My Jump Lab评估前交叉韧带重建术后垂直跳表现的信度与效度研究

《》：Reliability and validity of the My Jump Lab app for assessing vertical jump performance after anterior cruciate ligament reconstruction

　　

背景：评估My Jump Lab与力台（force platform）相比，在评估前交叉韧带重建（anterior cruciate ligament reconstruction，ACLR）术后垂直跳表现中的重测信度（test–retest reliability）和效度（validity）。方法：共纳入102名ACLR术后6–24个月且已获准进行返回运动（return-to-sport，RTS）测试的个体，采用My Jump Lab和力台评估单腿垂直跳（single-leg vertical jump，SLVJ）和单腿下落跳（single-leg drop jump，SLDJ）。分析由飞行时间（flight time，FT）和起跳速度（take-off velocity，ToV）得出的跳高、反应力量指数（reactive strength index，RSI）和肢体对称指数（limb symmetry index，LSI）。评估重测信度、仪器间信度、一致性与关联、诊断准确性，以及与力台衍生动力学变量（零速度力、峰值落地力和向心净冲量）的关联。结果：My Jump Lab显示出极好的重测信度（组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）=0.992–0.997；标准测量误差（standard error of measurement，SEM）=0.24–0.41 cm；最小可检测变化（minimal detectable change，MDC）=0.65–1.14 cm）。与力台的关联在跳高（r=0.786–0.987）、RSI（r=0.975）和LSI（r=0.760–0.983）方面为强至非常强。仪器间信度对FT和RSI为极好（ICC=0.974–0.983），对ToV为一般（ICC=0.750）。Bland–Altman分析显示跳高的平均偏倚范围为?1.21至?0.08 cm，RSI为?0.29 cm/s。对LSI≥90%的准确性范围为87.3%至94.1%。SLVJ跳高与力台衍生动力学变量呈中至良好关联（r=0.534–0.678）。结论：My Jump Lab为ACLR术后垂直跳表现提供可靠且有效的测量，并可在力台不可用时补充RTS评估。

本研究围绕My Jump Lab在前交叉韧带重建（anterior cruciate ligament reconstruction，ACLR）术后垂直跳表现评估中的信度与效度展开。前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）断裂在运动活跃人群和运动员中常见且可能导致功能障碍；ACLR术后返回运动（return-to-sport，RTS）是重要康复目标，但缺乏标准化RTS测试方案会影响临床实践一致性。单腿跳跃测试可提供跳高、反应力量指数（reactive strength index，RSI）和肢体对称性等临床相关指标，用于监测功能恢复和支持RTS评估；垂直跳测试可在ACLR术后6个月检测持续性肢体不对称。力台常作为垂直跳评估的参考仪器，但其成本高、便携性有限、数据处理要求较高，临床可及性受限。移动设备应用程序如My Jump Lab因此被视为潜在替代工具；既往研究已在活跃青年和成人、老年人、精英运动员及下落跳和RSI评估中显示My Jump的信度与效度，但仅有一项既往研究在51名ACLR术后个体中评估My Jump的信度和诊断准确性。基于此，研究人员旨在评估My Jump Lab测量ACLR术后RTS个体跳高、RSI和肢体对称性的信度与标准效度，并分析跳跃表现与力台衍生动力学变量、患者报告膝关节功能和心理准备度的关联；假设为极好的重测信度以及My Jump Lab与力台之间极好的一致性。

研究人员开展了一项信度与效度研究，于2024年6月至2025年2月在Federal University of Ceará物理治疗系人体运动分析实验室完成，遵循GRRAS和COSMIN相关报告与测量属性研究标准，并经伦理委员会批准。研究对象为来自骨科、运动医学和物理治疗诊所的ACLR术后个体，男女均可，不限移植物类型，要求已恢复跳跃活动并由治疗外科医生或康复物理治疗师批准进行RTS测试；纳入年龄至少18岁、术后6–24个月、从事涉及减速、跳跃或变向运动者。排除标准包括膝痛（疼痛>2/10）、水肿、下肢骨折或慢性踝关节不稳。样本量依据COSMIN对测量属性研究的标准，≥100名参与者被视为极好。研究人员采集临床、人体测量和社会经济特征，包括运动项目、移植物类型、术后时间和肢体优势，并施用国际膝关节文献委员会（International Knee Documentation Committee，IKDC）问卷和ACL-RTS后损伤量表（Anterior Cruciate Ligament–Return to Sport After Injury Scale，ACL-RSI）。参与者先进行5分钟功率自行车热身，随后用My Jump Lab（索引试验）和力台（参考方法）同步评估单腿垂直跳（single-leg vertical jump，SLVJ）和单腿下落跳（single-leg drop jump，SLDJ）；伤侧与非伤侧顺序由未参与研究的研究人员随机分配。研究团队接受8次培训（2次理论会议和6次实践会议），主要研究者负责力台和My Jump Lab操作培训；正式数据采集前对9名无膝伤参与者进行预试验以分析数据采集程序的重测信度，达到极好评估者间信度后才开始ACLR术后参与者数据采集。重测信度由两名经验丰富的研究人员分析：第一名评估者完成数据采集和应用程序初始数据分析，7天后第二名评估者在盲法条件下独立分析同一数据；两名评估者均知道每次跳跃对应伤侧或非伤侧。标准效度由两名相互独立且盲法评估的研究人员完成，一名用力台、一名用My Jump Lab，分析跳高、RSI和LSI的线性关联与一致性，并以90%阈值评估LSI诊断准确性；同时分析My Jump Lab测得的SLVJ跳高与力台衍生动力学变量的关联，以及跳跃表现与患者报告结局指标（patient-reported outcome measures，PROMs）的关联作为次要分析。统计采用jamovi 2.6，正态性用Shapiro–Wilk检验；重测信度用基于绝对一致性的ICC_2,1，测量误差用SEM和MDC；仪器间一致性用双向ICC绝对一致性及95%置信区间（confidence interval，CI），并用Bland–Altman分析平均偏倚、95%CI和95%一致性界限；伤侧与非伤侧比较用配对Student t检验；线性关联用Pearson相关系数；以力台为参考、LSI 90%为阈值计算敏感性、特异性、阳性与阴性似然比、预测值和准确性及95%CI。研究得出My Jump Lab在ACLR术后垂直跳评估中具有极好的重测信度和与力台强至非常强的关联，FT相关跳高和RSI一致性极好，ToV相关SLVJ跳高一致性一般，LSI分类准确性较高，SLVJ跳高与力台动力学变量呈中至良好关联，跳跃表现与PROMs关联总体弱至中等。其重要意义在于为力台不可及时提供经济、便携且临床可及的补充评估工具，支持功能恢复监测和RTS评估，但应与其他功能、患者报告和心理测量指标联合使用。

关键技术方法概括（不超过250字）：本研究为信度与效度研究，样本来自骨科、运动医学和物理治疗诊所的ACLR术后6–24个月、已获准RTS测试者102例，于2024年6月至2025年2月在Federal University of Ceará物理治疗系人体运动分析实验室评估。采用My Jump Lab（iPhone 11，240 Hz，1920×1080像素）与Bertec FP4060-08-1000力台（500 Hz）同步评估SLVJ和SLDJ；以飞行时间法计算跳高，SLDJ的RSI为跳高/触地时间，LSI为伤侧/非伤侧×100。统计包括ICC_2,1、SEM、MDC、Bland–Altman、Pearson相关及LSI≥90%阈值的诊断准确性；并采集IKDC和ACL-RSI问卷。

研究结果如下。3.1 重测信度：共102名ACLR术后参与者完成信度与效度评估，平均术后11.7±4.5个月，男性83.3%，足球63.7%。多数参与者按方案在两次有效尝试内完成跳跃评估；SLVJ中伤侧和非伤侧分别有16名（15.7%）和17名（16.7%）需要第三次尝试，SLDJ中分别有9名（8.8%）和8名（7.8%）需要第三次尝试。通过同一数据间隔7天由两名评估者盲法分析，My Jump Lab对SLVJ跳高和SLDJ跳高显示极好重测信度（ICC=0.992和ICC=0.997），对SLDJ的RSI为ICC=0.995；SLVJ跳高的SEM和MDC分别为0.41 cm和1.14 cm，SLDJ跳高分别为0.24 cm和0.65 cm，SLDJ RSI分别为0.83和2.29。结论是My Jump Lab在ACLR术后垂直跳指标上具有极好重测信度和较低测量误差。3.2 标准效度与一致性：共评估408次跳跃；伤侧跳高和RSI在力台和My Jump Lab评估中均显著下降。通过同步双仪器与盲法评估，My Jump Lab与力台的线性关联在SLVJ跳高以ToV评估时为强（r=0.786，95%CI=0.698–0.850，P<0.001），在SLVJ跳高以FT评估时为非常强（r=0.987，95%CI=0.981–0.991，P<0.001），SLDJ跳高以FT评估时为r=0.980（95%CI=0.970–0.986，P<0.001），SLDJ的RSI为r=0.975（95%CI=0.963–0.983，P<0.001）。仪器间一致性对以FT评估的SLVJ和SLDJ跳高及SLDJ RSI为极好（ICC=0.974–0.983），而对My Jump Lab与力台ToV法SLVJ跳高比较为一般（ICC=0.750，95%CI=0.632–0.830）。Bland–Altman分析显示SLVJ跳高以ToV和FT评估的平均偏倚分别为?1.21 cm和?0.37 cm，其95%CI不含零；SLDJ跳高（?0.08 cm）和RSI（?0.29 cm/s）的平均偏倚95%CI含零。以LSI≥90%为阈值，My Jump Lab对肢体不对称分类的敏感性为94.3%–97.0%，特异性为69.4%–93.8%，总体准确性为87.3%–94.1%；最低特异性见于以ToV评估的SLVJ跳高。My Jump Lab测得的SLVJ跳高与力台衍生零速度力（r=0.569，95%CI=0.421–0.688，P<0.001）、峰值落地力（r=0.534，95%CI=0.379–0.660，P<0.001）和向心净冲量（r=0.678，95%CI=0.556–0.770，P<0.001）呈中至良好关联。LSI方面，两种方法在SLVJ跳高以ToV评估时呈强关联（r=0.760，95%CI=0.664–0.832，P<0.001），在SLVJ跳高以FT评估（r=0.956，95%CI=0.935–0.970，P<0.001）、SLDJ跳高（r=0.980，95%CI=0.970–0.986，P<0.001）和SLDJ RSI（r=0.983，95%CI=0.974–0.988，P<0.001）呈非常强关联。结论是My Jump Lab标准效度良好，基于FT的跳高和RSI与力台一致性更佳，ToV法一致性较低。3.3 与患者报告结局指标（patient-reported outcome measures，PROMs）的关联：通过相关分析，跳跃表现与PROMs的关联总体较弱；ACL-RSI评分与My Jump Lab测得的SLVJ跳高（r=0.432）和力台测得的SLVJ跳高（r=0.426）呈中等相关，部分SLVJ的LSI结果与IKDC和ACL-RSI评分也呈中等相关。结论提示跳跃表现、患者报告膝关节功能和心理准备度代表ACLR术后恢复的不同维度。

讨论部分总结：本研究主要发现是My Jump Lab在ACLR术后垂直跳评估中具有极好重测信度，与力台呈强至非常强线性关联；基于FT的跳高和RSI一致性极好，而基于ToV的SLVJ跳高一致性较低；应用程序对肢体不对称分类的准确性为87.3%–94.1%，SLVJ跳高与力台动力学变量呈中至良好关联，跳跃表现与PROMs关联总体弱至中等。既往meta分析显示My Jump在不同人群中评估垂直跳表现具有高信度，ACLR术后个体也有类似结果；本研究的极好重测信度和低测量误差与之一致。既往研究报告My Jump与力台衍生跳高和RSI具有良好一致性和强关联；本研究中ToV法SLVJ跳高一致性较低可能反映方法学差异，因为应用程序基于飞行时间估算跳高。SLDJ比较时还应考虑下落高度，本研究依据Kotsifaki等使用15 cm，而Haynes等评估20 cm和40 cm下落跳。SLVJ跳高与力台动力学变量的中至良好关联提示跳高与跳跃表现的潜在动力学特征相关，向心净冲量关联最强，与强调向心阶段动力学对垂直跳表现贡献的证据一致；既往系统综述也提示动力学变量可为识别ACLR术后功能缺陷提供补充信息。LSI≥90%常用于ACLR术后进阶和出院标准；既往研究在不同运动人群中用My Jump评估肢体间对称性，Whiteley等则专门评估ACLR术后个体；本研究中My Jump Lab以LSI 90%阈值分类肢体不对称具有高敏感性和总体准确性，支持其基于跳高和RSI分类ACLR术后不对称的能力。ACLR术后跳跃表现与PROMs关联存在差异；本研究中多数关联较弱，但SLVJ跳高与ACL-RSI评分在力台（r=0.426）和My Jump Lab（r=0.432）均呈中等相关。达到伤前水平RTS可能受感知膝关节状态和心理准备影响，而不一定与功能能力相关；这些发现共同提示跳跃表现、患者报告膝关节功能和心理准备是ACLR术后恢复的不同维度。由于力台等实验室仪器成本高，My Jump Lab等移动应用程序提供经济、便携的替代方案，便于临床使用；高信度和与力台较好比较的证据支持My Jump用于跳跃表现评估，但其使用应补充而非替代包含其他临床和功能指标的综合RTS评估。研究局限包括：在实验室环境进行，样本以男性、腘绳肌腱移植者和足球运动员为主，可能限制向其他ACLR术后人群推广；康复过程未控制，未收集伴随手术、治疗外科医生和ACL损伤至手术时间等信息；评估者在跳跃分析时未对肢体状态完全盲法，因为可见手术瘢痕使完全盲法困难；SLDJ跳高使用FT而非冲量-动量法估算，因为参与者从台阶开始任务而非从力台开始，故无法获得额外动力学变量，动力学关联仅分析SLVJ；未评估关节运动学。研究结论翻译：My Jump Lab应用程序为ACLR术后垂直跳表现评估提供可靠且临床可及的选项，尤其在使用基于飞行时间的结果时；其对识别肢体不对称具有高敏感性和准确性，支持用于监测功能恢复，尽管力台来源的动力学变量可提供跳跃表现的补充信息。因此，当力台不易获得时，My Jump Lab可纳入RTS评估，但应与其他功能、患者报告和心理测量指标联合使用。