慢性踝关节不稳的研究

郝勃然

（大连医科大学研究生院，辽宁 大连 116000）

踝关节（ankle）是运动损伤中受伤最多的部位，占所有运动损伤的10%～30%，在普通人口中，每1000 人中就有2～7 人受到影响[1]，在军人和运动员中踝关节损伤比例则更高。踝关节扭伤作为一种常见疾病，并未给予相应重视，其通常被认为是一种轻微的损伤，并且通过简单治疗就能恢复。在日常生活中有约80%的急性扭伤患者通过保守治疗获得痊愈[2]，但仍有不到20%的患者会发展成慢性踝关节不稳（chronic ankle instability，CAI）。CAI 常继发踝关节骨性关节炎[3]，主要表现为踝关节反复肿痛、活动受限及“打软感”，严重者甚至造成关节僵硬及畸形，对患者生活造成严重影响。在实际临床工作中对CAI 的有效诊疗率依旧较低，对其发病机制仍存在争议，并且没有任何单一的诊断工具可以明确诊断。因此充分了解CAI 的发病机制和诊断方法对疾病的治疗及预后至关重要。

1 慢性踝关节不稳的分类

CAI 通常被分为功能性踝关节不稳（functional ankle instability，FAI）和机械性踝关节不稳（mechanical ankle instability，MAI），前者又被称为感知性不稳，在慢性踝关节不稳重中FAI 占有约35%；后者则指由于关节软骨、韧带、关节囊和周围组织损伤而导致的解剖结构不稳[4]。在医学领域中，功能性踝关节不稳指在踝关节活动时，患者失去对踝关节良好的控制力以应对急性创伤的发生，但相较于机械性踝关节不稳，其活动幅度仍处于正常范围内，主要表现为踝关节反复扭伤、不稳及失控感，关节活动度是否在正常范围内也是FAI 和MAI 的主要区别之一。

2 慢性踝关节不稳的发病机制

机械性踝关节不稳（MAI）的发病机制为以距腓前韧带及跟腓韧带病理性松弛为主的踝关节外侧韧带的松弛；下胫腓关节、胫距关节及距下关节的复杂动力学异常；由关节退行性变和滑囊炎等引发的踝关节撞击。而目前对FAI 的发病机制依然不甚明确，随着研究的不断深入，对以下机制仍存在争议：踝关节负荷加重、腓侧神经肌肉控制减退、本体感觉缺失、肌力不足、姿势控制等[5-7]。

2.1 踝关节负荷加重及腓侧神经肌肉控制减退 踝关节损伤作为最常见的运动损伤之一，其最多见的损伤部位就是踝关节于极度内翻位时造成的踝关节外侧韧带的损伤。就此Kavanagh JJ 等[8]、Flevas DA等[9]学者针对腓侧肌群对踝关节扭伤的保护机制进行了研究，通过对比测算FAI 患者与无踝关节损伤患者，踝关节突然内翻状态下腓侧肌群的肌电延迟（electromechanical delay，EMD）进行评价。通过踝关节内翻扰动实验，患者踝关节保持中性0°位站立时，一侧脚下的平板突然向外偏斜，使该侧踝关节在仅负担本体体重的情况下被动内翻，同时通过肌电仪记录腓侧肌肉反应时间。EMD 实际上即代表肌肉对损伤机制提供保护性反应所需的时间，是衡量肌肉对踝关节进行有效保护的重要指标。FAI 患者踝关节腓骨肌肌电延迟时间增长有可能由肌肉纤维的弹性性能、神经传导速度降低、局部本体感觉损伤等原因造成。但仍有部分研究者提出与之相反的研究结论，慢性踝关节不稳者患侧踝关节腓骨肌的延迟反应时间与正常人并无差异，矛盾的研究结果可能与不同实验中CAI 患者的筛选标准，踝关节扰动的频率、方向和角度，或者肌肉疲劳程度不同等原因造成的[10，11]。Simsek S 等[12]、De Ridder R 等[13]又通过测算地面反作用力（GRF）来反映踝关节落地缓冲过程中的受力情况，发现FAI 组在落地后各方向的GRF峰值及峰值出现时间皆早于对照组，与对照组相比，FAI 患者GRF 峰值出现时间提早约13 ms。这提示FAI 患者在落地早期的踝关节缓冲效率更低和缓冲时间更少，因为肌肉骨骼系统的单突触反射直至约40 ms 时才启动，所以踝关节周围韧带势必要承担更大的冲击力，且踝关节腓侧神经肌肉调控能力的减弱也提高了损伤风险[14]，使之更容易受伤。尤其是在踝关节触地瞬间，FAI 患者外侧负重约15%，大于正常人负担重量，这可能就是踝关节触地前的反射机制障碍导致踝关节落地时踝外侧韧带负担加重，增加了反复扭伤的可能。综合以上研究，当踝关节突然内翻，人体重心偏移至支撑腿外时即造成踝关节外侧副韧带的损伤，其中损伤最多导致距腓前韧带的损伤，所以认为踝关节负荷加重及腓侧神经肌肉控制减退有可能是慢性踝关节不稳的成因之一。

2.2 本体感觉减弱 本体感觉是运动器官，如肌、腱、关节等于运动及静止时产生的感觉，本体感觉主要有，第一级：肌肉、关节韧带的运动觉、负重觉、位置觉；第二级：中枢神经介导的平衡觉及运动协调觉；第三级：脑皮层产生的综合运动觉，因此本体感觉的减弱就会导致运动能力的下降。运动觉是人体感知肢体被动运动的能力，而针对运动觉的研究多采用测量被动运动的检测阈值（TTDPM）来评估的，Lentell GB 等[15]通过对42 例受试者的两个踝关节进行随机评估，测算不同角度内翻被动运动感觉，分析发现，与未受累的踝关节相比，受累踝关节的被动运动感觉明显下降。Alawna M 等[16]也同样研究复发性踝关节内翻扭伤患者的本体感觉是否受损，以及利用胶带固定踝关节是否可增强本体感受能力，然而发现在踝关节运动感知能力上，扭伤的受试者和健康对照组之间并没有显著差异。位置觉指受检者闭眼时，说出其肢体被摆放位置、姿势并用对侧肢体进行相应模仿。Hubbard TJ 等[17]通过对比36 例CAI 患者及25 例无踝关节障碍的受试者，在主动运动范围辨别仪（AMEDA）上重复多次测试的灵敏度分数，发现CAI 患者的主动位置觉减弱。Yokoyama S 等[18]针对17 例CAI 患者和17 例无踝关节障碍的受试者，进行了病例对照研究，分别测量了受试者于被动跖屈-10°～30°并伴有20°内翻跖屈时的位置觉，结果表明CAI 患者跖屈及内翻跖屈状态下的踝关节被动位置觉准确度明显低于踝关节正常者，并认为这种情况可能由踝关节腓骨肌张力减弱、距跟关节运动力学失调及传入神经纤维损伤等造成。运动力觉指人体对某一肌肉力量的调剂能力，Sousa ASP 等[19]发现CAI 损伤了位于患者肌肉肌腱中的，感受肢体运动速度及屈伸感的肌梭神经元及感知、调节肢体负重变化的高尔基小体。当踝关节感受器传入减少，便将会导致γ 运动神经元激活减少、肌梭敏感性降低，使功能性踝关节不稳患者，患侧踝关节外翻运动力觉同健侧相比有所降低。以上研究表明，本体感觉的下降可能是反复致使踝关节扭伤的原因之一。

2.3 踝关节肌肉力量及肌肉平衡受损 相关研究表明[20]，慢性踝关节不稳患者踝关节内翻、外翻及跖屈背屈肌力皆有减弱，无论是相关肌肉力量的减弱还是相关肌群协同收缩失衡，都有可能造成踝关节活动不稳。Arnold BL 等[21]针对相关文献中呈现的相互冲突的结论进行分析发现，在FAI 患者中踝关节外翻肌群的向心、离心肌力都有不同程度的缺陷。Willems TM 等[22]研究发现，踝关节内翻肌力减弱的成因与受试者过往扭伤导致的肌肉自反抑制相关，应用等速肌力测定，在角速度是30°/s 和120°/s 时测算CAI 患者内、外翻肌群的离心收缩和向心收缩的峰力矩，结果表明，两种情况下踝关节外翻肌群的肌力皆有减弱。针对此问题，Fox J 等[23]同样发现踝关节周围肌肉力量不足是FAI 的重要原因，并且可以作为踝关节损伤程度评定的重要指标之一，同时与踝关节相邻的膝、髋关节周围肌肉力量的加强也是影响踝关节运动控制能力的重要因素之一[24]。可见良好的核心稳定性可以有效的对踝关节急性损伤进行缓冲，通过患侧踝关节跖屈、背屈肌群力量及协同训练来增强踝关节的运动控制能力达到改善症状的目的应作为接下来临床康复的重点。

2.4 姿势控制异常 姿势控制指的是保持身体空间位置的稳定能力及方向能力，这个能力体现了骨骼肌肉和神经系统之间复杂的相互协同，也被称为“姿势控制系统”。姿势控制必然要依托，运动过程中神经肌肉组织的协同，感知过程中对视觉、前庭、本体感觉系统的整合，及对活动的预期及适应能力[25]。针对姿势控制的研究方法主要有星偏移平衡测试（star excursion balance test，SEBT）、单腿站立平衡试验、起跳落地活动稳定时间（time to stabillation，TTS）等。Olmsted LC 等[26]使用星偏移平衡测试对20 例长期的踝关节不稳定者和20 例未受伤者进行了对照实验，实验表明CAI 患者伸出的足偏离中心的最远距离及踝关节背屈角度明显小于对照组，踝关节背屈角度的受限可能对动态平衡能力有所影响。Pope M 等[27]分别在受试者睁眼和闭眼条件下，使用测力台等仪器测量两组受试者单腿静止站立时压力中心的轨迹长度和速度，以达到对姿势稳定性进行评价的目的，发现功能性踝关节不稳者静态姿势稳定性与健康受试者相比有所下降。由以上研究可见，FAI患者常伴有姿势控制能力的下降。

3 慢性踝关节不稳的诊断

目前有关CAI 的诊断方法可分为两种：主观诊断法和客观诊断法。

3.1 主观诊断法 主要采用调查表及问卷的方式进行，为患者提供一些选择性词汇，患者根据自身情况选择相应答案，进而得出诊断。主要的判断方法有：足踝功能测试（foot and ankle ability measure，FAAM）、足踝功能障碍指数（foot and ankle disability index，FADI）、足与踝关节评分表（foot and ankle outcome score，FAOS）及慢性踝关节不稳量表（chronic ankle instability scale，CAIS）。Eechaute C等[28]系统性回顾了临床上常用的CAI 自陈量表，在分析考察后指出FDAI 和FAAM 量表在评估CAI 功能损伤程度方面具有更加优秀的信度和效度，而CAIS 量表在运动能力测试方面则更为优秀。然而因以上主观量表之间的设计存在差别，尚无统一标准，遂可能在不同研究中筛选出不同的踝关节不稳人群。

3.2 客观诊断法 目前CAI 的客观诊断法包括专科查体、应力位X 线片、超声检查、核磁共振图像（magnetic resonance imaging，MRI）和关节镜检查等方式。

3.2.1 专科查体 前抽屉试验主要用来诊断距腓前韧带损伤，主要用于诊断踝关节韧带松弛引起的机械性不稳[29]。患者取坐位或仰卧位，膝关节屈曲，踝跖屈10°，检查者一只手握住患者内踝上方固定患者小腿远端，另一只手向前推动患者足跟，使足部距骨由胫骨下方向前移动[30]。与健侧对比，在X 线观察下距骨前脱位超过3mm 则为阳性，提示距腓前韧带损伤。Tohyama H 等[31]测试不同施力大小对于前抽屉测试结果的影响，发现在施加30 N 的力量时能更好地使距骨前移，并能更好地检测韧带的损伤程度。内翻应力试验主要用于诊断距腓前韧带和跟腓韧带的损伤，患者于坐位踝关节中立位跖屈15°，内翻跟骨，与对侧踝关节对比活动度。有研究发现在X 线下观察如果距骨倾斜角大于对侧10°，则提示踝关节外侧结构受损；距骨倾斜角达到15°，提示为距腓前韧带受损；达到15°～30°，提示为距腓前韧带和跟腓韧带受损；内翻超过30°，提示踝关节外侧三条韧带均受损。由于徒手行前抽屉试验和内翻应力试验时受检查者本身主观用力因素的影响，在徒手检查时不同检查者检查结果存在差异，组间一致性和灵敏度较低，但具有较高特异性，因此可作为CAI 的排除诊断方法之一[32]。

3.2.2 辅助检查 应力位X 线片中的内翻应力位和前抽屉位X 线片是诊断踝关节外侧韧带复合体损伤的常用诊断，分别测量患侧踝关节距骨倾斜角和两侧差值，及距骨前移距离和两侧差值，用以诊断韧带损伤程度。Lee BH 等[33]认为虽然应力位X 线片价格低廉，结果稳定，但因其需要辅以专门检查设备操作复杂，且需配合麻醉以排除患者下肢肌力干扰，故不适用于大面积临床应用。Pesquer L 等[34]则认为超声作为一项准确的无创检查方法，能够在踝关节被动活动中动态检查，评价韧带的长度、宽度、厚度、连续性及关节腔情况，而且对外侧韧带损伤的灵敏度、特异度都很高，尤其适用于急性韧带损伤的诊断，对韧带损伤的范围程度均有较高特异度。但是超声对检查者的经验手法有较高要求，所以使临床普及受限。MRI 因具有良好的组织成像效果，可以清晰显示出踝关节韧带、肌腱及骨软骨的损伤程度，大量研究表明其诊断ATFL 损伤的特异性较高，并且在临床上被广泛应用。且随着蒋拥军等[35]进一步研究发现改良斜轴位MRI，相较传统轴位、冠状位和矢状位扫描可以进一步提高MRI 诊断的灵敏性。Staats K 等[36]认为关节镜检查因为其高度直观性，可明确踝关节内部结构及病理改变而得到广泛认同，可作为诊断ATFL 损伤的金标准。但作为有创检查，在临床上作为检查方法应用并不广泛。

4 总结

在当前研究中，CAI 的发病机制仍然存在争议，踝关节功能性不稳与机械性不稳并非是两种独立的病理机制，越来越多的研究者也同样意识到中枢神经控制异常可能是引起CAI 的核心机制之一。在临床中快速准确的诊断踝关节韧带损伤，并且针对其损伤机制及损伤程度，优化临床治疗及康复方案，对于慢性踝关节不稳患者康复具有重大意义。