趙琳，黃濤

陸軍新兵軍事訓練致應力性骨折風險因素的相關性研究

趙琳，黃濤＊

目的目前應力性骨折的發(fā)生率居高不下，很大程度地影響了部隊的戰(zhàn)斗力。為確定應力性骨折的風險因素，從而制定行之有效的篩查和預防措施，有效降低應力性骨折的發(fā)病率。方法采用前瞻性流行病學調(diào)查的方法，對研究對象進行為期8周的基礎共同科目訓練全程跟蹤隨訪，匯總分析數(shù)據(jù)，對比應力性骨折和非應力骨折組間個指標分布差異。結果文化程度、兵源地、既往鍛煉水平、個人骨折史、訓練強度主觀感受及長跑成績這六項在應力性骨折組與非應力性骨折組間分布具有顯著差異。結論應力性骨折發(fā)病機制復雜，多因素、多機制共同參與，研究結果可作為應力性骨折的預警指標。

軍事訓練傷；流行病；應力性骨折

2013年是我軍夏季征兵制度改革實施的第一年，氣候條件的改變需要軍事訓練多方面的重新適應，由此引起的軍事訓練傷情發(fā)病特征的變化成為指導預防的關鍵。為了評估夏季入伍新兵軍事訓練傷尤其是應力性骨折發(fā)生的潛在風險因素，為將來更加高效地預防或降低應力性骨折的發(fā)生提供理論支持，從而制定更有針對性的篩查措施或預防手段，筆者隨機抽取陸軍駐洛某團2013年—2015年度夏季入伍新兵為研究對象，展開流行病學調(diào)查。

1 資料與方法

1.1 研究對象新兵入伍后首先需經(jīng)過8周基礎共同科目訓練，主要包括：隊列、戰(zhàn)術、體能、射擊訓練等。本次研究調(diào)查的具體步驟以及實施計劃均報請中國人民解放軍第150中心醫(yī)院倫理委員會批準，所有調(diào)查研究參與者均履行了知情權，并簽署了知情同意書。本次調(diào)查隨機抽取陸軍駐洛某團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)文獻檢索可知，發(fā)病率最高的為以色列新兵，高達31%，而美國一項關于海軍陸戰(zhàn)隊士兵的研究報告顯示發(fā)病率為2.9%，國內(nèi)各篇報道也不相同，發(fā)病率大概范圍在9.5%～16.9%，個別報道高達32.5%［4，5］。選取8%為參照，根據(jù)樣本量估計計算公式：n=tα2PQ/d2計算樣本量。設定顯著性水平α= 0.05，此時t≈2，設定預期患病率P=8%，Q=1-P，設定容許誤差d=0.2P。根據(jù)公式計算結果得出，應力性骨折風險因素研究所需樣本大小估計至少為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)師體檢相結合的方式進行。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、訓練情況、體能測試各項指標等。

1.2.2 應力性骨折病例收集應力性骨折診斷由骨科?？漆t(yī)師與經(jīng)過培訓的連隊軍醫(yī)根據(jù)癥狀、體征、病史及X線影像學檢查共同確定。疑似病例接受進一步MRI檢查。對參與調(diào)查的骨科醫(yī)師及連隊基層軍醫(yī)進行?？婆嘤?，嚴格把關，使其熟悉整個研究計劃的實施方法，掌握應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)查員進行職業(yè)道德教育保護被調(diào)查者的隱私；登記測試或調(diào)查結果需嚴格按照實際情況做記錄，杜絕按照個人意愿修改數(shù)據(jù)。

1.2.3 資料處理及分析調(diào)查階段結束后，統(tǒng)一收回所有表格，將調(diào)查問卷逐份、逐頁、逐項錄入Excel表格，建立數(shù)據(jù)庫，及時審核、校正輸入內(nèi)容。為了便于統(tǒng)計和分析，將所有數(shù)據(jù)進行重新賦值，做好分析前準備。按α=0.05檢驗水準，單因素Logistic分析問卷整理后的各項研究因素，求出OR值和95%可信區(qū)間（Confidence Intervals，CI），篩選出有統(tǒng)計學意義的危險因素。對以上篩選出的變量進行Logistic逐步回歸分析。

2 結果

2.1 人口學因素所有納入本次研究的參與者的一般人口學信息如年齡、學歷、兵源地及家庭經(jīng)濟狀況匯總見表1。

2.2 身體測量指標所有納入本次研究的參與者的各項身體測量指標數(shù)據(jù)匯總如下，詳見表2。本次調(diào)查中因為時間和經(jīng)費的原因，僅對病例組及隨機抽取的217名健康對照組新兵進行骨密度測定。見表2。

表1 人口學特征分布

表2 身體測量指標對應力性骨折的影響

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)匯總如下。見表3。

表3 既往一般情況數(shù)據(jù)組間分布

2.4 訓練情況所有納入本次研究的參與者入伍后訓練相關信息如訓練主觀感受、訓練裝備是否合適、睡眠質(zhì)量以及訓練成績等數(shù)據(jù)匯總見表4。

表4 訓練情況數(shù)據(jù)組間分布

2.5 應力性骨折發(fā)病風險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特征、個人身體測量數(shù)據(jù)、既往一般情況及訓練情況等觀測指標在應力性骨折組及非應力性骨折組間的分布特征（表5）。其中具有統(tǒng)計學意義的指標包括：文化程度、兵源地、入伍前體育鍛煉情況、個人骨折史、訓練強度主觀感受以及長跑成績。而身高、體重、BMI（Body Mass Index）、下肢長度、吸煙史等可能的風險因素，組間不存在統(tǒng)計學差異。

2.6 應力性骨折發(fā)病風險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、個人骨折史、訓練強度主觀感受以及長跑成績再進行多因素非條件Logistic回歸分析見表6。結果顯示，除兵源地這一因素外，其余5個風險因素仍具有統(tǒng)計學意義。

3 討論

應力性骨折主要見于新兵，發(fā)病率國內(nèi)外報道差異較大，國內(nèi)多個報道亦不相同。1993年我軍新兵應力性骨折發(fā)生率為12.4%～32.0%［1］。美國陸軍新兵應力性骨折的發(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)隊新兵為期12周的基礎訓練期間，應力性骨折的發(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)查結果顯示，在8周的共同科目訓練中，我國陸軍士兵應力性骨折的總發(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，不同的訓練科目和不同的診斷標準可能是產(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)療登記而進行的回顧性分析，由于診斷標準的不同，報告率較低。以色列的研究對象為陸軍士兵中的特種精英，訓練科目難度高、強度大，造成應力性骨折的概率相應增高。

應力性骨折在上肢的發(fā)生率遠低于下肢，這應該與上肢承載應力負荷相對較小有關。根據(jù)以往國內(nèi)外文獻報道，下肢應力性骨折最好發(fā)部位是脛骨，占全部下肢應力性骨折的一半以上［7，8］。本次調(diào)查結果顯示，應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練科目有了較大調(diào)整，減少了高強度的長跑訓練和障礙訓練，另一個主要原因是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力刺激產(chǎn)生的適應反應。本次調(diào)查的結果與美軍的一篇報道結果類似，Cosman等報道［9］，應力性骨折的常見發(fā)病部位依次為跖骨、脛骨、跟骨和腓骨。

表5 應力性骨折發(fā)病風險的單因素分析

表6 應力性骨折發(fā)病風險的多因素分析

國內(nèi)外一致認為女性明顯高于男性［8，10，11］，伴有女性運動員三聯(lián)征（月經(jīng)稀少或停經(jīng)、骨質(zhì)疏松及進食障礙）者風險更高［12，13］?？赡苁窃陆?jīng)周期與骨密度存在有關。目前研究尚不能確定雌激素能夠為骨密度的單獨影響因素。根據(jù)一篇美國軍校學員歷時4年的前瞻性隊列研究報道，5.7%的男學員和19.1%的女學員在入校后3個月內(nèi)至少出現(xiàn)一處應力性骨折。女性應力性骨折發(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。因此，在后期數(shù)據(jù)分析中，僅對男性新兵各參數(shù)變量進行匯總比對，暫不考慮性別變量。

一般認為，男性士兵中高個子比低個子更容易發(fā)生應力性骨折。通常解釋為，高個子的骨干相對較長，這將導致在應力作用下，長骨本身較短骨承受更大的剪力和折彎傾向。但是，在兩項女性陸戰(zhàn)隊員和不分性別的芬蘭士兵的應力性骨折調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)身高和應力性骨折的相關性［8，15］。這或許是性別因素導致身高差異所致。本研究中也沒有發(fā)現(xiàn)應力性骨折組與非應力性骨折組間存在身高差異。

低體重和低BMI也被認為是應力性骨折的危險因素。Mattila等［15］研究發(fā)現(xiàn)，BMI低于20～25 kg/ m2的士兵發(fā)生應力性骨折的概率較正常組高。因為低BMI意味著肌肉力量和骨骼強度相對缺乏，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致?lián)p傷。但是另外兩個獨立調(diào)查結果卻沒有顯示這種結果［8，16］，這與本次研究的結果類似。需要注意的是，新兵入伍需要經(jīng)過嚴格的體檢，對身高體重都有嚴格的要求，這就導致該人群中BMI分布范圍較窄，或許會隱藏該變量對應力性骨折易感性的貢獻。

個人情況如吸煙、飲酒、運動能力、鍛煉情況、家族史、個人骨折史、女性月經(jīng)史、飲食以及鈣攝入等都被認為可能與應力性骨折有關。Cosman等［9］研究發(fā)現(xiàn)，缺乏鍛煉（每周運動時間＜7 h）可能是應力性骨折的風險因素，個人運動能力與應力性骨折的相關性僅在男性士兵中發(fā)現(xiàn)，女性士兵中無此關聯(lián)，這與之前文獻結論不完全一致，作者分析可能與樣本量相對較小有關。該研究中還評估了吸煙、飲酒、個人骨折史、飲食以及鈣攝入等變量與應力性骨折關系，未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學差異。本研究結果顯示，入伍前每周鍛煉時間>7 h的新兵應力性骨折的發(fā)生率較<7 h者為低，與Cosman等的結論相符。關于個人運動能力，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，成績越好的新兵應力性骨折發(fā)病率越低，可以認為，耐力好的新兵，肌肉可以長時間保持有效收縮，更好的遮擋和緩解對骨骼施加的持續(xù)應力，從而減少骨骼的微損傷。個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信息，無法進行數(shù)據(jù)分析。

除了對上述變量進行統(tǒng)計分析外，本研究中還增加了文化程度、兵源地及個人主觀感受方面的指標，如對訓練強度的感受及睡眠質(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，到部隊后需要一定時間適應新的環(huán)境。在這段心理調(diào)整期，常會感覺連隊的訓練生活與個人期望值相差巨大，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，從而導致新兵在訓練過程中無法主動性學習領會動作要領，訓練動作機械、僵硬，嚴重影響四肢的協(xié)調(diào)性，甚至還會延緩機體的保護性條件反射，從而導致訓練傷發(fā)生率增高。本次研究結果顯示，文化程度高的新兵應力性骨折發(fā)病率低，分析可能與其適應環(huán)境能力強，學習動作要領快有關。來自農(nóng)村的新兵由于相對敏感、負面情緒多，無法迅速適應軍隊的各種環(huán)境及人際關系，訓練中注意力不能集中，導致應力性骨折發(fā)病率較高。相似的結論也表現(xiàn)在對訓練強度的主觀感受上，新兵由于個人身體素質(zhì)不同，對于入伍后急劇增大的高強度訓練的耐受程度也各不相同，運動能力強的新兵對訓練能夠較快適應，主觀感受訓練輕度一般或較小，反之則認為訓練強度過大，個人很難適應，從而在訓練中強度負荷超過個人承受范圍，骨骼過勞損傷持續(xù)累積，最終導致應力性骨折。

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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)院關節(jié)骨病科（趙琳，黃濤）

黃濤，Email：10278507@qq.com