患侧腿屈肌肌群峰力矩与协同收缩试验和卡里奥卡试验呈明显负相关(P＜0.05)。结论:三项运动功能测试(FPT)与现有重返赛场评定标准(KIDC、单腿跳和患侧腿肌力)相关性较高,可以作为运动员康复后重返赛场的测试指标。

ACL；运动康复；功能测试

虽然现代手术技术的进步和康复方案日益完善,使运动员可以尽早恢复膝关节的稳定性和运动功能,使其能够尽快重返赛场。无论是长期还是短期的研究结果都显示[1-2],运动员ACL术后重返赛场有较高的再伤比率。运动员交叉韧带损伤重建术后,何时能够重返赛场,如何把握时机确保安全重返赛场还需要进一步研究。目前的以时间为基础所分阶段,不能够正确的反映运动员的运动功能水平[3]。Barber等[4]人对2011年前的有关文献进行综述,结果显示40%的研究中未对重返赛场的标准进行任何表述。32%的研究中只给出了一个重返赛场的标准,15%的研究中给出的是主观标准,只有13%的研究给出了运动员重返赛场的客观标准。这些标准包括:术后时间,肌力或大腿围度,一般膝关节检查,单腿跳跃试验,Lachman试验和问卷调查。

ACL损伤是运动损伤中较为严重的损伤之一,常常成为运动员运动生涯结束的重要潜在原因[5]。ACL重建术后的患者在何种情况下重返体育运动是安全的,如何评价他们的运动功能[6],目前主要是以Lachman试验、前抽屉试验、KT-2000膝关节松弛试验(arthrometer test)、等速肌力测试来评价受伤者能否恢复到体育活动中。但这些评估已被证实,并不能够可靠的预测膝关节在体育运动中的稳定性。运动功能测试比各临床试验更能够反映运动员的整体状态,反映运动员的整体运动水平,应该有效的成为运动员重返赛场的重要指标。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究ACL损伤患者均为2012年7月至2013年1月期间在南方医科大学附属第三医院进行自体骨-髌腱-骨重建术后的运动员或运动爱好者,手术时间为ACL损伤后6个月以内。排除标准:(1)半月板切除；(2)合并骨折；(3)既往膝关节手术史；(4)风湿类风湿性关节炎病史；(5)其他韧带松弛；(6)患有神经或精神性疾病；(7)肥胖者；(8)肿瘤患者；(9)手术时间在损伤6个月以后。

表1 研究对象基本资料

1.2 测试方法

1.2.1 等速肌力测试

使用美国产BIODEX3等速测试系统测试双侧膝关节的肌力。患者测试前进行5分钟的热身活动(骑功率自行车)。测试时患者坐在测试椅上,座位角度为90°,动力臂的轴心与膝关节的轴心一致,在内踝上缘3cm处固定阻力垫于动力臂末端。角速度取60°/s,选用的评价指标为峰力矩(peak torque,PT)。

1.2.2 国际膝关节评估表(IKDC评分)

目前国际上公认对于韧带损伤尤其是前交叉韧带损伤、缺损的评估,IKDC评分有着比较高的敏感性、可靠性和有效性。本次采用的主要是第三部分膝关节功能主观评价表,评分结果为膝关节功能主观评价表(IKDC)内的各项评分求和(注意:第10问“膝关节受伤前的功能情况”不包含在总分中),而后将这一总分转换成百分制,即得到最后评分。

其中最低可能评分为18,评分范围为87。

1.2.3 单腿跳(One leg hop test)

单腿跳跃,患腿和健腿各跳三次,取每侧最远的距离。

1.2.4 三项功能性测试(FPT)

协同收缩试验(Cocontraction test):地板上标志出半径为244cm的半圆[7],要求受试者系腰带,腰带与半圆中心连接一根122cm黑色弹力管,弹力管固定于距地面154cm高度。受试者沿着半圆跑总共5次(3次从右到左,2次从左到右),要求脚趾向着圆心,记录完成所需时间。(如图1)

图1 协同收缩试验

折返跑(Shuttle run test):折返跑要求受试者来回跑6.1m长的距离,要求到达终点时手摸标志线,两个来回总共24.4m长(3个方向的变化),共测试三次,记录最快的速度(最短时间)。

卡里奥卡试验(Carioca test):要求受试者用交叉步横向跑两个12m的距离,从左到右然后反方向,共测试三次,记录最快的速度(最短的时间)。

1.3 运动康复

符合纳入标准的30名受试者,术后第1天在院内即按照康复训练方案进行康复,1周后出院后广州体育学院运动康复中心进行康复训练并随访。

1.4 统计分析

各指标测试结果以“均数±标准差”表示,使用SPSS 17.0软件进行统计学处理。同一指标康复训练前后相比较采用独立样本t检验,使用相关分析观察康复训练前后各指标间的相关性。总体均数范围为95%,P＜0.05代表差异有统计学意义,P> 0.05则代表差异无统计学意义。

2 结果

2.1 三项FPT与KIDC和单腿跳的相关性分析

表2 运动员ACL重建术后12个月三项FPT测试结果与IKDC评分和单腿跳测试的相关性分析(n=30)

三项FPT均与IKDC和单腿跳测试结果明显负相关(P＜0.01或P＜0.05)。提示:如果IKDC评分越高,三项FPT测试结果越低(提示测试成绩越好)。单腿跳测试结果距离越远,三项FPT测试结果时间越短(成绩越好)。

2.2 三项FPT与等速肌力测试相关性分析

结果:患侧腿屈肌肌群峰力矩与协同收缩试验和卡里奥卡试验测试结果呈负相关,具有统计学意义(P＜0.01或P＜0.05)；与折返跑则无明显相关性(P>0.05)；患侧腿的伸肌肌群峰力矩与三项FPT测试结果呈负相关,具有统计学意义(P＜0.01或P＜0.05)；健侧腿屈、伸肌群峰力矩与三项FPT测试结果无明显相关性(P>0.05)。

表3 运动员ACL重建术后12个月三项FPT测试结果与等速(60o/s)肌力测试相关性分析(n=30)

3 分析讨论

Arden等[8]2010年对运动员ACL术后重返赛场进行了系统综述,发现只有约63%的运动员在ACL重建术后能够重返赛场,比Kvist[9]报道的56%略有提高。ACL重建术后康复何时回到赛场是安全的,对于医生、物理治疗师、教练和运动员本人来说都是一个比较现实和重要的问题。拉赫曼试验(Lachman test)、前抽屉试验(anterior drawer test)、KT-2000膝关节松弛度试验(KT-2000 arthrometer test)和等速肌力测试(isokinetic strength test)常常作为临床康复评定的重要指标。但许多研究显示这些实验和测试并不能可靠的评价膝关节在运动中的稳定性及整体运动功能状态[10]。

3.1 三项FPT与IKDC相关性分析

目前国际上公认对于韧带损伤尤其是前交叉韧带损伤、缺损的评估,IKDC评分有着比较高的敏感性、可靠性和有效性。IKDC主要为受试者主观对目前膝关节运动功能的自我评价,三项FPT为膝关节运动功能的客观测试结果。两者具有显著相关性,说明主观的自我评估即膝关节运动功能的自我认识会较大的影响到膝关节的运动功能的评定。这也同时说明了心理状况对受伤者的运动功能产生重要影响,康复的过程中应注重加强心理康复,进行健康教育使伤者能够正确认识疾病状况,合理自我评价。

研究结果显示,三项FPT与IKDC存在显著相关性(见表2),即三项FPT测试也可以间接反映受试者的主观功能状态。三项FPT对于评价膝关节的运动功能状态具有较高的可靠性,不但能反映膝关节功能的客观状态而且能够间接反映出伤者的主观状态。

3.2 三项FPT与单腿跳测试相关性分析

单腿跳跃试验被认为是评定运动中膝关节稳定性的较为可靠的试验之一。Barber等[11]报道认为单腿跳和纵跳试验在评价ACL重建术后患者功能时比等速肌力更可靠。跳跃试验还可以用来作为运动中下肢神经肌肉控制的检测工具,因为伤后膝关节运动中的稳定性与下肢神经肌肉控制密切相关。本研究中,发现三项FPT与单腿跳测试具有显著相关性(见表2)。不但与患侧腿密切相关,与健侧腿也具有密切相关性。因此此三项FPT可以作为有效手段用来评价的ACL重建术后伤者的运动功能。

3.3 三项FPT与肌力测试相关性分析

曾有学者把等速肌力测试作为重返赛场的评价标准[12]。尽管有报道称ACL重建术后两年仍会存在股四头肌肌力缺失的现象[13],和等速肌力与膝关节功能之间的相关性很小,股四头肌肌力仍然作为运动员安全重返运动项目的重要准则[9],因为如果股四头肌肌力不足,就会使运动过程中下肢不能达到适宜肌力[14],而导致过高的再次损伤风险,包括急性和慢性如:再次撕裂、前膝痛等。在上楼梯、跳跃和跑步等功能性运动中,ACL重建术后的伤者会有对股四头肌肌力的缺失有所补偿,来完成动作。虽然总体运动功能的评价不能完全反映出单个的肌力不足,但是股四头肌和腘绳肌对于膝关节运动中的稳定性有着重要的作用[3],因此,ACL重建术后股四头肌和腘绳肌肌力的恢复是康复过程中进入下一个程序的重要指标。也是运动员各阶段重返赛场的重要指标。

本研究结果显示三项FPT与等速肌力测试结果患侧腿具有明显负相关(见表3),而健侧腿则无相关性。这可能是因为,在受伤后的肌力的恢复时各项运动功能恢复的基础,正是由于肌力的逐步恢复,才使运动员重新恢复各项运动功能。但当运动员的肌力恢复了一定水平,在运动的过程中各项功能的良好表现主要是各肌群的协调和稳定[15],与肌力的绝对力量的大小则无明显的相关性,因此健侧腿相关性结果分析表现出三项FPT与等速肌力无明显相关性。

4 研究结论

拉赫曼试验、轴向位移试验、KT-2000膝关节松弛度试验和等速肌力测试常常作为临床康复评定的重要指标。但许多研究显示这些实验和测试并不能可靠的评价膝关节在运动中的稳定性及整体运动功能状态,特别是运动员的膝关节的运动功能评估,运动员重返运动场时更需要评定其膝关节整体运动水平。本研究中的三项FPT与临床评估中的IKDC、患侧腿肌力存在明显相关性,同时与单腿跳存在高度相关性,因此三项FPT测试可以作为ACL损伤后运动员的运动功能状况的整体评价的有效手段。

[1] Hui C,Salmon LJ,Kok A,et al.Fifteen-year Outcome of Endoscopic Anterior Cruciate Ligament Reconstruction with Patellar Tendon Autograft for“Isolated”Anterior Cruciate Ligament Tear. Am J Sports Med,2011,39(1):89-98.

[2] Paterno MV,Schmitt LC,Ford KR,et al.Biomechanical Measures During Landing and Postural Stability Predict Second Anterior Cruciate Ligament Injury after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction and Return to Sport.Am J Sports Med,2010,38(10): 1968-1978.

[3] Myer GD,Paterno MV,Ford KR,et al.Rehabilitation after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction:Criteria-based Progression through the Return-to-sport Phase.J Orthop Sports Phys Ther, 2006,36(6):385-402.

[4] Barber-Westin SD,Noyes FR.Factors Used to Determine Return to Unrestricted Sports Activities after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction.Arthroscopy,2011,27(12):1697-1705.

[5] Walden M,Hagglund M,Magnusson H,et al.Anterior Cruciate Ligament Injury in Elite Football:a Prospective Three-cohort Study.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2011,19(1):11 -19.

[6] Gustavsson A,Neeter C,Thomee P,et al.A Test Battery for Evaluating Hop Performance in Patients with an ACL Injury and Patients who have Undergone ACL Reconstruction.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2006,14(8):778-788.

[7] Kong DH,Yang SJ,Ha JK,et al.Validation of Functional Performance Tests after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Knee Surg Relat Res,2012,24(1):40-45.

[8] Ardern CL,Webster KE,Taylor NF,et al.Return to Sport following Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Surgery:a Systematic Review and Meta-analysis of the State of Play.Br J Sport Med,2011,45(7):596-606.

[9] Kvist J.Rehabilitation following Anterior Cruciate Ligament Injury: Current Recommenda-tions for Sports Participation.Sport Med, 2004,34(4):269-280.

[10] Lephart SM,Perrin DH,Fu FH,et al.Relationship between Selected Physical Characteristics and Functional Capacity in the Anterior Cruciate Ligament-insufficient Athlete.J Orthop Spots Phys Ther,1992,16(4):174-181.

[11] Barber SD,Noyes FR,Mangine R,et al.Rehabilitation after ACL Reconstruction:Function Testing.Orthopedics,1992,15 (8):969-974.

[12] Keays SL,Bullock-Saxton JE,Newcombe P,et al.The Relationship between Knee Strength and Functional Stability before and after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction.J Orthop Res,2003,21(2):231-237.

[13] Patemo MV,Ford KR,Myer GD,et al.Biomechanical Limb A-symmetries in Female Athletes 2 Years following ACL Reconstruction.J Orthop Sports Phys Ther,2005,35:A75.

[14] Callaghan MJ,Oldham JA.Quadriceps Atrophy:to what Extent does It Exist in Patellofemoral Pain Syndrome?Br J Sports Med, 2004,38(3):295-299.

[15] Roi GS,Creta D,Nanni G,et al.Snyder-Mackler L.Return to Official Italian First Division Soccer Games within 90 Days after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction:a Case Report.J Orthop Sports Phys Ther,2005,35(2):52-61.

The Correlation Study of Athlete's Functional Performance Test after ACL Reconstruction and Back-to-Arena Standard

Objective:This research studies the evaluation methods for player back to arena after ACL reconstruction and the correlation between motor function test and clinical evaluations in the hope of improving the motor function evaluation methods.Methods:A total of 30 athletes

ACL reconstruction and conformed with the study standard were selected.After rehabilitation training,the athletes were evaluated by isokinetic muscle strength,IKDC,single-hop,self-sensing test and trio functional performance test(FPT)at the time of 6 months and 12 months after surgery.Meanwhile 30 healthy athletes were also tested.Test results were analyzed by statistical software of 17.0 SPSS,and P＜0.05 represents significant difference.Results:(1)Three FPTs have significant negative correlation with IKDC,single-hop(healthy facet and injured facet)and peaks torque of extension muscle(P＜0.01).(2)The peak torque flexor muscle has significant negative correlation with cocontraction test and Carioca test(P＜0.05).Conclusion:Trio functional performance test(FPT)has significant correlation with IKDC,single-hop and isokinetic muscle strength.Therefore,they can be used as the indicators of athletes'back-to-arena after ACL reconstruction.

ACL；Sport Rehabilitation；Performance Test

G804.5 Document code:A Article ID:1001-9154(2015)06-0107-04

G804.5

A

1001-9154(2015)06-0107-04

(编辑 孙君志)

10.15942/j.jcsu.2015.06.019

广东省体育局2014科研项目(GDSS2014151)；广州体育学院一般科研项目(PY1304)。

刘书芳,博士,讲师,研究方向:运动损伤康复与预防,E-mail:shufangliu001@163.com。

1.广州体育学院,广东广州510500；2.北京体育大学,北京100068

1.GuangzhouSportsUniversity,GuangzhouGuangdong 510500；2.Beijing Sports University,Beijing 100086

2015-06-01