针对女运动员 ACL 负荷机制的神经肌肉干预

问题的重要性。 二次 ACL 损伤，无论是对同侧移植物还是对侧韧带的损伤，都是重建后日益严重的问题。 除了错过额外一年的运动参与、增加的医疗保健费用和增加的心理困扰外，与初始重建后的结果相比，再损伤和随后的翻修手术的结果要差得多。 据报道，在手术的头两年内，二次伤害的发生率为 17 例 (6%)。 然而，据报道第二次流泪的发生率为 29%。 这大大高于最初的 ACL 损伤，据报道发生率为 60 至 100 分之一。 第二次受伤的风险因素包括较早返回高水平体育活动的年轻运动员 6 。 男女都有发生二次 ACL 损伤的风险，据报道女性对侧损伤的风险更高，而男性同侧损伤的风险更高。 因此，将男女都纳入第二个 ACL 损伤预防计划至关重要。

科学知识和临床实践的提高：患者在 ACL 损伤后有不同的反应，包括他们的功能能力、运动生物力学、神经肌肉性能和股四头肌力量。 在我们之前资助的工作的基础上，研究人员建议前瞻性地评估这些不同的患者特征，以试图识别具有不同二次伤害风险水平的不同群体（目标 1）。 我们之前的工作表明，在未受伤的女运动员中存在三个风险群体。 识别具有不同需求的患者群体具有深远的意义。 前瞻性识别最适合接受强化治疗的高危患者可能会降低二次 ACL 风险，并在 ACLR 后更有效地提供医疗保健资源。 辛辛那提小组将 ACL 缺陷患者的这种分化描述为“三分法则”，三分之一的患者能够不受限制地发挥作用并且不需要进行手术稳定，三分之一无需手术即可调整他们的活动水平，三分之一需要手术进行日常活动而膝关节不不稳定。 特拉华大学描述的分类方案还将 ACL 缺陷患者分为三组，包括应对者（能力没有限制）、非应对者（没有膝关节不稳定就无法工作）或潜在应对者（有可能在没有膝关节不稳的情况下工作的人）前交叉韧带损伤）。 有证据表明，这些功能能力和运动特征的差异在 ACLR 后仍然存在。 一项随机临床试验得出结论，受伤后膝关节稳定性和功能较差的人可能需要更多时间才能恢复到受伤前的功能水平。 此外，有些人可能无法发展出适当的股四头肌力量对称性来支持重返高水平运动。 这些数据表明，并非所有患者在 ACLR 后都会经历相同程度或持续时间的损伤和症状。 因此，可能需要多种术后康复策略来促进最佳的患者护理和结果。

根据三分之一的规则，确定手术后具有独特需求的不同患者群体是一种整合最佳二次伤害预防策略的新方法。 原发性损伤风险因素为了解 ACL 损伤和重建后可能持续存在的潜在生物力学和神经肌肉缺陷提供了一个重要窗口。 使用统计分析聚类技术，已经确定了具有首次 ACL 损伤相对风险的不同群体，包括低、中和高风险群体。 单肢姿势稳定性与生物力学变量相结合，包括垂直地面反作用力 (vGRF)、额状面髋内收力矩最小值和跳高着陆期间的骨盆角度，被确定为额状面膝关节负荷的重要贡献者，是 ACL 损伤风险的替代指标。 这项工作表明存在可识别的运动员群体，这些运动员群体更适合进行有针对性的神经肌肉训练 (TNMT) 干预，以防止首次 ACL 损伤。

导致原发性 ACL 损伤风险的因素为了解 ACL 损伤和重建后可能持续存在的潜在缺陷提供了一个重要窗口。 年龄和活动水平是重要因素，因为年轻活跃的个体最有可能承受第二次 ACL 断裂。 手术因素包括移植物尺寸减小、使用同种异体移植物组织、垂直移植物位置和松弛的移植物。 解剖学风险因素也可能导致 ACL 损伤风险，包括后下外侧胫骨平台斜率的增加和切迹宽度的减小。 遗传因素也可能发挥作用。 虽然令人鼓舞的是，已经确定了许多可能导致二次 ACL 损伤风险的潜在因素，但这些因素中没有一个可以通过非手术干预来改变。 已经确定了与二次 ACL 损伤相关的可修改的生物力学和神经肌肉措施。 我们实验室之前的工作包括一项前瞻性临床试验，接受过 ACLR 的运动员在恢复旋转和切割运动之前接受了测试。 十三名运动员随后受伤。 测试期间确定的特定损伤预测参数包括未受累髋关节的净内旋力矩、全额平面膝关节运动的增加、初始接触时膝关节内伸肌力矩的更大不对称性以及受累肢体的单腿姿势稳定性缺陷. 这些参数以出色的灵敏度 (0.92) 和特异性 (0.88) 预测该人群的二次损伤。

ACLR 后功能能力的差异可能不仅仅通过生物力学和神经肌肉特征来区分。 临床测量的肌无力可能在 ACLR 后持续数年。 股四头肌力量与接受过 ACLR 的运动员的膝关节功能测量密切相关。 虽然单独使用腘绳肌力量可能不会对 ACL 损伤和重建后的膝关节功能产生显着影响，但腘绳肌激活可能是重建膝关节神经肌肉控制的一个重要组成部分，尤其是在倾向于“股四头肌优势”的女性中。 此外，腘绳肌-股四头肌扭矩产生比的不足似乎也是主要 ACL 损伤风险模型中的一个关键变量。 肌肉无力与二次受伤风险之间的关系尚未确定。 然而，了解这种相互作用对于制定有效的、针对特定群体的干预计划和降低二次伤害风险至关重要。

目前尚不清楚生物力学和临床措施是否可以有效辨别二次 ACL 损伤风险最大的患者群体。 在患者开始运动专项训练时评估运动力学和临床特征，包括力量、肢体稳定性和自我报告的功能，可能会深入了解 ACLR 后的不同反应。 如果识别出不同的患者群体，则此信息可用于根据二次伤害的风险提供差异化​​的干预措施。 在本提案的目标 2 中，研究人员将评估不同康复干预措施的效果。 我们的探索性目标将是将基于生物力学的群体算法转化为临床应用以进行个体化风险分类的第一步。 这项工作的结果可能会引发治疗模式的转变，并通过为继发性损伤风险最大的患者提供更好的护理来促进更有效地利用医疗保健资源。

对患者护理的影响。 导致二次 ACL 损伤的因素之一是康复不完全或无效。 异常的神经肌肉和生物力学模式在 ACLR 后 2 年内很常见，这可能有助于解释二次 ACL 损伤的高发生率。 ACLR 后双下肢神经肌肉控制的缺陷与二次 ACL 损伤的风险直接相关，并且可能不仅是最初膝关节损伤和随后手术的结果，而且还可能表征运动员受伤前的运动模式。 因此，识别和随后有针对性地治疗双肢异常的 ACLR 后运动模式对于最大限度地恢复功能和降低二次 ACL 损伤的风险至关重要。 尽管与未参加神经肌肉训练的人相比，神经肌肉训练计划可使非接触性原发性 ACL 损伤的风险降低 73.4%，但类似计划在降低继发性 ACL 损伤风险方面的功效尚未得到检验。

一项基于证据的靶向神经肌肉训练 (TNMT) 计划旨在防止二次 ACL 损伤。 该培训计划的制定考虑了与二次伤害风险相关的可修改因素、运动学习的原则，并仔细选择了可能最有效地修改异常神经肌肉程序的练习。 在这项竞争更新提案的目标 2 和 3 中，研究人员将评估不同治疗干预措施的效果。 值得注意的是，研究人员将评估 TNMT 的有效性，包括视觉和口头生物反馈的利用。 这种基于证据的后期 TNMT 计划的验证可能会通过将其整合到康复环境中来显着影响临床实践模式，并成为降低二次伤害风险的关键因素。 最终，确定强度较低的 HOME 和 STAN 训练计划是否是对二次 ACL 损伤风险降低的患者的有效干预措施，可能会为患者和医疗保健系统节省大量时间和成本。