尹 彥，羅冬梅，劉 卉，于 冰

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功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者姿勢(shì)穩(wěn)定性的研究進(jìn)展

尹 彥1，羅冬梅1，劉 卉1，于 冰2

姿勢(shì)穩(wěn)定性可以從整體上反映人體的姿勢(shì)控制能力，對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)是功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者損傷預(yù)防的重要方面。明確了姿勢(shì)穩(wěn)定性比平衡更適合作為反映人體姿勢(shì)控制能力的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，詳細(xì)綜述了功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者靜態(tài)和動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的主觀和客觀評(píng)價(jià)方法，概括分析了現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法的局限性，為今后功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者姿勢(shì)控制能力測(cè)量與評(píng)價(jià)的方法研究提供理論依據(jù)。

功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)；姿勢(shì)控制；靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性；動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性

1 前言

踝關(guān)節(jié)扭傷在日常生活[13,74,77]、軍事訓(xùn)練[16,18,76]和體育運(yùn)動(dòng)[20,48,72,77]中都是最常見(jiàn)的損傷。踝關(guān)節(jié)扭傷不僅對(duì)人的正常工作和生活造成巨大的影響[72,76]，還會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)可觀的醫(yī)療保健費(fèi)用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)成本[8,13]。踝關(guān)節(jié)扭傷后會(huì)出現(xiàn)疼痛、無(wú)力、不穩(wěn)和失控等短期或長(zhǎng)期的后遺癥狀[9,41]，并且踝關(guān)節(jié)扭傷的復(fù)發(fā)率非常高[9,72]，研究[35,40,50]表明，至少1次的踝關(guān)節(jié)扭傷病史是引發(fā)踝關(guān)節(jié)扭傷的最常見(jiàn)危險(xiǎn)因素?？梢?jiàn)，復(fù)發(fā)性踝關(guān)節(jié)扭傷與踝關(guān)節(jié)扭傷的后遺癥狀密切相關(guān)。基于以上原因，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)(Functional Ankle Instability，F(xiàn)AI)這一常見(jiàn)的踝關(guān)節(jié)扭傷后遺癥狀成為臨床和生物力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)是指由本體感覺(jué)和神經(jīng)肌肉控制功能下降引起的關(guān)節(jié)不穩(wěn)感覺(jué)以及踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)癥狀重復(fù)發(fā)生的臨床現(xiàn)象[32]?？梢?jiàn)，由姿勢(shì)穩(wěn)定性所代表的姿勢(shì)控制能力也可能是功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者最具代表性的功能性表現(xiàn)。在軀體直立、行走和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，足是實(shí)施姿勢(shì)控制的重要執(zhí)行單元，而踝關(guān)節(jié)則是與足相連的第1個(gè)較為靈活的主要關(guān)節(jié)，因此，當(dāng)踝關(guān)節(jié)容易發(fā)生失控或處于不穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，很有可能會(huì)影響足的功能，進(jìn)而影響人體的姿勢(shì)控制能力，并最終通過(guò)姿勢(shì)穩(wěn)定性體現(xiàn)出來(lái)。從Freeman[23]首次提出功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)開(kāi)始，國(guó)內(nèi)、外研究機(jī)構(gòu)均投入大量的人力和資源對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)與姿勢(shì)穩(wěn)定性的關(guān)系進(jìn)行研究，在取得了豐富研究成果的同時(shí)，也存在著有關(guān)概念不明確、測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)不統(tǒng)一等問(wèn)題，造成研究結(jié)果不一致、研究結(jié)論應(yīng)用意義有限等問(wèn)題。因此，本研究在閱讀分析前人研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的姿勢(shì)穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行階段性梳理和總結(jié)，明確相關(guān)概念和理論，了解、分析不同測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)的適用范圍和意義。

2 平衡、姿勢(shì)控制與姿勢(shì)穩(wěn)定性

在對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者姿勢(shì)控制能力進(jìn)行研究的諸多文獻(xiàn)中，最常見(jiàn)的研究?jī)?nèi)容或者專業(yè)術(shù)語(yǔ)就是“平衡”、“姿勢(shì)控制”和“姿勢(shì)穩(wěn)定性”?！捌胶狻痹诹W(xué)領(lǐng)域中的定義已經(jīng)非常明確。但是，在臨床與體育等領(lǐng)域中，由于平衡一詞常與穩(wěn)定性和姿勢(shì)控制等術(shù)語(yǔ)混合使用，致使臨床醫(yī)生和研究者對(duì)人體平衡和穩(wěn)定性等都有著各自不同的理解與釋義，缺乏一致明確的描述。在討論功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的姿勢(shì)控制能力時(shí)，應(yīng)通過(guò)剖析平衡與穩(wěn)定性在剛體力學(xué)和人體生物力學(xué)中的異同，了解對(duì)人體姿勢(shì)控制能力、人體平衡的明確描述方式。這樣才能進(jìn)一步規(guī)范測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)，獲得有意義的結(jié)論。

2.1 力學(xué)中的平衡與穩(wěn)定性

現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典[6]對(duì)“平衡”的定義是：幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)物體上，各個(gè)力互相抵消，物體保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)、勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。這是從力學(xué)的角度來(lái)闡述“平衡”。根據(jù)牛頓第一定律，物體處于平衡狀態(tài)的充分必要條件[12]是：物體所受的合外力為零，合外力矩為零。

物體在靜止?fàn)顟B(tài)下保持平衡的能力與質(zhì)量中心(或重心)的位置和支撐面的面積有關(guān)[31]。如果重心落在支撐面內(nèi)，則物體是平衡的；反之，物體就會(huì)失去平衡而傾倒。力學(xué)中的“穩(wěn)定性”(也稱為穩(wěn)度)，是指物體保持穩(wěn)定平衡的程度[6]，即物體保持或恢復(fù)平衡狀態(tài)的內(nèi)在能力，這種內(nèi)在能力指的是物體的物理性質(zhì)，如重心與支撐面的相對(duì)位置?？梢?jiàn)，平衡是物體的一種狀態(tài)屬性，穩(wěn)定性是平衡的一種性質(zhì)屬性。根據(jù)平衡的穩(wěn)定性可以把平衡分為穩(wěn)定平衡、不穩(wěn)定平衡、隨遇平衡和有限度的穩(wěn)定平衡[12]。影響平衡穩(wěn)定性的力學(xué)因素有質(zhì)量、重心高度和支撐面的面積等，物體的質(zhì)量越大，重心越低，支撐面越大，重心與支撐面中心越接近，平衡的穩(wěn)定性也越高[12]。

2.2 人體的平衡與穩(wěn)定性

人體在直立時(shí)有一個(gè)相對(duì)較高的重心和相對(duì)較小的支撐面，使人體保持平衡穩(wěn)定性的問(wèn)題更加復(fù)雜[86]。對(duì)于無(wú)生命的物體，一旦重心移出支撐面，物體就會(huì)在重力的作用下傾倒或移動(dòng)。但是，對(duì)于人體來(lái)說(shuō)，當(dāng)重心移出支撐面時(shí)，人體自身具有感知穩(wěn)定性受到威脅并動(dòng)用肌肉活動(dòng)來(lái)抵抗重力以防止跌倒的能力[37]。因此，英文中[2]對(duì)“balance”(平衡)的定義是：“[of body] the ability to keep steady with an equal amount of weight on each side of the body”，即平衡能力。這是從臨床與體育的角度來(lái)闡述“人體平衡”?？梢?jiàn)，當(dāng)“平衡”用于描述人體時(shí)，強(qiáng)調(diào)更多的是能力而不是狀態(tài)，這種能力一般稱為“平衡控制”，其定義為在日?；顒?dòng)中控制重力線與支撐面之間關(guān)系的能力[45]。為了使之更適用于人體研究，越來(lái)越多的研究者把這種能力稱為“姿勢(shì)控制”，并定義為在任何姿勢(shì)或身體運(yùn)動(dòng)中維持、達(dá)到或恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力[59]。

2.3 姿勢(shì)控制與姿勢(shì)穩(wěn)定性

姿勢(shì)控制是人體維持所有姿勢(shì)和活動(dòng)的前提，但是，在臨床和生物力學(xué)研究領(lǐng)域中尚未對(duì)這種能力的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)達(dá)成共識(shí)。最初臨床上使用靜態(tài)平衡和動(dòng)態(tài)平衡來(lái)評(píng)價(jià)人體不同的姿勢(shì)控制能力，隨著運(yùn)動(dòng)控制理論的建立與發(fā)展，很多研究者開(kāi)始用“姿勢(shì)穩(wěn)定性”來(lái)表示姿勢(shì)控制能力的性質(zhì)?；谏衔闹蟹€(wěn)定性在力學(xué)中的釋義，人的姿勢(shì)穩(wěn)定性可以定義為人體維持、達(dá)到或恢復(fù)平衡狀態(tài)的內(nèi)在能力，所不同的是，這種內(nèi)在能力在重心與支撐面等物理性質(zhì)之外還包括人體的本體感覺(jué)與神經(jīng)肌肉控制能力[37,53]。姿勢(shì)控制是由人體許多系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作來(lái)實(shí)現(xiàn)控制身體的復(fù)雜過(guò)程，其中最主要是感覺(jué)過(guò)程和運(yùn)動(dòng)過(guò)程[70]。感覺(jué)過(guò)程包括視覺(jué)、前庭和本體感覺(jué)等對(duì)身體各部位之間和相對(duì)于外部環(huán)境的位置等感覺(jué)信息的輸入，以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)這些信息的整合。運(yùn)動(dòng)過(guò)程包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)計(jì)劃、組織全身肌肉達(dá)到神經(jīng)肌肉協(xié)同的控制過(guò)程?？梢?jiàn)，表示姿勢(shì)控制能力性質(zhì)的人體姿勢(shì)穩(wěn)定性依賴于視覺(jué)、前庭和本體感覺(jué)3大系統(tǒng)的感覺(jué)輸入，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的整合作用下，通過(guò)神經(jīng)肌肉控制才能得以實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，作為描述人體運(yùn)動(dòng)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，姿勢(shì)穩(wěn)定性與平衡相比更具有針對(duì)性，能夠從整體上反映和評(píng)價(jià)人體的“姿勢(shì)控制(平衡控制)”能力。

3 功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的姿勢(shì)穩(wěn)定性

姿勢(shì)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)是功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者損傷預(yù)防的重要方面，已有研究[49,75,84,85]證實(shí)，姿勢(shì)穩(wěn)定性下降會(huì)引起踝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)增加。姿勢(shì)穩(wěn)定性可分為靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性兩方面。靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性是指人體在牢固不變的支撐面上保持身體平衡的能力[24]，人體的靜態(tài)姿勢(shì)主要包含站、坐和臥，在實(shí)際中最常用也是研究最多的是站姿的靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性問(wèn)題。動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性是指人體處于動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)和從動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)在支撐面上保持平衡的能力[24]，其中，動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不僅僅指人體姿勢(shì)變化時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，還可以是由不穩(wěn)定支撐面引起的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。目前姿勢(shì)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法可以分為主觀評(píng)價(jià)方法和客觀測(cè)試方法兩大類。

3.1 靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)

3.1.1 靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的主觀評(píng)價(jià)

靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的主觀評(píng)價(jià)方法主要包括改良Romberg測(cè)試[42]和平衡失誤評(píng)分系統(tǒng)[62](Balance Error Scoring System，BESS)。改良Romberg測(cè)試要求受試者完成保持單腿靜止站立10～30 s的任務(wù)，在任務(wù)中采用先患側(cè)下肢后健側(cè)下肢和先睜眼后閉眼的順序，受試者對(duì)完成不同任務(wù)時(shí)的姿勢(shì)穩(wěn)定性進(jìn)行主觀判斷，或者由測(cè)試人員根據(jù)完成任務(wù)時(shí)間、單位時(shí)間內(nèi)任務(wù)失敗次數(shù)或受試者姿勢(shì)晃動(dòng)幅度等指標(biāo)進(jìn)行主觀判斷[42]。平衡失誤評(píng)分系統(tǒng)更全面一些，測(cè)試時(shí)要求受試者在平地上和不穩(wěn)泡沫墊上分別完成20 s的閉眼單腳站立和閉眼雙腳站立，同時(shí)測(cè)試人員記錄每次任務(wù)的平衡失誤次數(shù)[62]。應(yīng)用主觀評(píng)價(jià)方法的研究[19,22,73]得到較為一致的結(jié)論，即功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性比健康對(duì)照組差。雖然上述主觀評(píng)價(jià)方法也有簡(jiǎn)單的量化指標(biāo)，但是，當(dāng)受試者在沒(méi)有失去姿勢(shì)穩(wěn)定性的情況下增加了姿勢(shì)晃動(dòng)時(shí)，僅靠測(cè)試人員的觀察和主觀判斷很難界定受試者姿勢(shì)晃動(dòng)增加的程度，因此，主觀評(píng)價(jià)方法具有一定的局限性。

3.1.2 靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的客觀評(píng)價(jià)

為了得到客觀的量化數(shù)據(jù)，一些研究者使用儀器對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量與評(píng)價(jià)。測(cè)力臺(tái)是最常用的能夠有效可靠地評(píng)價(jià)姿勢(shì)穩(wěn)定性的儀器[24]。通常認(rèn)為，單腿靜止站立時(shí)更短的壓力中心軌跡長(zhǎng)度和更慢的壓力中心軌跡速度說(shuō)明有更好的靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性。最近，Hertel等[34]提出，使用“到達(dá)支撐面邊界時(shí)間(Time-to-boundary，TTB)”能夠在單腿站立測(cè)試中更清楚、可靠地評(píng)價(jià)靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的變化[87]。由于“到達(dá)支撐面邊界時(shí)間”是根據(jù)壓力中心軌跡及其瞬時(shí)速度來(lái)計(jì)算達(dá)到支撐面前后方向和內(nèi)外方向邊界所需的時(shí)間，并且時(shí)間越短表示姿勢(shì)越不穩(wěn)定，因此可以評(píng)價(jià)失去姿勢(shì)穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。多數(shù)使用儀器測(cè)試進(jìn)行靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的研究結(jié)果表明，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者比健康對(duì)照組靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性差[39,60,78,3,4]，而且功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者患側(cè)下肢比健側(cè)下肢靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性差[67,4]。

但是，有些研究[64,67,1]并未發(fā)現(xiàn)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者和健康對(duì)照組之間靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性存在顯著差異。研究結(jié)果不一致的原因可能是單腳靜止站立這種盡可能保持靜止?fàn)顟B(tài)的測(cè)試方法難度較低，與日常生活和體育活動(dòng)不存在相關(guān)性，對(duì)于姿勢(shì)穩(wěn)定性的反映不夠敏感，經(jīng)常參加體育活動(dòng)的功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者在靜態(tài)測(cè)試中的表現(xiàn)并不差。因此，許多臨床醫(yī)生和研究者開(kāi)始質(zhì)疑單腳靜止站立測(cè)試是否能有效評(píng)價(jià)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的姿勢(shì)穩(wěn)定性，并提出應(yīng)該使用盡可能模擬日常和體育活動(dòng)的功能性活動(dòng)作為測(cè)試任務(wù)。于是，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性開(kāi)始成為人們的研究重點(diǎn)。

3.2 動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)

3.2.1 動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的主觀評(píng)價(jià)

動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的主觀評(píng)價(jià)方法主要是由Riemann等人[61]基于改良的Bass測(cè)試提出的多級(jí)單腿跳穩(wěn)定性測(cè)試(Multiple single-leg hop-stabilization test)。首先，在地板上用11條2.5 cm2的帶編號(hào)膠帶標(biāo)記出多級(jí)跳躍的落地點(diǎn)，根據(jù)受試者的身高調(diào)整標(biāo)記的距離。其次，受試者始終使用一側(cè)下肢依次完成多級(jí)跳躍，要求始終保持雙手叉腰的姿勢(shì)，在腳落地時(shí)需要覆蓋全部膠帶并足尖朝前。與此同時(shí)，使用誤差評(píng)分系統(tǒng)對(duì)受試者是否達(dá)到動(dòng)作要求進(jìn)行打分，最后，確定每名受試者的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性。多級(jí)單腿跳穩(wěn)定性測(cè)試的誤差評(píng)分雖然包括了著陸失誤和平衡失誤兩個(gè)部分，但是依然無(wú)法對(duì)受試者姿勢(shì)晃動(dòng)程度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，所以，鮮見(jiàn)使用此方法評(píng)價(jià)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的研究。

3.2.2 動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的客觀評(píng)價(jià)

動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的客觀評(píng)價(jià)方法主要有基于距離測(cè)量的星形移動(dòng)平衡測(cè)試(Star Excursion Balance Test，SEBT)、基于Biodex Balance System的非穩(wěn)界面平衡測(cè)試和基于測(cè)力臺(tái)的落地穩(wěn)定性測(cè)試。

1.星形移動(dòng)平衡測(cè)試

星形移動(dòng)平衡測(cè)試是由Gray[25]作為康復(fù)工具設(shè)計(jì)出來(lái)的，是最早出現(xiàn)的能夠有效可靠地[29,52]評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的功能性測(cè)試方法。這一測(cè)試要求受試者站在預(yù)先畫(huà)好的星形網(wǎng)格的中心，用一側(cè)下肢向8個(gè)方向伸出至盡可能遠(yuǎn)的位置，同時(shí)用對(duì)側(cè)下肢盡可能保持身體穩(wěn)定。當(dāng)達(dá)到最遠(yuǎn)距離時(shí)，受試者必須用伸出去下肢的最末端輕點(diǎn)地面上表示該方向的標(biāo)記線，然后回到正常站立位置。記錄達(dá)到的最遠(yuǎn)距離并根據(jù)受試者下肢長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)化[27]后可以作為定量評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的指標(biāo)。星形移動(dòng)平衡測(cè)試被廣泛用于對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的研究中[7,11,28,33,36,55,58]。研究結(jié)果顯示，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者在星形移動(dòng)平衡測(cè)試中使用患側(cè)下肢支撐時(shí)的觸及距離小于使用健側(cè)下肢支撐時(shí)[28,55]，并且小于健康對(duì)照組使用匹配測(cè)下肢支撐時(shí)的觸及距離[7,28,33,36,55,58]，表明功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者患側(cè)下肢的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性變差。但是，也有研究[47,69]并未在功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者和健康對(duì)照組之間發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的顯著差異。

2.Biodex平衡系統(tǒng)測(cè)試

Arnold等[10]讓受試者在由Biodex Balance System(Biodex，美國(guó)，紐約)的專門儀器提供的不同級(jí)別非穩(wěn)定程度的支撐面上完成不同難度的姿勢(shì)控制任務(wù)，使用左右穩(wěn)定指數(shù)、前后穩(wěn)定指數(shù)和總體穩(wěn)定指數(shù)等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性。受試者完成任務(wù)過(guò)程中不穩(wěn)支撐面的內(nèi)、外方向傾斜角度在水平位置附近波動(dòng)值的均方根偏差被定義為內(nèi)外穩(wěn)定指數(shù)，以相同原理計(jì)算前、后方向上的前后穩(wěn)定指數(shù)，兩者平方和的平方根即為總體穩(wěn)定指數(shù)。雖然有研究[57,68]認(rèn)為，使用Biodex平衡系統(tǒng)評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性是有效可靠的，但是，對(duì)于功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者患側(cè)下肢額狀面姿勢(shì)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果仍有爭(zhēng)議[38,5]，這可能是由于研究者使用的支撐面不穩(wěn)定程度的級(jí)別不同所造成的。

3.落地動(dòng)作測(cè)試

雖然星形移動(dòng)平衡測(cè)試和Biodex平衡測(cè)試通過(guò)讓受試者處于運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)測(cè)試其動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性，但是，單腿支撐原地移動(dòng)和在非穩(wěn)界面上保持穩(wěn)定的任務(wù)要求在日常和體育活動(dòng)中都非常少見(jiàn)，而多項(xiàng)研究[20,72,77]表明，落地動(dòng)作是踝關(guān)節(jié)扭傷發(fā)病率最高的體育項(xiàng)目中最常見(jiàn)的動(dòng)作形式，可見(jiàn)，落地動(dòng)作與踝關(guān)節(jié)扭傷機(jī)制密切相關(guān)[21]，于是，落地動(dòng)作作為更接近體育運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作形式成為評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性最常用的測(cè)試動(dòng)作。落地動(dòng)作的形式主要有單腳落地、雙腳落地和單腳起跳落地3種。單腳落地[56]和雙腳落地[51,54]是從不同高度無(wú)初速落下；單腳起跳落地則要求受試者先靜止站立在距測(cè)力臺(tái)中心固定距離的起跳線前，當(dāng)聽(tīng)到開(kāi)始指令后雙足向前[14,26,30,46,63,65,66,71,79,83](或其他方向[43,44,82])起跳，伸手向上觸及預(yù)設(shè)高度的標(biāo)志物[14,26,30,46,63,65,66,71,79,83]或跳過(guò)預(yù)設(shè)高度的障礙物[43]后，單足落在測(cè)力臺(tái)中心，落地后盡快保持身體穩(wěn)定。到目前為止，對(duì)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的研究主要使用向前單腳起跳落地動(dòng)作[14,26,30,46,63,65,66,71,79,83]，但是，這一測(cè)試動(dòng)作仍存在一定的局限性：?jiǎn)我坏南蚯胺较驘o(wú)法全面反映姿勢(shì)控制的方向性、落地前的起跳任務(wù)完成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不一致(摸高或跨障礙)、起跳任務(wù)易受主觀(努力程度)和客觀(疲勞)因素的影響、起跳任務(wù)的附加對(duì)于落地時(shí)姿勢(shì)控制的影響未知、起跳任務(wù)造成的向前上方向較大的加速度會(huì)增加矢狀面內(nèi)姿勢(shì)穩(wěn)定性參數(shù)的變異率等等。

通過(guò)落地動(dòng)作測(cè)試評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的指標(biāo)主要有達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間(Time to Stabilization,TTS)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性指數(shù)(Dynamic Postural Stability Index,DPSI)。達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間是指人體從功能性活動(dòng)完成時(shí)刻(如落地)到恢復(fù)身體穩(wěn)定所需的時(shí)間[51]。當(dāng)受試者落地后，通過(guò)測(cè)力臺(tái)采集得到人體所受地面反作用力的3個(gè)分量(前后、內(nèi)外和垂直)，以地面反作用力出現(xiàn)某一特征作為人體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的標(biāo)志，從落地時(shí)刻到人體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)刻的時(shí)間即為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間。McKinley等[51]首先提出，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間是指從落地時(shí)刻到地面反作用力垂直分量達(dá)到并維持在受試者體重±5%范圍時(shí)刻的時(shí)間。Colby等[17]應(yīng)用序列估計(jì)(Sequential Estimation，SE)技術(shù)計(jì)算地面反作用力各個(gè)分量從落地時(shí)刻開(kāi)始的連續(xù)平均值，定義從落地時(shí)刻到各分量連續(xù)平均值達(dá)到并維持在總體平均值1/4標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)時(shí)刻的時(shí)間為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間。Ross等[63]先使用無(wú)限三階多項(xiàng)式(Unbounded Third Order Polynomial，UTOP)擬合出落地后地面反作用力各個(gè)分量對(duì)應(yīng)時(shí)間的衰減曲線，然后將地面反作用力各個(gè)分量在落地后10～15 s和15～20 s兩個(gè)區(qū)間中具有最小力值絕對(duì)值范圍的區(qū)間認(rèn)為是受試者達(dá)到最佳姿勢(shì)穩(wěn)定性的區(qū)間，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間被定義為從落地時(shí)刻到無(wú)限三階多項(xiàng)式擬合曲線與表示最佳姿勢(shì)穩(wěn)定狀態(tài)區(qū)間力值絕對(duì)值范圍值的水平線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的時(shí)間。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性指數(shù)是由Wikstrom等[83]借鑒Biodex平衡系統(tǒng)中穩(wěn)定性指數(shù)的計(jì)算原理提出的，通過(guò)計(jì)算落地后地面反作用力前后分量和內(nèi)外分量的力值在0值附近波動(dòng)值的均方根偏差，以及垂直分量力值在受試者體重值附近波動(dòng)值的均方根偏差得到各個(gè)方向以及總的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性指數(shù)。有研究[26,30,64-66]發(fā)現(xiàn)，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者在向前單腳起跳落地動(dòng)作測(cè)試中矢狀面和額狀面達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間顯著長(zhǎng)于健康對(duì)照組，表明其動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性較差；也有研究[14,71]發(fā)現(xiàn)，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者只有矢狀面達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間長(zhǎng)于健康對(duì)照組，額狀面達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間沒(méi)有差異；但是另一些研究[46,79]則發(fā)現(xiàn)，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者只表現(xiàn)出額狀面動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性下降。研究結(jié)果之間的矛盾可能是由于起跳落地動(dòng)作測(cè)試中跳躍距離和高度的標(biāo)準(zhǔn)不一所造成的。Wikstrom等[83]認(rèn)為，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性指數(shù)比Colby等[17]提出的達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間更加有效和可靠，多項(xiàng)研究[15,80,81]證實(shí)了功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性指數(shù)顯著高于健康對(duì)照組，表明其動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性較差。

目前還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的量化落地動(dòng)作動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的計(jì)算方法，而現(xiàn)有方法的計(jì)算原理只是單純的數(shù)學(xué)計(jì)算，例如，Ross等[63]是通過(guò)嘗試多種曲線擬合方法找到其中最合適的無(wú)限三階多項(xiàng)式擬合，這些計(jì)算方法并沒(méi)有考慮到落地動(dòng)作地面反作用力變化所具有的物理意義。

4 結(jié)論與展望

姿勢(shì)穩(wěn)定性可以從整體上反映人體的姿勢(shì)控制能力，對(duì)姿勢(shì)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)是功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者損傷預(yù)防的重要方面。本研究明確了姿勢(shì)穩(wěn)定性比平衡更適合作為反映人體姿勢(shì)控制能力的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，詳細(xì)綜述了功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者靜態(tài)和動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的主觀和客觀評(píng)價(jià)方法，概括分析了現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法的局限性?？梢钥闯?，相關(guān)領(lǐng)域的研究已經(jīng)出現(xiàn)了豐富的研究成果，與此同時(shí)也存在很多挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在評(píng)價(jià)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者姿勢(shì)穩(wěn)定性的測(cè)試方法有待改進(jìn)，而且姿勢(shì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)的有效性和準(zhǔn)確性還有待提高。為了進(jìn)一步提高功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者姿勢(shì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法的有效性、可靠性和準(zhǔn)確性，建議今后從研究影響功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者姿勢(shì)穩(wěn)定性的機(jī)制出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法的優(yōu)點(diǎn)，提出更加有效、可靠和準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)方法，為功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的診斷、治療和康復(fù)提供依據(jù)。

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Research Advancement on Postural Stability of Subjects with Functional Ankle Instability

YIN Yan1,LUO Dong-mei1,LIU Hui1,YU Bing2

Postural stability can reflect the human’s ability to control posture.Evaluation of postural stability is an important aspect of the prevention from injury of subjects wity functional ankle instability.Firstly,this paper advanced that postural stability was more appropriate as a terminology to reflect the ablity to control posture than balance.Secondly,the subjective and objective methods of evaluating the static and dynamic postural stability of subjects with functional ankle instability were reviewed.Thirdly,the limitations of the existing methods were analyzed and summarized.It can provide a theoretical basis for the future research on methods of mearsuring and evaluating the postural stability of subjects wity functional ankle instability.

functionalankleinstability;posturecontrol;staticposturalstability;dynamicposturalstability

2016-01-11；

2016-03-25

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAK21B01)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)北京體育大學(xué)校自主課題(2015BS001)。

尹彥(1984-)，男，河南南陽(yáng)人，在讀博士研究生，主要研究方向?yàn)榧夹g(shù)動(dòng)作診斷與健康促進(jìn)，E-mail：yyyyyinyan@163.com；羅冬梅(1961-)，女，黑龍江哈爾濱人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)促進(jìn)幼兒生長(zhǎng)發(fā)育與體質(zhì)健康的理論與應(yīng)用，E-mail：dmluo02@sina.com；劉卉(1972-)，女，天津人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)生物力學(xué)，E-mail：liuhuibupe@163.com；于冰(1957-)，男，北京人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)生物力學(xué)，E-mail：bing_yu@med.unc.edu。

1.北京體育大學(xué)，北京 100084；2.美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校，美國(guó) 北卡羅來(lái)納 27599 1.Beijing Sport University,Beijing 100084,China;2.University of North Carolina at Chapel Hill,North Carolina 27599,USA

G804.6

A

10.16469/j.css.201604007