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冰球运动相关性脑震荡研究进展Research Progress on Ice Hockey Related Concussion任喜平*REN Xiping*摘要：系统回溯国外冰球运动相关性脑震荡研究脉络与理论成果，总结梳理该领域的研究动向。研究显示：1）青少年冰球运动员是脑震荡高发群体，各级别赛事脑震荡发生率的性别差异未有定论，角色风险与赛事特点相关性较高；2）身体冲撞是冰球运动相关性脑震荡主要的损伤机制；3）King-Devick测试、定量脑电图测试、液体生物标志物检测是冰球运动相关性脑震荡常用的定量测试方法，眼动追踪生物标记被逐步应用；4）规则更改与执行，头盔、护齿器等护具使用，是预防冰球运动相关性脑震荡的重点策略；5）结构化有氧运动可能是治疗冰球运动相关性脑震荡的有效措施，运动员重返赛场需基于生理指标的个性化运动处方及分级锻炼策略。建议国内冰球运动相关人员建立并筑牢脑震荡危害意识，采取积极措施有效降低发生率；运动医学领域需逐步构建冰球运动相关性脑震荡体医融合预防体系，运动生物工程领域需创新性研制高科技定量诊疗设施和康复方法，加速损伤康复进程。关键词：冰球运动相关性脑震荡；损伤特点；损伤机制；预防措施；治疗手段Abstract:The study trend is summarized based on systematically reviewing the research context and theoretical results of ice hockey-related concussions in foreign countries.The findings suggest that:1)Youth ice hockey players are a group with a high incidence of concussion.Gender differences in concussion incidence in all levels of games are inconclusive,and the role risk is highly correlated with the characteristics of games;2)body checking is the predominant injury mechanism of ice hockey concussions;3)King-Devick test,quantitative electroencephalography(qEEG)test,and liquid biomarker test are currently the most common quantitative tests for concussion in ice hockey,and eye-tracking biomarkers are gradually adopted;4)key strategies to prevent ice hockey-related concussions focus on rule changes and enforcement,and the use of protective gear such as helmets and mouth guards;5)structured aerobic exercise may be an effective treatment for ice hockey-related concussions.It is recommended that domestic ice hockey stakeholders should establish and strengthen awareness of the dangers of sports-related concussions and take proactive measures to effectively reduce the incidence.In the field of sports medicine,the prevention system of“integration of sports and medicine”for ice hockey-related concussions should be gradually established.In the field of sports bioengineering,innovative high-tech quantitative diagnosis and treatment facilities and rehabilitation methods should be developed to accelerate the process of injury rehabilitation.Keywords:ice hockey-related concussion;injury characteristics;injury mechanism;preventive measures;treatment methods中图分类号中图分类号：G862.3 文献标识码文献标识码：A运动损伤阻碍运动员维持系统训练和保持竞技状态（刘美含 等，2021；孙哲 等，2021；王耀东 等，2020）。运动相关性脑震荡（sport-related concussion，SRC），指运动中由生物机械力引发的一种轻度功能性脑损伤（McCrory et al.，2017），是头部损伤较为复杂的伤病之一（Krolikowski et al.，2017），已成为公共健康关注的焦点问题（李俊祥 等，2006；宋亨国，2019）。其症状在短时间内不可见，随时间推移常伴有头晕头痛、注意力下降、记忆力障碍；反复脑震荡易造成神经元功能急性紊乱，神经胶质细胞破坏，亚急性和慢性症状易导致运动员认知损伤累积，生活质量下降，从而引发慢性外伤性脑病（Gard et al.，2020）。中国体育科技2023 年（第59卷）第8期CHINA SPORT SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.59,No.8,3-13,2023文章编号：1002-9826（2023）08-0003-11DOI：10.16470/j.csst.2023018基金项目：国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项（2018YFF0300406）通信作者简介：任喜平（1982-），男，讲师，博士，硕士研究生导师，主要研究方向为运动医学，E-mail：xiping.ren 。作者单位：浙江师范大学，浙江 金华 321004Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,China.3中国体育科技2023年（第59卷）第8期邢聪等（2016）发现，运动相关性脑震荡是美国运动损伤研究领域的首要主题。秦鹏飞等（2020）分析国外雪上项目研究热点发现，运动相关性脑震荡是头部损伤的首要类型。王耀东等（2020）调研我国冰雪运动员发现，运动相关性脑震荡位列颌面创伤第2位。Pan等（2018）认为，运动损伤率最高的冬季项目为冰球，由于该项目参赛人员密集、移动快速、对抗激烈、碰撞频繁（王虹千，2021；Kuzuhara et al.，2009；Tuominen et al.，2016），脑震荡发病率逐年递增（Morrissey et al.，2020）。当前，国内鲜见冰球运动相关性脑震荡研究成果，学界、医界对其损伤特点、发生机制、预防措施、治疗手段认知尚浅。本研究通过文献追溯，运用布尔运算符“or”和“and”，采用医学关键词“concussion”和主题文本词“ice hockey”“hockey”搜索中国知网、PubMed、CINAHL、PsycINFO、Web of Science 5 个数据库，系统筛选相关文献，重点总结国外学者在该领域的研究成果，条块梳理损伤特点、损伤机制、诊断管理评估方法，明确预防措施、治疗手段。1 损伤特点1.1发生率冰球运动相关性脑震荡发生率（incidence rate，IR）通常以伤害总数百分比（Kontos et al.，2016；Pauelsen et al.，2017；Tuominen et al.，2016）、每 1 000 名运动员暴露次数（athletic exposures，AEs）（Brook et al.，2017；Kerr et al.，2021；Kontos et al.，2016；Marar et al.，2012；Rosene et al.，2017；Simmons et al.，2017；Zuckerman et al.，2015）、训练时间（practice hours，PH）、比赛时间（game hours，GH）（Black et al.，2017；Schneider et al.，2021；Tuominen et al.，2016）、每100 名运动员（Schneider et al.，2021）或每 1 000 场比赛（Pauelsen et al.，2017）等方式计算。Ruhe 等（2014）系统梳理了 17 项研究发现，从单一赛季至职业生涯，冰球职业和大学生运动员脑震荡数量占伤病总数的2%22%，北美联赛（5.3%18.6%）较欧洲联赛（2%7%）高；脑震荡发生率介于0.20/1 000 GH1.80/1 000 GH，0.72/1 000 AEs1.81/1 000 AEs。脑震荡发生率为0.70/1 000 GH2.79/1 000 GH，0.54/1 000 AEs1.58/1 000 AEs，118/1 000 场比赛，17.6/100 名运动员（表 1）。近 10 年，比赛和训练期间脑震荡发生率呈上升和下降趋势，如美国 1218 岁运动员为 2.46/1 000 AEs 和 1.17/1 000 AEs（Kontos et al.，2016）；美国全国大学体育协会（National Collegiate Athletic Association，NCAA）男运动员为2.49/1 000 AEs和0.25/1 000 AEs，女运动员为2.01/1 000 AEs和0.30/1 000 AEs（Simmons et al.，2017），这一结果与日本精英运动员基本一致（Kuzuhara et al.，2009），可能与比赛激烈程度及训练中教练员有意识控制碰撞有关。随着竞赛水平提升，IR呈下降趋势，如U18世锦赛为1.40/1 000 GH，世锦赛为0.70/1 000 GH（Tuominen et al.，2016），可见高发群体为青少年运动员，与前期研究结果基本一致（付振国，2014；郝文鑫 等，2019）。同时，脑震荡史运动员继发概率明显增加（Brook et al.，2017；Kontos et al.，2016；Renton et al.，2019）。1.2性别差异女性参与接触类运动的人数不断增加，性别可能直接影响脑震荡的发生率及严重程度。冰球竞赛规则规定，女运动员不允许进行身体冲撞。Brook等（2017）研究发现，NCAA女运动员脑震荡发生率为1.18/1 000 AEs，明显高于男运动员，症状表现复杂且消退时间较长。女运动员颈部肌肉力量较弱，稳定性较差（Collins et al.，2014），头部旋转加速度和力传递阈值较低，脑震荡敏感性增加（Wilcox et al.，2015），雌激素易引起不同的疼痛反应（Covassin et al.，2016），荷尔蒙水平变化以及脑震荡后孕激素浓度降低对恢复存在影响（Wunderle et al.，2014）。但也有研究报道，NCAA 运动员脑震荡发生率无性别差异（Rosene et al.，2017；Zuckerman et al.，2015）。Brainard 等（2012）研究认为，女运动员脑震荡发生率较高而撞击频率较低、幅度较小，与撞击频率较高、幅度较大导致脑损伤风险增加的事实相悖。当前，性别差异研究集中于NCAA运动员，鲜见青少年和职业运动员相关报道，数据覆盖面较窄，结果存在不一致性。1.3角色风险与地域差异冰球运动员角色是脑震荡易发性的重要因素。前锋（3名）、后卫（2名）、守门员（1名）脑震荡发生率理论风险为50%、33%、17%（Hutchison et al.，2015a，2015b）。NCAA前锋和后卫脑震荡发生比例为 76%（16 例）和 24%（5 例）（Flik et al.，2005）；美国国家冰球联盟（National Hockey League，NHL）前锋、后卫和守门员脑震荡发生比例为65%（129例）、32%（63 例）和 3%（5 例）（Hutchison et al.，2015a，2015b）；前锋脑震荡发生比例最高（58%），守门员脑震荡发生比例最低（Adams et al.，2018）。也有研究报道与上述结果相悖。前锋和后卫脑震荡发生比例无显著差异（Ornon et al.，2020；Rosene et al.，2017），但前锋因脑震荡缺席训练和比赛的时间较长（Ornon et al.，2020），芬兰国家联赛单一赛季守门员脑震荡发生比例高达56%（Mls et al.，1997）。本研究认为，前锋人数比例最大，滑行时间较长，滑行速度较快，前锋、后卫、守门员特定位置与角色风险直接相关。赛事文化和场地大小可能是北美和欧洲运动员脑震荡风险存在差异的重要原因，北美运动员强调身体文化，进攻方式、防守策略更具侵略性，且冰场面积较小，前锋面临的碰撞几率更高。2 损伤机制损伤机制，指运动员遭受伤病的方式，因运动项目而4任喜平：冰球运动相关性脑震荡研究进展异。碰撞是接触类运动相关性脑震荡的主要成因（Hutchison et al.，2015b；Rosene et al.，2017），比例高达58%68%（Decloe et al.，2014；Zuckerman et al.，2015）。加拿大冰球运动伤病报告 将碰撞细分为6类：身体冲撞、与硬质表面碰撞、头部坠冰、被球棍击中、被球击中、场上斗殴（Robidoux et al.，2020）。身体冲撞导致冰球运动员脑震荡风险明显增加（Decloe et al.，2014；Emery et al.，2010）。允许身体冲撞的加拿大1112岁运动员脑震荡风险增加3倍（Black et al.，2016；Emery et al.，2010）；519岁运动员脑震荡比例为67%（Cusimano et al.，2013）；NCAA运动员身体冲撞造成脑震荡的比例为44.1%50.4%（Brook et al.，2017；Zuckerman et al.，2015）；NHL职业运动员脑震荡比例为88%（Hutchison et al.，2015a）。加拿大冰球协会将身体冲撞准入年龄推迟至 1314 岁，脑震荡风险降低64%70%（Black et al.，2017；Emery et al.，2017）。相对女运动员，男运动员身体冲撞造成头部撞击的频率较高，旋转加速度峰值较大（Wilcox et al.，2014a）。然而，NCAA联赛 I 区 50%女子运动员脑震荡因身体冲撞造成（Wilcox et al.，2014b），这一结果与女子运动员不允许发生身体冲表1 冰球运动相关性脑震荡发生率相关研究Table 1 Researches on the Incidence of Ice Hockey-Related Concussion 研究文献Marar et al.，2012Zuckerman et al.，2015Kontos et al.，2016Tuominen et al.，2016Black et al.，2017Brook et al.，2017Pauelsen et al.，2017Rosene et al.，2017Simmons et al.，2017Schneider et al.，2021Kerr et al.，2021研究设计描述性流行病学研究描述性流行病学研究前瞻性队列研究描述性流行病学研究历史队列研究描述性流行病学研究队列研究描述性流行病学研究描述性流行病学研究前瞻性队列研究描述性流行病学研究数据来源高中运动伤害在线报告系统NCAA伤害监测计划招募对象国际冰球联合会数据库经过验证的伤害监测系统基于调查的研究，运动员自我报告医疗团队记录：文本和运动损伤系统记录NCAA伤害监视计划NCAA伤害监测计划伤害监测系统高中运动伤害在线报告系统涉及赛季（年份）2（20082010）4（2009/20102013/2014）2（2012/20132013/2014）8（2006/20072013/2014）2（2011/20122013/2014）1（2014/2015）29（19842013）6（2009/20102014/2015）4（2009/20102013/2014）1（2011/2012）8（2008/20092016/2017）运动员级别（国家）高中（美国）NCAA（美国）1218岁（美国）U18世锦赛、世锦赛及奥运会（全世界）1112岁（加拿大）NCAA女子（美国）精英（瑞典）NCAA（美国）NCAA（美国）1317岁精英（加拿大）1418岁男子（美国）诊断人员教练员物理治疗师及经认证的运动治疗师队医物理治疗师及经认证的运动治疗师医师和教练员医学团队教练员医师和教练员教练员发生率数量（损伤数占比）80（）M：224F：85（）37（9.32%）26（15.5%）前104后25（）219（）162（9.9%）415（）M：224F：85（）143（）348（）每1 000 AEs0.54M：0.79F：0.751.581.18M：0.76F：0.72M：2.49（比赛）0.25（训练）F：2.01（比赛）0.30（训练）0.68每1 000 GHU18 世锦赛：1.4世锦赛：0.7综合：1.0前2.79后1.121.31每1 000 PH每1 000场比赛118每100名运动员17.65中国体育科技2023年（第59卷）第8期撞的竞赛规则相悖，需进一步厘清引起脑震荡的具体机制。身体冲撞存在以下特征：1）头部侧面和颞区撞击频率最高（Hutchison et al.，2015b），对头部侧面的撞击导致大脑核心区域产生较多剪切力（Daneshvar et al.，2011）；2）脑震荡运动员通常处于非持球状态（Hutchison et al.，2015b）；3）引 起 脑 震 荡 的 运 动 员 未 受 惩 罚（Hutchison et al.，2015b）。当前，视频审查技术已应用到识别冰球职业运动员脑震荡损伤机制（Bruce et al.，2018），但视频审查流程的基础研究和开发应用相对有限，尚未明确建立诊断标准和视频审查人员应具备的专业知识体系。3 管理与评估3.1急性管理措施现有研究建议，疑似脑震荡的运动员应立即退出比赛，2448 h 内不得重返赛场。Johnston 等（2020）依据“相邻关节假说”和“肌肉平衡机制”，采用惯性传感器 Y平衡仪（图1）测试冰球运动员因脑震荡引起的运动控制，发现关节灵活性、核心稳定性、神经肌肉控制和本体感觉下降，重返赛场再次损伤风险明显增加。Elbin 等（2016）研究表明，重返赛场的运动员症状持续恶化，神经认知功能显著下降，24 h内再次遭受头部碰撞，恢复时间明显延长。但当前仍有 10%38%青少年运动员 24 h 内重返赛场（Meagan et al.，2018）。3.2症状诊断与评估范式缺乏客观、易操作的脑功能定量测试方法，不利于医务人员准确诊断评估初始症状、测量神经元损伤强度、监测大脑恢复状况，从而削弱治疗和恢复的临床决策。ImPACT 是一种即时评估和认知测试方法。冰球运动员 ImPACT 测试结果主要与年龄有关，不同语言、不同文化的运动员测试结果存在显著差异（Vartiainen et al.，2021）。SCAT5 测试融合了多功能领域对运动员头部损伤事件进行结构化评估，包括脑震荡史、临床症状、严重程度、方向意识、记忆回忆和前庭功能，但是在冰球职业运动员中存在语言偏好应用差异（Echemendia et al.，2020a）。鲜见这两种评估工具的敏感性和特异性验证研究，评估主观性较强，漏报、谎报和语言偏好对结果影响较大。运动员临床症状、体征消退后，神经生理损伤持续存在（Kamins et al.，2017），开发运动环境中快速、便捷、实用的定量测试方法对诊断脑震荡至关重要。3.2.1King-Devick测试King-Devick（K-D）测试是一种以数字命名，衡量处理速度、视觉跟踪和眼球运动的方法（图 2），重测信度较高（ICC0.90）（Leong et al.，2014）。作为冰球运动相关性脑震荡补充筛查测试方法，可用于识别脑震荡后次优大脑功能（Dhawan et al.，2017），能有效区分脑震荡和非脑震荡冰球运动员，敏感性（86%）和特异性（90%）较高（Galetta et al.，2015a）。K-D基准得分随运动员年龄增长而减小，518岁变化范围最大，可能与大脑发育程度有关（Galetta et al.，2015b）；1640 岁冰球运动员基准得分为 40 s（Vartiainen et al.，2015）。当测试得分偏离基准得分 5.2 s 即可诊断为脑震荡（Rhine et al.，2017），青少年运动员为7.3 s（Dhawan et al.，2017）。核磁共振弥散张量成像表明，儿童额叶白质和灰质变化持续存在，执行 K-D 测试所需的眼球运动涉及额叶眼动区，扫视反应时间随年龄增长而缩短（Luna et al.，2008），但易受测试次数干扰（Echemendia et al.，2020b；Vartiainen et al.，2015）。3.2.2定量脑电图定量脑电图（quantitative electroencephalography，qEEG），是一种非侵入性大脑活动电生理学测量方法，提供感觉及神经功能信号处理客观、可量化的信息。事件相关电位（event-related potentials，ERP）是诱发电位，代表大脑对感觉和认知刺激的神经反应，易于揭示认知行为评估中图2 King-Devick测试示范和测试卡（Galetta et al.，2015a）Figure 2.Demonstration and Test Cards of King-Devick（Galetta et al.，2015a）图1 惯性传感器Y平衡测试（Johnston et al.，2020）Figure 1.Inertial Sensor Instrumented Y Balance Test（Johnston et al.，2020）6任喜平：冰球运动相关性脑震荡研究进展未发现的、隐秘的神经系统缺陷，且不受运动员动机和重复测试干扰（Cassidy et al.，2012）。基准状态、受伤后即刻、脑震荡后45天和重返赛场前的重复测试显示，神经功能恢复明显落后于临床症状恢复（Kutcher et al.，2013）。Hajra 等（2016）开发了一种大脑生命体征框架，将完善的ERP反应转化为便携式、自动化、易于使用的评估方法（图3），包括听觉（N100）、基本注意力（P300）和认知过程（N400）3 种反应度量，主要通过幅值和潜伏期指标进行规范性评估。保留 ERP 结果的同时纳入标准比较框架，可摆脱受控的实验室环境，10 min 内可获得测试结果。Fickling 等（2019）研究表明，冰球运动员脑震荡后脑部生命体征表现为振幅增加、潜伏期缩短，六边形雷达轮廓逐渐演变成三角形（图 4）。这类神经生理学测试须确保测试环境相对恒定。3.2.3液体生物标志物神经元特异性烯醇化酶、S100钙结合蛋白B（recombinant S100 calcium binding protein B，S100B）和微管相关蛋白 Tau（microtubule-associated protein tau，Tau）等神经生物标志物测试结果应用于脑震荡诊断、严重程度评估，存在难以界定的结果。代谢组学、II 血影蛋白 N 末端片段（II-spectrin N-terminal fragment，SNTF）和血清神经丝轻链（neurofilament light，NfL）等新型生物标志物有望提高冰球运动相关性脑震荡诊断准确性。代谢组学通过分析血浆检测头部外伤的代谢物路径，用于区分轻度认知障碍与阿尔茨海默病（Trushina et al.，2013），识别青少年冰球运动员是否脑震荡（Daley et al.，2016）；SNTF测试结果可检测冰球职业运动员脑震荡后的轴突损伤，用于重复测量实验设计，提高临床诊断准确性（Siman et al.，2015）；血清 NfL 有望区分急性和重复性脑震荡患者，亚急性和创伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）患者（Shahim et al.，2020）。液体生物标志物检测的侵入性、测试成本和时效性限制了即时医疗服务，提取样本局限性较大，同时削弱了不同形式、不同严重程度冰球运动相关性脑震荡的诊断。3.2.4眼动追踪生物标记协调的感觉运动功能是中枢神经系统大脑皮层和皮层下通路的整合，这些通路的细微损伤可能导致异常的运动控制模式，包括眼动追踪能力和环境刺激反应能力。眼动追踪是一种快速、客观、无创的脑震荡测试方法，无须进行基准测试，实际消除了症状评估的主观意志（Voelker，2019）。圆形目标轨迹跟踪（图5）适用于测量预测性视觉跟踪，根据径向误差、切线误差、时相误差有效判断目标移动和凝视点位置差异（Maruta et al.，2014），测试敏感度中等（71.9%）、特异性较高（84.4%）（Bin Zahid et al.，2020），具有良好的重测可靠性（Howell et al.，2018），已逐步应用于冰球等青少年接触类运动中。4 防护体系4.1规则变更4.1.1头部接触（head contact）规则加拿大冰球协会定义头部接触为肩膀以上的所有接触，包括头部、颈部和面部。实施“头部接触零容忍”（Zero Tolerance for Head Contact）规则的处罚力度取决于撞击程度。该政策执行后，NHL 职业联赛脑震荡发生率降低36%（Donaldson et al.，2013），1112 岁、1314 岁青少年脑震荡发生率未降反升（Krolikowski et al.，2017）。相悖的研究结果可能与不同联赛脑震荡转诊模式、裁判判罚行为、伤害监测方法有关。瑞士冰球联盟为提高运动员对脑震荡风险的认识，推出“保护头部”（Respect My Head）规则（Ornon et al.，2020），因缺乏长期随访研究，未见脑震荡发生率变化研究结果。图3 qEEG测试设备（Hajra et al.，2016）Figure 3.qEEG Test Instrument（Hajra et al.，2016）图4 大脑生命体征测试分数雷达图（Fickling et al.，2019）Figure 4.Radar Charts of Brain Vital Signs Scores（Fickling et al.，2019）注：*表示显著差异，P0.05；*表示非常显著差异，P0.01。7中国体育科技2023年（第59卷）第8期4.1.2身体冲撞（body checking）规则身体冲撞，指防守球员使用臀部或躯干破坏进攻球员控球节奏，设法掌握球权的防御策略。加拿大安大略省11岁以下联赛身体冲撞法定年龄调整至9岁后，脑震荡风险明显增加（Cusimano et al.，2011）；艾伯塔省允许1112 岁组联赛身体冲撞，脑震荡风险比禁止身体冲撞的魁北克省高出3倍（Emery et al.，2010）。加拿大和美国冰球协会统一将身体冲撞法定年龄调整至 13 岁，脑震荡数量差异显著。艾伯塔省 1112 岁运动员脑震荡比率下降64%（Black et al.，2017）；美国各州 1112 岁运动员脑震荡数量却大幅增加（Trofa et al.，2017），可能与冰球相关人员脑震荡报告意识整体提升有关。总体而言，身体冲撞规则的延后实施，对于青少年运动员是一项积极的伤病防御措施，引发的医疗问题得到显著改善。4.2护具使用4.2.1头盔冰球头盔（图6）的强制使用，几乎避免了面部开裂和颅骨骨折（Stuart et al.，2002）。由于运动项目的不同要求和约束条件，头盔设计迥异，但抵消导致脑震荡的较低冲击力的程度未有定论（Emery et al.，2017）。尽管功能和设计不断改进，冰球运动相关性脑震荡数量的不断增加仍是头盔防护效能的重要议题。头盔主要通过内衬、能量吸收材料的压缩和恢复降低头部加速度，减缓颅脑损伤和轴突损伤，延长碰撞持续时间，同时减少传递到头部的总动量。Brukner（1996）研究认为，头盔防护罩重量和面积的增加可能会提高碰撞后头部旋转加速度，产生更大的神经元剪切力。与全脸防护罩相比，半脸防护罩可能增加脑震荡特定危险因素（Benson et al.，2002）。佩戴全脸防护罩有利于将头盔固定在适当位置，最大程度减少头部旋转，分散和吸收由颚部传递至大脑的冲击力（Benson et al.，2002）。因此，建议冰球运动员使用全脸防护头盔。头部旋转速度和加速度是评估脑震荡风险水平的性能指标（Wilcox et al.，2015）。冰球头部撞击遥测系统（head impact telemetry，HIT）（图7）由6个单轴线性加速度计组成，以弹簧加载方式嵌入头盔衬垫中，记录头部撞击幅度、频图5 圆形目标轨迹预测视觉跟踪（Maruta et al.，2014）Figure 5.Predictive Visual Tracking with Circular Target Trajectory（Maruta et al.，2014）注：a.圆形目标轨迹测试方法及视觉表现评估（不规则条纹组成的圆球表示眼睛跟踪移动物体的困难程度）；b.健康运动员左右眼视觉跟踪效果；c.脑震荡运动员左右眼视觉跟踪效果。8任喜平：冰球运动相关性脑震荡研究进展率、线性和旋转角加速度等（Allison et al.，2014；Brainard et al.，2012；Wilcox et al.，2015）。然而，头盔匹配度、衬垫类型等可能影响传感器与头部耦合。由于头盔脱位，使用此类传感器测量单次撞击头部加速度时会出现较大误差（Jadischke et al.，2013）。头部损伤容忍度对头盔设计至关重要。Zhang等（2004）研究提出脑震荡容忍度标准为头部线性加速度85 g，角加速度6 000 rad/s2，头部损伤标准（HIC15）240；Rowson等（2012）发现，50%脑震荡角加速度为6 383 rad/s2，角速度为28.3 rad/s；Pellman等（2003）发现，75%脑震荡峰值线性加速度为98.9 g；McIntosh（2012）发现，50%脑震荡峰值线性加速度为 76 g。上述独立参数以累积载荷为依据，容忍度标准尚存争议。McCaffrey 等（2007）提出，须结合头部线性、角加速度和碰撞位置，采用加权主成分得分评估脑震荡容忍度。预防脑震荡有效方法是将头部撞击可能性和严重程度降至最低。生物力学提供了研究基础，但尚无直接证据表明头盔可预防脑震荡（林瑞 等，2021）。冰球头盔设计标准目前仍使用线性加速度原理，尚未解决头部旋转运动学问题。美国国家体育器材运营委员会已将峰值旋转加速度参数纳入橄榄球头盔新标准（Wu，2020），未见冰球头盔标准修订报道。4.2.2护齿器1975年以来，NCAA和业余冰球协会要求运动员佩戴护齿器，但裁判执法力度不一（Hawn et al.，2002）。护齿器可有效降低牙齿、颌面创伤及脑震荡发生率，增加下颌髁窝间距，减弱受冲击后颚骨的力传递。佩戴护齿器后，青少年运动员脑震荡发生率降低 64%（Chisholm et al.，2020），职业运动员降低 57%（Van Pelt et al.，2021）。青少年冰球运动员使用现成版和定制版护齿器，脑震荡发生率分别降低 69%和 49%，且均未发生牙齿损伤（Chisholm et al.，2020）。尚无确凿证据表明现成版与定制版护齿器性能差异。Wu 等（2016）比较皮肤式、头戴式、护齿式传感器测量旋转速度和加速度精度发现，皮肤式和头戴式传感器存在 150%和 110%均值误差，护齿式传感器与头骨间耦合相对紧密，更具预测脑震荡的潜力。有研究进一步指出，基于高度非线性的脑机制，护齿式传感器（图8）虽然能相对精确地测量头部撞击，但颅骨旋转运动学仍可能与脑震荡风险具有非线性关系（Wu，2020）。使用旋转运动学测量误差值预测脑震荡风险有待进一步考证。Wu（2020）研究认为，脑组织形变参数可能是更有希望的脑损伤风险指标。需要更多研究精确采集头部撞击运动学数据，并利用计算机三维仿真技术模拟脑组织形变参数，验证损伤风险标准，改进头部防护设备设计。防护设备可降低冰球运动员脑震荡严重程度，但降低脑震荡发生率的确凿证据仍然较为缺乏。护具使用主要在于避免不必要、可预见的风险，并尝试控制冰球运动的固有风险。4.3治疗与重返赛场策略4.3.1休息休息一直是治疗运动相关性脑震荡的主要手段。但有研究表明，完全休息导致运动员恢复时间更长，症状负担更重（Brown et al.，2014；Buckley et al.，2016）。尚无证据表明促进运动相关性脑震荡康复所需的确切休息程度、持续时间以及重返赛场的最佳时机和方法，2448 h休息已成为包括冰球等运动相关性脑震荡急性管理的专家共识。4.3.2运动疗法有氧运动与神经元修复脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）相关，适度有氧运动（150 min/wk，60%最大心率）具有认知保护作用（Lautenschlager et al.，2008），增加海马体积，改善空间记忆（Er图8 定制式护齿传感器（Wu，2020）Figure 8.Mouthguard Sensor with Dental Custom Fit（Wu，2020）图7 冰球头部撞击遥测系统（Allison et al.，2014）Figure 7.HIT System for Ice Hockey（Allison et al.，2014）图6 冰球头盔防护类型（Stuart et al.，2002）Figure 6.Protection Types of Ice Hockey Helmet（Stuart et al.，2002）9中国体育科技2023年（第59卷）第8期ickson et al.，2011），改善fMRI皮质连接性和激活度（Leddy et al.，2016；Micay et al.，2018）。有研究建议，冰球运动员脑震荡后几天或几周内应适度进行轻度至中度结构化有氧运动（Leddy et al.，2016；Micay et al.，2018）。建议应结合匹配的对照组高质量设计治疗措施，包括亚症状阈值下有氧运动处方（McCrory et al.，2017）。Leddy等（2019a）研究发现，脑震荡后 4.9 天进行亚症状阈值下有氧运动（80%HRt）的患者与进行伸展运动的患者恢复期存在显著差异，分别为 13 和 17 天，有氧运动组症状评分下降速度比伸展运动组更快。青春期男性运动员脑震荡 1 周内进行亚症状阈值下有氧运动恢复速度加快（Leddy et al.