综述:运动相关脑震荡可通过伤害预防计划预防:一项前瞻性对照研究的系统评价和荟萃分析
《Sports Medicine - Open》:Sport-related Concussion Can be Prevented by Injury Prevention Program: A Systematic Review and Meta-analysis of Prospective, Controlled Studies
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时间:2025年11月22日
来源:Sports Medicine - Open 4.1
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本综述系统评价了伤害预防计划对预防运动相关脑震荡(SRC)的功效。分析表明,伤害预防计划能显著降低SRC发生率34%(IRR=0.66),且其效果不受干预类型(体能训练vs.教育干预)或运动暴露情境(训练vs.比赛)的影响。文章强调了将此类计划纳入运动实践的重要性,并指出未来需针对女性运动员及其他运动项目开展更多研究。
近二十年来,运动相关脑震荡(SRC)已被认为是运动医学领域一个重大的全球健康问题。在美国,每年大约发生160万至380万例SRC,导致2017年至2020年间每例直接医疗费用平均约为800美元。SRC不仅会增加后续脑震荡的风险,还会增加其他健康问题的潜在可能性,包括重返赛场后发生肌肉骨骼损伤的风险增加,以及神经系统疾病(如痴呆)和神经退行性疾病(如帕金森病)的风险。鉴于SRC的流行程度、医疗负担及相关健康后果,预防SRC应被赋予最高优先级。
伤害预防计划通常针对可改变的风险因素。大多数SRC伤害预防计划侧重于旨在解决可改变的内在风险因素的训练干预措施,例如在SRC背景下,颈部力量薄弱和不正确的擒抱技术。先前的系统评价已初步揭示了伤害预防计划的效果。然而,这些早期的评价存在明显的局限性,例如未对SRC风险降低的相关训练策略进行荟萃分析,未涵盖与SRC预防相关的其他关键干预计划(如颈部力量训练),且纳入的研究并非全是前瞻性对照研究,这限制了建立干预措施与预防SRC效果之间明确因果关系的能力。鉴于证据的不断增长,有必要对前瞻性对照研究进行荟萃分析,以综合各项研究的效应量,解决上述局限性,并提供更可靠、可推广的关于伤害预防计划在降低SRC发生率方面效果的证据。
此外,伤害预防计划对预防SRC的效果可能因干预类型和运动暴露情境而异。常见的SRC伤害预防干预措施可分为基于体能训练的和基于教育干预的。基于体能训练的干预措施通常包括力量、平衡、本体感觉和增强式训练的组合,旨在增强身体素质(例如颈部力量、平衡)。基于教育干预的计划主要侧重于传授预防或减轻SRC的知识和运动技能。鉴于这些干预类型的显著差异,干预的性质可能是影响其效果的关键因素。另外,干预的效果也可能因运动暴露情境的不同而异。例如,在足球中,总体损伤率在比赛期间高于训练课。FIFA 11+热身计划在这两种运动暴露情境中显示出不同的效果。鉴于比赛和训练之间SRC发生率的差异,SRC伤害预防计划很可能在不同的运动暴露中表现出不同的效果。
本系统评价和荟萃分析的主要目的是评估伤害预防计划在预防SRC方面的效果。此外,本研究还检验了这些干预计划的效果是否因干预类型和运动暴露情境而异。研究假设:(1) SRC伤害预防计划能有效降低SRC风险;(2) 这些干预计划的效果因干预类型和运动暴露情境而异。
本研究遵循系统评价和荟萃分析优先报告项目(PRISMA)指南。在2024年3月对六个数据库(PubMed、CINAHL、MEDLINE、SPORTDiscus、Scopus和Embase)进行了系统检索,时间跨度为2002年1月至2024年3月。关键词分为三类(脑震荡、人群、干预)并使用其同义词进行组合检索。
研究筛选标准包括:(1) 体能训练或教育干预旨在预防SRC;(2) 报告了干预组和对照组的发生率(IR)或其他足以计算IR的结局数据;(3) 研究采用前瞻性设计。排除标准包括:综述、摘要、演讲、社论、评论、非同行评议文章或案例研究等类型文章,以及非英文文章。
两位独立评审员根据预定的资格标准进行标题和摘要筛选,初步筛选不明确的文章进入全文筛选阶段。所有全文筛选中的分歧由第三位评审员解决。使用Cohen kappa系数计算评审员间的一致性。
使用美国国立卫生研究院(NIH)对照干预研究质量评估工具评估纳入研究的质量。该工具包括14个项目,评估随机化、盲法、样本量、基线可比性、依从性、结局测量和统计分析等方面。两位评审员独立进行质量评估并分配“良好”、“一般”或“差”的整体质量评级。分歧通过协商一致解决。
数据提取由第一作者完成,第二作者独立验证以确保准确性。提取的数据包括:作者、训练类型、研究地点、运动类型、参与者特征、比较组(干预和对照描述)、训练特征(持续时间、强度、时间、依从性和退出率)以及结局指标(发生率比[IRR]或IR等相关发现)。
使用R Studio软件和“meta”、“metafor”包对选定研究的SRC的IRR进行汇总。如果选定研究中未提供IRR,则通过干预组的发生率除以对照组的发生率来计算。发生率通过每组SRC事件数除以运动员暴露(AEs)来确定。鉴于研究间的固有异质性(如干预方案的差异),使用随机效应模型确定汇总的IRR。使用Cochran's Q统计量和I2统计量评估研究间的统计异质性。使用Egger's回归检验并结合漏斗图分析检查潜在的发表偏倚。
此外,进行了调节分析以调查可能影响干预措施预防SRC效果的因素,包括(1)干预类型(基于体能训练 vs. 基于教育干预)和(2)运动暴露情境(训练 vs. 比赛)。选择这些特定因素是基于它们先前研究中被证明与SRC发生率相关。
数据库检索共产生30,120篇文章。去除重复后,剩余16,099篇。其中,10,675篇研究在评估标题和摘要后被排除(一致性百分比=89.6%,K=0.57),保留24篇研究进行全文审查以确定资格。在全文审查过程中,通过手动检索确定了1篇额外研究。全文筛选后,因以下原因排除了17篇研究:9篇研究的干预措施与预防SRC的体能或教育方法无关,5篇研究数据不足以计算发生率,3篇研究不是前瞻性研究。最终,8篇研究符合标准并被纳入荟萃分析(一致性百分比=85%,κ=0.66)。
参与者总数为2571人(干预组n=1281;对照组n=1290)。8项纳入研究的详细信息见表2。所有训练干预的暴露和损伤数据见表3。在研究设计方面,三项研究为整群随机对照试验,三项为队列研究,一项为准实验研究,一项为前后干预研究。关于SRC诊断,八项研究中有五项未报告具体的SRC诊断标准。两项研究指出SRC由认证的运动防护师确定,一项研究依赖球员的自我报告。三项研究在英国进行,两项在美国进行,两项在澳大利亚进行,一项在科索沃进行。研究涉及三项运动:英式橄榄球、美式足球和足球。大多数研究(n=7)仅包括男性参与者,一项研究包括两种性别。六项研究侧重于基于体能训练的伤害预防干预,两项研究实施了基于教育干预的干预。三项研究仅记录了比赛期间的SRC发生率,一项仅记录了训练期间,三项记录了两者,一项混合了训练和比赛情境的SRC发生率。
研究的平均得分为7分(范围5-10分),表明方法学质量总体一般。主要方法学局限性与随机化、基线可比性以及对参与者、治疗师和评估者的盲法有关。
目视检查纳入研究的漏斗图,观察到其对称,表明无发表偏倚。Egger's回归检验进一步支持了这一观察,显示纳入研究间无统计学上显著的发表偏倚证据(p=.97)。两项检验结果均表明纳入研究不存在发表偏倚。
结果显示,参与干预计划的运动员SRC发生率显著降低(IRR=0.66, 95% CI [0.50-0.85], p=.002)。接受干预的运动员比未接受干预的运动员SRC发生率低34%。此外,Cochran's Q检验和I2统计量的结果无统计学显著性(Q=9.29, df=10, I2=0, p=.51),表明纳入研究间无异质性。随机效应模型下纳入研究的效应量分布及森林图见图3。
尽管在纳入研究中未检测到异质性,但先前文献表明,方法学差异可能影响干预对SRC结局的效果。因此,进行了调节分析以调查干预类型(基于体能训练 vs. 基于教育干预)和运动暴露情境(训练 vs. 比赛)对总体效果的潜在影响。两个调节变量均未发现统计学显著性,表明干预类型和运动暴露情境均未对干预的总体效果产生显著影响,如表5所示。调节分析的森林图见图4和图5。
当前的荟萃分析调查了SRC伤害预防计划在降低SRC发生率方面的效果,并探讨了其效果是否因干预类型和运动暴露情境而异。结果表明,总体而言,伤害预防计划可以将SRC发生率降低34%。这种SRC损伤率的大幅降低为持续努力减轻SRC相关风险提供了有希望的证据。此外,预防效果不受干预类型(基于体能训练 vs. 基于教育干预)或运动暴露情境(训练 vs. 比赛)的影响。
与其他干预策略相比,本荟萃分析确定的伤害预防计划的效果仅次于政策改变。例如,禁止青少年冰球中的身体冲撞可使SRC减少58%,限制美式足球训练中的接触可使SRC减少64%。由于大多数SRC是球员接触的结果,禁止或限制接触可以说是最直接有效的预防策略。因此,除了政策改变,伤害预防计划是降低SRC风险的一种实用且有效的策略。
出乎意料的是,研究发现SRC伤害预防计划在降低SRC方面的效果不受干预类型的影响。具体而言,基于体能训练的伤害预防计划与SRC发生率降低39%相关(IRR=0.61, 95% CI 0.41 至 0.89),尽管降低幅度不具统计学显著性。纳入研究中实施的基于体能训练的伤害预防计划可分为多组分运动计划和颈部肌肉训练计划(表6)。多组分运动计划包含旨在增强身体能力不同方面(如力量、力量或平衡)的各种练习,通常在赛前热身期间实施。相反,颈部肌肉训练计划专门针对颈部肌肉组织,通常纳入常规训练程序中。
观察到的体能训练干预后SRC发生率的降低可能归因于颈部力量和平衡/动态稳定性的改善。在纳入本综述的六项基于体能训练计划的研究中,五项包含了颈部力量训练。SRC可能由对头部的直接打击或通过颈部将惯性冲力传递到头部的身体接触引起。增强的颈部力量可以通过改善躯干、颈部和头部之间的稳定性来降低SRC风险。这种改善的耦合有助于在冲击(如英式橄榄球中的头对身碰撞或足球中的头对头冲击)期间稳定头部。增强的稳定性还可能有助于消散传递到大脑的冲击力,从而降低SRC风险。事实上,颈部力量较大的运动员在团队运动中经历的头部冲击幅度较低。此外,在男性职业英式橄榄球运动员中,颈部伸肌力量低已被确定为SRC的风险因素,颈部伸肌力量增加10%与SRC发生率降低13%相关。将神经肌肉颈部练习纳入FIFA 11+计划已被证明可以减少青少年足球运动员头球时的头部加速度,并降低确诊SRC的风险。颈部肌肉训练可能是体能训练计划有助于降低SRC发生率的一个关键组成部分。此外,平衡和动态稳定性训练对于SRC预防也似乎至关重要。平衡能力差会损害运动员的运动控制和身体意识,导致擒抱技术欠佳,并增加SRC风险。例如,一项先前的研究报告称,即使考虑了脑震荡史,表现出动态平衡差的英式橄榄球运动员 sustaining SRC的风险要高出三倍。鉴于动态平衡差与较高的SRC风险之间存在已确立的联系,并且六项基于体能训练的研究中有四项包含了平衡或动态稳定性练习,将此类训练纳入SRC预防计划至关重要。
脑震荡安全教育通常旨在使运动员具备有效管理可能导致SRC情况所需的知识和技能。根据研究结果,两项纳入研究中实施的基于教育干预的伤害预防计划可以将SRC发生率降低24%,尽管这种降低不具统计学显著性(IRR 0.76; 95% CI 0.45 至 1.30)。值得注意的是,两项纳入研究都实施了头部向上美式足球(HUF)计划,这是一项侧重于全面教练教育和接触训练的计划,旨在提高美式足球运动员在训练和比赛期间的安全性。然而,这两项研究实际上产生了相互矛盾的结果。一项研究报告称,HUF计划在训练期间使发生率降低了47%(IRR 0.53; 95% CI 0.31 至 0.93),而另一项研究发现实施HUF计划后训练或比赛中的SRC损伤率无显著差异。两项研究的一个关键区别在于一项研究中实施了保真度审计计划,而另一项研究则没有。保真度审计确保参与研究的学校在所有接触训练中至少三次受监控的训练课中接受头部向上技术合规性评估。先前的研究强调了监督在确保遵守安全协议方面的关键作用。由球员安全教练监督HUF协议合规性的高中球队在训练期间的损伤率和SRC率低于实施HUF但没有此类监督的球队。这表明,虽然HUF计划是一种潜在有效的基于教育干预的SRC伤害预防干预措施,但适当的监督对于确保依从性可能是必不可少的。
与HUF计划相关的SRC风险降低的关键组成部分包括设备装配的实践培训、最小化球员间接触的策略以及教授正确的擒抱技术。例如,在颧骨和下颌骨区域有较厚的衬垫可能会降低美式足球中的SRC发生率,而头盔不合适会增加冰球中的SRC率。除此之外,球员间接触占大学和精英级女子足球中大多数SRC(80-91%),擒抱被确定为美式足球(37-48%)和英式橄榄球(58-64%)中最常见的脑震荡事件。因此,旨在减少球员间接触和改进擒抱技术的策略,如头部向上擒抱,也可能对降低SRC发生率至关重要。尽管HUF计划内关于设备装配、减少球员间接触策略和正确擒抱技术的指导可能有助于其降低SRC发生率的效果,但本综述仅限于比较基于教育干预的SRC伤害预防计划与对照组的研究。这一资格标准导致排除了一项比较有和没有球员安全教练监督的基于教育干预的研究。
本研究的一个意外发现是,虽然SRC伤害预防计划能有效降低SRC发生率,但运动暴露情境并未显著调节SRC发生率。这些发现不支持我们的假设,表明伤害预防计划在降低SRC发生率方面的效果在比赛和训练情境中是相似的。一种可能的解释是,SRC伤害预防计划增强了运动员的身体能力和技术技能,使运动员能够在不同的运动暴露情境中应对与SRC相关的各种情况,从而在SRC预防方面产生可比的效果。这一发现与另一项研究的结果形成对比,该研究报告FIFA 11+热身计划在比赛中减少损伤40%,在训练中减少30%。这种差异可能源于损伤定义的差异;本研究仅关注确诊的SRC,而另一项研究将损伤更广泛地定义为因参与运动而导致的任何身体不适,无论其发生在训练还是比赛中。鉴于比赛强度通常高于训练,高强度环境可能导致更多种类和更严重的损伤。更广泛的损伤定义可能会夸大伤害预防计划在训练和比赛之间效果的差异,使干预计划在比赛中显得更有效。相反,在具有明确损伤定义的研究中,伤害预防计划的效果在两种情境中实际上是相似的。这些讨论突出了在评估干预计划效果时特定损伤定义的重要性。造成这种差异的另一个潜在原因可能在于损伤机制的不同。大多数SRC是由球员接触引起的,而像前交叉韧带(ACL)撕裂这样的损伤通常由非接触机制导致。针对下肢损伤的伤害预防计划通常侧重于在动态任务中增强神经肌肉控制、平衡和运动模式,其效果可能在更高强度的比赛情境中被放大。相反,对于接触相关事件,导致SRC的头部冲击在训练和比赛之间不太可能有显著差异,即使它们的强度水平不同。颈部力量训练是少数可能有助于减轻头部冲击的干预措施之一;然而,目前尚不清楚包含颈部肌肉训练的伤害预防计划是否能在训练与比赛情境中差异性地降低SRC风险。这可能有助于解释为什么伤害预防计划在比赛环境中减少更广泛的运动相关损伤方面表现出更大的效果,但在训练和比赛环境中对SRC表现出相似的效果。尽管如此,我们的发现具有实际意义,表明在比赛和训练中一致地实施有针对性的训练干预措施,可能无论运动暴露情境如何都能减轻SRC风险。
本综述有一些局限性。首先,纳入的研究主要侧重于男性参与者,只有一项研究包括男性和女性受试者,因此将这些结果应用于女性参与者应谨慎。鉴于女性运动员比男性运动员更容易发生SRC,并且表现出更多的症状和更长的伤后症状持续时间,需要更多的关注和研究。其次,纳入研究中的伤害预防计划仅限于在三种运动中实施:英式橄榄球、美式足球和足球。本研究中包含的教育干预仅限于HUF计划,该计划是专门为美式足球设计的。因此,我们的发现可能无法推广到其他SRC发生率也很高的运动,如冰球和长曲棍球。第三,大多数评审的研究不是随机对照试验(RCTs),这反映在平均得分较低(7分)上。缺乏随机化引入了潜在的偏倚,并限制了对研究结果的解释。如果可行且符合伦理,应使用RCTs,因为它们是评估预防计划效果最严格的方法。最后,在八项纳入的研究中,四项明确使用了意向性治疗(ITT)方法,而其余四项未说明IRR是基于ITT还是符合方案(PP)分析,这可能影响了估计的效应量。然而,根据研究描述,三项可能遵循了ITT方法。因此,分析方法的一致性和汇总估计的稳健性支持了综述结论的可靠性。
SRC伤害预防计划可以成功地将SRC发生率降低34%,并且其效果不因是体能训练还是教育干预以及在不同的暴露情境中而异。鉴于两种干预类型的有效性,医疗保健提供者和利益相关者可以根据其具体情况实施这些干预措施以预防SRC。需要进一步的前瞻性研究来开发专门针对女性运动员的伤害预防方案,并探索可能影响这些干预措施效果的因素,最终增强各种运动中SRC的预防。
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