北京冬奥会近地医院救治滑雪运动员膝关节急性损伤情况分析

李浩然,王佳宁,陈泓宇,侯 谦,敖英芳,杨渝平,5*

(1 北京大学第三医院 运动医学科,北京大学运动医学研究所,运动医学关节伤病北京市重点实验室,北京 100191;2 天津体育学院 社会体育与健康科学学院,天津 301617;3 北京大学第三医院 骨科,北京 100191;4 河北医科大学第二医院 医务处,河北 石家庄 050000;5 北京大学第三医院崇礼院区 运动医学科,河北 张家口 076350)

滑雪(ski)一词最早出现于公元前6 000年前的芬兰语,最早书面记录可以追溯到公元前600年的中国。现代滑雪运动紧张刺激,深受人们喜爱,仅在美国2017至2018年雪季中,就有900万的休闲滑雪者[1],但同时这也是一项损伤发生率很高的运动。对于大众滑雪者来说,每1 000名滑雪者日损伤例数为1.9～3.5[2]。冬季奥林匹克运动会(Winter Olympic Games,简称冬奥会)是全世界最高水平的冰雪运动综合性赛事,参赛运动员需要通过大量的艰苦练习才能达到项目竞技要求,因此更容易发生各类运动损伤。根据2018年平昌冬季奥运会(简称平昌冬奥会)赛后统计,自由式滑雪U型场地技巧和障碍追逐、单板滑雪障碍追逐和坡面障碍技巧等小项中,损伤发生率已经达到20%以上[3]。

在滑雪运动高损伤发生率的背景下,膝关节的损伤尤其需要引起重视。随着滑雪设备的改进,滑雪者的下肢损伤率开始有所下降,但膝关节的损伤率依然居高不下[4]。国内外多项流行病学调查显示,膝关节是滑雪运动损伤发生最多的部位[3, 5-7]。本研究以2022年北京冬奥会期间训练和比赛中膝关节发生急性损伤转运至近地医院的运动员为研究对象,分析冬奥会滑雪项目中运动员膝关节损伤的各类相关因素,为预防运动损伤的发生和指导近地医疗机构救治提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究在北京大学第三医院崇礼院区(以下简称“崇礼院区”)开展,崇礼院区是2022年北京冬奥会张家口赛区医疗保障定点医院,院区已经具备完善的运动损伤登记信息系统。2022年北京冬奥会期间张家口赛区各项目运动员出现运动损伤后均转运至崇礼院区。受伤运动员经由专业运动医学医师进行检查、诊断及初步处理,处理内容包括包扎、药物治疗、康复理疗、支具固定、提供医疗建议等,再由运动员自行决定是否住院或进行手术。以上信息全部录入滑雪损伤登记系统(方正国际电子病历系统V1.0),研究中的患者信息,包括基础信息、人员类别、既往史、现病史、损伤原因、损伤类型、损伤严重程度等均来源于该系统。在47例损伤记录中,4例为短期内复查,为重复记录;3例为疾病,非运动损伤;32名运动员发生40例运动损伤。其中:6人发生多部位的运动损伤,2人为3个部位发生损伤,4人为2个部位发生损伤。本研究对膝关节损伤病例进行回顾性分析,其中有来自11个国家的19名运动员发生膝关节急性损伤,包含7名男性(36.8%)和12名女性(63.2%)。

1.2 方法

制定具体的分类标准。将损伤部位分为9类:头颈部、膝关节、手腕及手指、脚踝及脚趾、腰臀部、下肢、上肢、肩背部、胸肋及腹部[8-9]。

依据患者对损伤发生情况的描述将损伤原因分为5类:摔伤、撞伤、扭伤、擦伤、其他。

膝关节损伤类型分为5类:(1)韧带损伤包括前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤,后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)损伤,内侧副韧带(medial collateral ligament,MCL)损伤,外侧副韧带(lateral collateral ligament,LCL)损伤;(2)肌肉及软骨损伤;(3)半月板损伤包括内侧半月板(medial meniscus,MM)损伤,外侧半月板(lateral meniscus,LM)损伤;(4)骨挫伤[10];(5)髌骨相关损伤。

依据运动中有无可识别的事件将损伤性质分为急性损伤和过度使用性损伤2类[11]。急性损伤是指某项运动中突发的、明确的、可识别的事件造成的运动损伤;过度使用性损伤是由重复动作造成的身体某部位的微损伤,其过程是渐进的,没有可识别的事件[12]。另外,将某一解剖部位初次发生的损伤定义为新发损伤;将新发损伤恢复后,在同一解剖部位发生的同一类型的损伤定义为复发损伤[13-14]。

依据简明损伤定级标准(abbreviated injury scale,AIS),将损伤按严重程度分为轻微、中度、严重、严峻、危重、致命伤害[15]。根据实际工作需要,滑雪场医护人员在此基础上进行简化以便于掌握和执行,将损伤程度分为3类:(1)轻度损伤,不影响活动能力,包括外伤、软组织损伤等;(2)中度损伤,影响活动能力,需要进一步诊断治疗,包括骨折骨裂、韧带损伤等;(3)重度损伤,有生命危险,需要住院观察治疗,包括蛛网膜下腔出血等。本研究中按照运动员膝关节是否为首次受伤对损伤性质、损伤严重程度进行统计。

1.3 统计学分析

研究数据采用Excel软件进行统计分析和作图,计数资料采用例数(百分比)进行统计描述。

2 结果

2.1 膝关节与其他部位损伤率的比较

在2022年北京冬奥会备战期及比赛期间崇礼院区闭环医疗区内记录的40例运动损伤中,膝关节损伤19例(47.5%);头颈部损伤5例(12.5%),手腕及手指损伤2例(5.0%),脚踝及脚趾损伤4例(10.0%),腰臀部损伤4例(10.0%),上肢损伤1例(2.5%),肩背部损伤2例(5.0%),下肢损伤2例(5.0%),胸肋及腹部损伤1例(2.5%),如图1所示。

图1 损伤部位Fig.1 Injured parts注:网络版为彩图。

2.2 膝关节损伤原因

19例膝关节损伤中,摔伤10例(52.6%),扭伤6例(31.5%),撞伤1例(5.3%),擦伤或挫伤1例(5.3%),损伤原因不详1例(5.3%)。

2.3 膝关节损伤类型及具体部位

全部膝关节损伤病例均进行了核磁共振扫描(中国联影uMR790 3.0T),以明确损伤类型及位置。19名膝关节损伤运动员中各类型损伤共计35例:韧带损伤12例(34.3%),其中ACL损伤7例(20.0%),MCL损伤4例(11.4%),LCL损伤1例(2.9%);半月板损伤10例(28.5%),其中MM损伤5例(14.3%),LM损伤3例(8.6%),双侧半月板损伤1例(2.9%),未记录具体位置1例(2.9%);骨挫伤8例(22.9%);膝关节周围肌肉、软骨损伤3例(8.6%),髌骨相关损伤2例(5.7%),如表1所示。

表1 膝关节损伤类型及具体部位Tab.1 Injured types and parts of knees

2.4 膝关节损伤性质及损伤程度

19名膝关节损伤的运动员中,新发损伤15例(78.9%),复发损伤4例(21.1%)。轻度损伤5例(26.3%),中度损伤14例(73.7%),未出现重度损伤。全部的膝关节损伤均为急性损伤,无过度使用性损伤。

3 讨论

滑雪运动是在滑雪板和雪面间低摩擦力环境下进行的高速运动,现代滑雪依据滑雪风格大致可以分为高山式滑雪、北欧式滑雪和自由式滑雪3类。滑雪作为冬奥会7个大项之一,又分为6个小项:高山滑雪、越野滑雪、自由式滑雪、北欧两项、跳台滑雪、单板滑雪。这些项目包含腾空、空中翻转、反复跳跃、高速滑行中急转等高难度动作,对于运动员的身体素质及技术要求极高,各类运动损伤高发。从第21至23届冬奥会的统计数据[3,5,16]来看,滑雪项目的损伤发生率呈下降趋势,但仍属于冬奥会运动损伤高发项目。损伤的发生率下降与项目设置、环境因素、场地设计、比赛规则或装备的变化均有关系[3]。其中,关注度较高的高山滑雪、自由式滑雪、单板滑雪3个分项由于包含大量空中特技或高速滑行动作,损伤发生率在所有滑雪项目中最高[3,5,16]。

在本研究中,膝关节损伤占损伤总量的47.5%,占比最高,与既往研究报道一致[17-19]。滑雪运动中膝关节的损伤高发主要与运动员的滑雪姿态以及不当的跌倒姿态密切相关[20-21],持续改进的雪靴和固定装置在降低足踝损伤发生率的同时也增加了膝关节损伤的发生概率[22]。与以往研究结果不同[7],在本研究中,膝关节的损伤发生率(47.5%)远大于头颈部损伤发生率(12.5%)。在对奥地利某雪场两个雪季的流行病学调查中也发现了类似现象[23],可能的原因为头盔内衬结构和场边衬垫的改进。越来越多的滑雪者使用了可以降低轻度和中度创伤的头盔[24],这些改进通过增加缓冲结构,延长冲击时间从而起到了降低损伤发生率的作用[25]。另外,优质头盔的普及使得头颈部损伤从重度损伤转向轻中度损伤,运动员可能无须转运至近地医院,在雪场医疗站即可处理损伤。

滑雪运动员膝关节损伤的原因主要以摔伤和扭伤为主,摔伤长久以来都是造成滑雪者受伤的主要原因[3]。在一项对崇礼某大型雪场休闲滑雪者损伤情况的研究中[26],膝关节撞伤发生率最高,与本文的研究结果不一致。原因可能在于运动员使用的专业滑雪道人流量小,为训练或比赛专用,较少存在与其他滑雪者相撞的情况;滑雪运动员水平较高且经过专业培训,膝关节与赛道周围静止物体相撞的可能性不大。在本研究中扭伤同样也是造成滑雪运动员膝关节损伤的重要原因之一,占比达到31.5%。膝关节扭伤是一种非接触性的损伤,在2010年温哥华冬奥会中[5],非接触性损伤主要发生在高山滑雪、单板滑雪项目中,同时非接触性损伤也是此类滑雪运动中发生运动损伤的首要原因。滑雪运动员在滑行时,使用了错误的技术动作(转弯倾斜角度过大,尝试过高难度技术动作等)和滑行策略(起跳时机错误,落地点选择错误等)[27-28]是膝关节扭伤的根源所在。

在本研究中膝关节损伤的类型主要为韧带损伤、骨挫伤和半月板损伤。Majewski等[29]研究表明,近50%的膝关节受伤滑雪者的ACL断裂。ACL的损伤主要发生在采用双板滑行的项目尤其是高山滑雪运动中。滑倒-抓地、落地失衡、动态雪犁是造成高山滑雪运动员ACL损伤的3个主要原因[30],其根本都是运动员在滑行过程中身体失衡并造成动作失误,继而发生膝关节的外翻和胫骨的旋转或前移[31]。单板滑雪造成的损伤主要是上肢损伤[32-33],但专业的单板滑雪运动员在进行大跳跃和空中技巧时仍有可能造成ACL的损伤,Sachtleben[34]研究发现这可能与单板滑雪运动员着陆后,股四头肌离心收缩导致的胫骨内旋有关。滑雪运动中造成的ACL损伤大都伴有膝关节其他部位的并发损伤,如:半月板损伤,二级韧带损伤,以及以骨挫伤为代表的骨质损伤[35-36]。本研究中ACL损伤合并MCL损伤1例,为外翻膝关节导致两者的损伤。合并半月板损伤3例;合并LCL损伤1例,且联合损伤一般伴发骨挫伤。未来还是需要通过伤害预防性训练来降低韧带损伤的发生率。神经肌肉训练和本体感觉训练已经被证实可以降低膝关节特别是ACL的损伤发生率[37-39],通过跳跃、力量、不同跑步技术、平衡等的训练,可以提高运动员的运动敏捷性、加深运动员对高风险姿势的理解、加强风险部位周围肌肉力量,以减少膝关节落地时所受应力和内收、外展力矩。但目前没有特定的训练方法可以明显降低所有运动员ACL的损伤发生率[38],因此需要根据运动员的身体情况和比赛项目来确定最适合的训练方案。

既往研究表明,与滑雪时损伤ACL相关的半月板损伤占比23%～55%[40-41],与本文研究结果一致。当滑雪运动员腾空后落地时,膝关节的应力主要集中在股骨外侧髁软骨、MM前角、LM中部和内侧胫骨平台软骨上[42],若落地姿势不正确,很可能导致韧带、软骨和半月板的联合损伤。同时,本研究中包含了10例半月板损伤,其中5例(50.0%)为MM损伤,3例(30.0%)为LM损伤,1例(10.0%)两侧半月板损伤,1例未具体记录半月板损伤类型。当膝关节屈曲外旋时,MM后角的位置相对固定,这就使得股骨内侧髁相对于胫骨平台后移,从而增加对MM后角的压力[43]。同时,MM的一部分与MCL相连,这可能也是MM损伤率较高的原因之一。与非半月板损伤的运动员相比,半月板损伤或(部分)切除的运动员膝关节预后和运动寿命不佳[44]。本研究中4例复发损伤患者中,2例为半月板复发损伤。因此,当运动员半月板发生损伤需要手术时,选择半月板修复术更有利于运动员重返赛场。该术式虽然难度比半月板切除术大,且术后康复期较长,但是可以尽可能恢复下肢的生物力学,延长运动员的运动寿命[45]。鉴于半月板损伤对运动员的不良影响且滑雪运动员腾空落地与膝关节急扭转动作较多,半月板损伤的预防十分重要。防止膝关节在屈曲状态下旋转或内外翻是预防半月板损伤的关键。

本研究中运动员膝关节损伤性质的结果表明,虽然新发损伤占损伤总量的绝大部分,但仍有4例(21.1%)复发损伤。这可能与膝关节未损伤过的运动员更敢于尝试冒险动作以及自我保护意识不足有关,即使运动员成功重返赛场,但仍有概率发生复发损伤。这提示运动员应该合理权衡冒险技术与自身身体素质之间的关系,加强心理上的防范意识。转运至近地医院膝关节损伤的滑雪运动员多为中度损伤患者,膝关节的损伤虽未危及生命但会导致运动员缺席比赛及训练,影响职业生涯[46]。通过调整运动员自身情况、赛道、运动装备、雪况等因素将损伤程度尽可能降低是未来损伤预防的大方向[47]。

综上所述,滑雪运动员膝关节的损伤发生率显著高于其他部位,这不仅与膝关节部位的保护不足有关,更与运动员自身的失误以及冒险的战术选择,例如:判断失误、疲劳、注意力不集中、选择难度过高的动作等有密切关系[48]。在未来,滑雪运动员在防止过度腾空对膝关节造成高应力的同时,也要提高对滑行中膝关节外翻及胫骨过度旋转这一错误动作的警惕。加强运动员在失衡状态下对于膝关节状态的动作调整和在跌倒发生前采取合理的跌倒保护体位,这需要通过合适的神经肌肉控制训练、跌倒训练、本体感觉训练来实现。本研究同时提示,雪场近地医院在对滑雪损伤者的膝关节进行诊断时,应加强对ACL、MCL、半月板以及膝关节联合损伤的检查,防止遗漏损伤部位;同时不断对以上撕裂部位手术术式进行改良,并追踪患者预后,以应对未来可能出现的大量因滑雪导致膝关节损伤的病人。

本研究未对受伤运动员进行膝关节损伤的评分或患者主观评分,也未记录由于受伤导致的缺席比赛/训练的天数,因而无法对膝关节损伤的程度进行更确切的分析。另外,对于受伤运动员受伤时进行的具体项目以及最终医疗处置未进行信息采集。在未来可以对膝关节损伤高发的具体项目进行膝关节损伤情况的分析,以便于对不同滑雪项目膝关节损伤的特点进行有针对性的救治。