平衡训练对慢性踝关节不稳疗效的研究进展

于越，刘冬森，阮槟，高颀

北京体育大学运动医学与康复学院，北京市 100084

1 方法

1.1 数据来源

本研究选用PubMed和Web of Science数据库，对平衡和慢性踝关节不稳(chronic ankle instability,CAI)为主题的文献进行检索。以(balance training OR wobble board)AND(chronic ankle instability OR mechanical ankle instability OR functional ankle instability OR recurrent sprain)为检索词进行检索，文献类型选取随机对照试验(random control trail,RCT)，时间范围2000年1月至2019年4月。

1.2 纳入标准

①被试人群为CAI、功能性踝关节不稳、机械性踝关节不稳或反复扭伤人群；②进行的训练干预必须为平衡训练，包括单腿站立平衡(Single Leg Stance,SLS)训练，Wobble Board 及其他不稳面平衡训练，渐进性跳跃稳定平衡(Progressive Hop-to-Stabilization Balance,PHSB)训练及其他结合仪器反馈进行平衡训练等；③治疗结果以治疗前后或治疗后与对照组相比在CAI 相关的临床测试(包括静态平衡、动态平衡、关节活动度、肌肉力量等)或患者自评功能问卷方面的差异进行表述；④RCT，对照组为无干预或其他干预方式。

1.3 排除标准

①干预组不是平衡训练或不是单独的平衡训练(如结合力量或震动训练)；②被试为健康人群或急性踝关节扭伤人群；③综述性文献、案例报告和队列研究；④平衡训练方法描述不清晰；⑤治疗结果评估与CAI损伤特点无关。

2 结果

检索到289 篇文献，根据纳入和排除标准，并通过阅读文献，最终入选25 篇。其中2018 年发表的文章 有6 篇[1-6]；2016 年5 篇[7-11]；2015 年3 篇[12-14]；2014年2 篇[15-16]；2013 年2 篇[17-18]；2012 年2 篇[19-20]；2011年1篇[21]；2000年至2009年共4篇[22-25]。见图1。

图1 文献搜索

2.1 平衡训练方法

25 篇文献中平衡训练方法主要包括4 类，即单腿站立平衡训练、不稳面平衡训练、PHSB 训练及其他平衡训练。其中2篇文献应用SLS训练[1,17]；10篇文献应用不稳面平衡训练[2,4-5,7-8,12-14,18,25]；9篇文献应用PHSB训练[1,3-4,10,16,19-20,22-23]；5 篇文献应用不同的平衡训练方法，包括应用Biodex 平衡稳定系统(Balance Stability System,BSS)进行平衡训练[9]、应用压力传感系统进行平衡训练[11,16]及SLS结合不稳面平衡训练[2,16]。

2.1.1 SLS训练

SLS 训练是被试在SLS 且以地面为支撑面的前提下，通过增加非支撑腿或上肢动作及睁闭眼情况来提高难度的平衡训练方法。2 篇文献应用的SLS 训练方法各不相同。Anguish等[1]采用的是Hale等[26]在复合型干预方法中给出的平衡训练建议，包括单腿站立、单腿站立上肢接抛球、单腿站立非支撑腿四个方向抗阻运动及单腿站立对侧腿四个方向下台阶训练。Asimenia等[17]则利用单腿站立、单腿站立同时屈伸支撑腿膝关节、单腿站立同时非支撑腿前后摆动、单腿站立接抛球和单腿站立背后接球训练。

2.1.2 不稳面平衡训练

不稳面平衡训练是通过增加支撑面的不稳定性将SLS 训练的难度进行进一步提升。其中最常用的一种不稳面为Wobble Board，是由美国生产的一款版面直径为30 英寸(1 英寸=2.54 cm)且不稳定的平衡训练板。除了Wobble Board 以外，还有许多用于改变支撑面稳定性的器械，包括Bosu 球、exercise mats、Dynair、Minitramp、Foam Roller 和Airex 平衡垫等。Clark 等[24]和Sefton 等[21]的训练方法与1996 年Wester等[27]发表的Wobble Board 训练方法相类似，包括在平衡板上进行双腿站立前后向移动板、侧向移动板和宽支撑面圆形循环移动板训练。Wright 等[7-8]与Linens[12]等采用相同的训练方法，利用Wobble Board 让被试进行单腿站立顺时针和逆时针转动平衡板的训练，每组训练40 s，其中每10 秒换一个方向，组间休息1 min，进行5 组训练，具体方法见表1。De Ridder 等[14]、Cloak 等[18]和Kidgell 等[25]利用Wobble Board 或Airex 平衡垫进行多种不同难度的平衡动作(单腿站立、双腿交叉摆动、单腿下蹲、足尖站立、跳上训练、双腿站立及跳下训练)进阶训练。Rafael等[5]利用Bosu 球进行一组动作训练，包括单腿站立、双腿交叉身体摆动、跑者姿势和墙壁接抛排球训练，每个动作训练45 s，间歇45 s，共3 组。Cruz-Diaz 等[13]则应用5 种不同的不 稳 面(exercise mats、Dynair、Bosu、Minitramp、Foam Roller)进行单腿、双腿站立并结合接抛球训练。

2.1.3 PHSB训练

PHSB 训练是通过在可预期或不可预期的跳跃方向改变、起跳落地平面及动态触够任务中强调动态稳定的平衡训练方法。McKeon 等[22]在2008 年首次提出标准化PHSB 训练方法，并证明其对改善CAI 患者动静态平衡及患者自评功能情况的有效性。该训练方法主要由5 个训练内容、4 种训练类型组成，包括单腿跳跃稳定(Single-Limb Hops to Stabilization)、单腿跳跃稳定及触够(Hops to Stabilization and Reach)、非预测性跳跃稳定(Unanticipated Hop to Stabilization)和单腿站立平衡活动(Single-Limb Stance Activities)，具体训练方法见表1。自2008 年后，大量文献应用McKeon 提出的PHSB 训练方法对CAI 患者进行平衡训练。由于标准化的训练建议，各研究间训练方案差异不大，多数研究[10,16,19,22-23,20]采用每次20 min、每周3 次、训练4 周的方法；Anguish 等[1]将一次训练延长至30 min；Hall等[3-4]则将训练周期延长至6周。

2.1.4 其他平衡训练

Jain 等[9]应用Biodex 平衡稳定系统，利用支撑面的稳定等级及仪器屏幕视觉反馈，在被试单腿支撑训练的情况下，改善在前后向和左右向的静态平衡及水平面360°矢状面20°的踝关节动态平衡控制能力。Nam 等[6,11]应用Bal Pro 压力传感系统，通过屏幕上表示被试重心状态的手型标志反馈来指导其调整双腿站立姿势及重心转移，以完成触够水果的趣味性游戏任务进行训练。Youssef 等[2]和Hale 等[16]则是将包括单腿站立稳定及不稳面平衡训练结合使用，以达到更好的平衡训练效果。

表1 Wobble Board和PHSB具体训练方法

续表

2.2 平衡训练时间及频率

SLS 干预疗程主要为4 周[1]至6 周[17]，每次20～30 min，每周2～3 次；不稳面训练主要为4 周[2,4,7-8,12]、6周[5,13,18,25]和8 周[14]，每次5～30 min，每周2～3 次；PHSB 训练主要进行4 周[1,10,16,19-20,22-23]至6 周[3-4]，每次20～30 min，每周3次。见表2。

2.3 干预效果-临床测试指标

2.3.1 静态平衡

2.3.1.1 压力中心变化(center of pressure,COP)

COP 测试系统可用于实时监测足底压力及空间分布情况，以判断被试在任务动作中的姿势控制策略[16]。CAI 患者与健康人相比，在睁眼、闭眼和单腿站立时COP 更偏向于前外侧[28]。4 周PHSB 平衡干预可以显著降低CAI 患者闭眼内外向的COP 的移动速度[22]；同时睁闭眼状态下，COP 从前外侧更多移向后内侧[16]。与PHSB 训练相比，Wobble Board 训练在改善COP变化上效果不明显[18]。

2.3.1.2 触及边界时间(time-to-boundary,TTB)

TTB是测试被试单足支撑时，其COP匀速直线移动到以支撑足组成的长方形边界所用时长，主要用触及边界最小时间进行评估，该值越小则表明当COP超出支撑面时，感觉运动系统可用于纠正姿势以维持单腿平衡的时间越短[29]。CAI 患者与健康人相比，TTB最小时间降低[30]。4周PHSB平衡训练可以增加CAI患者闭眼状态下前后向及左右向触及边界的最小时间[10,22]。

2.3.1.3 足抬离次数(foot lift test,FLT)

通过记录被试单腿闭眼站立在稳定平面时，支撑足抬起的次数及维持平衡情况，以对静态平衡能力进行评估[31]。CAI 患者存在更多采用髋策略取代踝策略来维持平衡，这与其在损伤后适应性“锁住”踝关节有关，而足部抬离次数的降低意味着平衡策略选择的改变及足部更好的激活，进而在足底控制改善的情况下增加踝关节的可控活动范围[31]。4 周Wobble Board训练可以有效减少足抬离次数[7,12]。

2.3.1.4 平衡错误分值系统(Balance Error Scoring System,BESS)

BESS 是通过记录闭眼在3 种不同姿势下(双腿站立、单腿站立及一脚足跟串联另一脚足尖)于稳定平面和不稳面(Airex平衡垫)上发生包括手抬离髂嵴等错误的次数[32]。6 周的PHSB 训练可以有效降低错误次数，而Wobble Board训练则无明显效果[16]。

表2 平衡训练方法及时间

2.3.2 动态平衡

2.3.2.1 星形偏移平衡测试(Star Excursion Balance Test,SEBT)

SEBT 通过测量单腿支撑状态下对侧腿在8 个方向的触够距离与腿长进行标准化处理，以评估被试的动态平衡能力，其中三个方向(前侧、后内和后外侧)能够较好地判断下肢损伤及CAI 患者[33]，因此多数研究仅采用简化版三个方向上的测试。4 周PHSB 训练[1,3,10,20,22]及不稳面训练[2,5,7,10,12-13,18]均可有效改善SEBT指标，表明两种平衡训练对CAI 患者动态平衡能力的提高作用。

2.3.2.2 跳跃测试

因为体育活动是发生踝关节损伤风险较高的活动[34]，所以临床上用易于操作的动态功能性测试(主要包括侧向跳及“8”字跳测试)来评估康复效果是非常理想的指标[12]。侧向跳跃测试是记录被试单侧裸脚在间距为30 cm 宽的标记线外来回跳跃10 次的时间来评估动态功能能力的方法[35]。“8”字跳是记录被试单侧裸脚绕着两个相距5 m的标志桶进行两次“8”字环绕式 跳跃所用的时间[35]。4 周Wobble Board[7,12]及6 周PHSB训练[3]均可以显著减少跳跃用时。

2.3.3 踝关节自评功能问卷

自评功能问卷可以通过患者自身感受来评估治疗方法在改善感觉不稳、踝关节功能和生活质量方面的效果[36]。Arnold 等[37]报道CAI 患者由于功能受限引起健康相关生活质量得分的降低，同时由于恐惧发生再次损伤而避免体育活动[38]。通过自评功能问卷的评估可以直接让患者意识到自己足踝及下肢功能的改善，从而消除心理因素的影响。

2.3.3.1 踝关节功能能力测量(Foot and Ankle Ability Measure,FAAM)

FAAM 是由21 个日常生活(FAAM-ADL)和8 个运动(FAAM-Sport)相关问题组成的量表，每个问题有5个分值，0 分代表不能做到，4 分代表完全没有困难[39]。两个问卷的重测信度都非常好，能够有效评估运动功能，问卷分值越高代表功能越好[40]。4 周的Wobble Board[7]和PHSB 训练[1,3,19-20]均可有效提高FAAM-ADL及FAAM-Sport得分。

2.3.3.2 足踝残疾指数(Foot and Ankle Disability Index,FADI)及FADI-Sport

FADI 是评估与足踝功能相关的日常生活情况，FADI-Sport 则更注重运动任务表现。FADI 有26 项，FADI-Sport有8 项，每项评分有5 个分值，0 分代表不能做到，4 分代表完全没有困难。两个问卷对于区分CAI 及健康人群有较好的敏感性，同时是评估康复疗效的良好指标[41]。4 周PHSB[22]及8 周视频录像指导下的家庭不稳面平衡训练[14]可以有效提高FADI和FADISport得分。

2.3.3.3 坎伯兰踝关节不稳工具(Cumberland Ankle Instability Tool,CAIT)

CAIT 能够有效区别CAI 患者与健康人群，同时可以评估CAI 患者踝关节功能性不稳的严重程度[22]。该问卷总分30分，可以有效确定CAI患者的踝关节稳定性缺失情况[42]。4 周[13]和6 周[8]不稳面训练可平均改善CAIT问卷16.7%和26.9%，均超过临床可探测最小差异；随着训练时间的延长，可获得更大的患者自评功能效益。

2.3.4 生活质量及社会参与程度问卷

在平衡训练对CAI 患者干预效果评估上，Hall等[4]和Wright 等[8]分别应用身体活动障碍量表(Disablement in the Physically Active Scale,DPA)、恐惧回避信念问卷(Fear-Avoidance Beliefs Questionnaire,FABQ)、整体功能问卷(Global Rating of Function,GRF)和健康调查简表(Short Form-36,SF-36)进行评定。

DPA由16项组成，用于评估体力活跃人群参与体育活动的障碍情况，分值越高功能障碍程度越大[4]。FABQ 由16 个问题组成，用于评估损伤后由于恐惧避免运动程度[44]，分值越高恐惧心理越严重[45]。GRF 只有一个简单的问题，即在一个0～100 分的量表上评估患者使用该侧踝关节比率情况，其中0 表示完全不用(该侧足不能负重)，100 表示可以正常利用(完全无限制)[8]。GRF 与FAAM 有极强的相关性[45]，由于其快速简单的评分机制可以更好应用于临床。SF-36 虽然不是应用于局部或特定疾病，但对评估CAI患者与健康相关的生活质量有较好的信度[8]。

Hall 等[4]发现6 周PHSB 训练后，DPA 和FABQ 评分均显著降低，说明PHSB 训练可以有效改善CAI 患者的体育活动参与障碍及与恐惧再次损伤相关的负面心理。Wright等[8]发现，4周的Wobble Board训练在改善GRF 问卷分值上效应量较高，在改善SF-36 问卷分值上效应量稍小；虽然GRF在干预后改善明显，但由于患者对自己的足踝进行直接自我评价时的心理因素及情绪影响，并不推荐临床独立使用该问卷来评估疗效。

3 讨论

3.1 CAI发展

1965 年Freeman[46]首次对有踝关节损伤史的患者进行临床指标测量，发现踝关节韧带扭伤后会长时间遗留单腿平衡能力不足的问题。Freeman[46]认为这是由于踝关节损伤后神经信号传导改变所致，并将这类患者定义为功能性踝关节不稳。此后，相关研究逐渐增加，但对CAI 的认识停留在功能性不稳及感觉运动控制缺失方面，关于CAI 患者间是否存在损伤差异，该人群感觉不稳及功能表现下降的内在原因尚未明确。

2002 年Hertel[47]发表一篇CAI 分型的研究，极大地推进了CAI 领域的发展。Hertel 发现CAI 患者的损伤因素并不单一，主要分为两种类型，除了Freeman提出的功能性踝关节不稳外，还包括机械性踝关节不稳。其中导致机械性踝关节不稳的原因有关节病理性松弛、关节动力学损害、滑膜炎及关节退行性改变；而导致功能性踝关节不稳的原因包括本体感觉缺失、神经肌肉控制不足、力量缺失及姿势控制能力不足，提出同时伴有功能性踝关节不稳和机械性踝关节不稳的人会发生踝关节再次及反复扭伤的观点[47]。该分型为CAI 患者的研究及临床治疗提供了更为全面的理论依据[48]。在Hertel 分型的指导下，CAI 领域的研究开始了对CAI 损伤特点及内在原因的探索，多数研究一致表明，急性踝关节扭伤在组织愈合后，仍存在多种可能导致CAI 的潜在因素(机械性、神经肌肉控制、功能性/感觉方面的缺失)。

随着研究数量的剧增，越来越多的证据支持CAI患者存在不同亚组，其中Hiller 等[49]指出，Hertel 的CAI 分型并没有将所有CAI 患者涵盖在内，因此于2011 年在原有分型的基础上更新了缺失的亚组。Hiller 等发现临床上并非所有同时伴有机械性不稳及功能性不稳的人都会发生反复扭伤，且存在踝关节只发生反复扭伤的患者，因此将反复扭伤也作为一个独立因素加入到CAI 的分型中，进而形成包括机械性不稳、感觉不稳、反复扭伤、机械性不稳伴感觉不稳、机械性不稳伴反复扭伤、感觉不稳伴反复扭伤及机械性不稳伴感觉不稳伴反复扭伤的7个亚组[49]。Hiller改良的分型提出后，在以往对CAI 患者重点关注感觉不稳这一主要症状特点的基础上，强调干预及预防反复扭伤对该人群的临床治疗意义。再次和反复扭伤经常发生于日常生活及体育活动中，因此后续研究在评估CAI患者治疗效果中逐渐增加了除损伤特点外更多功能性的指标，以评价治疗方法的长期干预效果。2012 年，Donovan 等[50]发表以关节活动度、肌肉力量、平衡能力和功能能力作为4 个平行治疗因素的CAI 临床治疗指南，并提出4 周的针对性治疗即可改善CAI 患者的临床测试指标。虽然这一指南简化了临床治疗过程，但由于CAI患者通常伴发多方面功能缺失，在治疗时间的利用效率上指导意义有限，同时由于该指南缺乏对患者自评功能指标的评估，多种干预方法平行治疗的患者自评效益仍不明确。

随着CAI 亚组分型、损伤特点及原因的发展，CAI 相关研究进一步增加。2014 年国际足踝联盟(International Ankle Consortium)为了规范CAI 领域的研究，发表了CAI患者随机对照试验的入选标准，在该标准中除了对机械性不稳及感觉不稳的筛选测试外，还加入了患者自述的反复扭伤次数及患者自评踝关节功能的问卷标准，使CAI 患者的筛选更加全面统一。此后，越来越多的研究者不仅局限于对CAI 的功能缺失进行研究，同时加入了对踝关节初次及以往扭伤时间、次数的探索，及以患者为中心的自评踝关节功能评估。2015 年，Houston 等[51]发现CAI 患者与健康人相比存在生活质量和体育活动参与程度的降低，完善了对CAI特征认识的不足，建立了以损伤特点、功能缺失及参与受限的整体化评估模式。近几年的研究中，患者自评功能问卷、生活质量问卷及恐惧回避问卷也逐渐成为研究及临床评估体系的一部分。

2016 年至2018 年以来，研究重点更多集中于对预测反复扭伤因素和预测临床治疗方法有效因素的探讨。多篇文献已经明确以往扭伤次数、年龄和性别的预测价值[52-54]，同时指出结合平衡、力量、关节活动度和自评功能问卷指标后预测能力的增加。Wikstrom等[55]在手法干预对CAI 患者自评功能有效的预测因素研究显示，不同扭伤次数、FAAM-Sport 问卷得分、单腿平衡能力和负重位踝关节背屈角度的个体，针对性应用Maitland Ⅲ级踝关节松动术、被动软组织放松及小腿肌肉牵拉，将有高达98%及以上的成功治疗率。根据患者个体因素及损伤情况进行选择性治疗，可以在时间、经济和人力成本最低的情况下达到最佳的治疗效果。

3.2 平衡训练对CAI患者治疗效果评估指标的变化

2014 年以前，在以Freeman、Hertel 和Hiller 等对CAI 患者感觉运动能力缺失理论及亚组分型的指导下，平衡训练效果的评估指标主要集中于静态站立的重心变化及对侧腿的动态触及范围上，这些指标可以很好评价患者在维持患侧足稳定的状态下静动态姿势及平衡的调控能力。此外，也有研究者将患者足踝功能自评问卷应用于评估体系中，但并不普及。2014年，依据国际足踝联盟给出的CAI筛选标准，患者自评踝关节ADL 及运动功能问卷开始广泛应用，同时由于平衡训练效果的研究逐渐向运动员及体力活动活跃群体侧重，动态平衡测试中增加了对下肢协调、速度和平衡等能力要求更多、更接近临床不稳及发生扭伤情况下的功能性跳跃测试，静态平衡中也增加了评估平衡破坏时的姿势调整策略测试等。这是将平衡训练效果从单一的损伤层面发展到患者功能层面的一大进步，完善了现有的评估体系。2015 年Houston 等[51]发现CAI 患者存在体育活动参与程度降低，强调以患者整体为中心的重要性，因此更多的研究者将患者生活质量问卷及运动恐惧回避问卷等加入到评估体系中。自此，形成了以包括单腿站立重心变化及平衡策略的静态平衡、包含单腿站立对侧腿活动能力及功能性跳跃的动态平衡、患者自评的踝关节功能问卷及患者整体生活质量和运动恐惧问卷在内的评估模式，完成了平衡训练对患者损伤情况、功能能力及参与能力影响的整体化全面的评价体系。

3.3 平衡训练发展

近20 年，最常见的CAI 平衡训练方法主要包括PHSB 训练和不稳面平衡训练。其中，2008 年McKeon 等[22]首次发表了PHSB 训练方法并将其标准化后，使用该方法进行平衡训练的各研究内容差异不大，且得出了较为统一的结论，表明4 周PHSB 训练可以有效改善CAI患者在静态平衡、动态平衡、患者自评踝关节功能及运动恐惧心理方面的不足。相比PHSB 训练，不稳面平衡训练的研究则出现更早，训练方法更多且训练时长差异较大。自2005年以来，多种不稳面平衡训练方法的差异主要是不稳定平面的选择上，包括与足部接触面稳定的Wobble Board[2,4,7-8,12]及不稳定的Bosu球、Airex垫及exercise mats等[5,13-14,18,25]。其中，Wobble Board 由于中间突出使得平稳的脚踏面与地面产生一定活动范围，其训练通常是通过控制支撑侧踝关节在平衡板上进行顺时针及逆时针交替的最大范围活动训练为主，而其他不稳面由于与地面之间无距离且脚踏面不稳，因此多数研究采用单腿平衡站立、单腿下蹲、足尖站立及跳跃训练等方法为主。两者比较而言，从训练方法上来看，Wobble Board 训练更注重于身体直立状态下对损伤侧踝关节正常生理活动角度的恢复及以踝关节为主导进行身体姿势的控制训练，通过强调足踝关节运动觉、位置觉、周围肌群肌梭及腱器官等深感觉的刺激来改善感觉运动系统功能；而以Airex 垫和Bosu 球为代表的其他不稳面，由于其脚踏部位是不稳定的，因此对足底部的皮肤触觉及足趾肌肉的刺激更大，同时结合单腿站立稳定训练，利用上身活动引起的重心转移干扰来训练足踝部保持稳定的能力。从训练时间上看，Wobble Board 训练多数进行4 周，每次训练约10 min；而其他不稳面训练的时间主要集中于6 周，且每次需要训练至少20 min，在时间利用率上，Wobble Board 训练效益更大。另一方面，由于Wobble Board 训练方法相对统一，多篇文献也一致证明4周训练在CAI患者静态平衡、动态平衡、患者自评踝关节功能及整体生活质量上的显著作用；而其他不稳面由于训练方法差异较大且缺少患者自评功能指标的研究，其在CAI 的治疗效果上仍存在疑问。与PHSB 训练相比，Wobble Board 训练具有设施简单、训练时间短及训练中损伤风险低的优势，因此功能障碍更严重、平衡能力差及治疗时间有限的人群更为受益；而PHSB 训练由于难度等级较多、结合功能性跳跃动作且被试以运动员及体力活跃人群为主，可能对于改善运动相关参与受限方面具有更好的效果。

由于CAI 损伤特点较多，人群范围较广且症状与运动密切相关，未来的研究可以针对体力活动活跃人群进一步对比PHSB 训练和Wobble Board 训练的治疗效果。也有文献进行平衡训练与力量训练的效果对比，但存在指标不全面的问题，因此后续研究可以在静动态平衡、功能能力、自评踝关节功能和自评整体功能的整体化评估体系下进一步进行对比研究。此外，由于现有文献已经有力证明了平衡训练在改善CAI 患者功能缺失上的效果，接下来的研究可以着重于探索平衡训练对预防反复扭伤方面的作用及找到平衡训练最佳受益的CAI 个体特征，以将训练效果最优化。

随着对CAI 分型和损伤特点的认知发展，现阶段已形成以平衡、功能能力、踝关节功能自评和患者生活质量自评指标为一体的平衡治疗效果评价体系。同时，4 周的平衡训练即可有效改善CAI 损伤、功能及参与的多方面不足。在临床治疗中，治疗人员可以依据患者个体情况针对性选择具体的平衡训练方法，以达到治疗效果最优化。