优秀自由式滑雪空中技巧运动员严重膝关节损伤的特征：基于11名中国国家队运动员的研究

2019-08-21陈拿云敖英芳蒋艳芳胡晓青

中国运动医学杂志 2019年7期

陈拿云敖英芳蒋艳芳胡晓青

北京大学第三医院运动医学研究所（北京100191）

自由式滑雪空中技巧是新加入冬奥会的比赛项目。它由高难度的空中动作以及扣人心弦的腾空组成，动作完成度和准确性极高。为了得到高分，运动员需要以高速起跳，在空中完成一系列高质量动作后平稳落地。运动员的起跳高度绝对高度（空中最高点到着陆点）经常超过10 米，着陆时对足底的冲击力平均为体重的7.06～8.13倍[1]。因此，在训练和比赛过程中，下肢损伤的风险很高，而膝关节是最容易受累的关节[2]。

除了沿下肢长轴方向传导的应力之外，着陆时雪板上不同的负荷会向膝关节施加前后方向及旋转应力[3]，这会增加关节软骨、半月板、软骨下骨和韧带损伤的风险。因此，空中技巧运动员的膝关节损伤更常见，程度更重，手术较一般损伤更复杂，术后康复效果也更不确切。

先前的研究已经发现了职业滑雪运动员和业余滑雪者常见的膝关节损伤机制，包括滑雪鞋导致的前抽屉、幻影脚[4]、外翻外旋等[5，6]。其中，前抽屉可以用来分析空中技巧运动员因着陆失误而导致的膝关节损伤。

由于自由式滑雪的参与者比其他冬季运动项目少，相关研究十分稀少。与其他自由式滑雪项目相比，空中技巧是非常理想的研究模型，因为比赛中运动员起跳高度高，空中动作标准化，着陆要求稳定。本研究的目的是描述空中技巧运动员严重膝关节损伤的特征，探讨膝关节损伤的可能机制，分析运动员术前及术后的临床评分、术后恢复和重返运动情况，为进一步研究提供基础数据。

1 对象与方法

对2008年1月至2017年12月间所有在我院行膝关节手术的自由式滑雪空中技巧运动员的电子病历进行回顾性研究。57名冬季项目运动员中，共筛选出11名（13例手术）接受了膝关节手术治疗的空中技巧运动员。其中，1名运动员因膝关节二次损伤接受了翻修手术，仅纳入第一次手术；1 名运动员接受了分期前交叉韧带、后交叉韧带重建术，计算为1例；1名运动员因右膝损伤入院，既往左膝盘状半月板，予同期处理，本研究中仅讨论右膝损伤。最终，共11名患者（11例手术）纳入了本研究。

人口学信息、吸烟史、饮酒史、代表队、竞赛水平等均进行了采集。受伤时间、受伤原因、受伤场地以及术前Tegner活动水平评分（Tegner activity level）、Lysholm 评分（Lysholm score）、国际膝关节文献委员会主观评分（International Knee Documentary Committee Subjective Score，简称IKDC主观评分）等信息也从电子病历中收集。我们回顾了手术记录，统计了镜下发现、手术步骤和移植物种类（如手术使用移植物则记录，否则不记录）。主要诊断和合并损伤均以镜下发现为准。

为了评估运动员术后的康复及回归运动的情况，我们通过电话联系到了4名患者，并完成了术后Tegner评分、Lysholm 评分和IKDC 主观评分的口头评估。我们还询问了术后重返运动时间、空中动作的最高难度和高水平比赛的最好成绩。本研究通过了医院伦理委员会审查。

所有数据统计分析均使用SPSS（v20.0；IBM 公司）进行。描述性统计用来报告患者人口学信息、受伤相关数据和手术相关数据。描述性数据表示为数量（%）。除非另作说明，连续性变量均表示为平均值±标准差，顺序变量表示为中位数（范围）。采用Wilcoxon符号秩检验对非参数数据进行统计分析，配对t检验对连续变量进行统计分析。P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

本研究共纳入11名患者（8名女性，3名男性）。手术时平均年龄为21.2 岁（16～29 岁）。所有患者均为中国国家队运动员，且均参加过国家或国际比赛。患者的基本资料详见表1。

表1 空中技巧运动员基本资料（n=11）

2.1 损伤类型

表2显示，所有患者均因急性膝关节损伤或急性损伤转为慢性损伤入院。前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）撕裂共计9 例（81.8%），软骨损伤10 例（90.9%），半月板损伤5 例（45.5%），内侧副韧带（medial collateral ligament，MCL）撕裂2 例（18.2），后交叉韧带（posterior cruciate ligament ，PCL）撕裂1 例（9.1%），外侧副韧带（lateral collateral ligment，LCL）撕裂1例（9.1%）。除1人外，所有患者均有合并损伤。

表2 空中技巧运动员膝关节损伤特征

9例ACL撕裂患者中有6名女性，3名男性，均合并软骨损伤，其中4人（44.4%）还有半月板损伤。

表3显示，10 例软骨损伤中，80%（8/10）为国际软骨修复协会（International Cartilage Repair Society，简称ICRS）Ⅰ级损伤，Ⅲ/Ⅳ级损伤仅占10%。髌骨软骨（10 人，100%）是最容易受累的区域，其次是滑车软骨（6人，60%）和股骨内侧髁软骨（3人，30%）。

表3 空中技巧运动员膝关节主要损伤类型

2.2 损伤原因

表4显示，9 名患者在试跳训练或正式比赛中受伤，均为着陆失误。其余2 名患者受伤原因记录为训练（具体不详）。所有患者均无法回忆摔伤时的膝关节具体动作。

表4 空中技巧运动员膝关节损伤原因

2.3 临床评分

术前Tegner 活动水平评分（中位数4，范围2～10）、Lysholm 评分（63.0± 19.33）、IKDC 主观评分（56.09±17.89）均表明关节功能显著下降。

2.4 手术方式及随访

所有的ACL 撕裂均使用自体腘绳肌腱进行重建。1 名并发PCL 撕裂的患者使用对侧腘绳肌腱重建。半月板撕裂通过半月板部分切除进行处理，并尽量保留多的半月板。ICRS Ⅲ/Ⅳ级软骨缺损进行微骨折处理，Ⅰ/Ⅱ级损伤使用刨刀新鲜化。增生的滑膜进行切除。

我们通过电话联系到了4 名患者，平均随访时间为61个月。患者都参加了相同的康复项目，平均重返运动时间为10个月。4名患者康复完成后都可以完成2 周台最高难度动作。康复后，一名患者取得了2014年索契冬奥会第4 名以及两次世界杯比赛冠军；一名患者赢得2012年中国锦标赛冠军；一名患者取得了中国冬季运动会第3名。其中一人再次受伤。但是，这4名患者的第一次手术后Tegner 活动水平、Lysholm 评分、IKDC主观评分均非常优秀（表5）。

3 讨论

自由式滑雪空中技巧是极具挑战性的比赛项目，起跳速度快、空中动作复杂、落地冲击大是其特点，需要运动员具有良好的下肢稳定性和力量。流行病学研究已经发现自由式滑雪中，膝关节是最常见的损伤部位，韧带是最常见的损伤结构，且空中技巧运动员的损伤发生率比其他项目高[2]。本研究分析了空中技巧运动员膝关节损伤特点以及术后康复及重返运动情况。

表5 4名空中技巧运动员术前与术后临床评分比较（n=4）

本研究中，女性患者数量是男性患者的将近3倍。在女性运动员动作难度、腾空高度和速度相对较低的前提下，女性运动员病例更多的原因可能与解剖结构不同、肌肉力量更小、关节稳定性更差相关[7]。

本研究结果显示，ACL撕裂是主要的损伤类型，占全部膝关节损伤的81.8%，其次是半月板撕裂（45.5%）。单纯损伤罕见，除1名患者为单纯MCL撕裂外，其余患者均为复合伤，且均合并软骨损伤。有研究报道，高山滑雪运动员ACL 撕裂同时合并半月板损伤的比例为23%～50.4%[8]，本研究是44.4%。2007年的一项研究发现滑雪运动造成多韧带损伤的几率是足球运动的1.73 倍[9]。本研究中，多韧带损伤占所有损伤的18.2 %。

软骨损伤在本研究的11名患者中很常见，但是损伤程度相对较低。2012年，Potter等[10]对ACL急性撕裂后软骨损伤进行了研究（队列平均年龄37 岁，相对较大），结果发现最常见、损伤程度最重的是外侧胫骨平台软骨，Outerbridge评分平均为3分。本研究中，90.9%的软骨损伤Outerbridge 评分为1 分。造成差异的原因可能为：滑雪运动员落地损伤时膝关节的应力模式特殊，年轻运动员关节软骨的力学性质更好。

空中技巧运动员的严重膝关节损伤大部分发生在落地时。以往的研究发现，职业滑雪运动员ACL 撕裂常见的机制[3，4]为：起跳落地时重心不稳后倾，常见于超级大回转和滑降中的着陆失误，它可以用来分析空中技巧运动员着陆失误时的情况。当运动员在空中重心后倾，落地时滑雪板板尾先着地，膝关节几乎伸直，这时板尾首先撞击雪面，力通过滑雪板、固定器和坚硬的滑雪鞋传递给运动员，造成胫骨相对于股骨前移，产生足够的拉力损伤ACL。Bere 等[11]分析了高山滑雪世界杯比赛中ACL损伤的20段视频，发现所有的坠落伤都发生在滑降比赛中。损伤时膝关节所受的应力是胫骨腓骨之间的压力与胫骨相对于股骨“前抽屉”的合力。内旋和外翻也有作用。Heinrich 等[12]建立了一个二维模型，多次模拟了跳跃-落地时ACL所受的应力。当右膝承重时，右膝ACL 受力在接触地面后33 ms 达到峰值，为695 N；左膝ACL 受力峰值为165 N。在多次模拟中，还可以观察到高达2017 N 的应力，这足够拉断韧带。这项研究还发现身体后倾、髋关节屈曲、膝关节伸直以及踝关节背伸角度越大，身体姿态越不对称时，ACL上的最大应力也越大。

另一项研究利用有限元分析对中国空中技巧运动员膝关节的应力分布进行了研究，发现落地时应力主要集中在股骨外侧髁软骨、内侧半月板前角、外侧半月板中部和内侧胫骨平台软骨上[13]。胫骨平台上的应力平均为体重的7 倍。这可能解释了韧带、关节软骨和半月板合并损伤发生率高的原因。

本研究中，空中技巧运动员的术前临床评分很低。Tegner 活动水平评分（中位数4，范围2～10）、Lysholm 评分（63.0± 19.33）、IKDC 评分（56.09±17.89）表明关节功能显著下降。这一结果与针对其他雪上项目运动员的研究相似，且较其他项目运动员得分更低[14]。

ACL 撕裂均使用自体半腱肌、股薄肌进行重建。目前自由式滑雪运动员ACL撕裂应使用何种移植物重建尚没有共识。在一项调查高山滑雪运动员ACL损伤发生率的研究中，几乎所有初次断裂的ACL都是用骨-髌腱-骨进行重建，患膝再损伤率为19%。ACL 损伤并未造成职业生涯缩短[15]。本研究中，一名患者（9%）发生再损伤，并接受了翻修手术。本研究中，ICRS Ⅲ/Ⅳ级软骨损伤均通过微骨折技术进行治疗。文献报道软骨全层损伤并接受微骨折治疗的高山滑雪运动员的临床疗效和重返运动情况满意[16]，半月板撕裂进行了成型，MCL 撕裂使用铆钉进行了原位重建。目前还没有文献研究滑雪运动员半月板切除后的临床效果。因为空中技巧运动员的膝关节频繁受到冲击，所以在处理半月板损伤时，应尽可能保留半月板。

我们通过电话联系到了4 名患者，他们均表示双膝功能恢复良好，有3 名运动员取得了优异的比赛成绩。调查自由式滑雪运动员重返运动的研究较少，2013年，Erickson等[17]发现X-Games滑雪运动员重返运动的比例为80%，术后继续比赛至退役的平均时间为2.56± 2.06年。本研究中，所有获得随访的运动员（100%）均在康复后重返运动，术后继续比赛至退役的时间为3.0± 1.73年。另一项由Haida等[18]进行的研究发现，高山滑雪运动员ACL 撕裂并接受手术后可以回归伤前运动水平，甚至可以取得更好成绩。与从未发生ACL 损伤的滑雪运动员相比，ACL 重建后的运动员运动生涯反而更长，赢得奖牌数更多。

4 本研究不足之处

本研究是一项单中心研究，只研究了严重膝关节损伤需要手术治疗的患者。因此，这些损伤模式只适合于需要手术处理的严重膝关节损伤。今后需要进行多中心研究，进行运动员和所在队伍的普查，从而建立更准确的损伤模型。另外，由于缺少运动员活跃赛季等信息，我们无法计算出膝关节损伤的发生率。最后，随访率较低，可能导致结果不可靠。需要进一步研究空中技巧运动员膝关节损伤的发生率和重返运动情况。