梁波 陳培 張付方 張璐璐
(河南省開封市解放軍第155中心醫(yī)院理療科,475000)
935名空降兵前膝痛相關因素分析
梁波 陳培 張付方 張璐璐
(河南省開封市解放軍第155中心醫(yī)院理療科,475000)
目的 評估研究空降兵前膝痛的發(fā)生率及相關因素。方法 對中原地區(qū)某部共1 100空降兵根據其人口統(tǒng)計學特征、生活方式、職業(yè)因素、環(huán)境特點、心理因素、前膝痛相關病史及體格檢查情況判斷其相關因素。以基于流行病學調查表的方式收集相關數據,然后行二元邏輯回歸分析,研究這些因素與前膝痛發(fā)生率之間的可能相關性。并用視覺模擬量表(VAS)評價前膝痛的疼痛程度。結果 共有935名空降兵參與者,其前膝痛患病率為8.98%(n=84),平均VAS評分為(2.05±1.52)分。前膝痛與膝外傷史(OR =14.241,95%CI:5.617~36.108),扁平足(OR =4.422,95%CI:2.611~7.489),體重指數(OR =1.415,95%CI:1.176~1.702),年齡(OR=1.183,95%CI:1.096~1.276),下腰痛(OR=0.397,95%CI:0.217~0.726)呈顯著相關。結論 前膝痛是空降兵中的常見問題。存在有五大相關因素:膝外傷史、扁平足、體重指數、年齡及下腰痛。訓練造成的傷害并非意外因素,有些是可以預防的,也需要組織者通過合理的訓練安排予以配合。
流行病學;相關因素;前膝痛;空降兵
從以往來看,部隊中發(fā)生的前膝痛一直都是一個難以解決的診療難題。其中髕股綜合征是最常見的診斷[1-3],它是一種多因素疾病,牽涉到外傷,超重及多種機械因素[1,4-9],而且隨著年齡的增長最終將發(fā)展成膝骨性關節(jié)炎[10]。膝部的急性創(chuàng)傷如骨折、髕骨脫位、半月板破裂及韌帶破裂多容易引起人們的注意,并被認為是膝關節(jié)殘余痛的部分原因[1,11-13]。然而娛樂、運動和訓練中的過度應用同樣能對膝關節(jié)造成物理傷害。與過度應用有關的膝部問題普遍存在于愛好運動的年輕人群中,尤其是部隊[4-5,11,14-15]。在Hauret的研究中,部隊中82%的與損傷有關的肌骨疾患可被認為是炎性疼痛(過度應用),其次是關節(jié)紊亂(15%)和壓力性骨折(2%)。其中膝/下肢(22%)、腰部(20%)和踝/足(13%)是主要的受影響部位[5]。Taanila報告說下肢過度應用損傷占常見肌骨疾患的16%,這些損傷常發(fā)生于戰(zhàn)斗訓練中(40%)和步行或騎車長途行軍當中(28%)。過度應用損傷(66%)的發(fā)生率遠大于創(chuàng)傷性疾患(34%)。其中膝部疾患又是最容易反復發(fā)作的問題[11]。這些結果均提示膝痛在部隊中是非常常見的問題。
直到現在,有關空降兵前膝痛的流行病學研究尚未見報道。本研究的目的就是調查空降兵中與過度損傷有關的前膝痛的發(fā)生率并確定其相關危險因素,從而探討可能的預防措施,以便于指導訓練安排,減少個人負擔及由于病假和醫(yī)療帶來的經濟損失。
1.1 對象 于2011-01—2012-12就中原地區(qū)空降兵某部按編制單位調查了空降兵戰(zhàn)士1 100名,均為男性。采用流行病學調查表格的方式收集所有參與者的信息。所有接受調查者均需排除膝部骨折及包括與髕骨脫位,半月板破裂和韌帶破裂有關的手術史,類風濕性關節(jié)炎和強直性脊柱炎等。并由專人現場進行病史詢問、體格檢查。服役前就有膝痛病史的亦被排除在外。所有參與者都要在研究開始前簽署知情同意書。共收回有效答卷935份,占85.00%。
1.2 調查內容 制定《空降兵前膝痛狀況調查表》。表格內容包括:①人口統(tǒng)計學特征(年齡,身高,體質量,體重指數)體重指數=體質量(kg)/身高(m)2;②個人生活習慣(吸煙時間及吸煙數量);③職業(yè)相關因素(軍齡,被迫體位,模擬跳傘,實地跳傘,軍姿,負重訓練,訓練強度,訓練時間,重體力勞動);④駐地環(huán)境氣候(寒冷,干燥,風沙);⑤社會心理因素(訓練態(tài)度,人際關系,是否抑郁,焦慮,緊張等);⑥前膝痛病史和相關體檢(包括膝外傷史,疼痛部位,疼痛性質,發(fā)作頻度,誘發(fā)及緩解因素,伴隨癥狀,病程,診療史,療效,下腰痛及頸痛病史,扁平足,膝對位不良)等問題。前膝痛患者需要額外填寫膝痛程度評價表VAS(Visual Analog Scale)。由專人組織實施問卷調查,說明問卷填寫要求并承諾對調查對象個人信息保密。
1.3 疼痛程度評定 采用VAS疼痛視覺模擬量表,進行疼痛程度評分。評分范圍0(無疼痛)~10分(疼痛最重),評分越高疼痛程度越大。
1.4 統(tǒng)計學方法 所有數據均以SPSS 18.0分析。前膝痛組與非前膝痛組之間在年齡,身高,體質量,體重指數,吸煙時間,吸煙量及軍齡方面的比較用t檢驗進行。諸分類變量如訓練態(tài)度,人際關系,抑郁,焦慮,緊張,膝外傷史,下腰痛,頸痛,扁平足和膝對位不良均行χ2檢驗。以二元回歸分析檢查上述因素與前膝痛之間的相關性,采用向前逐步法篩選協(xié)變量,步進概率中進入標準為:α=0.05,刪除標準為:α=0.10。以P<0.05示為差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1 空降兵一般情況比較 本次調查的935名空降兵戰(zhàn)士中前膝痛患病率為8.98%(n=84),其中曾經有過急性前膝痛病史的占前膝痛戰(zhàn)士的20.24%(n=17)。經t檢驗前膝痛組和非前膝痛組在年齡、體重指數、吸煙數量、軍齡等因素方面差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。有關人口統(tǒng)計學及生活方式方面的結果(表1)。
2.2 空降兵單因素分析比較 χ2檢驗結果顯示前膝痛組和非前膝痛組間在焦慮、膝外傷史、下腰痛、扁平足方面差異均有統(tǒng)計學意義;然而,在訓練態(tài)度、人際關系、抑郁、緊張、頸痛、膝對位不良方面未發(fā)現差異有統(tǒng)計學意義(表2)。
2.3 空降兵前膝痛多因素回歸分析 對935名納入案例,以是否有前膝痛為應變量(無前膝痛為0,前膝痛為1),將上述分析中所有具顯著性差異的因素作為協(xié)變量納入二元邏輯回歸分析中。采用向前逐步法(似然比)篩選協(xié)變量。最終保留在模型中顯示具有相關性的協(xié)變量為:膝外傷史(OR=14.241,95%CI 5.617~36.108),扁平足(OR=4.422,95%CI 2.611~7.489),體重指數(OR=1.415,95%CI 1.176~1.702),年齡(OR=1.183,95%CI 1.096~1.276),下腰痛(OR=0.397,95%CI 0.217~0.726,表3)。
2.4 空降兵前膝痛加重因素 84份前膝痛案例中,平均VAS評分為(2.05±1.52)分。認為會加重前膝痛的因素有:被迫體位(59.52%,n=50),負重訓練(77.38%,n=65),模擬跳傘訓練(65.48%,n=55),實地跳傘(79.76%,n=67),長時間站軍姿(63.10%,n=53),大訓練強度(67.86%,n=57),長訓練時間(59.52%,n=50),重體力勞動(36.90%,n=31),焦慮(23.81%,n=20),抑郁(5.95%,n=5),緊張(17.86%,n=15),寒冷(85.71%,n=72),干燥(0%,n=0),風沙(0%,n=0)。
2.5 空降兵前膝痛緩解因素 84份前膝痛案例中,25例有過前膝痛病史但目前無前膝痛或前膝痛已治愈,占29.76%。其中,所有戰(zhàn)士均認為是經過充分休息并結合合理的治療才會有治愈效果??赡芫徑馇跋ネ吹囊蛩赜邪ㄗ≡号P床休息、針灸、電療、紅外線等在內的理療(73.81%,n=62)。理療雖然有效,經治療癥狀亦可緩解,但一經工作、訓練,前膝痛仍易復發(fā)。
2.6 空降兵前膝痛特點 所有84名空降兵前膝痛均可被診斷為髕股綜合征[3],占100%。其中單側膝痛占91.67%(n=77),雙側膝痛占8.33%(n=7)。19人可于膝內外側和/或髕下脂肪墊處發(fā)現痛點,而其余人(77.38%,n=65)雖有前膝痛,但于髕周卻未能發(fā)現痛點。82.14%(n=69)的前膝痛患者首次膝痛發(fā)生于寒冷季節(jié),秋末及冬天。
膝關節(jié)是負重關節(jié),常常被累及[1-15],而前膝痛則是其中的主要問題。它常見于運動員乃至非運動員人群。即便是前者,前膝痛的發(fā)生率也相當高,大約1/4的膝部問題都要在運動損傷診所處理[16]。有關前膝痛的損傷機制所知依然有限。腱炎,髕腱病,軟骨軟化及髕周滑膜炎等術語都曾用來描述前膝痛,但均未被組織活檢所證實。目前為止,用來解釋前膝痛的生物機械理論有超負荷和過度應用理論,髕股對位不良理論及髕骨不穩(wěn)理論。所有理論都不能排它,而是相互補充的[17]。相關因素傳統(tǒng)上可劃分為兩大類:內部及外部因素。內部相關因素有個人生理特征如年齡、性別、肌肉力量、肌肉柔韌性、關節(jié)不穩(wěn)、扁平足,膝外翻及其他異常。相反,外部因素包括諸多環(huán)境因素如運動負荷、運動強度、運動種類、運動量、設備、天氣條件及訓練場所條件等[6-7,9,14,18-19]。其中,膝外傷史、扁平足、體重指數、年齡及下腰痛被本研究所證實與空降兵前膝痛密切相關。這些結果提示前膝痛在病原、診斷及治療方面都存在相當的復雜性。
在空降兵的戰(zhàn)斗訓練中,跑跳運動相當多,這對膝關節(jié)的承受能力是一個嚴重挑戰(zhàn),特別是在負重的情況下。在跳傘訓練中,無疑還會有意外的摔倒發(fā)生。在Hauret的報道中,由跳/摔造成的非戰(zhàn)斗損傷就占18%[14],主要集中在腰,膝及手等部位。但是,在本研究中,僅前膝痛的發(fā)生率就達8.98%,如果骨折、髕骨脫位、半月板及韌帶破裂等需要手術的創(chuàng)傷也被考慮在內的話,情況就會更惡劣。有趣的是,空降兵中前膝痛的平均VAS評分僅為(2.05±1.52)分,并不足以高到引起病人特別關注。而且,除了急性創(chuàng)傷性損傷,本研究中的大部分病人認為他們的首次膝痛發(fā)作并不嚴重,而且很少因此就診。這種情況提示是損傷積累到一定程度才會造成后來的顯著膝痛。這個結果很符合過度應用損傷的特征。對于那些不需要手術的創(chuàng)傷,它們顯然也對膝部的軟骨,韌帶或其他軟組織形成了微傷害。根據Yang的研究,髕股關節(jié)軟骨傷害是很常見的膝部挑戰(zhàn)性疾病,是前膝痛的一個重要因素[1]。這種傷害除非呈現出明顯的破裂否則很難被影像學檢查所發(fā)現。如果經歷了不恰當的治療或未充分休息,傷害將持續(xù)存在,成為前膝痛或殘余痛的重要因素。這需要組織者仔細規(guī)劃每一次跳傘訓練包括頻率、時長、訓練場所以減少跳/摔等對戰(zhàn)士帶來的傷害。當然,醫(yī)務人員也要認真對待戰(zhàn)士的每一次受傷及主訴,除了充分的理療,非特殊情況下也要給予戰(zhàn)士足夠的休息時間以治愈這種微損傷。
除了膝部外傷,本研究發(fā)現扁平足畸形是前膝痛的第二大相關因素,普遍存在于軍事人員中。根據Lakstein研究,前膝痛發(fā)生率在具有彈性扁平足的個體中(4.50%)高于正常個體(4.06%),在具有僵硬扁平足的個體中發(fā)生率更高(6.93%)[6]。而且Kosashvili報道16%的目標人群中具有輕度(74%),中度(21%)及重度(5%)的扁平足。前膝痛在輕度扁平足組的發(fā)生率為4%,而在中重度扁平足組中的發(fā)生率為7%[7]。Levy在西點軍校的一個4年期研究中發(fā)現在扁平足和膝足外傷的數量之間存在顯著的相關性[20]。足部在與地面接觸時起著立刻吸收機械壓力的作用,并塑造姿態(tài)對位及膝部關節(jié)運動的方式。在大部分承重運動中,足部與膝部的姿態(tài)和運動被一個閉合運動鏈偶聯(lián)在一起。過度的扁平足形態(tài)通過這個閉合鏈使下肢過度內旋,從而影響到通過膝部的機械壓力,進一步引起的前膝痛的發(fā)生[21-22]。最近的研究表明側向楔形鞋墊可以迅速有效地減少膝關節(jié)中部的壓力和接觸力[23]。Creaby同樣認為矯形鞋墊的應用對各種肌骨疾患都有益,包括膝關節(jié)骨性關節(jié)炎[24]。因此,利用合適的足矯形器來支撐足弓對于有扁平足的戰(zhàn)士來說是一個預防膝部損傷的較好選擇。
下腰痛及前膝痛都是部隊中常見的肌骨疾患,有時還不止牽連到一個部位[4-5,11]。戰(zhàn)斗訓練不止影響到腰同樣也影響到膝關節(jié),特別是在跳傘中發(fā)生意外摔倒時。一個最近的研究確認下腰痛與膝痛與多次摔倒呈顯著相關[25]。一些下腰痛還可以產生到膝部的放射痛,從而參與前膝痛的形成和發(fā)展。這也是下腰痛與前膝痛密切相關的原因之一。至于體重指數,它意味著在膝部產生的超重負荷,使之在過度運動下更易于受損傷。根據Vincent的研究,肥胖與肌骨問題及疼痛的發(fā)生率是呈密切相關的。腰部脊柱和膝部是肥胖病人疼痛發(fā)生的兩大重要部位[26]。年齡與前膝部同樣呈相關性,它意味著隨著服役日期的延長,過度應用損傷會逐漸積累,而隨年齡增長造成肌肉力量的喪失也同樣會提高軟組織損傷的可能性與嚴重性[27]。
本研究發(fā)現天氣條件亦不能忽視。82.14%(n=69)的前膝痛病例第一次初始發(fā)作出現在寒冷季節(jié),即秋末與冬季。寒冷同樣被85.71%的病例認為是一個膝痛加重因素。在寒冷的天氣里,如果沒有足夠的熱身運動,局部血液循環(huán)較差,就不足以使膝部適應跑跳之類的運動。而且如果戰(zhàn)士們在訓練后未能及時添加衣物來保護膝部,就增加了膝部被寒冷所傷的可能性。寒冷天氣通常通過干擾血液循環(huán)來影響疼痛的程度,這也是紅外線理療治療這類疾病有一定作用的原因。根據Herman的研究,有效地貫徹神經肌肉熱身策略可以降低年輕人,業(yè)余人士,運動員及軍事人員的下肢損傷發(fā)生率。一個典型的熱身運動包括拉伸運動、力量訓練、平衡運動、敏捷性訓練和著地技術[28]。同時,訓練及運動完成后及時添加衣物保護膝部可以明顯地預防寒冷損傷。
我們的研究尚存在一些缺陷。所有膝部癥狀和相關因素的信息都是通過回顧性調查表的方式自我報告所得,很難判斷回顧傾向的可能性,這都有可能導致高估或低估。而且,做為一個橫向斷面調查,只能得出相關性的結論,卻無法了解各因素之間的相互作用。同樣,由于缺乏影像診斷學方面的檢查,我們無法將髕股對位不良和髕骨不穩(wěn)從前膝痛綜合征中區(qū)別開來。前膝痛的發(fā)生也不能通過損傷機制方面來解釋。有關熱身運動尚需要進一步的優(yōu)化,其有效機制也有待于進一步的研究。
[1]Yang B,Tan H,Yang L,etal.Correlating anatomy and congruence ofthe patellofemoraljointwith cartilage lesions[J].Orthopedics,2009,32(1):20.
[2]Chang PC,Lee LK,Tay BK.Anteriorknee pain in the military population[J].Ann Acad Med Singapore,1997,26(1):60-63.
[3]Finestone A,Radin EL,Lev B,et al.Treatment of overuse patellofemoralpain.Prospective randomized controlled clinical trial in a military setting[J].Clin Orthop Relat Res,1993(293):208-210.
[4]HauretKG,TaylorBJ,ClemmonsNS,etal.Frequency and causes ofnonbattle injuries air evacuated from operations iraqifreedom and enduring freedom,U.S.Army,2001-2006[J].Am J Prev Med,2010,38(1 Suppl):S94-S107.
[5]Hauret KG,Jones BH,Bullock SH,et al.Musculoskeletal injuries description ofan under-recognized injury problem among military personnel[J].Am J Prev Med,2010,38(1 Suppl):S61-S70.
[6]Lakstein D,Fridman T,Ziv YB,et al.Prevalence of anterior knee pain and pes planus in Israel defense force recruits[J].Mil Med,2010,175(11):855-857.
[7]Kosashvil Y,Fridman T,Backstein D,et al.The correlation between pes planus and anteriorknee orintermittentlow back pain[J].Foot Ankle Int,2008,29(9):910-913.
[8]Wills AK,Ramasamy A,Ewins DJ,et al.The incidence and occupationaloutcome ofoveruse anteriorknee pain during army recruit training[J].J R Army Med Corps,2004,150(4):264-269.
[9]Chang PC,Lee LK,Tay BK.Anteriorknee pain in the military population[J].Ann Acad Med Singapore,1997,26(1):60-63.
[10]Flouzat-Lachaniette CH.At-risk situations for knee osteoarthritis[J].Rev Prat,2012,62(5):630-634.
[11]Taanila H,Suni J,Pihlajamaki H,et al.Musculoskeletal disorders in physically active conscripts:a one-year follow-up study in the Finnish Defence Forces[J].BMC Musculoskelet Disord,2009(10):89.
[12]Dunn WR,Lincoln AE,Hinton RY,et al.Occupational disability afterhospitalization forthe treatmentof an injury of the anterior cruciate ligament[J].J Bone Joint Surg Am,2003,85-A(9):1656-1666.
[13]Visuri T,Maenpaa H.Patellar dislocation in army conscripts[J].Mil Med,2002,167(7):537-540.
[14]Rauh MJ,Macera CA,Trone DW,etal.Selected static anatomic measures predict overuse injuries in female recruits[J].Mil Med,2010,175(5):329-335.
[15]WillsAK,Ramasamy A,EwinsDJ,etal.The incidence and occupationaloutcome ofoveruse anteriorknee pain during army recruittraining[J].JR Army Med Corps,2004,150(4):264-269.
[16]DevereauxMD,Lachmann SM.Patello-femoralarthralgia in athletesattending a sportsinjury clinic[J].BritJSports Medicine,1984(18):18-21.
[17]Vicente SA.Anterior Knee Pain and Patellar Instability[M].London:Springer-Verlag London Limited,2006:3-30.
[18]Mattila VM,Niva M,Kiuru M,et al.Risk factors for bone stress injuries:a follow-up study of 102,515 person-years[J].Med Sci Sports Exerc,2007,39(7):1061-1066.
[19]Knapik JJ,Reynolds KL,Harman E.Soldier load carriage:historical,physiological,biomechanical,and medical aspects[J].Mil Med,2004,169(1):45-56.
[20]Levy JC,MizelMS,Wilson LS,etal.Incidence offoot and ankle injuries in West Point cadets with pes planus compared to the generalcadetpopulation[J].FootAnkle Int,2006,27(12):1060-1064.
[21]Gross KD,Felson DT,Niu J,et al.Flat Feet Are Associated With Knee Pain and Cartilage Damage in Older Adults[J].Arthritis Care Res(Hoboken),2011,63(7):937-944.
[22]Souza TR,Pinto RZ,TredeRG,etal.Temporalcouplings between rearfoot-shank complex and hip joint during walking[J].Clin Biomech(Bristol,Avon),2010,25(7):745-748.
[23]Liu X,Zhang M.Redistribution of knee stress using laterally wedged insole intervention:Finite element analysis of kneenkle-foot complex[J].Clin Biomech(Bristol,Avon),2013,28(1):61-67.
[24]Creaby MW,May K,BennellKL.Insoleeffectson impact loading during walking[J].Ergonomics,2011,54(7):665-671.
[25]Muraki S,Akune T,Oka H,et al.Prevalence of falls and the association with knee osteoarthritis and lumbar spondylosis as well as knee and lower back pain in Japanese men and women[J].Arthritis Care Res(Hoboken),2011,63(10):1425-1431.
[26]VincentHK,Heywood K,Connelly J,etal.Obesity and weight loss in the treatment and prevention of osteoarthritis[J].PM R,2012,4(5 Suppl):S59-S67.
[27]Bernard Bp.Musculoskeletal disorders and workplace factors:a criticalreview ofepidemiologic evidence for work-related musculoskeletal disorders of the neck,upper extremity,and low back.Cincinnati,OH:US DepartmentofHealth and Human Services,Public Health Services,Centers for Disease Controland Prevention,NationalInstitute forOccupational Safety and Health,DHHS(NIOSH)Publication No.97B141,1997:B2.
[28]Herman K,BartonC,MalliarasP,etal.Theeffectiveness of neuromuscular warm-up strategies,that require no additional equipment,for preventing lower limb injuries during sports participation:a systematic review[J].BMC Med,2012(10):75.
Objective To investigate the incidence rate and relative factors of anterior knee pain(AKP)among airborne troops.Methods Risks of AKP according to demographics,lifestyle factors,occupational factors,environmental situation,psychological characteristics,AKP related history,and physical examination were determined in a population of 1 100 male paratroopers in a certain army in Central China.Data were collected by an epidemiologic questionnaire-based survey,and then binary logistic regression analysis was conducted to study the possible correlations between these factors and the incidence rate of AKP.Visual analogue scale(VAS)was adopted to estimates the pain degree of AKP.Results Among the 935 paratrooper participants,the prevalence rate of AKP was 8.98%(n=84),and the mean VAS score was 2.05 ±1.52.Self-reported AKP was significantly associated with knee injury history(OR =14.241,95%CI:5.617 to 36.108),pes planus(OR=4.422,95%CI:2.611 to 7.489),body mass index(OR=1.415,95%CI:1.176 to 1.702),age(OR=1.183,95%CI:1.096 to 1.276),low back pain(OR=0.397,95%CI:0.217 to 0.726).Conclusion AKP is common among paratroopers with five relevant factor in terms of knee injury history,pes planus,body mass index(BMI),age,and low back pain.Training lesions are not accidental ones as many of them can be prevented.There is a need for the administration to cooperate in this prevention with reasonable training management.
Epidemiology;Relative factors;Anterior Knee Pain;Paratroopers
1005-619X(2014)01-0070-04
2013-08-15)