峰值功率：与疑似脑震荡相关的头部加速度事件的严重性测量新指标及其在精英橄榄球运动中的跨性别应用研究

本研究针对精英橄榄球运动中疑似脑震荡的现场识别难题，通过使用仪器化牙套（iMG）记录了540名运动员的头部加速度事件（HAE），首次发现基于基础力学原理的峰值功率（peak power）指标在男、女运动员中均与HIA1（头部损伤评估1级）离场事件呈现最稳定关联（AUC>0.92），优于传统指标HARM和MPS。该研究为跨性别适用的脑震荡风险评估提供了统一标准，对运动损伤预防策略具有重要实践意义。

　　

在激烈的橄榄球比赛中，运动员头部遭受撞击导致脑震荡的问题日益受到关注。目前现场识别疑似脑震荡主要依靠队医的肉眼观察和视频回放，但研究发现约20%的脑震荡事件会被漏检。世界橄榄球联合会（World Rugby）虽已引入仪器化牙套（instrumented mouthguards, iMGs）辅助检测，但如何准确评估头部加速度事件（head acceleration events, HAE）的严重程度仍存在争议——传统指标如峰值线性加速度（PLA）、峰值角加速度（PAA）等在男女运动员中表现不一致，缺乏跨性别适用的统一标准。

为了解决这一难题，由Gregory Tierney领衔的国际研究团队在《Sports Medicine》发表了一项突破性研究。他们通过对215名男性与325名女性精英橄榄球运动员进行赛季追踪，利用iMG记录了大量HAE数据，并首次系统比较了峰值功率（peak power）、最大主应变（MPS）和头部加速度响应指标（HARM）三种严重性测量指标与HIA1离场事件的关联性。研究发现峰值功率不仅在所有指标中表现最稳定（男性AUC=0.961，女性AUC=0.923），更成功解决了传统指标在男女运动员中的不一致性问题，为运动脑震荡的精准防控提供了革命性工具。

研究采用的关键技术方法包括：1) 使用Prevent Biometrics公司生产的iMG系统（采样频率3200 Hz）采集头部加速度数据；2) 基于世界橄榄球联合会专用脑震荡管理数据库（SCRM）和StatsPerform比赛视频精准匹配HIA1事件；3) 通过逻辑回归和受试者工作特征曲线（ROC）分析评估指标效能；4) 采用杨登指数确定最佳阈值；5) 基于SAE J211标准将信号转换至头部重心坐标系。

2.1 三种严重性测量指标的性能对比

通过对比峰值功率、HARM和MPS三种指标发现：所有指标均与HIA1离场显著相关（p<0.001），但峰值功率在男女群体中均展现最高判别效能。男性群体中峰值功率的AUC达0.961（95%CI 0.924-0.998），灵敏度90.0%，特异度91.3%；女性群体中AUC为0.923（0.862-0.983），灵敏度82.1%，特异度93.7%。特别值得注意的是，HARM和MPS在女性群体中的表现显著低于PLA（p=0.006和0.001），而峰值功率则保持了跨性别的一致性。

2.2 与传统运动学指标的对比分析

研究进一步将新指标与传统运动学指标（PLA、PAA、dPAV）进行对比。结果显示在女性群体中，峰值功率显著优于dPAV（AUC差异0.102，p=0.002），而HARM和MPS则表现不如PLA。这些发现证实了峰值功率作为统一严重性测量指标的优越性，解决了以往因性别差异导致的指标不统一问题。

4 讨论与结论

本研究首次证实峰值功率是跨性别适用的最佳HAE严重性测量指标。其优势在于：1) 基于基础力学原理，综合了六自由度头部运动数据；2) 与运动表现中常用的功率概念一致，更易被运动员、教练等非专业人员理解；3) 解决了传统指标在男女运动员中的不一致性问题。

研究的局限性包括：未能实时观察临床症状，非临床案例中存在高严重性值现象，以及使用标准化头部质量参数而非个体化数据。未来研究应探索个体化头部参数测量和整个HIA过程的临床结局关联。

这项研究的政策意义重大：峰值功率可作为HAE缓解策略和疑似脑震荡检测工具的统一标准，推动iMG技术在运动领域的更广泛应用。世界橄榄球联合会可基于此研究优化现有的HIA1检测协议，建立跨性别统一的脑震荡风险评估体系。

该研究不仅推进了我们对头部加速度事件严重性的理解，更为运动脑震荡的预防、检测和管理提供了切实可用的科学工具，标志着运动损伤生物力学研究向临床实践转化的重要里程碑。