不同类型矫形器对功能性踝关节不稳者动态平衡能力的影响

焦鲁 张秋霞

苏州大学体育学院（江苏苏州215021）

踝关节扭伤是体育锻炼和日常生活中常见的肌肉骨骼损伤。约30%～78%的踝关节首次损伤患者会再次扭伤[1]，如此反复最终形成功能性踝关节不稳（func⁃tional ankle instability，FAI）。功能性踝关节不稳主要有疼痛、肌肉无力以及易反复扭伤等特点[2]。

人体平衡能力是指人体维持自身稳定性的能力，包括维持某种姿势的能力或受外力作用时调控机体保持平衡的能力，是人体重要的生理机能之一，分为静态平衡能力和动态平衡能力。对功能性踝关节不稳者静态平衡能力的研究发现，其双脚站立时与健康人没有明显差异，患侧单脚站立时其静态平衡能力明显弱于健康人[3-5]。对于功能性踝关节不稳者动态平衡能力的研究，张阳等[6]发现其双脚站立时动态平衡能力弱于健康人，单脚站立时患侧肢弱于健侧肢。

踝关节护具对功能性踝关节不稳的预防以及治疗作用备受关注。Hadadi等[7]采用测力台测量功能性踝关节不稳者与健康人压力中心的偏移，评定了佩戴踝关节护具对姿势摆动的影响，结果发现佩戴踝关节护具可以降低功能性踝关节不稳者的姿势摇摆，并且发现其对健康人的静态平衡能力没有影响。在踝关节损伤中，多数的扭伤都发生于运动状态下，所以静态条件下测试踝关节护具对平衡能力的影响无法反映日常生活和体育锻炼的真实情况[8]。综上所述，对于功能性踝关节不稳者佩戴踝关节矫形器后的动态平衡能力的研究非常必要。

Y型平衡测试（Y balance test，YBT）是改良于星型偏移平衡测试（star excursion balance test，SEBT）的一种可靠的平衡能力测试，经常用于评估踝关节扭伤患者的动态姿势控制[9,10]。已有研究证实，下肢动态平衡能力测试对检测与肌肉骨骼损伤（如踝关节不稳）相关的平衡缺陷具有较高的灵敏度[11]。多数研究者采用星型偏移平衡测试来评价不同的治疗方法对增强功能性踝关节不稳者姿势控制能力的有效性[12,13]。有研究表明，佩戴踝关节护具对健康人星型偏移平衡测试的可达距离并没有影响[14]，而是提高了功能性踝关节不稳者在星型偏移平衡测试多个方向的可达距离[15]。目前，尚无研究通过Y型平衡测试评估功能性踝关节不稳者佩戴踝关节矫形器后的动态平衡能力。此外，Y型平衡测试的调查报告重测信度高，组内相关系数范围从0.57～0.82[9]。鉴于上述，本研究探讨佩戴不同的踝关节矫形器（弹性和半刚性）对功能性踝关节不稳者Y型平衡测试时动态平衡能力的影响。

1 实验方法

1.1 实验对象

实验对象为苏州大学体育学院的13名男性学生，年龄23.8±2.4岁，身高179.6±4.2 cm，体重75.6±10.3 kg，均为单侧功能性踝关节不稳者（4名左侧为患侧，9名右侧为患侧）。受试者满足Delahunt等[16]所述原则，同时满足5个条件：（1）踝关节反复扭伤2次以上，踝关节功能活动有失控感；（2）踝关节功能评价问卷（AJFAT）分值≤26分；（3）无下肢手术、骨折等病史；（4）最近1个月内无踝关节扭伤；（5）前抽屉试验、距骨倾斜试验阴性。

1.2 实验器材与测试方法

本研究中，分别使用了美国产某品牌运动护踝（图1）和美国产某品牌稳定性护踝（图2）作为弹性矫形器和半刚性矫形器。弹性矫形器是一个简单的包裹支撑，两个8字形的提升带在中间和侧面支撑踝关节，主要材质为尼龙布和尼龙粘扣，松紧带为特多龙布，增强了舒适性并稳定踝关节。半刚性矫形器包含两侧可抽式支撑条、菱形网布30%、三明治网布30%、PVC皮革10%和尼龙粘扣，配合束带8字缠绕，提高踝关节支撑强度和稳定性。

图1 某品牌运动护踝

图2 某品牌稳定性护踝

Y型平衡测试是下肢平衡功能测试，要求受试者在单脚站立、保持身体平衡的前提下，非支撑腿分别向支撑腿的正前方、后内方向和后外方向尽力伸展，每次伸远后非支撑腿要收回与支撑腿靠拢并再一次伸远（图3）。非支撑腿在3个方向的最大可达距离为主要收集数据，3个方向为支撑中心向周边放射的3条射线，正前方与后外方向和后内方向的射线角度皆为135°，后外方向与后内方向的射线角度为90°。测试肢最远可达距离的平均值与测试肢下肢长的比值作为评价动态平衡能力的指标[17]，下肢长（腿长）为髂前上棘至内踝之间的距离。

受试者在3种护具条件下进行测试：不佩戴矫形器、佩戴弹性矫形器和佩戴半刚性矫形器。为了使受试者穿戴护具更加舒适，每位受试者在测试前穿戴每种护具自由活动5分钟。随后，受试者在Y型平衡测试的每个方向进行5次试验练习。受试者在所有实验条件下的测试均为赤脚穿戴矫形器。

图3 Y型平衡测试方位图

1.3 实验步骤

测试开始时，要求受试者将他们的测试脚（支撑脚）放置在Y型的中心，支撑脚大脚趾踩在射线交叉点上，其非支撑脚的最远端分别沿着3条射线向最远处缓慢伸展并在最远处轻轻触地。支撑脚必须全脚掌着地，足跟不可抬起，支撑腿可以弯曲。同时，受试者双手叉腰，双眼目视前方，上体尽量保持直立。每次触碰之后，非支撑腿缓慢回归起始位置并恢复双足站立。记录者记录每次最远可达距离的数据，单位为cm。在所有条件下，每个方向都记录3次成功数据。如果受试者在测试时失去平衡或改变支撑腿原始位置，则重复试验。受试者每次测试之间休息30秒，组间（更换护具条件）休息5分钟，以降低疲劳效应。为降低顺序对实验的影响，护具条件和测试方向的顺序由受试者随机选取。受试者都没有佩戴踝关节矫形器的经验。

1.4 数据处理

将每个方向所得到的3次成功数据的平均值用于统计分析。检验标准α＝0.05。为确定侧别（患侧与健侧）和护具条件（不佩戴矫形器、佩戴弹性矫形器和佩戴半刚性矫形器）的交互作用，采用2×3双因素重复测量方差分析。P＜0.05表示与无矫形器状态相比差异有统计学意义，P＞0.05表示与无矫形器状态相比差异不具有统计学意义。

2 结果

表1为患侧肢和健侧肢在3种护具条件下正前方、后内方向和后外方向3个方向可达距离标准化后的差异对比。结果显示，患侧肢在佩戴弹性矫形器后在后外方向的可达距离较无矫形器状态增加（P＜0.05），健侧肢在佩戴弹性矫形器后在后外方向的可达距离较无矫形器状态减小（P＜0.05）。在正前和后内两个方向上，患侧肢、健侧肢在3种护具条件下差异均无统计学意义（P＞0.05）。表2为患侧和健侧3个方向标准化距离的方差分析结果：在正前和后外两个方向，存在护具和侧别的交互作用（P＜0.01）。

表1 患侧和健侧在3种护具条件下3个方向的标准化距离（可达距离/腿长，cm）

表2 3个方向标准化距离的方差分析

3 讨论

本研究结果表明，佩戴弹性踝关节矫形器对功能性踝关节不稳者患侧肢在Y型平衡测试的后外方向存在显著影响。功能性踝关节不稳者健侧肢佩戴矫形器不利于Y型平衡测试的表现，且与弹性矫形器相比，半刚性矫形器更不利于健侧肢的动态平衡。

在踝关节外部支撑护具对功能性踝关节不稳者动态平衡能力影响的研究中，本研究的实验结果与Hada⁃di等[15]的部分研究结果一致，均得出佩戴弹性踝关节外部支具可以增强动态平衡能力的结论。不同的是，Ha⁃dadi等分别选取了功能性踝关节不稳者和健康人作为受试者，且测试方法选取了星型偏移平衡测试。其研究证明了佩戴弹性护具和半刚性护具都可以增强功能性踝关节不稳者的动态平衡能力，而且弹性护具比半刚性护具的作用更加明显。这一结论在本研究中未得到证实，可能是由于采用的动态平衡能力测试方法不同，也可能是样本含量不够大所致。Wikstrom等[18]测定了弹性和半刚性的预防性踝关节支具对动态姿势稳定性的影响，并没有得到踝关节外部支具对动态平衡有影响的结论，其推断这种预防性护具不能增强踝关节本体感觉。功能性不稳踝关节的本体感觉降低会导致神经肌肉控制能力产生一定缺陷，而这种缺陷不利于稳定反射，这也是功能性踝关节不稳患者平衡能力降低的原因之一。

踝关节矫形器的作用机制目前较为普遍认可的是提供机械支撑和增强本体感觉两方面，本研究结果对此均有体现。弹性矫形器材质更为柔软，且大部分受试者反映佩戴弹性矫形器更为舒适，其更强的包裹性可以通过刺激踝关节周围的皮肤机械感受器来改善本体感觉投入，这可能是弹性矫形器比半刚性矫形器更能提高稳定性的原因。而且Jerosch等[19]发现，与不佩戴踝关节矫形器相比，佩戴踝关节矫形器产生的误差角度更少，且弹性矫形器的误差小于半刚性矫形器。在另一项调查中，Baier和Hopf[20]发现功能性踝关节不稳的运动员在佩戴踝关节矫形器单腿站立时的平衡能力增强，认为其改善了运动员的本体感觉。上述研究都支持了本研究的结果，但Raymond[21]的荟萃分析发现踝关节外部支撑或者踝关节绑带对复发性踝关节扭伤或功能性踝关节不稳者本体感觉的灵敏度没有影响，并且推断了其他机制，如使用踝关节外部支具或者绑带后做一些功能性动作时减少了机械性不稳或增强了运动信心。

半刚性矫形器在更为复杂的材料构造下，增加了两侧的可抽式支撑条，为稳固踝关节提供了机械支撑，但同时也限制了踝关节的活动范围，增加了机械限制。佩戴半刚性矫形器后抑制了正常的足内翻，在后外方向的测试也受到限制，因此在健侧肢的后外方向表现出不利影响。一些研究人员认为，踝关节支撑所引起的机械限制可能对感觉运动系统的姿势控制能力产生不利影响，导致健康人的平衡能力减退[22]，这种理论与本研究结果相一致，表明健康人和功能性踝关节不稳者的健侧肢不需要额外的支持辅助来保持稳定。在Parsley等[23]的研究中发现，佩戴踝关节外部支撑后，受试者纵跳的高度减小，研究人员认为这些踝部支具和绑带式矫形器使踝关节仅能在一个相对较小的角度内活动，从而导致肌肉不能处于更好的发力状态。这一结论也可支持Hadadi等[7]实验中发现的负效应现象，即健康受试者的姿势摇摆从无护具状态到弹性矫形器再到半刚性矫形器逐渐增加。Broglio等[24]发现健康人的姿势控制能力降低，也可以用踝关节活动范围较小来解释。

功能性踝关节不稳者的健侧肢在佩戴矫形器后动态平衡能力受到不利影响，在佩戴半刚性矫形器的后外方向影响更显著。这一结论与Hadadi等[15]的另一条结论不尽相同，他们认为护具干预对健康人在星型平衡测试时的可达距离没有影响。Hardy等[14]的研究结果也支持了Hadadi M等人的结论，他们证明预防性踝关节支具对健康受试者的动态平衡能力没有影响。但也有研究发现，与佩戴弹性矫形器和不佩戴矫形器相比，佩戴半刚性矫形器可以增强健康人的姿势稳定性[25]。造成结论大相径庭的原因是多方面的，如实验方案的差异、受试者选取、实验设备的不同都有可能产生不一致的结果，本研究中受试者皆为单侧功能性踝关节不稳患者，存在健侧肢受到本体感觉的代偿作用而导致其平衡能力增强的可能。对于这一问题还需后续的进一步研究。

在本研究的实验结果中，矫形器对患侧的积极作用和对健侧的消极影响都表现在Y型平衡测试的后外方向，这可能与踝关节的解剖学结构有关。踝关节的距骨滑车关节面前宽后窄，当处于跖屈状态时，窄的部分进入了关节窝，足可做内收和外展动作。在进行Y型平衡测试正前和后内方向的测试时，膝关节屈曲角度较小，踝关节的背屈随之增加，此时足踝的关节活动度减小，处于较稳定状态；而在进行后外方向的测试时，膝关节屈曲角度相对较大，踝关节的背屈则相对减小，跖屈相对增大，足踝关节活动度增加，稳定性降低。而且踝关节的关节窝内侧高外侧低，当足踝处于跖屈内翻状态时，踝关节的稳定性最低，此时最易发生扭伤。

本研究存在一些局限，只是调查了佩戴不同类型的踝关节矫形器对功能性踝关节不稳者动态平衡能力的即时影响，并没有涉及健康人以及长期影响，未来的研究将会逐步解决这些问题。

4 结论

佩戴弹性踝关节矫形器提高了功能性踝关节不稳者患侧肢在Y型平衡测试后外方向上的可达距离，有利于提高其动态平衡能力。佩戴半刚性踝关节矫形器不影响功能性踝关节不稳者的测试表现，对其动态平衡能力无影响。功能性踝关节不稳者健侧肢佩戴矫形器会降低其动态平衡能力，且与弹性矫形器相比，佩戴半刚性矫形器更不利于健侧肢的动态平衡。