Поможет ли скрининг-тест оценить риск развития травмы?

На эту тему размышляет профессор Норвежской школы спортивных наук Роальд Бахр. По его мнению, прежде чем проводить скрининговое тестирование, следует ответить на два вопроса: может ли это тестирование выявить спортсменов, склонных к травматизму, и можно ли на основании полученных результатов предотвратить травму путем целенаправленного вмешательства?

Цель скрининга

Скрининг — стратегия, направленная на выявление заболеваний, протекающих бессимптомно. Это позволяет обнаружить недуг на самой ранней стадии, когда его легче вылечить или предотвратить тяжелые последствия. Примером может служить скрининг новорожденных на фенилкетонурию, который проводят с начала 1960-х годов. Это заболевание приводит к тяжелому поражению центральной нервной системы, в том числе к умственной отсталости, однако при своевременной диагностике и правильной диете патологических изменений можно полностью избежать. К сожалению, не все программы скрининга оказались полезными. Так, маммография и определение простатического специфического антигена в крови, похоже, не влияют на заболеваемость и смертность от рака груди и простаты.

Всемирная организация здравоохранения оценивает пользу, приносимую той или иной программой скрининга, по критериям Уилсона — Юнгнера. Их четыре.

1. Проверяемое состояние действительно представляет серьезную проблему для здоровья (заболевание тяжелое или часто встречается).

2. Заболевание имеет детектируемую раннюю стадию.

3. Лечение на ранней стадии эффективнее, чем на более поздней.

4. Существует доступный тест, позволяющий обнаружить заболевание на ранней стадии.

Можно ли скрининг, определяющий предрасположенность к травме, оценивать по тем же критериям, что и скрининг заболеваний? Очевидно, что травмы представляют собой серьезную проблему для здоровья, так что первый критерий соблюден. Однако критерии 2 — 4 нуждаются в адаптации к условиям спортивной медицины. Между ранней диагностикой заболевания и оценкой вероятности травмы существует существенное различие. В первом случае скрининг определяет, болен ли человек (да или нет). Во втором случае с помощью тестов производительности выявляют нарушения, предрасполагающие к травме, у еще здорового спортсмена. Такие тесты, как определение силы мышц задней поверхности бедра или контроль положения колена в вертикальном прыжке, дают непрерывные результаты, которые у предрасположенных и не предрасположенных к травме спортсменов могут перекрываться. Такой тест не позволит однозначно ответить на вопрос, повышен ли риск травмы у данного спортсмена (да или нет), следовательно, для диагностики он не пригоден.

Цель ранней диагностики заболевания — начать лечение как можно раньше. В спорте раннее вмешательство должно минимизировать риск травмы. Такое вмешательство возможно. Это могут быть, например, тренировки для усиления мышц задней поверхности бедра или тренировки равновесия, чтобы улучшить контроль колена. Тренироваться должны спортсмены с высоким риском травмы.

Скрининг-тесты обычно измеряют модифицируемые показатели, например, силу мышц. На вероятность травмы влияют и обстоятельства, которые нельзя изменить, — пол спортсмена или история предыдущих травм, однако их можно принять во внимание.

Разработка программ скрининга

Факторы риска исследуют по двум причинам: чтобы понять, почему случаются травмы, и предсказать, кто рискует их получить. Многие считают, что достаточно установить статистически достоверную связь между результатом отборочного теста и повышенным риском травмы, и тест готов. Для этого исследователи до начала сезона проводят серию тестов, а затем учитывают травмы, которые спортсмены получили в течение сезона. Если между каким-то показателем и риском травмы обнаружится связь, кажется, что тест можно использовать для прогнозирования травм. На самом деле, это лишь первый этап.

На втором этапе нужно повторить тот же тест с другой группой спортсменов, и с помощью критериев, определенных на первом этапе, выделить среди них людей, предрасположенных к травмам. На этом этапе нас интересует, насколько хорошо тест предсказывает вероятность травмы.

Если тест предсказывает хорошо, можно переходить к третьему этапу — определению эффективности программы скрининга. Программа эффективна лишь в том случае, если обнаруженный с ее помощью риск возможно уменьшить. Для проверки потребуются две группы, одна из которых, помимо обычных тренировок, проводит профилактические занятия, снижающие вероятность травмы, а другая нет. После этого результаты нужно сравнить.

От травмы не застрахован никто. Чтобы ее предотвратить, профилактическими упражнениями можно нагрузить всех спортсменов в команде, вреда им от этого не будет. Этим профилактика травмы отличается от лечения болезни на ранней стадии: лечат только тех, кто уже болен. И все-таки хорошо было бы отделить атлетов с низкой вероятностью травмы от всех остальных, чтобы они не тратили время на не нужные им профилактические программы.

Свойства скринингового теста

Способность теста предсказать травму оценивают по нескольким параметрам:

• Чувствительность — тест позволяет выявить всех, кто рискует получить травму.

• Специфичность — выявляет только риск определенной травмы.

• Положительная прогностическая ценность — сколько людей с положительным результатом получили травмы.

• Отрицательная прогностическая ценность — сколько людей с отрицательным результатом не получили травму.

В качестве примера профессор Бахр рассматривает две травмы, наиболее распространенные в командных видах спорта: травмы мышц задней поверхности бедра и передней крестообразной связки.

В 2005 году спортивные медики из Огайо предложили для скрининга травмы передней крестообразной связки тест «Шаг вниз и вертикальный прыжок» (vertical drop jump test). Испытуемым нужно шагнуть с возвышения на пол, как в пустоту, и тут же вертикально подпрыгнуть. Повышенная вальгусная нагрузка на коленный сустав в момент приземления прогнозирует риск повреждения передней крестообразной связки. В исследовании приняли участие 205 молодых волейболисток, баскетболисток и девушек, играющих в американский футбол. Их протестировали до начала сезона, и впоследствии 9 из них перенесли разрыв передней крестообразной связки. Травмированные девушки отличались наибольшим внешним моментом отведения колена в момент приземления, из чего авторы сделали вывод, что данный показатель позволяет прогнозировать травму с 78% чувствительностью и 73% специфичностью. Это исследование, несмотря на малую выборку, может служить хорошим примером первого этапа разработки скринингового теста.

Данные американского исследования представлены на рисунке 1. На нем хорошо видно, что значения внешнего момента отведения колена у травмированных и нетравмированных спортсменок перекрываются. Тест не разделяет их на две отдельные группы. Неудивительно, ибо большинство тестов, используемых для оценки риска травмы, оценивают физические характеристики: силу, гибкость, равновесие или время реакции. В относительно однородной группе спортсменов эти характеристики подчиняются нормальному распределению. Поэтому, если взаимосвязь между показателем риска и вероятностью травмы не запредельно сильна, результаты травмированных и здоровых спортсменов могут совпадать. В этом состоит ключевое отличие от скрининга заболевания, по результатам которого больные четко отличаются от здоровых.

Основная проблема скрининг-тестов для спортсменов как раз и заключается в отыскании пороговых значений, отделяющих группы высокого и низкого риска. Чем выше чувствительность теста, тем ниже его специфичность. На рисунке 1 значение А обеспечивает чувствительность 44%, то есть лишь четверо из девяти травмированных спортсменок попадают в группу высокого риска. Значение В обеспечивает чувствительность 78% (улавливает 8 травмированных из девяти). Однако по мере роста чувствительности падает специфичность, от 93% в случае А до 70% в случае С. Положительная прогностическая ценность во всех случаях мала и варьирует от 14% до 7%.

Какой тест предпочтительнее: более чувствительный или высокоспецифичный? Выбор следует делать в зависимости от времени, которое занимает профилактика травмы. Если дополнительные тренировки продолжительны, разумнее предпочесть высокую специфичность, если же профилактика легка и эффективна — высокую чувствительность.

Не забудем, однако, про второй этап — проверку полученных результатов на другой выборке спортсменов. Проверка должна подтвердить связь между фактором риска и вероятностью травмы и значимость выбранных пороговых значений. Тест «Шаг вниз и вертикальный прыжок» другие исследователи повторяли неоднократно, но связи между отведением колена и риском травмы не обнаружили. Один такой скрининг провели норвежские ученые под руководством Роальда Бахра. Они протестировали более 700 футболисток и гандболисткок, 42 из которых получили травму передней крестообразной связки. Исследователи сравнивали пять показателей, которые позволяли бы оценить предполагаемый риск. Это угол вальгусного отклонения колена при первом приземлении, пиковый момент отведения колена, пиковый угол сгибания колена, пиковая вертикальная сила взаимодействия с землей и медиальное смещение колена. Оказалось, что пиковый момент отведения колена не связан с риском травмы, зато связано медиальное смещение колена во время приземления. Однако и этот показатель не позволил разделить спортсменок на группы с высоким и низким риском травмы. Средняя разница в смещении колена составляла всего 5 мм (рисунок 2).

Другая частая травма — повреждение мышц задней поверхности бедра. Недавний метаанализ показал, что ее вероятность повышают пожилой возраст, увеличение пикового крутящего момента четырехглавой мышцы и травмы мышц задней поверхности бедра в анамнезе. Однако авторы анализа отмечают, что исходные исследования невелики по объему. В более поздней работе все того же профессора Бахра исследовали связь между риском травмы и разными силовыми показателями у 614 футболистов. В течение четырех сезонов 190 из них получили травму мышц задней поверхности бедра. Эксцентрическая сила мышц задней поверхности бедра при 60°/сек оказалась связана с риском травмы, однако значения этого показателя у травмированных и нетравмированных спортсменов перекрываются.

Оба примера показывают, что статистически значимая ассоциация между результатом теста и риском травмы не позволяет предвидеть, кто из спортсменов подвергается риску, а кто нет.

Роальд Бахр отмечает, что для прогностической способности скринингового теста существуют более подходящие показатели, чем чувствительность, специфичность, положительная и отрицательная прогностическая ценность. Это отношение правдоподобия или анализ кривой ошибок (ROC-кривой). В приведенных примерах анализ кривой ошибок показал, что площадь под кривой для теста «Шаг вниз и вертикальный прыжок» составила только 0,6, а для эксцентрической силы мышц задней поверхности бедра — 0,56, при том что 1,0 соответствует точному предсказанию, а 0,5 — абсолютной бесполезности теста (с таким же успехом можно монетку кидать). Эти значения подтверждают, что вышеописанные скрининговые тесты нельзя использовать для прогнозирования риска травмы мышц задней поверхности бедра и передней крестообразной связки.

Прогностическую способность можно улучшить, объединив несколько показателей, однако пока разработать такие тесты не удается. Недавно австралийские специалисты предложили новый тест для эксцентрической силы сгибателя колена, основанный на скандинавских упражнениях для мышц задней поверхности бедра. Они обследовали 210 элитных австралийских футболистов, 178 регбистов и 152 игрока в американский футбол. При этом учитывали предыдущие травмы, возраст, длину двуглавой мышцы бедра, дисбаланс между силой ног. Однако добавочные показатели не добавили точности в предсказание риска травмы.

Категориальные факторы риска как маркеры для скрининга

В спорте существуют и бинарные категориальные факторы риска, такие как история предыдущих травм (да / нет) и пол (мужчина / женщина). Но могут ли они служить маркерами травмы? Обычно изменить эти факторы нельзя, но можно их учесть. Риск повторных травм максимален сразу после возвращения в спорт, со временем он снижается. Например, после растяжения связок лодыжки вероятность повторной травмы в первые полгода составляет около 50%, а спустя 2 года — только 4%, как у здоровых голеностопных суставов. Разрыв трансплантата после операции на передней крестообразной связке также происходит в течение первых 6 месяцев, со временем повреждения заживают и физические показатели (сила, равновесие, нервно-мышечный контроль) улучшаются.

Тем не менее, в большинстве случаев история предыдущих травм существенно влияет на фактор риска. Иллюстрацией могут служить приведенные в таблице данные, полученные в односезонном проспективном исследовании 497 исландских футболистов. Связь между историей травмы и дóлей травмированных в новом сезоне оказалась очень сильной.

Связь связью, но может ли этот маркер предсказывать новые повреждения мышц задней поверхности бедра? Чувствительность такого диагностического теста составляет всего 53% (10/19), специфичность — 87% (433/497), положительная прогностическая ценность — 14% (10/74), отрицательная прогностическая ценность — 98% (433/442).

Иными словами, если бы этот маркер использовали для прогнозирования травмы, 9 из 19 игроков, повредивших сухожилие, было бы отказано в профилактическом вмешательстве. Поскольку для предотвращения деформации мышц задней поверхности бедра разработаны эффективные, легко выполняемые упражнения без побочных эффектов, в данном случае маркер с такой низкой чувствительностью использовать не стоит.

Поскольку травмы чаще получают те, кто уже был травмирован, кажется разумным, чтобы именно они, а не все спортсмены без разбору, выполняли профилактические упражнения. Однако практика показывает, что даже среди спортсменов без предшествующей травмы профилактика снижает вероятность нового повреждения на 59% (среди имевших травмы — на 86%). Поскольку почти половину травм мышц задней поверхности бедра игроки получают впервые, тренер может предложить профилактическую программу всей команде. Так скрининг и сопутствующие данные позволяют принять обоснованное решение о том, кто должен заниматься профилактикой.

Риск травмы передней крестообразной связки зависит от пола спортсмена, среди женщин она встречается в 2 — 5 раз чаще, чем среди мужчин, в зависимости от возраста и вида спорта. Недаром тест «Шаг вниз и вертикальный прыжок» отрабатывали на женщинах, на них же проверяют эффективность соответствующих профилактических программ. И выполняют упражнения для профилактики травмы передней крестообразной связки преимущественно женские команды. Однако пол в данном случае служит не прогностическим признаком, а скорее фактором, влияющим на распространенность травмы. Среди мужчин травма передней крестообразной связки тоже бывает распространена достаточно, чтобы требовать превентивных мер, например, среди профессиональных футболистов в регионе Персидского залива.

Категориальные факторы могут стать основанием для принятия личного решения: «Я молодая женщина. У меня была одна травма передней крестообразной связки. Наверное, мне следует бросить баскетбол». При этом результаты тестов во внимание не принимают.

Стоит ли проводить плановые медицинские обследования?

Итак, чтобы скрининговый тест мог прогнозировать и предотвращать спортивные травмы, необходимы строгая взаимосвязь между маркером и риском травмы и апробация теста в адекватных условиях. К сожалению, таких исследований сейчас нет. Кроме того, чтобы тест имел прогностическую ценность, требуется доказать, что профилактика в сочетании с тестом выгоднее, чем профилактика сама по себе. Существующие тесты не позволяют четко разделить спортсменов на две группы: с низким и высоким риском получения травмы. Поэтому предсказать травму с достаточной точностью они не в состоянии.

Остаются регулярные медицинские осмотры. Они должны всесторонне оценить здоровье спортсменов, и, как правило, какая-нибудь проблема да находится. Притом регулярное медицинское обследование устанавливает связь между медиками команды и спортсменами, помогает подобрать добавки и лекарства и избежать непреднамеренного употребления допинга, определяет базовые показатели спортсмена, когда он здоров, а при необходимости его подлечат. Тем не менее, тесты они не заменяют, МОК заключил, что регулярное медицинское обследование следует рассматривать как исследовательский проект, а крупномасштабный скрининг, проводимый для оценки риска травмы, все же необходим.

Каковы же выводы?

Чтобы оценить, годен ли скрининговый тест для прогнозирования и предотвращения спортивной травмы, нужно соблюсти три условия: (1) продемонстрировать в проспективном исследовании, что между маркером теста и риском травмы существует сильная связь; (2) убедиться на другой группе испытуемых, что тестовый маркер действительно предсказывает риск травмы; (3) программа по предотвращению травмы, предложенная некоторым спортсменам на основании теста, должна действовать эффективнее, чем та же самая программа, предложенная всем спортсменам без разбора.

На сегодняшний день скринингового теста, удовлетворяющего вышеперечисленным условиям, не существует.