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單腳斜面下蹲功能動作在運動員髕腱病靶向診斷中的應用研究

2024-12-31 00:00:00羅平林鴻生張文
當代體育科技 2024年32期

摘要 "目的:探討單腳25度斜面下蹲功能動作在運動員髕腱病靶向診斷中的應用研究。

方法:確診為髕腱病的運動員52名為髕腱病組,匹配非髕腱病的運動員52名為非髕腱病組。測試者A使用組織特征超聲成像(utrasound Tissue Characterization,UTC)技術掃描并量化兩組運動員髕韌帶的組織結構。測試者B測試兩組運動員在單腿25度斜面下蹲時膝關節的角度(SLDS-KROM)。以上均測試兩次,取平均值。分別比較兩組運動員髕韌帶纖維類型回聲分別占總纖維回聲的比例、SLDS-KROM的差異;分別比較兩組中I型%+II型%、III型%、IV型%與SLDS-KROM的相關關系。結果:1. 髕腱病組運動員髕韌帶纖維類型回聲比例較非髕腱病組運動員髕韌帶纖維類型回聲比例:I型%+II型%下降非常顯著,而III型%和IV型%上升分別非常顯著。髕腱病組較非髕腱病組SLDS-KROM下降顯著。2. 髕腱病組SLDS-KROM圍繞在35度-75度之間波動,非髕腱病組SLDS-KROM圍繞在74度-110度之間波動。3. 髕腱病組和非髕腱病組中,I型%+II型%分別與SLDS-KROM成非常顯著正相關;而III型%和IV型%分別與SLDS-KROM成非常顯著負相關。結論:運動員單腳25度斜面下蹲能力受到髕韌帶組織結構的影響。SLDS-KROM隨著髕韌帶中I型%+II型%的上升與III型%和IV型%的下降時而增大。SLDS-KROM大于75度時髕韌帶組織結構處于正常狀態,SLDS-KROM小于75度時髕韌帶組織結構處于異常狀態。

關鍵詞 "單腳斜面下蹲;功能動作;髕腱??;靶向診斷;UTC;

A applied study of the functional movement of the single-leg decline squat in targeted diagnosing the athlete patellar tendinopathy

Ping Luo 1,Hong sheng Lin2,Wen Zhang3

1.GuangDong Vocational Institute Of Sports,GuangDong Guangzhou,510663;

2. PLA Southern Theater Command General Hospital,GuangDong Guangzhou,510010;

3.Guangdong Yue-Gang Sports Rehabilitation Center, GuangDong Guangzhou, 510105;

Abstract:

Objective: The aim of this paper studied the applied research of the single-leg squat standing on a 25 °decline board in targeted diagnosing the athlete patellar tendinopathy.

Method: There were one hundred and four athletes were grouped into two groups (fifty-two subjects for each group) that group I were patellar tendinopathy athletes and group II were matched healthy athletes. Tester A quantified the integrity of patellar tendon by Ultrasound Tissue Characterization from two group athletes. Then tester B assessed the knee ROM when all athletes performed eccentric training standing on a 25 ? decline board (SLDS-KROM). Tested two twice and used the mean. Results were compared the difference of I%+II%、III%、IV% and SLDS-KROM,and the pearson correlation between two groups separately.

Result:1. Compared with group II, it was decreased I%+II% remarkably,increased obviously III% and IV% of patellar tendon and SLDS-KROM decreased in group I,respectively . 2. SLDS-KROM was from 35 ? to 75 ? in group I and from74 ? to 110 ? in group II. 3. I%+II% of patellar tendon from two groups separately were positively associated with SLDS-KROM,while III% and IV% of patellar tendon in group I and II were negatively correlated with SLDS-KROM,obviously.

Conclusion: The ability that athlete performed standing on a 25 ? decline board was influenced by the integrity of patellar tendon. SLDS-KROM increased as I%+II% of patellar tendon increased and III% and IV% of patellar tendon decreased. The integrity of patellar tendon was nomal when SLDS-KROM was greater than 75 ? and that was abnormal as SLDS-KROM was fewer than 75 ?.

Keywords: the single-leg squat;the functional movement;the patellar tendinopathy;the targeted diagnosing;UTC;

肌腱病是一種在運動和代謝性疾病中常見的和主要的醫學問題,表現為局部敏感、疼痛和腫脹,導致肌腱局部和肌腱所在功能鏈的功能下降[1,2]。髕腱病又稱為跳躍膝,是最常見的肌腱病之一,在精英運動員中發生率高達40%[3-6]。雖然髕腱病發生率非常高,但其確切的發病機理和有效的治療方法目前沒有統一定論。跳躍的頻率、訓練量和競技水平等是髕腱病常見的致病因素[7,8]。有學者認為[9-11]:如果髕腱病發生疼痛時不伴有髕韌帶組織結構的異常,治療時則無需對髕韌帶組織結構進行重建;如果伴有髕韌帶組織結構異常的髕腱病患者,髕韌帶撕裂的風險增加,功能下降更明顯,治療時則需要重建髕韌帶組織結構,恢復時間延長。是否伴有髕韌帶組織結構的異常,是髕腱病精準治療的關鍵。但髕腱病精準治療是建立在其靶向診斷的基礎上。目前判斷髕腱病中是否伴有髕韌帶組織結構的異常,超聲是金標準。近年來組織特征超聲成像(ultrasonographic Tissue Characterization,UTC)技術成為評估和量化肌腱組織結構的一種可靠和有效的手段[12,13]。它能夠通過量化三維穩定的肌腱纖維組織結構超聲回聲,對正常肌腱和病變肌腱的組織結構進行分辨[14]并可量化,成為國際運動醫學界關注的評估肌腱組織結構技術的熱點之一,在肌腱病的臨床診治和科學研究中凸顯出獨特的應用價值。使用UTC技術對髕韌帶組織結構進行評估時,需要昂貴的UTC儀和評估場地,同時還需配套具有運動醫學背景的超聲評估者,這不是每一個體育訓練中心或體育健康俱樂部所具備的。因此,尋找一種簡單易行、容易推廣的髕腱病靶向診斷方法,迫在眉睫。近年來,國際上常用于臨床診斷髕腱病的功能性動作之一是單腳25度斜面下蹲(single-leg decline squat,SLDS)[15-17],但這種方法在診斷髕腱病過程中,目前的研究無法判斷髕韌帶是否兼有組織結構的異常。本研究通過UTC儀測試髕韌帶的組織結構,同時測試單腳25度斜面下蹲時膝關節的角度(knee range of motion,KROM),研究髕韌帶組織結構與SLDS-KROM二者之間的關系,探討單腳25度斜面下蹲時膝關節的角度在運動員髕腱病靶向診斷中的應用,從而尋找一種易推廣、簡單的臨床診斷運動員髕腱病中是否兼有髕韌帶組織結構異常的靶向診斷方法。

1 " 研究對象和方法

1.1 "研究對象

確診為髕腱病的運動員52名為髕腱病組(男性24名,女性28名,均為單側髕腱病),從運動項目、性別、年齡、體重、身高、訓練年限進行匹配髕韌帶正常的運動員52名為非髕腱病組(男性22名,女性30名)。其中兩組中籃球項目運動員各16名,排球項目運動員各13名,羽毛球項目運動員各10名,徑塞項目運動員各13名。獨立樣本T檢驗所得:髕腱病組和非髕腱病組在年齡、體重、身高、訓練年限分別都沒有差異性(表1),表明兩組在以上4個指標中不存在性別差異。髕腱病診斷標準為膝前痛,特點為疼痛局限在髕骨下端,跳躍和落地時疼痛尤為明顯。髕骨下端沿著髕韌帶走行的部位有壓痛。排除所測試下肢其它的傷病。所有受試者踝和髖屈伸角度在正常范圍。所有受試者均已簽署知情同意書。

1.2 "研究方法

在運動員簽署知情同意書后,醫師對其進行髕韌帶的評估,確定為髕腱病的運動員為髕腱病組,匹配的髕韌帶正常的運動員為非髕腱病組。測試者A對髕腱病組的髕腱病下肢和非髕腱病組匹配下肢的髕韌帶進行掃描和評估,測試兩次,取平均值。測試者B對髕腱病組和非髕腱病組接受了UTC掃描的運動員的下肢進行SLDS-KROM測試,測試兩次,取平均值。其中測試者A和測試者B分別不知運動員的具體信息。測試方法如下:

1.2.1 "組織特征超聲成像(UTC)技術掃描和髕韌帶纖維類型比例計算

組織特征成像(UTC)技術掃描和髕韌帶纖維類型比例計算如下:[13,18,19] 運動員脫去鞋子,仰臥在測試床上;測試者A協助運動員雙膝屈曲至90°,并令其在掃描過程中雙下肢放松;測試者A將UTC儀(UM002-imaging, 2014, The Netherlands)超聲探頭(Smartprobe 10L5, Terason 2000, Teratech, USA)垂直置于運動員測試下肢(髕腱病組為髕腱病下肢,非髕腱病組為匹配的正常髕韌帶下肢)的髕骨位,由近端向遠端掃描整條髕韌帶,運動員全程不應有身體活動或說話;兩次掃描完成后測試者A將殘留于受試者膝關節及周圍的多余超聲啫喱清潔干凈,運動員便可起床,緊接著接受由測試者B提供的SLDS-KROM測試;取兩次測試(連續測試)結果的平均值,計算運動員髕韌帶纖維類型回聲分別占總纖維回聲的比例:I型%+II型%、III型%、IV型%。

1.2.2 "SLDS-KROM測試

SLDS-KROM測試方法如下:[20,21] 運動員單腳(髕腱病組為髕腱病下肢,非髕腱病組為匹配的正常髕韌帶下肢)站立于25°向下傾斜的木板上,雙手環抱胸前,保持身體中立位,開始下蹲,髕腱病組直到誘發膝前痛出現時的膝關節屈曲角度,非髕腱病組直到下蹲到不能下蹲為止的膝關節屈曲角度,兩組保持這個角度;測試者B用電子角度量角器測量運動員此時體位下的SLDS-KROM。注意:兩組在下蹲過程中運動員必須一直保持身體中立位;測試間隔時間為3分鐘,取測試兩次結果的平均值。

1.3 評價指標

評價兩組運動員的指標包括以下兩部分:髕韌帶I型和II型纖維類型回聲占總纖維回聲的比例表示為I型%+II型%、髕韌帶III型纖維類型回聲占總纖維回聲的比例表示為III型%、髕韌帶IV型纖維類型回聲占總纖維回聲的比例表示為IV型%;單腳25度斜面下蹲時膝關節屈曲的角度表示為SLDS-KROM o。

1.4 統計分析

比較髕腱病組和非髕腱病組運動員髕韌帶纖維類型回聲分別占總纖維回聲的比例:I型%+II型%、III型%、IV型%的差異性;比較兩組SLDS-KROMo的差異性和波動范圍;分別比較兩組I型%+II型%、III型%、IV型%與SLDS-KROMo的相關關系;使用SPSS 23.0分別進行獨立樣本 t 檢驗和相關分析,以均數±標準差( )和相關系數(r)來表示。

2 "結果

髕腱病組運動員髕韌帶的I型%+II型%較非髕腱病組的低,兩組差異非常顯著;而III型%和IV型%分別較非髕腱病組的高,兩組差異非常顯著。髕腱病組的SLDS-KROMo較非髕腱病組的小,兩組差異顯著。詳見表2。髕腱病組的SLDS-KROMo圍繞在35-75度之間波動;非髕腱病組的SLDS-KROMo圍繞在74-110度之間波動。詳見圖1。

髕腱病組和非髕腱病組中,I型%+II型%分別與SLDS-KROM°成線性正相關關系,非常顯著,即SLDS-KROM隨著I型%+II型%含量增加時而變大;而III型%和IV型%分別與SLDS-KROM成線性負相關關系,非常顯著,即SLDS-KROM隨著III型%和IV型%含量下降時而變大。詳見表3、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7。

3 "討論

髕腱病是一種常見的運動傷病,尤其多見于跑跳類項目的運動員??煽亢陀行г\斷髕腱病的方法一直備受關注,但沒有統一的標準。一般具有以下的癥狀和體征就被診斷為髕腱病:疼痛局限在髕骨下端,跳躍和落地時疼痛尤為明顯;髕骨下端沿著髕韌帶走行的部位有壓痛。診斷是治療和康復的前提。隨著研究的深入,以上的一般診斷不足以支撐髕腱病的精準治療和康復,需要尋找髕腱病的靶向診斷。近年來,單腳25度斜面下蹲功能動作不僅可作為治療髕腱病的方法,同時被認為是臨床評估髕腱病的有效方法之一 [17,21,22]。但此方法無法評估髕腱病患者的髕韌帶組織結構是否存在異常。而是否伴有髕韌帶組織結構的異常,是髕腱病精準治療和康復的關鍵。這可通過量化髕韌帶組織結構金標準的UTC技術進行解決。本研究通過髕腱病一般診斷結合單腳25度斜面下蹲功能動作,同時使用UTC技術量化髕韌帶組織結構,來探討髕韌帶組織結構與SLDS-KROM二者之間的關系,從而尋找一種簡單、易推廣的臨床診斷運動員髕腱病中是否兼有髕韌帶組織結構異常的靶向診斷方法,為治療和康復髕腱病提供精準的診斷。因此運動員髕腱病的靶向診斷包括一般診斷和功能性診斷:疼痛局限在髕骨下端,跳躍和落地時疼痛尤為明顯;髕骨下端沿著髕韌帶走行的部位有壓痛;SLDS-KROM。

UTC技術[13,14]是使用傳統的B型超聲技術,通過收集到的穩定的連續的髕韌帶橫截面超聲影像還原成三維圖像,然后將立體三維的組織結構連續信號分出四種不同的類型:I型高穩定型、II型中穩定型、III型高變化型和IV型。通過計算這四種回聲的比例分別占總回聲比例的百分比來量化評價髕韌帶組織結構的狀態,反映髕韌帶的正常結構和(或)病理狀態。研究發現[14,23-26]:病變髕韌帶組織結構中I型+II型結構(規則排列的正常纖維結構)百分比(I型%+II型%)較正常組織結構下降,而III型和IV型結構(不規則排列的受損纖維結構)百分比(III型%和IV型%)分別較正常組織結構上升。即病變髕韌帶組織結構中I型%+II型%較正常髕韌帶組織結構的下降,而III型%和IV型%分別較正常髕韌帶組織結構的上升。在本研究中,髕腱病組運動員的髕韌帶纖維類型回聲中I型%+II型%較非髕腱病組運動員的下降非常顯著,而III型%和IV型%分別上升非常顯著,與學者們的研究結論一致。學者們認為[23,24,26]:運動負荷使髕韌帶組織纖維I型可轉變為II型;III型髕韌帶組織纖維比例的升高可與運動技術、踝關節活動度下降、髖關節的力量下降、股四頭肌緊張以及內分泌紊亂等有關;IV型髕韌帶組織纖維比例的升高與髕韌帶組織結構本身的問題有關。運動員在正常訓練周期過程中,髕韌帶組織結構的類型處于動態變化過程中。通過調整運動負荷,髕韌帶組織纖維II型可向I型轉化;通過矯正運動技術和/或動力弱鏈以及調整軟組織緊張度等,髕韌帶組織纖維III型可向II型轉化。一般情況下:I型%+II型%大于95%,III型%+IV型%小于5%[24,25]。在髕腱病組中,I型%+II型%為78%左右,遠低于95%,III型%+IV型%為大于20%,遠超過5%,且髕骨下端有疼痛;在治療和康復時,通過調整運動負荷、矯正運動技術和/或動力弱鏈或者調整軟組織緊張度等,不足以在動態變化過程中快速改變髕韌帶組織結構類型狀態,存在IV型%增加的趨勢。而在非髕腱病組中,I型%+II型%為89%左右,III型%+IV型%為10%,且髕骨下端沒有疼痛;在治療和康復時可通過調整運動負荷、矯正運動技術和/或動力弱鏈或者調整軟組織緊張度等,較髕腱病組更容易接近I型%+II型%大于95%,III型%+IV型%小于5%。

髕腱病組較非髕腱病組中,I型%+II型%和SLDS-KROM分別下降,而III型%和IV型%分別上升。髕腱病組和非髕腱病組中,I型%+II型%與SLDS-KROM成非常顯著線性正相關,而III型%和IV型%分別與SLDS-KROM成非常顯著線性負相關。即SLDS-KROM隨著髕韌帶組織結構中I型%+II型%增加而III型%和IV型%含量下降時變大。這表明運動員單腳25度斜面下蹲能力受到髕韌帶組織結構的影響。運動員髕韌帶組織結構中規則排列的纖維結構含量(I型%+II型%)越高,不規則排列的受損纖維結構含量(III型%、IV型%)越低,單腳25度斜面下蹲能力就越強。Zwerver等研究發現[27]:通過單腳在不同斜面下蹲的能力比較中發現,當斜面角度大于15度時,對髕韌帶最大負荷將增加40%。隨著斜面角度的增加,單腳斜面下蹲時髕股關節面的壓力也逐步增加。當斜面角度大于60度時,髕股關節面壓力的增加將超過了對髕韌帶負荷的增加。因此,選用單腳斜面下蹲功能動作測試髕韌帶狀態時,為了減少髕股關節面壓力,斜面角度不能過大。近年來,國際運動醫學界推薦選用單腳25度斜面下蹲功能動作,通過更大程度地增加髕韌帶負荷而誘發出膝前痛來評價髕腱病。髕腱病組運動員較非髕腱病組運動員的SLDS-KROM下降。髕腱病組運動員SLDS-KROM圍繞在35度-75度之間波動,非髕腱病組運動員SLDS-KROM圍繞在74度-110度之間波動。髕韌帶通過傳遞股四頭肌收縮力而產生膝關節的屈伸運動和保持身體直立姿勢。Gaida等學者研究發現[28]:髕腱病患者的髕韌帶所能承受的負荷下降,股四頭肌離心式力量下降;單腳25度斜面下蹲過程中,當對髕韌帶的負荷超過其耐受范圍時,通過髕韌帶處發生疼痛而停止膝關節運動。髕腱病組運動員I型%+II型%為78%左右,遠低于95%,III型%+IV型%為大于20%,遠超過5%,髕韌帶所能承受的負荷降低,股四頭肌的離心式收縮也下降;在25度斜面單腳下蹲過程中,當SLDS-KROM圍繞在35度-75度之間時,股四頭肌離心式收縮已達到最大化,髕韌帶承擔的負荷超過其耐受程度,從而誘發髕韌帶組織結構受損部位發生疼痛而停止下蹲。非髕腱病組運動員I型%+II型%為89%左右,III型%+IV型%為10%,髕韌帶所能承受的負荷以及股四頭肌的離心式收縮的力量較髕腱病組運動員強,在25度斜面單腳下蹲過程中,SLDS-KROM圍繞在74度-110度之間,較髕腱病組運動員的強;同時并沒有誘發出膝前痛,是25度斜面單腳下蹲能力的體現。

4 結論與建議

4.1 結論

運動員單腳25度斜面下蹲能力受到髕韌帶組織結構的影響。SLDS-KROM隨著髕韌帶中I型%+II型%的上升與III型%和IV型%的下降時而增大。SLDS-KROM大于75度時髕韌帶組織結構處于正常狀態,SLDS-KROM小于75度時髕韌帶組織結構處于異常狀態。 單腳25度斜面下蹲功能動作是一種簡單、易推廣的臨床診斷運動員髕腱病中是否兼有髕韌帶組織結構異常的靶向診斷方法。單腳25度斜面下蹲過程中,髕韌帶所承受的負荷增加,能更好地誘發出髕韌帶組織結構存在的問題。當SLDS-KROM大于75度時,考慮髕韌帶組織結構處于正常狀態,無需對髕韌帶組織結構進行重建,可通過調整運動負荷、矯正運動技術和/或動力弱鏈或者調整軟組織緊張度等達到髕韌帶組織結構類型的最優化。當SLDS-KROM小于75度時,考慮髕韌帶組織結構處于異常狀態,髕韌帶撕裂的風險增加,功能下降更明顯,則需重建髕韌帶組織結構,恢復時間延長。在治療和康復過程中,時時監控單腳25度斜面下蹲能力,從而間接評價髕韌帶組織結構情況。

4.2 建議

在各體育訓練中心或體育健康俱樂部,通過給每一個運動隊伍配備足夠量的25度斜面,指導運動員每天訓練后養成在25度斜面的規范化單腳下蹲功能測試的習慣。通過對SLDS-KROM的跟蹤檢測,可時時發現髕韌帶組織結構的動態變化。髕腱病高發生率,病程長,治療困難。通過運動員每天單腳25度斜面下蹲功能動作的自我檢測,將在運動員髕腱病的預防、治療和康復中發揮重要作用。單腳25度斜面下蹲功能動作的能力除受到髕韌帶組織結構的影響外,同時受到踝關節、膝關節、髖關節和肩關節的活動度和控制能力,核心控制能力以及整體協調性等動力鏈的影響,因此在單腳25度斜面下蹲過程中,髕韌帶組織結構存在的問題會因下蹲過程中動力鏈上相關代償而掩蓋或者激發出來,所以在單腳25度斜面下蹲過程中,考慮運動員髕韌帶組織結構狀態時,需進一步評估相關動力鏈存在的問題,從整體觀念出發指導髕腱病的診斷。本研究只涉及到單腳25度斜面下蹲與髕韌帶組織結構的研究,而對于整體動力鏈在下蹲過程中對髕韌帶組織結構的影響研究是缺乏的,這可作為下一步從整體觀出發研究髕腱病診斷、治療和康復等方面的焦點。

5 "參考文獻

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