《Frontiers in Public Health》：Age-related differences in the effectiveness of neuromuscular training for preventing anterior cruciate ligament injuries in athletes: a systematic review and meta-analysis
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目的：前交叉韧带（ACL）损伤在竞技体育中高发，可导致长期功能障碍与显著职业生涯负担。神经肌肉训练（NMT）被认为可降低ACL损伤风险，但其预防效果是否存在年龄差异尚存争议。本系统评价与荟萃分析旨在定量评估NMT在不同年龄组中的保护效应。方法：系统检索5个数据
目的：前交叉韧带（ACL）损伤在竞技体育中高发，可导致长期功能障碍与显著职业生涯负担。神经肌肉训练（NMT）被认为可降低ACL损伤风险，但其预防效果是否存在年龄差异尚存争议。本系统评价与荟萃分析旨在定量评估NMT在不同年龄组中的保护效应。方法：系统检索5个数据库，纳入评估NMT对ACL损伤发生率影响的研究。采用随机效应模型合并效应量，以比值比（OR）及95%置信区间（CI）呈现结果。通过年龄分层亚组分析与以研究水平平均年龄作为连续调节变量的荟萃回归，探索效果的潜在年龄差异。结果：共19项研究符合纳入标准并进入主要荟萃分析。随机效应模型显示，NMT显著降低ACL损伤风险（OR=0.456，95%CI：0.331–0.627，p<0.001；I2=14.9%）。年龄分层分析中，该效应在<18岁运动员中显著（OR=0.365，95%CI：0.252–0.529），但在≥18岁运动员中不显著（OR=0.567，95%CI：0.291–1.104）；亚组间差异无统计学意义（p=0.258）。荟萃回归显示平均年龄与效应量呈正相关（β=0.099，p=0.027），提示NMT的保护效应随年龄增长而减弱。女性专属研究结果一致（OR=0.490，95%CI：0.343–0.699，p<0.001）。未检测到显著发表偏倚（Egger检验p=0.126）。结论：NMT可显著降低运动员ACL损伤风险。现有证据表明其保护效应在年轻运动员中可能更强，并可能随年龄增长而减弱。由于证据主要来自女性队列，仍需进一步研究明确男性运动员中是否存在类似年龄相关模式。
1 引言
前交叉韧带（ACL）损伤是运动医学中最常见且后果严重的膝关节损伤之一，多发于包含急停、跳跃与落地动作的足球、篮球及排球等项目。流行病学数据显示，美国2010至2020年间ACL撕裂的累积发病率为每10万人年75.19例；加拿大阿尔伯塔省的群体数据同样表明，ACL重建手术负担沉重且在女性与年轻群体中持续上升。ACL损伤通常伴随漫长康复过程，即便重返运动，运动员仍面临再损伤与早发性骨关节炎的高风险，职业生涯可能因此大幅缩短。鉴于其高发病率与严重后遗症，主动预防干预至关重要。从公共卫生视角看，此类损伤不仅损害运动表现，还导致大量训练时间损失、医疗资源消耗与社会经济成本，同时可能增加长期健康风险并降低持续参与体育活动的可能性，因此ACL预防不仅是精英竞技体系的重要议题，在基层与社区体育中同样具有优先地位。现有证据表明，训练干预可通过优化落地生物力学，改变下肢运动学、动力学参数及地面反作用力，从而降低ACL负荷与损伤风险。
神经肌肉训练（NMT）作为一种可在俱乐部、国家队及职业联赛体系中实施的标准化预防方案，被广泛视为ACL预防的核心策略。其核心机制在于增强运动的协调神经肌肉控制、改善动作模式并提高动态关节稳定性，从而强化下肢运动控制能力。典型的NMT方案为多组分设计，常包含下肢力量训练、平衡与本体感觉训练、核心稳定性训练、敏捷性训练及跳跃落地技术训练。文献一致支持多组分方案相较于单一组分干预具有更优的预防效果。与传统体能训练侧重力量、速度、爆发力或耐力等身体素质不同，NMT更强调动作技术的标准化与神经肌肉控制的优化，通过纠正不良动作模式并改善下肢动力链的协调与控制，降低ACL损伤风险，尤其针对被认为最可预防的非接触性损伤机制。
在损伤预防研究中，效果通常通过绝对发生指标（如损伤次数、累积发病率或基于运动员暴露量/人时的发病率）与相对效应指标（如风险比、比值比及发病率比）共同量化。由于各队、赛季及项目的暴露量存在差异，基于暴露的发病率指标与相对效应估计在组间比较中比单纯损伤计数更具信息价值。既往试验与荟萃分析已证实NMT可有效降低ACL损伤发生率与相对风险，部分合成分析显示其在女性运动员中可实现约50%的相对风险下降。近年研究提出，NMT的预防效果可能随年龄与发育阶段而变化。“关键窗口期”假说认为，青春期可能是实施NMT以最大化保护效应的最佳时期，该假说得到生物力学与流行病学证据的支持：ACL发病率在青春期急剧上升，并在青春期中期达到峰值，这一现象在女性中尤为明显。青春期被视为神经肌肉可塑性较高的时期，训练干预可显著改善下肢控制与动作模式，从而增强保护作用。因此，在青春期早期启动NMT可能比成年后实施获得更大的预防收益。这一窗口期框架在社区与基层体育中同样具有重要意义，因为许多运动员正是在青春期首次接受系统性训练，随后进入更高水平的竞技路径。
与此同时，ACL损伤的流行病学特征与预防效果存在显著的性别差异。尽管在某些运动或人群中男性的总体ACL损伤发生率可能更高，但女性的非接触性ACL损伤发生率更高，尤其在青春期后及同龄青少年中。这一差异在本研究背景下尤为重要，因为非接触性ACL损伤通常被认为更可通过NMT等干预措施预防。青春期后，膝部生物力学与神经肌肉控制发展的性别特异性差异可能导致女性非接触性ACL损伤风险升高。既往研究进一步提示，女性可能从NMT中获益更多，例如在足球项目中，女性球员ACL损伤率的下降幅度大于男性。因此，性别差异可能进一步影响NMT保护效应的年龄相关变化。
尽管已有研究表明年龄与性别均可能调节NMT对ACL损伤的预防效果，但系统的定量证据，尤其是针对连续年龄效应的证据仍然有限。因此，本系统评价与荟萃分析旨在确定年龄是否修饰NMT对运动员ACL损伤的预防效果。具体目标包括：（1）量化NMT在不同年龄组中的预防效应，重点关注年轻组是否优于年长组；（2）验证效应随年龄增长而减弱的趋势；（3）确定不同年龄梯度是否在性别间保持一致；（4）评估结果的稳健性与潜在偏倚，从而为制定基于年龄与性别分层的ACL预防策略提供依据，并支持在青少年发展、精英与职业体育体系中建立分层的预防实施路径。
2 方法
本研究遵循《系统评价与荟萃分析优先报告条目》（PRISMA）指南开展，研究方案前瞻性注册于国际系统评价前瞻性注册平台（PROSPERO，注册号CRD420251218902）。
文献检索覆盖PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library及EBSCO（SPORTDiscus）数据库，时间从建库至2025年9月30日。检索策略结合自由词与医学主题词（MeSH），涵盖“前交叉韧带”“ACL”“神经肌肉训练”“预防”“训练”“运动员”等术语。
研究纳入标准依据PICOS框架制定：参与者为接受系统训练与比赛的运动员，不限性别、年龄、竞技水平与运动项目；干预措施为以降低ACL损伤风险为目标的NMT，须至少包含两个相关组分（如力量训练、平衡训练、跳跃落地训练、本体感觉训练、动作控制训练），排除单一组分干预；对照组为常规训练、常规热身或无特定预防干预；研究设计为前瞻性对照研究，包括随机对照试验（RCT）与带对照的前瞻性队列研究；主要结局指标为ACL损伤发生率，若明确报告则优先提取非接触性ACL损伤数据，否则保留总体ACL结局进行合并；研究须报告足以计算或提取效应估计值的数据。排除非运动员人群、缺乏关键NMT组分的干预、无对照或非前瞻性设计、未报告ACL或下肢损伤结局、数据不足以计算合并效应估计值的研究，以及综述、病例报告、会议摘要与信息不完整的研究。
数据由两名研究者独立提取，分歧通过讨论解决，必要时由第三位研究者仲裁。提取内容包括作者、发表年份、国家与研究设计；参与者特征含样本量、性别构成、年龄信息、运动项目与竞技水平；干预特征含训练组分、单次时长、每周频率、总干预期、实施方式及是否监督；对照组与随访时长亦被记录。结局数据优先提取各组ACL损伤事件数与对应样本量，以便计算效应估计值与置信区间；若研究直接报告可合并的效应估计值及其置信区间（如OR、RR或IRR），则提取并按预设规则转换后合并。混合性别样本优先提取性别分层结果，若无则记录性别构成用于后续分析。缺失的年龄、结局或方法学细节通过邮件联系原作者补充。
研究筛选遵循PRISMA 2020流程，所有记录导入EndNote去重后，由两名研究者独立完成标题与摘要初筛，再进行全文评估以确定是否符合纳入标准，分歧通过共识或第三位研究者仲裁解决。
纳入研究的方法学质量采用物理治疗证据数据库（PEDro）量表评估，该量表包含11个条目（首项“ eligibility criteria”不计分），总分最高10分，涵盖随机分配、基线可比性、盲法、结局数据完整性及统计报告等。每项符合得1分，分数越高提示方法学质量越好。因部分研究为前瞻性队列设计，随机化与盲法的固有限制可能导致总分偏低，故PEDro评分仅作描述性解读，不作为纳入或排除标准。
统计分析采用Comprehensive Meta-Analysis（CMA）3.0软件，部分基于限制性最大似然法（REML）的敏感性分析在Stata中完成。以比值比（OR）及95%置信区间（CI）作为主要效应量，原始研究报告的RR或IRR在合并前转换为对数比值比（log OR）。所有检验均为双侧，显著性水平设为p<0.05。考虑到研究内与研究间的方差，主要分析采用DerSimonian–Laird随机效应模型。由于各研究对生物成熟度指标（如Tanner分期、成熟度偏移或身高峰值年龄）的报告不一致，无法将其作为亚组变量或荟萃回归调节因子，因此仅使用各研究均一致报告的实足年龄作为发育指标。
为统一年龄数据，所有年龄信息转换为研究水平平均年龄。19项研究中，12项报告平均年龄，6项仅报告年龄范围，1项报告中位数与范围。若分别报告干预组与对照组的平均年龄与样本量，则按样本量加权平均计算研究水平平均年龄；若仅报告总体平均，则直接使用该值。对于报告中位数与最小-最大值且样本量较大的研究，依据推荐将中位数近似为均值并进行样本量加权合并；仅报告年龄范围而无分布信息的研究，取范围中点作为均值近似值。标准化后的研究水平平均年龄用于后续年龄分层亚组分析与随机效应荟萃回归。
主要分析合并所有研究的ACL损伤发生率数据以估计总体效应。随后进行年龄分层亚组分析，采用两种分类方案：（1）<18岁与≥18岁；（2）<18岁、18–20岁与>20岁。切点选择兼顾实用性与跨研究可比性。
随机效应荟萃回归以研究水平平均年龄为连续预测变量，log(OR)为因变量，设定四个模型：（1）平均年龄模型，检验年龄与干预效应的线性关联；（2）中心化模型，以18岁为中心，截距代表18岁时的平均效应（中心化年龄=平均年龄?18）；（3）缩放模型，在中心化模型基础上按5岁为单位缩放（缩放年龄=(平均年龄?18)/5），β系数反映每增加5岁的效应变化；（4）多变量模型，调整女性比例、样本量与PEDro评分后检验年龄的独立关联。
研究间异质性采用Cochran’s Q检验（α=0.10）与I2统计量评估。I2代表总变异中由真实研究间差异所致的比例，25%、50%与75%分别对应低、中、高异质性。主要分析采用DerSimonian–Laird随机效应模型，并通过预设的亚组分析与随机效应荟萃回归探索潜在的效应修饰因子及异质性来源。
敏感性分析通过留一法依次剔除单项研究并重新计算合并OR，评估整体结果是否受单一研究过度影响；同时采用REML估计量的随机效应模型重复总体与年龄分层分析，与主要分析结果的方向一致性被视为稳健性的依据。
发表偏倚通过漏斗图视觉评估，并以Egger回归检验进行定量分析（仅在纳入研究数k≥10时进行）。若p<0.05提示存在潜在发表偏倚，则采用Duval与Tweedie的剪补法获取校正估计值，并报告失安全系数以量化结果稳健性。
3 结果
研究筛选流程遵循PRISMA流程图呈现。数据库检索共识别11,600条记录，参考文献补充3条，去重后剩余8,513条进行标题与摘要筛选，排除8,454条，59篇全文接受资格评估，其中40篇因研究设计不当（31篇）、非运动员人群（5篇）、数据不可用（1篇）及重复发表（3篇）被排除，最终19项研究纳入荟萃分析。
表1总结了19项纳入研究的特征，详细信息见补充附录2。研究类型包括前瞻性对照研究或队列研究、随机对照试验、整群随机对照试验或基于随机队列的次级分析，以及1项社区干预研究。多数研究纳入女性运动员，仅1项针对男性足球运动员，2项为混合性别手球样本。研究人群主要涉及足球、手球、篮球、排球、地板球与藤球运动员，足球为最常研究的项目。干预多为多组分NMT方案，通常包含力量、超等长、平衡、敏捷、本体感觉与技术相关练习。单次训练时长多为15–30分钟，部分研究为10分钟短方案，1项为60–90分钟长方案。训练频率通常为每周2–3次，但各研究差异较大，包括季前与赛季内频率调整、每次训练前实施、较低频率安排及每周4次的方案。干预与损伤监测周期从数周至一个或多个竞赛赛季不等，部分研究覆盖多个赛季随访。
19项研究的方法学质量经PEDro量表评估，得分范围为2–8分，平均分4.6，中位数4（四分位距3.0–6.5）。5项研究被评为高质量（PEDro≥7）：Walden等、Olsen等、Steffen等、Pasanen等与Yarsiasat等。两项研究得分最低（2分）：Hewett等与Mandelbaum等。各条目中，所有研究均满足第9项（组间统计学比较）与第10项（点估计与变异度指标报告）；第1项（随机分配）与第2项（分配隐藏）多项研究未满足；第4项（受试者盲法）与第5项（治疗师盲法）无一研究满足，反映了运动干预研究的实际限制；第6项（结局评估者盲法）仅部分研究报告。
荟萃分析结果显示，基于19项研究的随机效应模型表明，NMT显著降低ACL损伤风险（OR=0.456，95%CI：0.331–0.627，p<0.001），研究间异质性低（I2=14.9%）。按研究水平平均年龄分为<18岁与≥18岁两组后，NMT总体仍显示保护作用（合并OR=0.405，95%CI：0.293–0.561，p<0.001）。<18岁组中效应显著（OR=0.365，95%CI：0.252–0.529，p<0.001），≥18岁组中效应不显著（OR=0.567，95%CI：0.291–1.104，p=0.095），亚组间差异无统计学意义（p=0.258）。进一步按<18岁、18–20岁、>20岁三分法分层，混合效应模型显示总体效应显著（OR=0.403，95%CI：0.292–0.556，p<0.001），<18岁组效应显著（OR=0.372，95%CI：0.255–0.542，p<0.001），18–20岁组（OR=0.488，95%CI：0.216–1.102，p=0.084）与>20岁组（OR=0.518，95%CI：0.198–1.356，p=0.180）效应均不显著，亚组间差异无统计学意义（p=0.721），总体异质性仍低（I2=14.9%）。
因多数研究纳入女性运动员，仅1项纯男性研究与2项混合性别研究无法进行有意义的男性年龄分层分析，故上述年龄分层结果主要反映女性模式。限定女性专属研究的分析纳入16项研究，随机效应模型显示NMT显著降低ACL损伤风险（OR=0.490，95%CI：0.343–0.699，p<0.001），异质性低（I2=20.1%）。年龄分层为<18岁与≥18岁时，<18岁组效应显著（OR=0.376，95%CI：0.254–0.557，p<0.001），≥18岁组不显著（OR=0.713，95%CI：0.383–1.327，p=0.286），亚组间差异未达统计学意义（p=0.089）。三分法分层结果与前述一致，<18岁组效应显著，其余两组不显著，亚组间差异无统计学意义（p=0.507）。
随机效应荟萃回归分析显示，在全样本中，平均年龄与效应估计值呈正相关，提示保护效应随年龄增长而减弱。平均年龄模型的回归系数为β=0.099（95%CI：0.011–0.187，p=0.027），以18岁为中心的模型结果相同（β=0.099，95%CI：0.011–0.187，p=0.027），按5岁为单位缩放后关联仍显著（β=0.496，95%CI：0.056–0.935，p=0.027）。多变量模型中调整样本量与PEDro评分后，年龄系数仍为正但未达统计学意义（β=0.081，95%CI：-0.027–0.190，p=0.143）。女性专属研究中，年龄梯度更为一致，平均年龄模型β=0.109（95%CI：0.018–0.199，p=0.019），各参数化模型结果均显著，提示女性中年龄相关梯度可能更明显。
敏感性分析中，全样本留一法迭代后合并OR范围为0.394–0.539，所有迭代结果方向与显著性均一致（p均<0.001）；女性专属研究留一法迭代后合并OR范围为0.422–0.597，结果同样稳定。改用REML估计量重复分析，总体与年龄分层结果模式基本一致，进一步证实结论稳健。
发表偏倚评估中，漏斗图大致对称，Egger检验（截距=-0.870，95%CI：-2.009–0.270，p=0.126）与Begg秩相关检验（Kendall’s τ=-0.199，p=0.234）均未显示显著不对称，剪补法未识别缺失研究，校正估计值不变。女性专属亚组结果相似，未发现显著发表偏倚。
4 讨论
本系统评价与荟萃分析证实NMT可降低运动员ACL损伤风险，且在年轻参与者（<18岁）中预防效应更强。从“机会窗口”假说来看，在神经肌肉发育的早期阶段、ACL损伤风险大幅上升之前启动NMT，可能最大化其预防效能与长期获益。由于现有证据主要来自女性队列，本讨论主要针对女性展开。尽管NMT在男性运动员中也显示出预防效果，但受限于男性专属与混合性别研究数量不足，尚无法就男性中的年龄相关模式得出确切结论。
本研究的年龄相关分析基于研究水平年龄特征，而非直接的青春期生物学指标，但结果提示NMT效果可能受生长与成熟的影响。观察到的年龄相关模式可能综合反映了生物力学、神经肌肉、内分泌与发育因素的共同作用。随着青春期成熟，女性运动员更易形成不利的下肢动作模式，与青春期前相比，青春期后运动员常表现为更大膝外翻、落地与急停时屈膝角度减小及更高地面反作用力，这些变化使膝关节在相对伸直与外翻对位下承受更大冲击负荷，与ACL负荷及损伤风险升高密切相关。相反，早期实施NMT有助于在骨骼快速生长期纠正不良动作模式，促进更安全的生物力学表现，可能降低后期损伤风险。青春期快速生长伴随体型与环节比例的显著变化，若神经肌肉适应未能同步，协调与运动控制可能恶化，出现“神经肌肉控制赤字”，削弱落地冲击的吸收能力。女性在应对这些生长相关变化时，力量与运动控制的发展可能出现相对滞后。
随着成熟进展，股四头肌力量相对于体重
