Hefti中高等级运动项目...膝关节解剖结构的相关性分析_赵亚豪.pdf

中国运动医学杂志2022年12月第41卷第12期 Chin J Sports Med，Dec.2022，Vol.41，No.12Hefti中高等级运动项目优秀青少年运动员前交叉韧带初次损伤与膝关节解剖结构的相关性分析赵亚豪1，2钱驿2贺忱2高奉2果森2赵盈绮1，2巩亚伟1，2周敬滨21 国家体育总局体育科学研究所（北京 100061）2 国家体育总局运动医学研究所（北京 100061）摘要目的：针对Hefti中高等级运动项目优秀青少年运动员，进行前交叉韧带（ACL）初次损伤与膝关节解剖结构的相关性分析研究。方法：回顾性研究。连续选取2016年至2021年收治的ACL首次损伤的Hefti中高等级运动项目青少年运动员21例（研究组），男8例、女13例，年龄16.471.40岁（1418岁），按年龄和性别1：1匹配健康青少年运动员21例（对照组）。利用磁共振测量胫骨平台后倾角（PTS）、髁间窝宽度、股骨髁形态、髁间棘高度、半月板-胫骨平台角（MBA）等指标，比较两组人群的膝关节形态差异，并分析前交叉韧带初次损伤的膝关节解剖风险因素。结果：ACL损伤的青少年运动员的外侧软组织PTS显著大于对照组（2.64 5.59 vs-1.1 2.64，P0.05），髁间窝宽度（1.61 0.19 cm vs 1.79 0.23 cm）、髁间窝宽度指数（NWI）（0.23 0.02 vs 0.25 0.02）和内侧MBA（24.9 3.87 vs 28.1 4.02）小于对照组（P0.05）。外侧软组织PTS、髁间窝宽度和内侧MBA为ACL损伤的独立风险因素。结论：外侧软组织PTS越大、髁间窝越窄、内侧MBA越小，青少年运动员ACL损伤风险越高。关键词前交叉韧带损伤；运动员；青少年；风险因素Relationship between the Anatomic Risk Factors and the Primary Anterior Cruciate Ligament Injuryof Elite Adolescent Athletes in Hefti Medium and High-level SportsZhao Yahao1，2，Qian Yi2，He Chen2，Gao Feng2，Guo Sen2，Zhao Yingqi1,2，Gong Yawei1,2，Zhou Jingbin21 China Institute of Sport Science，Beijing 100061，China2 National Institute of Sports Medicine，Beijing 100061，ChinaCorresponding Author:Zhou Jingbin，Email:Abstract Objective To analyze the relationship between the anatomic risk factors and the primaryanterior cruciate ligament（ACL）injury of elite adolescent athletes in Hefti medium and high-levelsports.Methods It was a retrospective study.A total of 21 adolescent athlete patients of Hefti middle-and high-level sports and with first ACL injury between 2016 and 2021 were selected into an experimental group，including 8 males and 13 females，aged 16.47 1.40 years（1418 years old）.Another21 healthy athlete counterparts were chosen into a control group.Magnetic resonance imaging was conducted to measure the posterior tibial slope（PTS），femoral intercondylar notch width，the morphological characteristics of condyles of femur，height of the tibial spines and meniscus-bone angle（MBA）.The differences in the morphology of knees were compared between the 2 groups，and the anatomicrisk factors for the primary ACL injury were analyzed.Results The lateral meniscus PTS of the experimental group was significantly larger than the control group（2.64 5.59 vs-1.1 2.64，P0.05），while the notch width，notch width index and and the medial MBA（1.61 0.19 cm vs 1.79 0.23cm），（0.23 0.02 vs 0.25 0.02）and（24.9 3.87 vs 28.1 4.02）of the former group weresignificantly smaller compared with the control group（P0.05）.The binary logistic regression analysis收稿日期：2022.04.02第1作者：赵亚豪，Email：；通信作者：周敬滨，Email： 920DOI:10.16038/j.1000-6710.2022.12.003中国运动医学杂志2022年12月第41卷第12期 Chin J Sports Med，Dec.2022，Vol.41，No.12showed that the lateral meniscus PTS，the notch width and the medial MBA were risk factors of ACLinjury.Conclusion Adolescent athletes with the greater lateral meniscus PTS，the narrower notch widthand the smaller medial MBA，are of higher risks of ACL injury.Key words anterior cruciate ligament injury;athlete;adolescent;teenager;risk factor前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）损伤是青少年常见的运动损伤，了解ACL损伤的风险因素，有助于预防ACL损伤1，2。初次ACL损伤不仅与性别有关，还与运动强度和膝关节解剖特点存在相关性。运动强度和比赛水平越高，ACL损伤的发病率也越高3-5。研究表明，膝关节的解剖特点也会影响膝关节的稳定性，进而引发ACL初次损伤，胫骨平台后倾角（posterior tibial slope，PTS）、髁间窝宽度、髁间棘高度以及半月板形状等均与ACL的初次损伤存在相关性2，6-11。但与成人群体ACL高损伤风险相比，青少年和大学生内侧胫骨平台后倾角增大ACL损伤风险相对较低2，6，12。在青少年人群中，长期从事专业训练的优秀运动员是ACL损伤的高风险人群，而足球、篮球、手球、滑雪、羽毛球等中高强度运动项目的青少年运动员则有更高的ACL损伤风险几率。对于从事中高级别运动强度的青少年优秀运动员，较高的ACL初次损伤发病率是否与膝关节解剖结构存在相关性则需要进一步研究。因此，本研究通过膝关节磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）图像分析优秀青少年运动员ACL损伤患者相对于其他无ACL损伤的优秀青少年运动员的膝关节解剖特点，探讨ACL损伤的膝关节解剖风险因素，以期为青少年运动员ACL损伤的预防和选材提供依据。本研究假设ACL损伤的青少年运动员与无ACL损伤的青少年运动员的ACL膝关节解剖特点存在差异。1 研究对象与方法1.1 研究对象与分组研究对象与分组本研究为回顾性研究，研究对象来自于国家体育总局运动医学研究所体育医院2016年至2021年这5年间门诊和住院的优秀青少年运动员患者，共纳入21名ACL损伤的青少年运动员患者（研究组），对照组按年龄和性别11配对21名健康青少年运动员。两组受试者基本情况见表 1，两组性别、年龄、体质指数（body mass index，BMI）与运动等级等差异均无统计学意义。研究组纳入标准：（1）年龄1418周岁；（2）ACL首次损伤；（3）运动项目强度：Hefti分型13级以上；（4）二级以上运动员。排除标准：（1）既往膝关节其他疾病；（2）既往膝关节手术史；（3）伴随后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）损伤；（4）同侧内侧和/或外侧副韧带3级损伤；（5）相关的关节外手术或膝关节内骨折；（6）多发韧带松弛。对照组纳入标准为：（1）年龄1418周岁；（2）运动项目强度：Hefti分型级以上；（3）二级以上运动员。排除标准：（1）MRI检查显示半月板或韧带等器质性损伤；（2）既往膝关节手术史；（3）相关的关节外手术或膝关节内骨折；（4）多发韧带松弛。表1 研究对象和分组年龄（x s）性别（例数）BMI（kg/m2）研究组16.47 1.40男8，女1321.45 2.9对照组16.47 1.17男8，女1322.86 4.3t0.010.011.24P0.8041.000.2211.2 测量方法测量方法所有研究对象均在本院进行MRI检查。磁共振图像采集均使用美国GE公司磁共振扫描仪，场强3.0T，扫描序列采用T2WI压脂像。图像分析软件使用Radiant Dicom Viewer2021.2.2和Digimizer5.4.4.0。测量的指标包括胫骨平台骨性后倾角、胫骨平台软组织后倾角、髁间窝宽度、股骨髁宽度，计算髁间窝宽度指数（notch width index，NWI），胫骨平台内、外侧髁间棘高度 与 半 月 板-胫 骨 平 台 角（meniscus-bone angle，MBA）。同时，为尽量保证数据测量的一致性与可靠性，在不表明诊断，不分组的情况下，由一名经验丰富的检查者对以上指标进行测量、计算。1.2.1 胫骨平台后倾角胫骨平台后倾角使用 Hudek 等提出的 MRI 测量胫骨平台后倾角（PTS）的方法14，15，分三个步骤。第一步是确定中央矢状位图像（图1A）。该切面由髁间隆起，呈凹形的胫骨前后皮质以及PCL的胫骨附着处组成。第二步是画一个与胫骨近端、前皮质和后皮质边界相切的圆，然后作第二个与胫骨前、后皮质边界相切的圆。同时为了设定两个圆之间的相对标准化距离，第二个圆心在第一 921中国运动医学杂志2022年12月第41卷第12期 Chin J Sports Med，Dec.2022，Vol.41，No.12A：中央矢状面确定胫骨近端解剖轴。通过绘制一个与胫骨近端皮质、前皮质和后皮质相切的圆，然后以第一个圆弧为中心绘制第二个圆，两圆心连线即为胫骨近端解剖轴。B：胫骨外侧平台切线与胫骨近端解剖轴垂线的夹角即为外侧平台骨性后倾角，外侧半月板切线与胫骨近端解剖轴垂线的夹角即为外侧平台软组织后倾角。C：胫骨内侧平台骨性后倾角、软组织后倾角。图1 测量胫骨平