趙琳,黃濤
陸軍新兵軍事訓(xùn)練致應(yīng)力性骨折風(fēng)險(xiǎn)因素的相關(guān)性研究
趙琳,黃濤*
目的目前應(yīng)力性骨折的發(fā)生率居高不下,很大程度地影響了部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。為確定應(yīng)力性骨折的風(fēng)險(xiǎn)因素,從而制定行之有效的篩查和預(yù)防措施,有效降低應(yīng)力性骨折的發(fā)病率。方法采用前瞻性流行病學(xué)調(diào)查的方法,對研究對象進(jìn)行為期8周的基礎(chǔ)共同科目訓(xùn)練全程跟蹤隨訪,匯總分析數(shù)據(jù),對比應(yīng)力性骨折和非應(yīng)力骨折組間個(gè)指標(biāo)分布差異。結(jié)果文化程度、兵源地、既往鍛煉水平、個(gè)人骨折史、訓(xùn)練強(qiáng)度主觀感受及長跑成績這六項(xiàng)在應(yīng)力性骨折組與非應(yīng)力性骨折組間分布具有顯著差異。結(jié)論應(yīng)力性骨折發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,多因素、多機(jī)制共同參與,研究結(jié)果可作為應(yīng)力性骨折的預(yù)警指標(biāo)。
軍事訓(xùn)練傷;流行?。粦?yīng)力性骨折
2013年是我軍夏季征兵制度改革實(shí)施的第一年,氣候條件的改變需要軍事訓(xùn)練多方面的重新適應(yīng),由此引起的軍事訓(xùn)練傷情發(fā)病特征的變化成為指導(dǎo)預(yù)防的關(guān)鍵。為了評估夏季入伍新兵軍事訓(xùn)練傷尤其是應(yīng)力性骨折發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)因素,為將來更加高效地預(yù)防或降低應(yīng)力性骨折的發(fā)生提供理論支持,從而制定更有針對性的篩查措施或預(yù)防手段,筆者隨機(jī)抽取陸軍駐洛某團(tuán)2013年—2015年度夏季入伍新兵為研究對象,展開流行病學(xué)調(diào)查。
1.1 研究對象新兵入伍后首先需經(jīng)過8周基礎(chǔ)共同科目訓(xùn)練,主要包括:隊(duì)列、戰(zhàn)術(shù)、體能、射擊訓(xùn)練等。本次研究調(diào)查的具體步驟以及實(shí)施計(jì)劃均報(bào)請中國人民解放軍第150中心醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有調(diào)查研究參與者均履行了知情權(quán),并簽署了知情同意書。本次調(diào)查隨機(jī)抽取陸軍駐洛某團(tuán)2013年—2015年度夏季入伍新兵,共1572名。其中118名因退兵、無法完成訓(xùn)練以及無法提供有效信息被排除在外,最后共有1454名新兵進(jìn)入本次研究,其中男兵1398名,女兵56名,男女性別比為24.9∶1,女性士兵比例顯著低于男性士兵。年齡18~ 22歲,平均(18.5±1.5)歲。經(jīng)過8周跟蹤隨訪,共篩查出應(yīng)力性骨折病例193例,發(fā)病率為13.2%,其中,男兵189例,女兵4例。應(yīng)力性骨折的最常見部位依次為跖骨(52.8%)、脛骨(34.7%)、股骨干(6.2%)、股骨頸(4.2%)和骨盆(2.1%)。其中骨盆骨折均為恥骨上下支骨折,且均為女性。
應(yīng)力性骨折主要見于新兵,發(fā)病率國內(nèi)外差異很大,根據(jù)文獻(xiàn)檢索可知,發(fā)病率最高的為以色列新兵,高達(dá)31%,而美國一項(xiàng)關(guān)于海軍陸戰(zhàn)隊(duì)士兵的研究報(bào)告顯示發(fā)病率為2.9%,國內(nèi)各篇報(bào)道也不相同,發(fā)病率大概范圍在9.5%~16.9%,個(gè)別報(bào)道高達(dá)32.5%[4,5]。選取8%為參照,根據(jù)樣本量估計(jì)計(jì)算公式:n=tα2PQ/d2計(jì)算樣本量。設(shè)定顯著性水平α= 0.05,此時(shí)t≈2,設(shè)定預(yù)期患病率P=8%,Q=1-P,設(shè)定容許誤差d=0.2P。根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果得出,應(yīng)力性骨折風(fēng)險(xiǎn)因素研究所需樣本大小估計(jì)至少為1150人。
1.2 方法
1.2.1 基本信息采集采用問卷調(diào)查與??漆t(yī)師體檢相結(jié)合的方式進(jìn)行。所有新兵均被要求填寫基本信息調(diào)查問卷,其主要內(nèi)容包括每個(gè)參與者的基本情況,如身高、體重、籍貫、文化程度,既往參與鍛煉情況、既往骨折病史、家族史、慢性病史、飲食情況,睡眠狀況、訓(xùn)練情況、體能測試各項(xiàng)指標(biāo)等。
1.2.2 應(yīng)力性骨折病例收集應(yīng)力性骨折診斷由骨科??漆t(yī)師與經(jīng)過培訓(xùn)的連隊(duì)軍醫(yī)根據(jù)癥狀、體征、病史及X線影像學(xué)檢查共同確定。疑似病例接受進(jìn)一步MRI檢查。對參與調(diào)查的骨科醫(yī)師及連隊(duì)基層軍醫(yī)進(jìn)行專科培訓(xùn),嚴(yán)格把關(guān),使其熟悉整個(gè)研究計(jì)劃的實(shí)施方法,掌握應(yīng)力性骨折的診斷與鑒別診斷,遵循流行病調(diào)查的原則,明確信息采集的具體方法;要求調(diào)查者沒有任何傾向性;對調(diào)查員進(jìn)行職業(yè)道德教育保護(hù)被調(diào)查者的隱私;登記測試或調(diào)查結(jié)果需嚴(yán)格按照實(shí)際情況做記錄,杜絕按照個(gè)人意愿修改數(shù)據(jù)。
1.2.3 資料處理及分析調(diào)查階段結(jié)束后,統(tǒng)一收回所有表格,將調(diào)查問卷逐份、逐頁、逐項(xiàng)錄入Excel表格,建立數(shù)據(jù)庫,及時(shí)審核、校正輸入內(nèi)容。為了便于統(tǒng)計(jì)和分析,將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行重新賦值,做好分析前準(zhǔn)備。按α=0.05檢驗(yàn)水準(zhǔn),單因素Logistic分析問卷整理后的各項(xiàng)研究因素,求出OR值和95%可信區(qū)間(Confidence Intervals,CI),篩選出有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的危險(xiǎn)因素。對以上篩選出的變量進(jìn)行Logistic逐步回歸分析。
2.1 人口學(xué)因素所有納入本次研究的參與者的一般人口學(xué)信息如年齡、學(xué)歷、兵源地及家庭經(jīng)濟(jì)狀況匯總見表1。
2.2 身體測量指標(biāo)所有納入本次研究的參與者的各項(xiàng)身體測量指標(biāo)數(shù)據(jù)匯總?cè)缦?,詳見?。本次調(diào)查中因?yàn)闀r(shí)間和經(jīng)費(fèi)的原因,僅對病例組及隨機(jī)抽取的217名健康對照組新兵進(jìn)行骨密度測定。見表2。
表1 人口學(xué)特征分布
表2 身體測量指標(biāo)對應(yīng)力性骨折的影響
2.3 既往一般情況所有納入本次研究的參與者的既往一般情況如入伍前鍛煉情況、吸煙飲酒史、骨折史、是否自愿入伍等數(shù)據(jù)匯總?cè)缦隆R姳?。
表3 既往一般情況數(shù)據(jù)組間分布
2.4 訓(xùn)練情況所有納入本次研究的參與者入伍后訓(xùn)練相關(guān)信息如訓(xùn)練主觀感受、訓(xùn)練裝備是否合適、睡眠質(zhì)量以及訓(xùn)練成績等數(shù)據(jù)匯總見表4。
表4 訓(xùn)練情況數(shù)據(jù)組間分布
2.5 應(yīng)力性骨折發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的單因素分析通過對以上流行病調(diào)查數(shù)據(jù)的匯總和整理,單因素分析了人口學(xué)特征、個(gè)人身體測量數(shù)據(jù)、既往一般情況及訓(xùn)練情況等觀測指標(biāo)在應(yīng)力性骨折組及非應(yīng)力性骨折組間的分布特征(表5)。其中具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)包括:文化程度、兵源地、入伍前體育鍛煉情況、個(gè)人骨折史、訓(xùn)練強(qiáng)度主觀感受以及長跑成績。而身高、體重、BMI(Body Mass Index)、下肢長度、吸煙史等可能的風(fēng)險(xiǎn)因素,組間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2.6 應(yīng)力性骨折發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的多因素分析對單因素分析出有顯著性差異的變量:文化程度、兵源地、入伍前體育鍛煉情況、個(gè)人骨折史、訓(xùn)練強(qiáng)度主觀感受以及長跑成績再進(jìn)行多因素非條件Logistic回歸分析見表6。結(jié)果顯示,除兵源地這一因素外,其余5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素仍具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
應(yīng)力性骨折主要見于新兵,發(fā)病率國內(nèi)外報(bào)道差異較大,國內(nèi)多個(gè)報(bào)道亦不相同。1993年我軍新兵應(yīng)力性骨折發(fā)生率為12.4%~32.0%[1]。美國陸軍新兵應(yīng)力性骨折的發(fā)生率男兵為0.9~5.2%,女兵為3.4%~21.0%[2,3],美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)新兵為期12周的基礎(chǔ)訓(xùn)練期間,應(yīng)力性骨折的發(fā)生率男性士兵為0.8%~4.0%,女性士兵為3.0%~5.7%[4,5],以色列發(fā)生率最高,為31%[6]。本次調(diào)查結(jié)果顯示,在8周的共同科目訓(xùn)練中,我國陸軍士兵應(yīng)力性骨折的總發(fā)病率為13.2%,明顯高于美國陸軍和芬蘭陸軍,而低于以色列士兵。產(chǎn)生如此顯著差異的原因是多方面的,除了人種差異外,不同的訓(xùn)練科目和不同的診斷標(biāo)準(zhǔn)可能是產(chǎn)生如此差異的重要原因。美軍的研究主要基于期健全的醫(yī)療登記而進(jìn)行的回顧性分析,由于診斷標(biāo)準(zhǔn)的不同,報(bào)告率較低。以色列的研究對象為陸軍士兵中的特種精英,訓(xùn)練科目難度高、強(qiáng)度大,造成應(yīng)力性骨折的概率相應(yīng)增高。
應(yīng)力性骨折在上肢的發(fā)生率遠(yuǎn)低于下肢,這應(yīng)該與上肢承載應(yīng)力負(fù)荷相對較小有關(guān)。根據(jù)以往國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道,下肢應(yīng)力性骨折最好發(fā)部位是脛骨,占全部下肢應(yīng)力性骨折的一半以上[7,8]。本次調(diào)查結(jié)果顯示,應(yīng)力性骨折的最常見部位依次為跖骨(52.8%)、脛骨(34.7%)、股骨干(6.2%)、股骨頸(4.2%)和骨盆(2.1%)。其中骨盆骨折均為恥骨上下支骨折,且均為女性。這與國內(nèi)先前報(bào)道有明顯差別。李祖國[9]對國內(nèi)某陸軍師1992年度1060名和1993年度1043名陸軍新兵調(diào)查后發(fā)現(xiàn),應(yīng)力性骨折最常見發(fā)病部位為脛骨干(62.5%),其次為跖骨(8.1%)。分析產(chǎn)生如此差異的原因主要是由于新兵訓(xùn)練科目有了較大調(diào)整,減少了高強(qiáng)度的長跑訓(xùn)練和障礙訓(xùn)練,另一個(gè)主要原因是2013年兵役制度改革后,從以往的冬季征兵改為夏季征兵,氣候條件的改變可能影響骨骼對逐漸累積的應(yīng)力刺激產(chǎn)生的適應(yīng)反應(yīng)。本次調(diào)查的結(jié)果與美軍的一篇報(bào)道結(jié)果類似,Cosman等報(bào)道[9],應(yīng)力性骨折的常見發(fā)病部位依次為跖骨、脛骨、跟骨和腓骨。
表5 應(yīng)力性骨折發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的單因素分析
表6 應(yīng)力性骨折發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的多因素分析
國內(nèi)外一致認(rèn)為女性明顯高于男性[8,10,11],伴有女性運(yùn)動員三聯(lián)征(月經(jīng)稀少或停經(jīng)、骨質(zhì)疏松及進(jìn)食障礙)者風(fēng)險(xiǎn)更高[12,13]??赡苁窃陆?jīng)周期與骨密度存在有關(guān)。目前研究尚不能確定雌激素能夠?yàn)楣敲芏鹊膯为?dú)影響因素。根據(jù)一篇美國軍校學(xué)員歷時(shí)4年的前瞻性隊(duì)列研究報(bào)道,5.7%的男學(xué)員和19.1%的女學(xué)員在入校后3個(gè)月內(nèi)至少出現(xiàn)一處應(yīng)力性骨折。女性應(yīng)力性骨折發(fā)生部位多見于骨盆,其次為股骨和腓骨,男性應(yīng)力性骨折好發(fā)部位為脛骨和跖骨[14]。本此研究中,男女新兵性別比為24.9∶1,發(fā)病率分別為13.5%及7.14%,與國外報(bào)道不符。這可能與參與調(diào)查的女兵比例顯著偏低,樣本量過小有關(guān)。因此,在后期數(shù)據(jù)分析中,僅對男性新兵各參數(shù)變量進(jìn)行匯總比對,暫不考慮性別變量。
一般認(rèn)為,男性士兵中高個(gè)子比低個(gè)子更容易發(fā)生應(yīng)力性骨折。通常解釋為,高個(gè)子的骨干相對較長,這將導(dǎo)致在應(yīng)力作用下,長骨本身較短骨承受更大的剪力和折彎傾向。但是,在兩項(xiàng)女性陸戰(zhàn)隊(duì)員和不分性別的芬蘭士兵的應(yīng)力性骨折調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)身高和應(yīng)力性骨折的相關(guān)性[8,15]。這或許是性別因素導(dǎo)致身高差異所致。本研究中也沒有發(fā)現(xiàn)應(yīng)力性骨折組與非應(yīng)力性骨折組間存在身高差異。
低體重和低BMI也被認(rèn)為是應(yīng)力性骨折的危險(xiǎn)因素。Mattila等[15]研究發(fā)現(xiàn),BMI低于20~25 kg/ m2的士兵發(fā)生應(yīng)力性骨折的概率較正常組高。因?yàn)榈虰MI意味著肌肉力量和骨骼強(qiáng)度相對缺乏,從而無法提供有效的支撐確保動作完成,或者過度使用肌肉組織導(dǎo)致?lián)p傷。但是另外兩個(gè)獨(dú)立調(diào)查結(jié)果卻沒有顯示這種結(jié)果[8,16],這與本次研究的結(jié)果類似。需要注意的是,新兵入伍需要經(jīng)過嚴(yán)格的體檢,對身高體重都有嚴(yán)格的要求,這就導(dǎo)致該人群中BMI分布范圍較窄,或許會隱藏該變量對應(yīng)力性骨折易感性的貢獻(xiàn)。
個(gè)人情況如吸煙、飲酒、運(yùn)動能力、鍛煉情況、家族史、個(gè)人骨折史、女性月經(jīng)史、飲食以及鈣攝入等都被認(rèn)為可能與應(yīng)力性骨折有關(guān)。Cosman等[9]研究發(fā)現(xiàn),缺乏鍛煉(每周運(yùn)動時(shí)間<7 h)可能是應(yīng)力性骨折的風(fēng)險(xiǎn)因素,個(gè)人運(yùn)動能力與應(yīng)力性骨折的相關(guān)性僅在男性士兵中發(fā)現(xiàn),女性士兵中無此關(guān)聯(lián),這與之前文獻(xiàn)結(jié)論不完全一致,作者分析可能與樣本量相對較小有關(guān)。該研究中還評估了吸煙、飲酒、個(gè)人骨折史、飲食以及鈣攝入等變量與應(yīng)力性骨折關(guān)系,未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本研究結(jié)果顯示,入伍前每周鍛煉時(shí)間>7 h的新兵應(yīng)力性骨折的發(fā)生率較<7 h者為低,與Cosman等的結(jié)論相符。關(guān)于個(gè)人運(yùn)動能力,我們主要采取短跑成績和長跑成績來評估新兵的爆發(fā)力和耐力。短跑成績兩組間無明顯差異,而5公里長跑成績數(shù)據(jù)顯示,成績越好的新兵應(yīng)力性骨折發(fā)病率越低,可以認(rèn)為,耐力好的新兵,肌肉可以長時(shí)間保持有效收縮,更好的遮擋和緩解對骨骼施加的持續(xù)應(yīng)力,從而減少骨骼的微損傷。個(gè)人骨折史兩組間存在顯著差異,但不排除回憶偏倚所致。家族史因參與者未能按照要求填寫相關(guān)信息,無法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
除了對上述變量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析外,本研究中還增加了文化程度、兵源地及個(gè)人主觀感受方面的指標(biāo),如對訓(xùn)練強(qiáng)度的感受及睡眠質(zhì)量評估。新兵來自不同地區(qū),家庭環(huán)境和階層各不相同,到部隊(duì)后需要一定時(shí)間適應(yīng)新的環(huán)境。在這段心理調(diào)整期,常會感覺連隊(duì)的訓(xùn)練生活與個(gè)人期望值相差巨大,從而產(chǎn)生畏懼、緊張、焦慮及厭煩情緒。這種情緒波動會直接產(chǎn)生軀體化效應(yīng),從而導(dǎo)致新兵在訓(xùn)練過程中無法主動性學(xué)習(xí)領(lǐng)會動作要領(lǐng),訓(xùn)練動作機(jī)械、僵硬,嚴(yán)重影響四肢的協(xié)調(diào)性,甚至還會延緩機(jī)體的保護(hù)性條件反射,從而導(dǎo)致訓(xùn)練傷發(fā)生率增高。本次研究結(jié)果顯示,文化程度高的新兵應(yīng)力性骨折發(fā)病率低,分析可能與其適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng),學(xué)習(xí)動作要領(lǐng)快有關(guān)。來自農(nóng)村的新兵由于相對敏感、負(fù)面情緒多,無法迅速適應(yīng)軍隊(duì)的各種環(huán)境及人際關(guān)系,訓(xùn)練中注意力不能集中,導(dǎo)致應(yīng)力性骨折發(fā)病率較高。相似的結(jié)論也表現(xiàn)在對訓(xùn)練強(qiáng)度的主觀感受上,新兵由于個(gè)人身體素質(zhì)不同,對于入伍后急劇增大的高強(qiáng)度訓(xùn)練的耐受程度也各不相同,運(yùn)動能力強(qiáng)的新兵對訓(xùn)練能夠較快適應(yīng),主觀感受訓(xùn)練輕度一般或較小,反之則認(rèn)為訓(xùn)練強(qiáng)度過大,個(gè)人很難適應(yīng),從而在訓(xùn)練中強(qiáng)度負(fù)荷超過個(gè)人承受范圍,骨骼過勞損傷持續(xù)累積,最終導(dǎo)致應(yīng)力性骨折。
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[2016-08-10收稿,2016-09-08修回][本文編輯:韓松]
Risk factors involved in m ilitary training induced stress fracture of arm y recruits:A relativity study
ZHAO Lin,HUANG Tao.
Dept.of Joint&Bone Disease,No.150 Hospital of PLA,Luoyang,Henan 471031,China
Objective The incidence of the stress fracture is always high which has affected the army's fighting force to a large extent.Therefore,this study was to find out the risk factors of the stress fracture and draw out a corresponding p lan to screen high risk soldiers for stress fractures and to take effective measures for preventing it,so as to reduce the incidence of this fracture.M ethods With the method of prospective epidemiological cohort study,baseline surveys were conducted via questionnaire for 8 weeks.The data of stress fracture cases were all collected,summarized and compared in the distributional differences between the case group and the health group.Resu lts There were significant differences in the distribution of the following six variables between the two groups,i.e educational level,registered residence of the recruit,exercise level prior to enlistment,prior fracture history,subjective feeling of the military training and the points of long distance running scores. Conclusion The pathogenesis of stress fractures is complex,multiple-mechanaism and points of factors involved. The above results could be considered as early warning indicators for stress fractures.
Military training injury;Epidemiology;Stress fracture
R821.3
A
10.14172/j.issn1671-4008.2017.01.003
471031河南洛陽,解放軍150醫(yī)院關(guān)節(jié)骨病科(趙琳,黃濤)
黃濤,Email:10278507@qq.com