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应用VHD型预定制矫形鞋垫预防海军新兵下肢过劳性损伤
摘要：目的 探讨VHD型预定制矫形鞋垫是否可以降低海军新兵下肢过劳性损伤(LLOI)的发生率。方法 选取参加入伍训练的400名男性海军新兵，随机分配至试验组(n=200)和对照组(n=200)。在入伍训练期间，试验组穿着VHD型预定制矫形鞋垫，对照组不穿鞋垫。1周后进行问卷调查，对出现不良反应的新兵的矫形鞋垫进行重新塑形。12周后通过问卷调查和体格检查收集新兵健康资料。主要研究结果为新兵入伍训练期间LLOI的发生率，次要研究结果为新兵参加入伍训练发生LLOI的类型、因LLOI损失的训练时间、穿着矫形鞋垫的舒适度评分和不良反应。结果 试验组和对照组基线测量数据差异无统计学意义(P>0.05)。共发生76例LLOI，其中试验组24例(12%)、对照组52例(26%)。最常见的LLOI类型为足底筋膜炎。试验组因LLOI损失的训练时间共为51 d(2.12 d/人)，对照组则为123 d(2.37 d/人)。试验组穿着矫形鞋垫1周和12周后舒适度评分分别为(3.76±1.87)和(2.03±1.74)分；不良反应发生率分别为18%(36/200)和5%(10/200)，最常见的不良反应为足弓疼痛。结论 VHD型预定制矫形鞋垫可降低新兵LLOI的发生率，减少因LLOI导致的训练时间损失，穿着舒适性较好，不良反应较少。
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下肢过劳性损伤(lower limb overuse injury，LLOI)在军人群体中发病率较高[1-3]，严重影响军人的身心健康，影响部队的管理和战斗力的生成。LLOI常表现为慢性疼痛和功能障碍，长期发展可导致运动功能障碍和关节疾病[3]。
近年来，有研究者报道矫形鞋垫可降低新兵LLOI的发生率[4-5]，然而这些报道和之前的研究结果相矛盾[6]。通过矫形鞋垫预防LLOI的生物力学机制尚不清楚，尚无在中国军人群体中应用矫形鞋垫预防LLOI的相关报道。
由于前足部、中足部、后足部之间存在耦合运动[7]，矫形鞋垫前足部内侧插塞设计可减少峰值足外翻和控制过度足内旋[8]。本研究通过前瞻性随机对照试验探讨VHD型预定制矫形鞋垫能否预防中国军人发生LLOI。
1、对象和方法
1.1试验对象
试验开始前，抽取海军新兵进行问卷调查。基线调查项目为年龄、身高、体重、足部尺寸、3 000 m长跑成绩、是否存在下肢疼痛、是否有下肢损伤史、是否正在使用矫形鞋垫等。纳入标准为16～24岁男性新兵。排除标准：(1)已有下肢疼痛，且视觉模拟量表(visual analogue scale，VAS)评分≥3分；(2)正在使用矫形鞋垫；(3)6个月内有下肢损伤史；(4)未签署知情同意书。所有新兵应征入伍前均通过了军队组织的常规体检，新兵平均入伍训练时间为12周。所有新兵训练时间、训练科目、训练强度和考核标准等均一致。本研究通过海军军医大学(第二军医大学)第一附属医院伦理委员会审批(CHEC2020098)。
1.2试验设计
本研究为前瞻性随机对照试验。由1名统计人员独立对纳入试验的新兵按姓名首字母进行编号，通过计算机生成的随机数字分配到试验组和对照组。3名专职治疗师负责进行VHD型预定制矫形鞋垫的塑形，不参与试验的其他事项。3名诊断小组成员负责数据收集和分析。在揭盲前，诊断小组成员对分组情况不知情。
1.3样本量估计
根据文献资料，预计新兵LLOI发生率为40%，取α=0.05、β=0.1，试验组和对照组样本量比值为1∶1，假设矫形鞋垫可降低新兵40%的LLOI发生率，考虑10%的试验退出率和数据丢失率，则所需样本量为398人。实际试验中共纳入400名受试者，其中试验组200人、对照组200人。试验组穿着VHD型预定制矫形鞋垫参加入伍训练，对照组不穿鞋垫参加入伍训练。
1.4矫形鞋垫的选择
VHD型预定制矫形鞋垫(图1)的主体材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA)，具有良好的刚度、硬度和热塑成形性。VHD型预定制矫形鞋垫具有独特的可移除前内侧插塞设计，可减少峰值足外翻、控制过度足内旋，最大程度提高第一跖趾关节功能。该矫形鞋垫已被广泛应用于足部疾病的预防和治疗[9-10]，其安全性和可行性已得到临床验证。此外，VHD型预定制矫形鞋垫可较好适配军队统一配发的07式迷彩鞋，塑形简单快捷，不良反应较少。
1.5矫形鞋垫的塑形
VHD型预定制矫形鞋垫塑形由3名具有3年从业经验的治疗师完成。塑形过程如下：(1)要求所有试验组新兵穿着与足尺寸相符的07式迷彩鞋进行塑形；(2)治疗师将鞋垫裁剪成与新兵足尺寸一致的大小，使用热烘枪将鞋垫EVA材料部分加热至90℃，此时EVA材料具有最好的变形能力；(3)将加热后的矫形鞋垫放入迷彩鞋内，受试新兵自然站立，使足部正常承重，距下关节处于中立位。治疗师用手部力量按压新兵足弓、前足掌及足跟部，使其足部轮廓与鞋垫完全贴合；(4)塑形完成后，要求新兵进行5 min中等强度运动(如跳跃、慢跑等)，记录其舒适度自我评分及是否出现不良反应。通过VAS评分进行矫形鞋垫舒适度自我评分，0分为舒适度最高，10分为最不舒适。VAS评分≥3分或出现严重不良反应者进行重新塑形。
图1 VHD型预定制矫形鞋垫外观
矫形鞋垫塑形完成后，试验组新兵被要求在1周内逐步提高运动量以适应矫形鞋垫。1周后对试验组新兵发放调查问卷，再次进行矫形鞋垫舒适度评分及不良反应自评。矫形鞋垫舒适度VAS评分≥3分或出现严重不良反应者再次进行塑形。除此之外不对矫形鞋垫做任何调整。
1.6训练情况
该训练基地新兵参加大部分军事训练(如队列训练、战术训练、射击训练、投弹训练等)和进行日常活动时均穿着军队统一配发的07式迷彩鞋。新兵每天有约1 h时间跑步或自主进行其他体能训练，每周有1 d可休息或进行娱乐活动。矫形鞋垫塑形完成后，要求试验组新兵在所有训练时间和运动娱乐时间均穿着矫形鞋垫。
1.7结果收集
研究终点为入伍训练12周。此时研究者对所有受试者进行问卷调查，要求其报告是否存在下肢疼痛，如果存在下肢疼痛，则还需报告疼痛部位、疼痛程度、初次发生疼痛时间、因疼痛停止训练总时间。此外，试验组受试者需报告矫形鞋垫舒适程度自我评分，是否存在不良反应，不良反应类型、严重程度及是否因不良反应而停止训练等。根据调查问卷结果，1个诊断小组对可能存在LLOI的受试者进行详细的病史收集及体格检查，并做出最终诊断。诊断标准参考国内外文献[11-12]。诊断小组成员为1名具有丰富运动损伤诊疗经验的副教授和2名经过培训的骨科研究生。
本研究的主要结果指标为新兵LLOI的发生率。次要指标为LLOI类型分布、因LLOI损失的训练时间、矫形鞋垫舒适度评分和不良反应等。
1.8统计学处理
采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。使用意向性分析原则处理数据，所有受试者均纳入最后的数据分析中。缺失的数据通过多重插值法进行迭代补充。服从正态分布的计量资料以表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料以例数和百分数表示，组间比较采用χ2检验。检验水准(α)为0.05。
2、结 果
2.1基线资料
446名新兵接受问卷评估，400名新兵被纳入研究。图2为受试者参与试验的流程图。46名新兵被排除，其中36名不符合受试者纳入标准，10名未签署知情同意书。试验组和对照组受试者基线数据见表1。由表1可知，对照组和试验组年龄、身高、体重、BMI、鞋码、3 000 m长跑成绩等差异均无统计学意义(均P>0.05)。
2.2 LLOI发生情况
400名受试新兵共发生76例LLOI，发生率为19%。试验组发生24例LLOI，发生率为12%。对照组发生52例LLOI，发生率为26%。试验组LLOI发生率低于对照组(χ2=12.736，P<0.001)，绝对危险度降低率(absolute risk reduction，ARR)为14%，相对危险度降低率(relative risk reduction，RRR)为54%。需治疗人数(number needed to treat，NTT)为7人。
2.3 LLOI损伤类型及训练时间损失情况
如表2所示，最常见的LLOI类型为足底筋膜炎，其次为胫骨内侧疼痛综合征和髌腱损伤。试验组中所有类型LLOI发生人数均低于对照组。试验组因LLOI损失的训练时间总计51 d，平均2.12 d/人；对照组因LLOI损失的训练时间总计123 d，平均2.37 d/人。
表1两组受试新兵基线数据n=200,
2.4试验组受试新兵矫形鞋垫舒适度、穿着时间及不良反应发生情况
图2受试新兵参加试验的流程图
训练第1周时，试验组受试新兵矫形鞋垫舒适度VAS评分为(3.76±1.87)分；平均每日穿着矫形鞋垫时间为(8.42±3.65)h；共36人(18%)出现不良反应，其中28人为足弓疼痛，所有不良反应严重程度均为轻度和中度。经重新塑形后，大部分不良反应缓解，5人因自觉不能耐受不良反应退出试验。训练第12周时，试验组受试新兵矫形鞋垫舒适度VAS评分为(2.03±1.74)分；平均每日穿着矫形鞋垫时间为(9.21±4.43)h；共10人(5%)出现不良反应，其中7人为足弓疼痛，大部分不良反应严重程度为轻中度，不影响正常生活和训练。
N=200
LLOI：下肢过劳性损伤.
表2两组受试新兵LLOI类型及训练时间损失情况
3、讨 论
本研究使用VHD型预定制矫形鞋垫预防LLOI，结果显示VHD型预定制矫形鞋垫可显著降低海军新兵LLOI发生率。
LLOI的发生与体重、BMI和长跑成绩等相关[13-16]。本研究中，试验组和对照组体重、BMI和3 000 m长跑成绩均无明显差异，因此，可排除上述危险因素带来的影响。一般认为，矫形鞋垫的作用机制为调整足底受力点、分散足底压力、支撑足弓、提供缓冲、改善下肢力线、改善本体感觉等[17-19]。目前，使用矫形鞋垫预防LLOI的具体机制尚不清楚，可能与促进足部肌肉动员[20]、防止站立期过度内旋[21]相关。Brukner[22]报道，异常步态可能是LLOI的发生原因，基于步态评估设计的矫形鞋垫可降低LLOI发生率。Novick和Kelley[23]报道，使用矫形鞋垫可减少站立时跟骨外翻角。Desmyttere等[8]报道，采用前足内侧粘贴设计的矫形鞋垫可减少峰值足外翻、控制过度足内旋。本研究使用的VHD型预定制矫形鞋垫同样具有前内侧插塞设计，这可能是试验组LLOI发生率低的原因之一。
尽管Mattila等[6]报道常规应用矫形鞋垫并不能降低LLOI的发生率，但更多研究提供了阳性证据。Franklyn-Miller等[4]报道，D3D矫形鞋垫使LLOI的绝对风险降低了49%；Bonanno等[5]报道，矫形鞋垫相比于平坦鞋垫可降低34%的LLOI发生率。这些报道与本研究结果一致。Franklyn-Miller等[4]依据压力平台步态评估结果，选择发生下肢损伤风险较高的受试者参与试验，这可能是其结果显示矫形鞋垫效果较显著的原因。本研究中，受试者的纳入标准与Bonanno等[5]的研究相似，矫形鞋垫降低LLOI发生率的效果也相似。
在LLOI类型分布上，本研究结果显示，足底筋膜炎和胫骨内侧疼痛综合征发生率最高，与之前的研究结果[24-26]相似。但在因LLOI损失的训练时间上，试验组总计51 d、平均2.12 d/人，对照组总计123 d、平均2.37 d/人，略高于Bonanno等[5]报道的结果。这可能是由于训练科目不同导致的，也可能是我军对军事训练伤重视程度提高，带伤训练情况减少、受伤后休息时间增加所致。
在考虑推广使用矫形鞋垫预防军人LLOI的可行性时，应行经济效益分析。本研究中，VHD型预定制矫形鞋垫采购价格为500元/双，根据本研究结果，每7人使用矫形鞋垫可预防1例LLOI发生，预防成本为3 570元/人。尽管在使用矫形鞋垫初期，不良反应发生率达到18%，但使用矫形鞋垫12周后，不良反应发生率为5%，且大部分不良反应为轻中度，不影响训练和生活，仅有5人因不能耐受矫形鞋垫不良反应退出试验。这表明大多数受试者可耐受和适应该款矫形鞋垫。因此，应用VHD型矫形鞋垫预防新兵LLOI具有一定的经济效应和可行性。
本研究存在一定局限性。首先，本研究针对的人群是男性新兵群体，矫形鞋垫和军队统一配发的07式迷彩鞋相适配，尚不清楚VHD型矫形鞋垫能否预防女性或其他运动活跃人群的LLOI。其次，本研究中试验组和对照组新兵平时在一起生活和训练，因此无法实现双盲。研究结果可能受到安慰剂效应、情绪和自我确认偏差等影响。但研究结果显示，VHD型预定制矫形鞋垫降低LLOI发生率的效果显著。对照组新兵并非从来不穿鞋垫，在进行跑步训练或球类运动时会穿自购的跑步鞋，跑步鞋内有减震鞋垫。这部分人群比例较小，且进行跑步或球类运动时间相对较少。此外，有研究表明，减震鞋垫不能预防LLOI发生[27]。因此，对照组新兵穿自购运动鞋引起的研究偏倚较小，可以忽略。
总之，本研究结果表明，VHD型预定制矫形鞋垫可降低男性新兵入伍训练期间LLOI的发生率，且具有较好的穿着舒适性，不良反应较少。VHD型矫形鞋垫预防LLOI的机制可能与其前内侧插塞设计控制了过度的足外翻和足内旋相关，但尚需进一步的生物力学研究证据。
参考文献:
[11]黄昌林.军事训练医学[M].北京:人民军医出版社,1999:159-164.
[13]赵燕旭,张钊,罗东,等.下肢应力性骨折相关风险因素及未来的研究方向[J].中国组织工程研究,2020,24(9):1422-1429.
基金资助:海军军医大学(第二军医大学)第一附属医院“深蓝123”军事医学研究专项(2019YSL007)~~;
文章来源:王黎平,徐一宏,鲍宏玮,等.应用VHD型预定制矫形鞋垫预防海军新兵下肢过劳性损伤:一项随机对照研究[J].海军军医大学学报,2024,45(09):1162-1167.
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期刊名称：海军医学杂志
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主管单位：海军后勤部卫生部
主办单位：海军医学研究所
出版地方：上海
专业分类：医学
国际刊号：1009-0754
国内刊号：31-1823/R
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