摘要
本研究旨在探讨曾遭受过腘绳肌拉伤（HSI）的精英大学运动员在冲刺过程中是否仍存在腘绳肌形态和肌腱-肌肉单元（MTU）力学方面的持续缺陷，以及基于MRI的、针对个体的肌肉骨骼模型是否能检测出通用模型所忽略的肢体差异。研究分析了“Hamstring Injury (HAMIR)”项目的数据。共有79名NCAA一级男子橄榄球运动员参与了实验（其中106条肢体曾受伤，52条肢体未受伤），他们进行了使用惯性测量单元（100 Hz）记录的最大速度地面冲刺测试，并接受了3T MRI扫描以获取整个腘绳肌的体积数据。冲刺运动学数据被用于驱动通用模型和基于MRI的、针对个体的OpenSim模型。研究人员提取了股二头肌长头（BFlh）、股二头肌短头（BFsh）、半膜肌（SM）和半腱肌（ST）的峰值MTU应变、伸长速度、力量及负功等参数。通过线性混合模型（α = 0.05）分析了肢体间的差异。结果显示，受伤肢体的肌肉体积显著较小：BFlh体积减少了约5%（1.67 ± 0.36 mL/kg/m vs 1.76 ± 0.35 mL/kg/m，p = 0.009），BFsh体积也减少了约5%（0.92 ± 0.18 mL/kg/m vs 0.97 ± 0.19 mL/kg/m，p = 0.007）。受伤肢体的BFlh、SM和ST的峰值MTU伸长速度更快（分别增加了3%、5%和5%，所有p ≤ 0.02），但在关节运动学、峰值应变或通用模型计算的力量方面没有显著差异。针对个体的模型显示，BFsh的峰值力量较低（1.10 ± 0.21 N/kg vs 1.14 ± 0.22 N/kg，p = 0.03），负功也有所减少（?13.4 ± 6.8 J vs ?15.3 ± 7.5 J，p = 0.01），而这些差异在通用模型中并未被检测到。尽管不同肢体的冲刺运动学数据相似，但曾受伤的运动员仍表现出BFlh和BFsh的萎缩以及特定的肌肉力学缺陷。只有通过基于MRI的建模方法才能发现BFsh力量的降低和负功的减少。将影像学数据与可穿戴设备驱动的、针对个体的模拟相结合，有助于提升康复监测效果，并为制定降低再次受伤风险的训练策略提供依据。
试验注册： ClinicalTrials.gov: NCT05343052
利益冲突
Bryan Heiderscheit是Springbok Analytics的顾问委员会成员，并从美国国家橄榄球联盟（NFL）和GE Healthcare获得研究支持，这些资金直接用于威斯康星大学麦迪逊分校。Silvia Blemker是Springbok Analytics的联合创始人兼首席科学官，该公司致力于开发用于运动医学/损伤管理的骨骼肌图像分析技术。此外，Silvia Blemker还参与了NFL资助的一项关于腘绳肌损伤的研究项目。Scott Hulm、Ryan Timmins、Jack Hickey、Nirav Maniar、Yi-Chung Lin和David Opar声明他们与本文内容无关的任何利益冲突。本研究的结果呈现清晰、客观，未存在数据伪造或不当处理的情况。
数据可用性声明
本研究生成或分析的所有数据均包含在本文及其支持信息文件中。
