### 摘要

前交叉韧带重建（ACLR）后，性别相关的神经肌肉恢复差异可能对康复效果产生重要影响。尽管已有研究表明，女性在术后恢复过程中可能存在某些劣势，但关于长期恢复和性别差异的系统性研究仍较为有限。本研究旨在探讨女性与男性在使用腘绳肌自体移植物进行ACLR后，神经肌肉力量恢复和功能结果的性别差异，以明确关键恢复阶段，并为制定个性化的康复策略提供依据。

研究采用前瞻性比较设计，纳入了50名患者（25名男性，25名女性），在术后3、6和12个月分别评估了等速腘绳肌和股四头肌的力量恢复情况以及功能指标（包括国际膝关节文献委员会评分、Tegner评分和Lysholm评分）。结果表明，女性在术后6个月的Lysholm和IKDC评分上表现出短暂的劣势，但到12个月时，这一差距已基本缩小。此外，女性在所有速度下腘绳肌扭矩的恢复速度均较男性缓慢，而股四头肌的恢复则较为同步。这些发现强调了在康复过程中考虑性别差异的重要性，并支持在运动员重返运动决策中使用客观测试。

### 引言

前交叉韧带（ACL）损伤是年轻、活跃人群中常见的运动创伤，常导致疼痛、关节不稳以及运动恢复的延迟。关节镜下ACL重建是目前治疗ACL撕裂的主流方式，尤其是使用腘绳肌自体移植物，如半腱肌和 gracilis 肌腱的组合，因其具有可靠的强度和较低的并发症率而被广泛采用。然而，即使在手术后，腘绳肌和股四头肌的力量不足仍可能影响康复效果，并增加再次受伤的风险。

尽管目前已有大量关于ACL重建后力量恢复的研究，但这些研究大多集中在男性群体，对女性群体的长期恢复数据仍较为有限。此外，性别差异可能与生物学、激素水平、韧带松弛度、神经肌肉控制能力以及腘绳肌-股四头肌（H/Q）比值等多种因素相关。女性通常表现出较低的腘绳肌扭矩和较慢的力量恢复速度，这可能影响其整体康复进程。因此，有必要开展专门针对女性的康复研究，以更全面地理解性别差异对ACL重建后恢复的影响。

本研究旨在探讨女性与男性在使用腘绳肌自体移植物进行ACL重建后，神经肌肉力量恢复和功能结果的性别差异。通过评估等速肌力测试和功能评分，研究者希望识别出关键的恢复阶段，并为制定性别特异性的康复策略提供依据。

### 研究目的

本研究的主要目标是评估使用腘绳肌自体移植物进行ACL重建后，男性和女性在等速腘绳肌和股四头肌力量恢复以及功能结果方面的差异。具体研究目标包括：

1. 比较男性和女性在术后3、6和12个月的等速腘绳肌和股四头肌力量。
2. 分析男性和女性在不同时间点的腘绳肌-股四头肌比值。
3. 比较男性和女性在功能评分（国际膝关节文献委员会评分、Lysholm评分和Tegner评分）上的变化。
4. 探讨等速肌力参数与功能评分之间的相关性，以识别影响恢复速度和重返运动能力的预测因素。

### 材料与方法

#### 研究设计与设置

本研究是一项前瞻性、纵向的比较研究，于2023年7月至2025年1月在印度东部的一家三级医院和医学院进行。研究由骨科和物理医学与康复科共同开展，所有参与者均接受了初次的关节镜ACL重建手术，并接受了等速肌力测试和功能评估。研究已获得机构伦理委员会的批准（文件编号：IEC/2023/894）。

#### 参与者

最初纳入了60名年龄在18至35岁之间、具有运动活动水平（Tegner评分4-8）的患者。经过筛选，最终纳入了50名患者（25名男性和25名女性）。所有参与者均符合以下纳入标准：年龄在18至35岁之间，具有运动或半竞技活动背景，接受了初次关节镜ACL重建手术，且无对侧膝关节损伤、手术干预或神经肌肉疾病史。同时，伴随的损伤仅限于I级半月板撕裂或轻微的MCL/LCL撕裂，且不伴有临床不稳定。

#### 随机化与盲法

由于本研究是基于统一的手术技术比较性别差异，而非不同干预措施的比较，因此无需进行随机分组。然而，为减少偏倚，评估者在评估结果时对先前评分和研究假设保持盲态。

#### 纳入与排除标准

纳入标准包括：
- 年龄在18至35岁之间
- 有运动或半竞技活动背景（Tegner评分4-8）
- 接受初次关节镜ACL重建手术，使用半腱肌和 gracilis（ST/G）自体移植物
- 无对侧膝关节损伤、手术干预或神经肌肉疾病史
- 伴随损伤仅限于I级半月板撕裂或轻微的MCL/LCL撕裂，且不伴有临床不稳定

排除标准包括：
- 年龄低于18岁或超过35岁
- 复杂的多韧带损伤（如PCL损伤或II级及以上MCL/LCL撕裂）
- 有显著创伤或既往手术史
- 未遵守术后康复方案
- 未完成临床随访或撤回知情同意

#### 手术过程

所有ACL重建手术均采用关节镜技术，使用同侧半腱肌和/或 gracilis 肌腱作为移植物。肌腱通过标准的前内侧切口获取，并制作为四股结构以确保足够的直径和强度。股骨固定使用了EndoButton装置，胫骨固定则采用适合尺寸的可吸收干扰螺钉。手术过程中使用了标准的前外侧和前内侧关节镜入口，并在同一个资深骨科外科医生的指导下进行，以确保手术技术的一致性并减少外科医生之间的差异。

#### 术后康复方案

所有研究参与者均遵循相同的、分阶段的康复方案，由物理医学与康复科制定并监督。康复里程碑包括：
- 术后2周：控制疼痛和肿胀，开始被动和辅助的关节活动度训练。
- 术后6周：激活股四头肌，达到90度的关节活动度，过渡到部分负重。
- 术后3个月：引入闭链运动和神经肌肉训练。
- 术后6个月：当等速测试中肢体对称指数达到70%以上时，开始轻度运动活动。
- 术后12个月：进行跳跃和敏捷性训练。

#### 等速评估

等速肌力测试使用Biodex System 4 Pro测力计在运动医学实验室进行，分别在术前（手术前1-2天）和术后3、6、12个月进行。测试包括同向膝关节屈伸运动，在60°/s、90°/s和180°/s的角速度下进行。所有参与者在正式测试前进行了熟悉化训练，并完成了热身测试。每次测试包括五次最大自主收缩，记录手术侧和对侧肢体的峰值扭矩（Nm）和腘绳肌-股四头肌（H/Q）比值（%）。

所有评估均由同一评估者进行，采用标准化的体位、稳定和重力校正方法，以确保测量的可靠性。数据分别分析男性和女性患者的等速肌力恢复和功能结果。

#### 功能评估工具

功能恢复通过三种经过验证的工具进行评估，包括：
- **Lysholm膝关节评分**：评估膝关节功能、疼痛、不稳和活动受限情况。
- **Tegner活动量表**：衡量运动活动水平和重返运动任务的准备程度。
- **国际膝关节文献委员会（IKDC）评分**：评估膝关节症状、功能能力和参与运动活动的能力。

所有患者的报告数据均通过盲态评估者进行标准化问卷调查，以确保评估的可靠性。男性和女性患者遵循相同的康复时间表，以进行性别特异性的功能恢复比较。

#### 研究变量

**独立变量（预测因子）**包括：
- 手术干预：关节镜ACL重建，使用半腱肌和 gracilis 自体移植物
- 术前腘绳肌和股四头肌力量值
- 等速测试中的角速度设置（60°/s、90°/s和180°/s）
- 术后康复方案的依从性
- 人口学和人体测量学因素：年龄、性别、体重指数（BMI）、运动水平（Tegner评分）和肢体优势

**依赖变量（结果）**包括：
- 术前和术后各时间点的Lysholm、IKDC和Tegner评分
- 术后各时间点的等速腘绳肌和股四头肌力量值
- 术后各时间点的H/Q比值

### 统计分析

研究数据使用IBM SPSS Statistics 25.0进行分析。连续变量以均值±标准差（SD）表示，分类变量以频率和百分比表示。统计显著性定义为双尾p < 0.05，95%置信区间（CI）在适当情况下进行报告。连续变量的正态性通过Shapiro-Wilk检验和Q-Q图进行评估，方差齐性通过Levene检验进行判断。当假设成立时，使用参数检验（Welch t检验、重复测量方差分析（RM-ANOVA））；否则使用非参数检验（Mann-Whitney U检验、Spearman相关性检验）。 **组内比较（纵向）**：
为了评估各参数随时间的变化，男性和女性分别进行了重复测量方差分析（RM-ANOVA）。当球形假设被违反时，采用Greenhouse-Geisser校正。在进行事后成对比较时，使用Bonferroni校正以控制多重检验。

**组间比较（性别差异）**：
使用Welch t检验比较男性和女性在各时间点的等速力量值、H/Q比值和功能评分。当正态性假设不成立时，采用Mann-Whitney U检验。为了量化性别差异的大小，计算Cohen’s d效应量及其95%置信区间。

**亚组分析（年龄×性别）**：
使用双因素方差分析模型评估年龄（<25岁 vs ≥25岁）和性别对力量恢复和功能结果的主效应及交互作用。在发现显著交互作用时，进行事后分析。 **相关性分析**：
分别计算男性和女性的Pearson相关系数，以探索术前腘绳肌力量与术后功能评分（Lysholm和IKDC评分）之间的关系，以及H/Q比值与恢复进展之间的相关性。

**处理混杂因素和缺失数据**：
通过严格的纳入和排除标准，尽可能减少混杂因素。所有等速和功能评分评估均由盲态评估者进行，以减少测量偏差。最终分析包括25名男性和25名女性患者。

**敏感性分析**：
由于研究人群接受了统一的手术技术和康复方案，因此未进行正式的敏感性分析。

**样本量和统计功效**：
在每组25名患者的情况下，研究具有约80%的统计功效，在α=0.05的水平下检测到至少中等效应量（Cohen’s d≈0.57）的性别差异。较小的效应可能未被充分检测到。

### 研究结果

#### 描述性数据

基线特征在性别之间没有显著差异。男性和女性的平均年龄分别为24.9±4.1岁和25.8±4.3岁，且在术前的Lysholm、IKDC和Tegner评分上也无显著差异。此外，术前腘绳肌和股四头肌力量值在性别之间也无显著差异。

#### 功能评分

在术前，男性和女性的Lysholm、IKDC和Tegner评分均无显著差异。在术后3个月，男性在Lysholm和IKDC评分上略高，但差异未达到统计学显著性（Lysholm p=0.053，IKDC p≈0.13）。在术后6个月，男性在Lysholm（95.0±3.6 vs 92.5±3.6；p=0.018）和IKDC（82.0±6.0 vs 78.0±6.3；校正后p=0.026）评分上表现出显著优势。在术后12个月，男性在Lysholm评分上仍保持优势（98.5±3.0 vs 96.5±3.2；p=0.027），但IKDC评分的差异不再显著（p=0.10）。Tegner评分在所有时间点均无显著性别差异（所有p > 0.48）。术后的Tegner评分在3个月时略有下降，这与医院的康复方案一致，即在初期限制运动和高冲击活动；活动评分通常在限制解除后反弹。

#### 等速力量恢复

在所有角速度下，男性腘绳肌扭矩均高于女性。女性在术后各时间点均表现出较慢的恢复速度。股四头肌的恢复在男性和女性之间较为同步，但女性在术后12个月仍未完全恢复至术前水平。

H/Q比值在基线时女性在高速度（180°/s）下略高，但在术后12个月时，这一差异消失。在术后3个月，女性在90°/s和180°/s下的H/Q比值与男性相比有显著差异，而在术后6个月，180°/s下的H/Q比值差异反转。术后12个月，所有角速度下的H/Q比值均无显著性别差异。

#### 亚组分析（年龄×性别）

在年龄分组中，男性和女性的分布分别为<25岁（14 vs 9）和≥25岁（11 vs 16）。在所有时间点，年轻男性在Lysholm和IKDC评分上均表现优于年轻女性，但这一差异并未在所有时间点达到统计学显著性。Tegner评分在不同年龄亚组之间无显著差异。 #### 效应量（Cohen’s d） 男性在术后6个月的Lysholm和IKDC评分上表现出最大优势（d≈0.65–0.7），但到术后12个月时，效应量略有下降，但仍保持中等水平。某些时间点的置信区间跨越零，表明性别差异在统计上不显著。 #### 性别×时间交互作用 在所有角速度下，腘绳肌扭矩的性别差异显著（p < 0.05），男性在术后3个月恢复更快。IKDC评分的性别差异在术后6个月显著，但到术后12个月时，这一差异已基本消失。股四头肌扭矩和Tegner评分在性别之间无显著交互作用，表明两性在这些指标上的恢复是同步的。 #### 相关性分析 在男性中，术前腘绳肌扭矩与术后6个月的Lysholm评分呈显著正相关（r=0.48，95% CI 0.12–0.72，p=0.01）。在女性中，术前腘绳肌扭矩与术后6个月的IKDC评分呈显著正相关（r=0.40，95% CI 0.05–0.66，p=0.04）。在男性中，术后3个月的H/Q比值与术后6个月的Lysholm评分呈非显著正相关（r=0.36，p=0.07），而在女性中，术后3个月的H/Q比值与术后12个月的IKDC评分呈非显著正相关（r=0.33，p=0.10）。这些发现表明，术前腘绳肌力量是短期功能恢复的重要预测因素，而早期H/Q比值的平衡仅显示出非显著的正相关趋势。 ### 讨论 本研究的结果显示，女性在使用腘绳肌自体移植物进行ACL重建后，腘绳肌力量恢复较慢，而股四头肌和功能评分在术后12个月时与男性趋于一致。术后6个月的Lysholm和IKDC评分中，女性表现出短暂的劣势，但到12个月时，这一差距基本消失。此外，女性在所有角速度下的腘绳肌扭矩均低于男性，但H/Q比值在术后12个月时趋于一致。 这些结果与以往研究一致，表明女性在ACL重建后可能存在较慢的腘绳肌力量恢复和较高的不稳定性风险。例如，Arundale等人发现，女性在6至12个月内腘绳肌力量恢复较慢，而Palmieri-Smith等人则指出，女性运动员在ACL重建后H/Q比值较低，并且神经肌肉控制能力存在差异。这些研究支持了本研究中观察到的性别差异。 H/Q比值是评估膝关节稳定性的关键指标。本研究发现，女性在术后3个月的高角速度下H/Q比值较高，但在术后12个月时，这一差异消失。这可能与肌肉纤维组成、激素水平以及神经肌肉控制能力的差异有关。Kuenze等人也报告了女性腘绳肌力量的下降，这可能与肌肉纤维类型和激素影响有关。早期H/Q比值的平衡与更好的中长期功能结果相关，这在本研究中得到了验证。 #### 临床意义 这些发现强调了制定性别敏感的康复计划的重要性，尤其是在女性患者中，早期的腘绳肌强化训练可能对提高恢复速度和减少再次受伤风险至关重要。在运动员的重返运动决策中，应使用客观的肌力测试和H/Q比值评估，以确保康复状态符合运动需求。此外，性别特异性的康复方案可能有助于减少女性运动员的运动损伤风险并加快恢复速度。 #### 研究局限性 本研究的局限性包括来自单一三级医院的样本量较小，以及仅进行了12个月的随访。此外，未对激素水平或生物力学特征进行评估，这些因素可能影响术后恢复。月经周期或避孕药使用情况，已知会影响神经肌肉控制，但未在本研究中进行分析。移植物直径和隧道位置可能也影响扭矩结果，但未在研究中进行分层分析。 #### 未来研究方向 未来的研究应包括多中心研究、更长的随访时间、激素数据和生物力学建模。试验可以进一步验证性别特异性的康复方案的有效性，特别是针对腘绳肌和神经肌肉训练的个性化干预。结合肌电图、运动分析或机器学习预测工具，可能有助于进一步个性化康复计划和重返运动时间表。 #### 政策与实践建议 建议在运动员的重返运动决策中，纳入客观的肌力测试和性别特异性的基准标准。针对女性运动员的神经肌肉训练计划可能有助于降低运动损伤风险并加速康复。应采用基于客观指标的评估标准，以替代固定时间的康复方案。此外，移植物选择可能与性别相关的结果有关，因为已有研究报道女性在使用腘绳肌移植物和髌腱移植物时的失败率不同。 ### 结论 本研究的结果表明，女性在使用腘绳肌自体移植物进行ACL重建后，腘绳肌力量恢复较慢，且在术后6个月时功能评分短暂落后于男性。然而，大多数差异在术后12个月时趋于一致，这强调了制定性别特异性康复计划和基于客观评估的重返运动决策的重要性。