前交叉韧带重建术后患者报告的膝关节功能与星形偏移平衡表现作为心理性重返运动准备度的相关性研究

《Bioengineering》：Patient-Reported Knee Function Versus Star Excursion Balance Performance as Correlates of Psychological Return-to-Sport Readiness After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction

　　

背景：心理准备度通过前交叉韧带损伤后重返运动量表（ACL-RSI）量化，是前交叉韧带重建术后重返运动成功的最一致相关因素之一。心理准备度是否反映独立构念，或与测量的功能表现相关，目前尚不清楚。目的：评估术后9至12个月，患者感知的膝关节功能与功能性任务客观表现（以传统评分、运动学及动作质量量化）及心理准备度之间的关联。方法：本横断面研究中，40名患者使用经过验证的无标记运动捕捉系统执行星形偏移平衡测试。从该任务中得出的三个生物力学域（触及距离、下肢运动学和时间序列动作质量指数）与心理准备度进行比较评估，并以患者报告功能（膝关节损伤与骨关节炎结局评分-12 [KOOS-12]）作为对照。采用经年龄、性别、体重指数和肢体长度调整的多变量回归估计关联。通过方差分解评估相对贡献，并采用贝叶斯因子量化支持或反对各关联的证据强度。结果：患者感知的膝关节功能与心理准备度强相关（标准化β = 0.58；95%置信区间，0.29至0.87；BF10 = 249），而源自功能性任务的任何生物力学域均未达到统计学显著性（所有|β| ≤ 0.34；所有|r| ≤ 0.3）。在组合模型中（总R2 = 0.463），方差分解将心理准备度解释方差的89.3%归因于患者感知的膝关节功能，而触及距离为6.9%，动作质量为2.4%，下肢运动学为1.4%。每个生物力学域的贝叶斯因子均支持零假设，但仅达到轶事级证据强度（BF01，1.3–2.8）。结论：在本横断面中，前交叉韧带重建术后的心理准备度与患者感知的膝关节功能相关性更强，而非SEBT上的生物力学表现，表明在重返运动许可时，感知功能与特定任务的生物力学表现可能存在分歧。这些发现支持在多域重返运动评估中常规纳入患者报告结局指标与功能测试。

前交叉韧带重建术后患者报告膝关节功能与星形偏移平衡表现作为心理性重返运动准备度相关因素的研究解读

**1. 研究背景与问题**

前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）损伤是运动医学领域常见的严重膝关节损伤，美国每年新发病例超过20万例。尽管康复方案和重返运动测试标准日趋标准化，仍有高达47%的运动员在ACL重建术后无法恢复至伤前运动水平，11%的患者经历移植物再断裂。ACL再损伤的远期后果严重，包括创伤后关节炎风险升高、患者报告结局恶化以及再次损伤风险增加，因此识别预测成功重返活动和移植物再断裂的因素至关重要。

既往研究未能明确身体恢复与成功重返运动之间的清晰联系，提示其他因素可能比生物力学或功能测试表现更为重要。心理性重返运动准备度被提出作为潜在可改变且对指导重返运动成功至关重要的因素，通常使用前交叉韧带损伤后重返运动量表（ACL-RSI）进行量化。心理准备度对重返运动成功的预测价值常高于其他人口统计学、生物力学或功能变量，且较低的心理准备度与移植物断裂和对侧ACL损伤风险增加相关。然而，心理准备度是真正独立的心理因素，还是代表与患者报告或功能表现测量的未测量混杂，尚未得到充分明确。

现有文献关于ACL-RSI与患者生物力学及功能变量之间的关系结果不一。O'Connor对452名男性运动员ACLR术后9个月的横断面分析发现，心理准备度与力量或爆发力指标无关联。Cronstr?m等人在ACLR术后12个月发现单腿跳距离与ACL-RSI之间存在弱关联，但未发现与其他功能测试表现的关系。鉴于ACL-RSI与这些有限功能评估之间关系微弱且不一致，需要探索更先进的生物力学评估作为可能的解释因素。运动学偏差指数（kinematic deviation index，KDI）是一种基于三维姿态建模的综合运动评估方法，量化患者在功能评估期间的动作质量，已被证明能区分下肢病变患者并与患者报告结局相关。评估患者动作质量和患者报告症状有助于厘清心理准备度究竟更受患者对自身膝盖的感知还是客观生物力学评估表现的影响。

**2. 研究设计与方法**

研究人员对ACLR术后9至12个月的患者进行了全面的患肢功能表型分析，使用经过验证的无标记运动捕捉系统采集功能测试表现、下肢运动学和时序动作质量指数（KDI）。该横断面研究在加州大学旧金山分校进行，纳入40名在常规随访中招募的成年ACLR患者，排除翻修ACLR、对侧韧带缺陷、多韧带损伤或显著影响运动的其他疾病者。所有患者接受基于标准的康复方案。心理准备度采用ACL-RSI评估，患者感知膝关节功能采用膝关节损伤与骨关节炎结局评分-12（KOOS-12）评估。生物力学评估采用星形偏移平衡测试（SEBT），通过商用深度相机（Azure Kinect）记录三维运动数据，计算八个方向的触及距离、髋膝踝关节角度和KDI。统计分析采用多变量回归调整年龄、性别、BMI和肢体长度，并通过方差分解和贝叶斯因子量化关联强度与证据等级。

**3. 主要研究发现**

**3.1 队列人口统计学特征**

研究共招募60名符合条件的患者，20人拒绝参与或无法完成测试，最终40人纳入分析。其中男性18人（45%），平均年龄32.7岁（标准差10.5），平均BMI为25.9（标准差3.7）。80%（32例）接受自体移植物ACL重建，包括腘绳肌腱23例、股四头肌腱7例和骨-髌腱-骨2例。30%的患者接受外侧半月板修复，10%接受内侧半月板修复。患者从手术到评估的平均时间为43.3周。

**3.2 患者感知的膝关节功能与心理准备度的关联**

在多变量线性回归模型中，调整年龄、性别、腿长和BMI后，患者报告的膝关节功能（KOOS-12）与心理准备度显著相关（标准化β = 0.58，95% CI 0.29–0.87；p < 0.001）。未调整的KOOS-12与ACL-RSI之间的相关系数为0.57（95% CI 0.32–0.75）。年龄、性别、腿长和BMI与心理准备度无独立关联。

**3.3 功能测试表现与心理准备度的关联**

三个重复试验的组内相关系数显示，触及距离（ICC范围0.86–0.98）和矢状面关节角度（膝关节屈曲0.81–0.96；髋关节屈曲0.79–0.96）具有良好至优异的信度。冠状面膝外翻和踝关节屈曲在不同触及方向上变异性较大（分别为0.44–0.92和0.53–0.88）。KDI在不同触及方向上也存在较大变异性（范围0.14–0.54）。调整协变量后，SEBT触及复合评分、平均膝外翻、平均膝屈曲、平均踝屈曲、平均髋屈曲或KDI均未与ACL-RSI显著相关。所有功能测试表现与ACL-RSI之间的相关性均较弱（|r| ≤ 0.3），p值均大于0.05。肢体对称指数分析中，触及距离对称性与心理准备度无显著关联，膝关节屈曲对称性显示名义关联（r = 0.34，p = 0.046），其余对称性指标均无显著关联。回归诊断未发现模型假设违反。

在包含所有四个域的组合模型中，相对重要性（LMG）分解显示，患者报告的膝关节功能（KOOS-12）解释了ACL-RSI解释方差的89.3%（模型R2 = 0.463），触及距离占6.9%，动作质量占2.4%，关节运动学占1.4%。患者感知膝关节功能与生物力学预测因子基本独立（方差膨胀因子1.2）。

**3.4 贝叶斯分析**

贝叶斯因子分析强化了生物力学变量与心理准备度之间的分离。患者感知的膝关节功能（KOOS-12）显示极强证据支持与ACL-RSI关联（BF10 = 249）。每个生物力学和功能域的贝叶斯因子均倾向于零假设而非关联（BF01 1.3–2.8），但未达到中等证据阈值（BF01 > 3），因此不能确立关联的缺失。

**4. 讨论与结论总结**

讨论部分指出，患者感知的膝关节功能与心理准备度强相关，而功能测试表现、下肢运动学和动作质量均无关。这一发现支持在ACLR术后重返运动许可方案中常规纳入患者报告结局。研究人员讨论了KOOS-12和ACL-RSI工具可能并非完全正交，两者在内容上存在一定重叠，包括KOOS-12中的两项问题可能与心理准备度相关。既往研究表明心理准备度是重返运动成功和再损伤风险的重要预测因子，本研究补充说明心理准备度本身与患者感知的膝关节功能直接相关。先前的纵向研究显示ACL-RSI在重返运动至5年随访期间持续改善，而某些功能指标在一年后趋于平台期，这可能是感知与客观表现不一致的潜在解释。未来研究需要在更大样本中探讨客观与感知功能不一致的患者，这类人群可能成为针对性重返运动干预的候选对象。研究存在一些局限性，包括未测量肢体对线、骨形态、运动参与等潜在混杂因素，横断面设计无法揭示时间趋势，KDI的组内信度相对较差可能衰减关联估计。

结论部分总结：在本横断面队列中，ACL重建术后的心理准备度与患者感知的膝关节功能的关联比SEBT上的生物力学表现更紧密，表明在重返运动许可时，感知功能与某些任务的生物力学表现可能存在分歧。这些发现支持在多域重返运动评估中，将患者报告结局指标与功能测试同时纳入常规实践。