功能性踝关节不稳患者的等速肌力测试、平衡及步态特征分析.pdf

960临床研究Chinese Journal oRehablllitation Medicine,Jul.2023,Vol.38,No.720Vlahovic H,Bazdaric K,Marijancic V,et al.Segmentalfibre type composition of the rat iliopsoas muscleJ.JAnat,2017,230(4):542548.21Coelho MOC,Monteyne AJ,Dunlop MV,et al.Mycopro-tein as a possible alternative source of dietary protein tosupport muscle and metabolic healthJ.Nutr Rev,2020,78(6):486497.22Perruchot MH,Dessauge F,Gondret F,et al.Responseof adult stem cell populations to a high-fat/high-fiber dietin skeletal muscle and adipose tissue of growing pigs diver-gently selected for feed efficiencyJJ.Eur J Nutr,2021,60(5):23972408.23Dankel SJ,Jessee MB,Abe T,et al.The effects ofblood flow restriction on upper-body musculature locateddistal and proximal to applied pressureJ.Sports Med,2016,46(1):2333.24SSuc A,Sarko P,Plesa J,et al.Resistance exercise for im-proving running economy and running biomechanics and de-creasing running-related injury risk:A narrative review.Sports(Basel),2022,10(7):98.25Carreno-Gago L,Juarez-Flores DL,Grau JM,et al.Twonovel variants in yars2 gene are responsible for an extend-ed MLASA phenotype with pancreatic insufficiencyJ.JClin Med,2021,10(16):3471.26Mori N,Kamimura Y,Kimura Y,et al.Comparativeanalysis of lactic acidosis induced by linezolid and vanco-mycin therapy using cohort and case-control studies of inci-dence and associated risk factorsJ.Eur J Clin Pharmacol,2018,74(4):405411.27Ye N,Liu JY,Gong XP,et al.White matter connec-tions damage,not cortical activation,leading to languagedysfunction of mitochondrial encephalomyopathy with lacticacidosis and stroke like episodesJ.Chin Med J(Engl),2019,132(5):597599.功能性踝关节不稳患者的等速肌力测试、平衡及步态特征分析”王斌朱飞龙张明1.2朱伟伟1.2陈 伟 1.2.3摘要目的：对功能性踝关节不稳（functional ankle instability，FA I)患者的肌力、平衡及步态特征进行研究分析，从而为该病的治疗和疗效评价提供客观依据。方法：选取2 0 2 1年1一10 月网上招募及徐州市康复医院收治的功能性踝关节不稳患者46 例，同时，招募2 3例踝关节未曾发生损伤的健康人作为对照组。分别对受试者进行踝关节背伸及跖屈、踝关节内翻及外翻的等速向心运动测试，髋关节内收及外展的等速向心测试；采用星形偏移平衡测试方法获得受试者平衡参数，采用GaitScan仪器对受试者足底压力和步态进行测量。结果：健康组和FAI组在30 s、6 0%s、12 0 s 角速度下，内翻、外翻、外翻/内翻比值，均存在显著性差异（P0.05），表现为FAI组患侧的内翻、外翻小于健康组，外翻/内翻比值大于健康组。健康组和FAI组在30%s、6 0%s、12 0 s 角速度下，跖屈、背屈/跖屈比值，存在显著性差异（P0.05），表现为FAI组的患侧跖屈小于健康组，背屈/跖屈比值大于健康组。健康组和FAI组在30%s、6 0%s、12 0 s 角速度下，髋关节外展、外展/内收比值，存在显著性差异（P0.05），表现为FAI组的患侧髋关节外展、外展/内收比值小于健康组。FAI组的前、外、外后、后、内、内前星形偏移平衡结果与健康人存在显著性差异,表现为小于健康组(P0.05)。FA I组患侧足跟内侧、第一跖骨、第二跖骨压力小于健侧和健康组(P0.05），足跟外侧、第四跖骨、第五跖骨压力大于健侧和健康组（P0.05）。FA I组患侧承重反应延长（P0.05）,站立末期缩短(P0.05)。D0I:10.3969/j.issn.1001-1242.2023.07.015*基金项目：徐州市国家临床重点专科培育项目（2 0 18 ZK002)；徐州市引进临床医学专家团队项目（2 0 18 TD007)1徐州医科大学附属徐州康复医院，江苏省徐州市，2 2 10 0 0；2 徐州医科大学徐州临床学院；3通讯作者第一作者简介：王斌，男，硕士研究生，初级技师；收稿日期：2 0 2 1-11-2 9612023年，第38 卷，第7 期中国广复医学集志结论：功能性踝关节不稳对患者的肌力、步态、平衡参数造成了显著影响，初次扭伤后，应当及时干预，避免进展为功能性踝关节不稳关键词功能性踝关节不稳；等速肌力测试；平衡；步态；康复中图分类号：R493文献标识码：B文章编号：10 0 1-12 42(2 0 2 3)-0 7-0 9 6 1-0 0 5踝关节扭伤是日常生活中常见的肌肉骨骼系统损伤，其中约40%的急性踝关节扭伤患者会进展为功能性踝关节不稳（functional ankle instability，FA I)-2)。功能性踝关节不稳是指踝关节不稳而反复发生的踝关节单侧或双侧损伤，临床表现为踝关节“失落感”（giving-way）、肿胀、无力、姿势不稳定、反复发作等3，对患者的运动水平及生活质量造成了严重的负面影响4-5。据报道，功能性踝关节不稳人群存在踝、髓关节周围肌力和神经肌肉控制能力下降，从而显著影响了其平衡和步行能力6-8。肌力和姿势控制能力恢复是功能性踝关节不稳康复过程中的主要治疗目标。等速肌力测试作为肌力测试的金标准，具有安全、准确、可重复性高等优点，广泛应用在运动损伤的评估及治疗方面9。因此，本研究主要从功能性踝关节不稳受试者踝关节、髋关节周围肌肉力量、平衡能力和步态等3个方面分析功能性踝关节不稳人群的机能特征，从而更加全面地为研究功能性踝关节不稳人群的机能特征和更有针对性的治疗及疗效评价提供客观依据。1资料与方法1.1一般资料选取2 0 2 1年1一10 月网上招募及徐州市康复医院收治的功能性踝关节不稳患者46 例，均符合国际踝关节联盟制定的慢性踝关节不稳诊断标准10 。同时,通过网络招募2 3例踝关节未曾发生损伤的健康人作为对照组，性别不限。纳入标准：单踝扭伤、抽屉试验及内翻应力试验未发现有明显结构上的不稳定者，性别不限，年龄大于18 岁；过去一年内单侧踝关节至少有一次明显的踝关节外侧扭伤病史者，受伤后出现肿胀或疼痛从而导致此脚无法正常承重，功能活动中踝关节有失控感；最近一次踝关节扭伤发生在参与研究3个月以前者；下肢及踝关节无其他重大伤害者，如骨折、手术等；Cumberland踝关节不稳问卷（Cumberland ankleinstabilitytool，CA I T)评分0.05)（表1)。1.2研究方法1.2.1等速肌力测试：采用多关节等速肌肉力量测试与训练系统（广州一康医疗设备实业有限公司A8-2型）装置，测试前，受试者在座椅上保持仰卧位，根据其身高、体型等，严格按照设备安全使用手册调整并固定设备。测试时，按照软件所提供的参数进行座椅高度和动力头刻度调节，将足移动平面和足部踏板移动平面重合，外踝与动力头转动中心保持在一条直线上，使用尼龙绳将受试者大腿和足固定在配件上，测试前进行重力补偿。首先，在角速度为6 0 s条件下，让受试者进行踝关节背伸及跖屈3次最大收缩练习，当受试者熟悉后，休息30 min依次进行健、患侧踝关节等速肌力测试，分别在角速度为30%s、6 0%s、12 0%s 条件下，进行踝关节背伸及跖屈、踝关节内翻及外翻的主动向心运动，评定测试时，受试者每次完成10 次连续重复的最大收缩，记录踝关节背伸、跖屈、内翻、外翻主动运动的峰力矩、峰力矩/体重及背伸跖屈、外翻内翻比值。待踝关节周围肌力测试结束后，休息30 min依次进行健、患侧髋关节内收及外展肌力测试。测试时，受试者侧卧位，将受试者对侧大腿固定于椅面上，保持测量大腿移动平面与髋关节配件移动平面相一致，股骨大转子对准动力头转动中心，测试前进行重力补偿。在角速度分别为30%s、6 0%s、12 0%s 条件下，进行髋关节内收及外展的主动向心运动，评定测试时受试者每次完成10 次连续重复的最大收缩，记录髋关节内收及外展主动向心运动的峰力矩、峰力矩/体重及外展内收比值。评价指标选用：相对峰力矩(rela-表1健康组和FAI组一般资料比较(x士s)性别（例）组别例数年龄（岁）身高(m)体重(kg)BMI女男健康组23121139.655.381.690.0968.5210.3623.883.66FAI组46252139.679.731.670.1068.249.0524.554.10/值0.029-0.0100.9990.1160.669P值962Chinese JournalJul.2023,Vol.38,No.7eationMedicine,tivepeaktorque，R PT），可较好地用于比较不同个体间力量大小差异，背伸/趾屈、外翻/内翻、外展/内收峰力矩比值，主要反映关节侧方稳定性2 。1.2.2平衡测试：平衡测试采用星形偏移平衡测试(star ex-cursion balance test，SEBT)方法13-14。具体测试方法如下：首先受试者平躺治疗床上由同一治疗师测量腿长；其次要求受试者站在地面上的星形网格贴纸中心，双手放于腰间，单侧下肢负重，保持身体稳定；同时，另一侧下肢分别向前、外前、外、外后、后、内后、内、内前8 个方向伸出到极限，记录下受试者在各方向上用脚轻触到的最远距离，距离越远，说明受试者踝关节稳定性越好，用伸出的最远距离与下肢长度之间的比值作为动态平衡能力的指标1.2.3步态评估：步态测量采用加拿大的GaitScan仪器。首先，在正式数据采集之前，受试者先进行练习数次熟悉测试流程。接着，受试者按照自然舒适速度走过足底压力板，采集步态及足底压力数据，双侧均被采集，测量3次，选取其中相对稳定的一次结果纳人统计分析。GaitScan仪器可以提供足跟内侧、外侧、第一、二、三、四、五7 个部位的压力百分比以及首次着地，承重反应、站立中期、站立末期的时间百分比51.3统计学分析本研究使用SPSS25.0版软件进行统计学分析，显著性水平设为0.0 5，结果以均数标准差表示。健康对照组测量采用双侧数据的平均值。计数资料比较采用x检验。功能性踝关节不稳患者的患、健侧与健康对照组之间的比较采用单因素方差分析，事后进行LSD两两比较。2结果2.1等速肌力测试结果健康组和FAI组在30/s、6 0 s、12 0%s 角速度下，内翻、外翻、外翻/内翻比值，均存在显著性差异（P0.05）,表现为FAI组患侧的内翻、外翻小于健侧和健康组，外翻/内翻比值大于健康组（表2）。健康组和FAI组在30 s、6 0%s、12 0%s 角速度下，跖屈、背屈/跖屈比值，存在显著性差异(P0.05），表现为FAI组的患侧跖屈小于健侧和健康组，背屈/跖屈比值大于健康组（表3）。健康组和FAI组在30%s、6 0%s、12 0%s 角速度下，髋关节外展、外展/内收比值,存在显著性差异（P0.05），表现为FAI组的患侧髋关节外展、外展/内收比值小于健侧和健康组（表4）。2.2平衡评估结果FAI组的前、外、外后、后、内、内前星形偏移平衡结果健、患侧与健康人均存在显著性差异，表现为小于健康组（P0.05），见表5。2.3步态评估结果FAI组患侧足跟内侧、第一跖骨、第二跖骨压力小于健侧和健康组（P0.05）,足跟外侧、第四跖骨、第五跖骨压力大于健侧和健康组（P0.05）;FA I 组患侧承重反应延长（P0.05），站立末期缩短（P0.05），见表6 一7。3讨论功能性踝关节不稳是常见的肌肉骨骼疾病,其中7 0%一80%扭伤机制多为内翻跖屈型1。HochMC等17-18 在其研究中指出FAI患者患侧骨长短肌在内翻试验条件下，激活表2健康组和FAI组健、患侧踝关节内翻、外翻相对峰力矩比较(xs,Nm/kg)30%/s60%s120%s组别例数内翻外翻外翻/内翻内翻外翻外翻/内翻内翻外翻外翻/内翻健康组230.530.080.390.080.740.090.470.090.310.080.670.120.380.080.230.050.630.14FAI组健侧460.430.0700.300.0700.690.120.360.0600.230.0500.670.180.280.0500.160.0400.570.17患侧460.280.040.230.0500.810.1300.230.050.180.0400.830.2200.180.040.140.000.800.230F139.69954.69510.881113.06745.0229.913104.89146.25517.823P0.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.001注：与健康组相比，P0.05。表3健康组和FAI组健、患侧踝关节跖屈、背屈相对峰力矩比较(xs,Nm/kg)30%s60/s120s组别例数跖届背伸背伸/跖屈跖届背伸背伸/跖屈跖屈背伸背伸/跖屈健康组230.910.160.530.090.590.090.690.130.370.090.550.110.370.090.240.060.460.12FAI组健侧460.740.1000.510.080.700.090.590.1000.370.060.630.1000.440.0700.230.040.530.09患侧460.600.1000.510.090.850.1200.450.0800.370.070.840.140.310.0600.230.050.750.190F55.7040.57150.85550.9150.15059.13936.4540.76339.985P0.0010.5670.0010.0010.8610.0010.0010.4690.001注：与健康组相比，P0.05。9632023年，第38 卷，第7 期中国广复医学集志表4健康组和FAI组健、患侧髋关节外展、内收相对峰力矩比较(xs,Nm/kg)30/s60%/s120%s组别例数外展内收外展/内收外展内收外展/内收外展内收外展/内收健康组231.230.211.430.230.870.100.940.151.080.170.870.080.620.120.790.140.790.07FAI组健侧461.040.1601.330.160.780.0600.750.1201.030.180.740.1400.460.0700.760.140.610.090患侧460.750.1301.330.210.570.0700.670.2301.060.180.420.0800.310.0700.740.130.300.070F76.3122.08250.855137.6730.55859.139108.3351.05839.985P0.0010.1300.0010.0010.5740.0010.0010.3500.001注：与健康组相比，P0.05。患侧460.750.1301.330.210.570.0700.670.231.060.180.420.0800.310.0700.740.130.300.070F76.3122.08250.855137.6730.55859.139108.3351.05839.985P0.0010.1300.0010.0010.5740.0010.0010.3500.001注：与健康组相比,P0.05。表5健康组和FAI组健、患侧星形偏移平衡测试结果比较(元士s)组别例数前外前外外后后内后内内前健康组230.800.130.730.080.840.100.740.080.810.100.600.080.530.090.570.08FAI组健侧460.710.0900.690.100.780.1100.670.01100.710.0800.580.100.470.0800.530.10患侧460.620.1000.690.100.710.0900.600.0800.660.0800.610.070.410.0800.440.070F23.5941.24812.11518.86624.5201.28917.73222.205P0.0010.2910.0010.0010.0010.2800.0010.001注：与健康组相比，P0.05。表6健康组和FAI组健、患侧足底压力比较(x士s,%)组别例数足跟内侧足跟外侧第1跖骨第2 跖骨第3跖骨第4跖骨第5跖骨健康组2351.774.1248.234.1217.515.0727.834.3122.134.1119.303.8013.238.02FAI组健侧4650.643.7949.363.7916.802.0727.443.2223.272.7518.292.7214.205.83患侧4640.444.20059.564.2010.022.85018.443.33022.313.3022.772.93026.466.170F95.87395.87368.09293.8071.35426.34752.675P0.0010.0010.0010.0010.2620.0010.001注：与健康组相比，P0.05。表7健康组和FAI组健、患侧步态比较(x士s,%)首次着地承重反应站立中期站立末期组别例数(%)(%)(%)(%)健康组238.171.1656.035.1740.839.8735.805.05FAI组健侧468.482.0158.326.0943.2510.3633.205.40患侧468.571.9560.875.5442.3810.28 30.575.44F0.3675.8910.0187.727P0.6940.0040.9010.001注：与健康组相比，P0.05。时间较健康受试者显著延长，同时FAI患者的骨长肌的肌电活动相比于正常人减弱，推测可能与腓骨长肌反应时间的延长有关，表明肌肉力量的下降与神经肌肉反应能力的减弱有关。同时，朱燕等19 在其比较运动员和普通FAI人群中发现，FAI患者踝关节周围肌群在各种角速度下，肌肉力量普遍有所缺陷，与本试验中通过等速肌力测试发现FAI患者的内翻、外翻肌力明显下降相一致。在本研究中,功能性踝关节不稳受试者健、患侧及健康人3组之间的对比中，踝关节背屈肌力均不存在差异，这一结果和先前的研究结论相同2 0-2 1。但是也有研究认为FAI患者背屈肌力存在缺陷,但具体原因目前还未有明确的解释。因此,对于FAI患者踝关节背屈肌力相比健康人是否存在不足，还需要更多的研究来进一步揭示。同时髋、膝、踝在人体是一个整体的下肢动力链，远端的踝关节损伤可能会导致近端的膝、髋关节功能下降，同时近端关节功能障碍也可能增加远端关节受伤风险-2 5。在本研究中发现,FAI组患者未受伤侧踝关节及髋关节周围肌力相比正常人降低，可能由于FAI患者健侧下肢肢体代偿，造成肌力受损。本研究发现,FAI患者的髋关节外展力量较健康人显著减弱，可能意味着远端踝关节损伤影响到了近端的髋关节功能，同时也给予了我们对于FAI患者的康复训练不仅仅只从踝关节出发，髓关节也应同时考虑在内，为患者制定一个更加综合全面的康复计划。近些年来，越来越多的学者开始关注踝关节主动肌和拮抗肌之间的比值关系，并对其在稳定关节活动中所起的作用进行研究2 6-2 7 。从表2 4的研究结果中我们发现，正常人及FAI受试者踝关节内外翻，跖屈和背伸，以及髋关节内收和外展的峰力矩随着测试速度的增加而减小。这是因为肌群在发力的过程中需要一定时间去募集肌纤维参加收缩，随着测试速度的加快，相应的会缩短募集时间，影响肌纤维活动，从而导964Chinese Journal oRehabititation Medicine,Jul.2023,Vol.38,No.7致肌群收缩力量较弱，这是正常的生理机制2 8 。同时，和健康人相比，踝关节内翻、外翻和跖屈以及髋关节外展的相对峰力矩在不同测试速度下均有所减小。这表明FAI受试者踝关节内翻、外翻和跖屈以及髋关节外展肌群向心收缩慢速力量以及中快速力量均有所减少。在本研究中,FAI患者踝关节外翻/内翻，背屈/跖屈以及髋关节外展/内收力矩比值，在患侧和健康组之间均发现其差异存在显著性意义，进一步揭示了踝关节周围力量的不足和FAI患者功能缺陷相关联。本研究中对于功能性踝关节不稳患者平衡的评估采用星形偏移平衡测试，该方法是临床上常用的动态姿势平衡评估方法，具有良好的信度和便捷性2 9-30 。在研究中发现,除了SEBT的外前和内后方向，其余方向均展现了FAI患者患侧伸展距离小于健侧及健康人，可能意味着FAI患者的足踝姿势控制较健康人减弱，后期出现踝关节再次扭伤的风险增加，应加以防范。我们在正常人的测试数据中发现，外前方向上伸出的距离较长，在正常测试过程中，受试者都能轻松完成，且没有失败；当进行内后侧方向上的测试时，健康人和FAI人群在测试过程中失败次数较多，而且伸出距离都较短，测试动作完成迟钝且不容易。因此我们认为，SEBT测试和平衡的相关性在内后侧方向和外前方向上相关性较小。值得一提的是,影响SEBT表现的因素较多，包括肌力、关节活动度、本体感觉、神经肌肉控制等3,本研究未对受试者踝关节的关节活动度进行评估，忽略了活动度对SEBT结果的影响。本研究通过生物力学监测设备对功能性踝关节不稳患者的步态特征进行客观量化，结果发现FAI患者承重反应显著延长、站立末期缩短，提示FAI患者依赖踝关节本体感受来控制平衡32-35,同时,FAI患者在支撑末期时，踝关节处于跖屈位时外翻肌群功能不足36-37 。此外，我们发现FAI患者足踝外侧压力显著高于内侧，可能由于内翻跖屈损伤时，踝关节外侧副韧带造成不同程度的损伤从而处于失用状态，对足踝的控制力和感知力下降，需要外翻肌力代偿，久而久之，外翻肌力失代偿，足的外侧受力增多38 本研究存在以下局限性：首先，该试验只通过等速肌力测试方法客观衡量出受试者的肌力，忽略了其相关肌肉的肌电活动，后续研究应当通过表面肌电等方法继续对在等速测试过程中FAI患者的骨肌等肌肉的表面肌电变化情况加以探讨。此外，对于FAI患者的行走测试仅局限于实验室条件下，而忽略了正常行走过程中不平稳地面带来的实际影响。综上所述,功能性踝关节不稳对患者的踝、競周力量直接造成了显著影响，进而影响了患者的平衡和步态。对于踝关节急性扭伤后应当及时干预，避免进展为功能性踝关节不稳。参考文献1 Miklovic TM,Donovan L,Protzuk OA,et al.Acute later-al ankle sprain to chronic ankle instability:a pathway ofdysfunctionJ.Phys Sportsmed,2018,46(1):116122.2 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