髂外动脉内膜纤维化（EIAE）自行车运动员的功能学检测：整合功率-持续时间（Power-Duration）、乳酸阈（LT）与血管影像的病例研究

《European Journal of Applied Physiology》：Functional detection of external iliac artery endofibrosis in a cyclist: integrating performance metrics and vascular imaging, a case study

　　

目的：识别髂外动脉内膜纤维化（external iliac artery endofibrosis, EIAE）仍具挑战性，并可能导致自行车运动表现下降。本病例研究描述一名EIAE自行车运动员的诊断过程以及治疗前与恢复期间的表现变化。研究人员将功率-持续时间（Power-Duration）数据、实验室乳酸阈（lactate thresholds, LT）评估和血管评估数据整合，以全面尝试表征与EIAE相关的表现变化。
方法：从2022—2024赛季获得功率-持续时间曲线。在治疗前90天（GXT1）以及治疗后90天和172天（GXT2、GXT3）进行递增运动试验（graded exercise tests, GXT），评估功率输出（power output, PO）和血乳酸，估算LT（LTP₁、Dmax_mod）以及左/右腿PO（left/right leg PO, LPO/RPO）。此外，进行运动诱发跛行试验（exercise-induced claudication test, EICT）下的血管评估。
结果：功率-持续时间曲线显示，与2022年相比，2023年和2024年在5–60分钟持续时间上的表现下降，降幅范围为?1.2%至?15.6%。在LT处估算的左右平衡（left–right balance, L/R-B）在GXT1为47%至49%，在GXT2降至46%至47%，在GXT3增至52%至53%，表明在多次时间测试中肢体间动态变化。血管评估显示左髂轴扭结，右髂轴可疑，并在研究结束时被确认。
结论：在本病例研究中，跨多个持续时间的基于功率的新评估有助于评估与EIAE相关的表现减退。来自GXT的下肢PO似乎能敏感检测提示表现损失的拐点，这些损失可能与潜在血管病理有关。回声多普勒（Echo-Doppler）提供了重要证据，并由血管内超声（intravascular ultrasound, IVUS）和术中发现确认。

研究背景与问题
髂外动脉内膜纤维化（external iliac artery endofibrosis, EIAE）是自行车运动员下肢（lower limbs, LwLs）跛行的主要原因之一，见于高水平业余自行车运动员、职业自行车运动员或骑行生涯至少100,000 km者，症状常在骑行120,000 km后出现。髂外动脉（external iliac artery, EIA）血流受限所致下肢跛行被认为是损害自行车表现的主要因素。自行车表现受技术、生理和心理等多因素影响，因此EIAE导致的表现损害可能延迟识别。EIAE的医学识别常因诊断复杂而出现并发症，有时诊断不在专科医务人员手中，已有报告延迟可达24个月。为应对识别和管理挑战，已有研究提出诊断、治疗和随访策略，并形成以EIAE作为运动员血流限制首要原因的标准诊断和管理共识。在自行车领域，已提出通过功率输出（power output, PO）检测可能EIAE，观察随强度增加下肢间PO平衡下降，并设置预测血流限制的“cut-off”值；近期研究也发现下肢血流灌注与递增试验中PO相关。尽管如此，真实场地条件下表现损失、教练和自行车运动员常用表现测试中的变化、重返运动以及运动生理学视角下的表现进展仍证据有限。因此，本病例研究旨在报道一名EIAE自行车运动员场地表现下降、常用特定表现测试和血管评估，以及治疗后的表现结果。

研究开展、结论与意义
研究对象为单例33岁男性山地自行车运动员，身高169 cm，体重64.0 kg，国家级竞赛水平，7年山地车经验、18年自行车经验。至2024赛季总训练数据为6878 h骑行、155,974 km、1,917,707 m累计正爬升；2022—2024赛季周均18.9 h、260 km、5255 m正爬升。其主诉高强度骑行时左下肢跛行，约在280—290 W出现，三年逐渐加重。研究获巴斯克大学伦理委员会批准（UPV/EHU，标识M10_2025_304），并注册于ClinicalTrials.gov（NCT07194330），遵循赫尔辛基宣言。研究人员整合2022—2024赛季场地PO、2025年4月确诊后GXT1（治疗前90天）、GXT2（治疗后90天）、GXT3（治疗后172天）的实验室表现测试及血管评估。结果显示多个持续时间PO下降、肢体间平衡动态改变、血管影像发现左髂轴异常并在研究结束时确认右侧EIAE。治疗为左髂轴手术。结论认为，基于功率的多时程评估有助于评估EIAE相关表现减退；GXT衍生的下肢PO可敏感检测提示表现损失的拐点，可能与潜在血管病理有关；Echo-Doppler提供重要证据，并由血管内超声（intravascular ultrasound, IVUS）和术中发现确认。

主要关键技术方法
研究来源为单例病例。收集2022—2024赛季训练和比赛PO，按1、5、10、20、60 min取最佳三次功率；用Sigeyi AXO功率计，采用基于中心极限定理剔除±1.96 SD外异常值，以1、5、20 min最佳功率渐近法建模临界功率（critical power, CP），并计算W^′（高于CP的有限做功能力），以20 min最佳PO的95%估算功能阈值功率（functional threshold power, FTP）。GXT在个人自行车固定滚台上进行，100 W热身10 min，每3 min增加35 W至力竭，90 rpm；Favero DUO双踏板功率计记录总PO及左/右腿PO（LPO/RPO），耳垂采血测乳酸，估算LTP₁（第一乳酸转折点）与Dmax_mod（改良Dmax阈值）。EICT从100 W起始，每min增加35 W至跛行；静息和EICT后测踝/肱血压与ABPI，行多普勒超声（Doppler ultrasound, DUS）和计算机断层扫描血管造影（computed tomography angiography, CTA）。统计用R Studio，均值±SD、95%置信区间和Cohen’s d。

研究结果
Performance assessment：通过2022—2024赛季Power-Duration数据分析，2023较2022的1-min平均功率高28 W，而5、10、20、60-min分别低5、8、8、21 W，CP低31 W，FTP低8 W；2024较2022的1-min低16 W，5、10、20、60-min分别低29、27、48、49 W，CP低2 W，FTP低38 W。百分比损失：2023较2022在5、10、20、60-min为?1.2%、?2.0%、?2.2%、?6.7%，1-min增加5.2%；2024较2022在1、5、10、20、60-min为?3%、?6.7%、?6.7%、?13.1%、?15.6%；CP和FTP损失2023为?8.1%、?2.3%，2024为?8.8%、?13.2%。平均PO为2022年165 W、2023年166 W、2024年163 W。GXT阈值：GXT1的LTP₁为231 W、1.6 mmol·L^?1，Dmax_mod为293 W、4.7 mmol·L^?1；GXT2为214 W、1.6 mmol·L^?1和263 W、3.4 mmol·L^?1；GXT3为234 W、2.8 mmol·L^?1和282 W、4.0 mmol·L^?1。GXT1、GXT2、GXT3的LPO/RPO均值分别为126.60/131.17 W，差?4.4 W（ES=?0.16）；110.77/126.33 W，差?14.13 W（ES=?0.49）；134.62/121.68 W，差10.60 W（ES=0.35）。GXT2仅完成6级，GXT1和GXT3完成7级。LT处左右平衡（L/R-B）GXT1为47—49%，GXT2为46—47%，GXT3为52—53%。Power Index在GXT1、GXT2、GXT3分别为3.0、7.6、5.3 a.u.。
Vascular function evaluation：通过静息和EICT后血压、DUS和CTA评估。静息双侧踝收缩压160 mmHg；EICT后右踝仍160 mmHg，左踝降至140 mmHg。静息右/左肱收缩压125/127 mmHg，EICT后升至152/150 mmHg。ABPI右侧静息1.28、EICT后1.05，左侧静息1.25、EICT后0.93。DUS显示左EIA内膜轻度增厚和不规则、轻度kinking且收缩期加重，静息收缩峰速186 cm·s^?1，彩色DUS有轻度aliasing；右EIA形态正常、通畅、波形正常，静息收缩峰速170 cm·s^?1；远端胫前后动脉波形正常。EICT后左EIA aliasing增加，收缩峰速357 cm·s^?1，出现顺行舒张期血流；右EIA为206 cm·s^?1。结果提示左EIAE，右肢可能较轻。CTA显示双侧髂腰肌肥大，左右横截面积差252.5 mm²。后续血管再评估确认右EIAE。
Treatment：通过手术处理左髂轴，行动脉内膜切除术去除纤维化材料，随后用自体大隐静脉补片行血管成形术。术中发现左EIA延长拉伸，约40 mm纤维化内膜周围组织需切除；研究结束右EIA术中评估见约10 mm环周纤维带。

讨论部分总结
讨论指出，本病例的Power-Duration数据显示2022—2024赛季不同持续时间PO异质性下降，长时程损失更大，可能与长时程有氧贡献更高、EIAE导致的血流限制影响有氧能量产生有关；2023与2024比较，5—60 min损失百分比增加，可能反映潜在病理进展和表现限制，且每进展一年损失百分比近似翻倍。但该点需未来更大样本、不同水平参与者及双侧病变者验证。CP损失较小，可能因1—5 min表现相对保留导致CP高估；CP与Dmax_mod不一致，提示CP在本例量化表现损失有限。FTP逐渐下降，2024接近GXT1 Dmax_mod，仅差9 W，可能可靠代表实际表现下降。训练负荷仅以时量、距离、爬升和平均强度描述，存在局限；但各年和各次乳酸测试期间训练量及强度相似，可能未实质影响结果。LT方面，GXT2较GXT1的LTP₁和Dmax_mod分别低17 W和57 W，GXT3较GXT1分别低3 W和12 W，GXT3较GXT2分别高20 W和19 W。肢体间PO方面，GXT1和GXT2初期LPO高于RPO，GXT3初期RPO高于LPO；L/R-B 50%交点GXT1在95.3 W、总PO 193 W，GXT2在RPO 65.4 W、总PO 128.8 W，GXT3在66.0 W、总PO 134.6 W；GXT1该交点较LTP₁低38 W，GXT2低86 W，GXT3低100 W，提示有氧贡献早期即出现不平衡。GXT3右腿的相反趋势与血管评估中右EIAE可能较轻一致。双侧EIAE时肢体间PO差异可持续存在，并可能反映病变程度差异。研究提出Power Index：Power Index=(LPO at Dmax_mod?RPO at Dmax_mod)/PO at Dmax_mod×100，保留正负方向；本例GXT1、GXT2、GXT3分别为3.0、7.6、5.3 a.u.，单例不能得出诊断或预后意义，仅属探索性。预先探索性敏感度和特异度分析显示，170—299 W范围内曲线下面积最高为0.917，敏感度0.884，特异度0.815。血管评估方面，DUS在运动中具特异性，左轴kinking、aliasing和收缩峰速升高，EICT后左EIA收缩峰速357 cm·s^?1超过建议特异度阈值>3.18 m·s^?1；右EIA静息170 cm·s^?1可疑，但无kinking，而kinking对EIAE检测敏感性有限，报告为0.39，最终右侧EIAE诊断提示需考虑DUS有限判别敏感性。ABPI变化不符合EIAE阈值：EICT后绝对下降左0.32、右0.23，低于0.54或0.66；EICT后肢体间压力差20 mmHg，低于推荐21—40 mmHg或23 mmHg。CTA未发现EIAE兼容表现，但髂腰肌肥大可能是易感因素；其横截面积超过33名高水平运动员无症状下肢平均1396 mm²，左右差252 mm²与左更重的术中发现一致。山地车中站立姿势和左腿优势可能相关。总体而言，本研究提示新方法可增强病理、诊断和表现评估之间的证据三角整合，但需未来验证。

结论（翻译）
本病例研究中对一名EIAE自行车运动员采用不同持续时间的PO值进行探索性表现评估，可能反映其用于评估生理表现下降的效用。尽管Power-Duration曲线可能对评估表现损失有价值，但在本病例研究中，使用由Power-Duration曲线推导的CP存在若干局限；这些探索性发现可作为未来研究表征EIAE下表现下降的初步步骤。研究发现，在GXT期间评估下肢产生的PO有助于利用LT识别拐点，以理解EIAE引起的表现损失程度。此外，当存在双侧EIAE时，必须考虑辨别下肢间PO差异的潜在局限。在本研究中，尽管EIAE为双侧存在，CTA显示血管轴之间髂腰肌肥大差异，与术中发现两下肢病理范围差异一致。因此，下肢间PO差异可能持续存在，在此情况下，PO可能作为反映病变范围的变量。通过GXT期间自行车PO进行表现评估，结合特定EIAE指数，可能有助于识别与EIAE相关的潜在表现损失程度。血管诊断需要在运动中进行特定血管评估，结合此处示例的特定测试进行表现评估，可能有助于更好理解并更全面解释自行车运动中的EIAE诊断。