李宏云 李宏 薛嘯傲 華英匯 陳世益

復旦大學附屬華山醫(yī)院運動醫(yī)學科（上海 200040）

雖然以往的研究已證實CAI患者存在平衡功能障礙，但CAI 患者中是否存在本體感覺缺失仍存在爭議[6]。有研究發(fā)現(xiàn)，本體感覺缺失并不影響站立位的肢體重心擺動幅度及穩(wěn)定性[7，8]。

到目前為止，對于CAI患者在利用視覺系統(tǒng)、前庭系統(tǒng)和軀體感覺系統(tǒng)收集外界信息方面是否與正常人存在差異，仍然不清楚。在本研究中，我們的目標是采用Neuro Com Balance Manager 平衡測試訓練儀來評估MAI 患者是否存在這方面的缺陷，為臨床醫(yī)生的治療選擇提供幫助[9]。

1 材料和方法

1.1 入選人群

本研究選取22 名MAI 患者（MAI 組）和19 名健康對照人群（C組）作為研究對象。所有MAI 患者至少發(fā)生一次踝關(guān)節(jié)扭傷史，并持續(xù)存在慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的癥狀，包括疼痛、腫脹、打軟腿、反復扭傷等。體檢前抽屜試驗（anterior drawer test，ADT）陽性，經(jīng)過正規(guī)保守治療3 個月無效，經(jīng)B 超、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）和關(guān)節(jié)鏡證實為距腓前韌帶（anterior talofibular ligament，ATFL）和/或跟腓韌帶（calcaneofibular ligament，CFL）損傷。

排除標準為既往踝關(guān)節(jié)手術(shù)史、足踝部固定畸形（扁平足、高弓足、爪形足等）、足踝部開放性創(chuàng)傷、腓骨肌腱或脛后肌腱損傷、存在中樞或周圍神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者[5]。

對照組為健康人群，無踝關(guān)節(jié)扭傷史，也無踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)癥狀。

1.2 測試方法

所有入選人群在Neuro Com Balance Manager 平衡測試訓練儀（NeuroCom，Clackamass，OR，USA）上進行感覺整合測試（sensory organization test，SOT）。SOT 包括6 種條件，評估測試對象在維持肢體平衡時依靠視覺、前庭功能、軀體感覺三個系統(tǒng)提供感覺整合信息的能力是否存在異常。在測試過程中，錯誤的信息會通過視覺及晃動的支撐地板傳遞給受試者，通過受試者在不同條件下的重心搖擺幅度進行評分。分數(shù)越高，則意味著受試者平衡功能越好。該儀器由一塊可通過機械鎖定的雙向應力支撐地板以及采用塑料制作的三面包繞的視景墻面組成。支撐地板和三面視景墻面可根據(jù)測試需要進行晃動或固定。測試時，測試者赤足站于地板上，雙手自然下垂，雙足與肩同寬，面向視景墻面。在1～6 種條件下評估身體重心在前后方向上的擺動幅度。這些不同的條件包括：①睜眼，支撐地板和視景均固定；②閉眼，支撐地板固定；③睜眼，支撐地板固定，視景依重心變化而動；④睜眼，支撐地板依重心變化而動，視景固定；⑤閉眼，支撐地板依重心變化而動；⑥睜眼，支撐地板和視景依重心變化而動。每種條件下的評分被記為SOT 1～6。

1.3 數(shù)據(jù)分析

平衡評分是量化分析SOT測試中平衡控制能力的方法。在SOT 的6 種條件下，每種條件出現(xiàn)3 次，每次均持續(xù)20 秒。平衡評分是比較患者在每個條件中身體重心前后擺動的幅度（擺動最大幅度限制在12.5°以內(nèi)）。擺動幅度越大，評分越低。如果患者在擺動時發(fā)生足部移動或者觸碰到周邊墻壁，則測試終止，判定為0分[10]。

另外，通過將不同條件下的平衡得分進行組合比較，可以分析出測試者是否存在單一項功能障礙。具體分析如下：軀體感覺系統(tǒng)（SOM，SOT 2/ SOT 1）：患者將軀體感覺系統(tǒng)作為輸入信息來維持平衡的能力；視覺系統(tǒng)（VIS，SOT 4/ SOT 1）：患者將視覺系統(tǒng)作為輸入信息來維持平衡的能力；前庭系統(tǒng)（VEST，SOT 5/ SOT 1）：患者將前庭系統(tǒng)作為輸入信息來維持平衡的能力；視覺偏好（PREF，SOT 3+6/ SOT 2+5）：患者對視覺系統(tǒng)依賴程度，即便他所獲得的視覺信息是錯誤的[11]。策略分析：定量分析測試者在每種環(huán)境下利用踝關(guān)節(jié)（踝策略）和髖關(guān)節(jié)（髖策略）來維持肢體穩(wěn)定的能力。正常情況下，如果支撐地板不平，身體重心發(fā)生擺動時，測試對象應當主要依賴踝關(guān)節(jié)（踝策略）來維持身體的穩(wěn)定。如果測試對象更多依賴于髖關(guān)節(jié)（髖策略）來維持身體穩(wěn)定，則表明測試對象的身體穩(wěn)定性下降，更容易發(fā)生跌倒風險。評分越高，則表明測試對象更多利用踝策略，而評分越低，則更多利用髖策略來維持身體平衡[11]。

（1）中藥標本應具有代表性。由于受采收、加工和貯藏等多種因素影響，并不是每個中藥個體均能體現(xiàn)所有的性狀特征，因此，在選擇中藥標本時應挑選具有代表性的樣品。

1.4 統(tǒng)計分析

采用獨立樣本t檢驗對兩組間的各項數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析（性別比較采用卡方檢驗）。數(shù)據(jù)表達方法為均值± 標準差（性別數(shù)據(jù)除外）。P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。采用SPSS 19.0 （IBM Corporation，Armonk，New York，USA）進行統(tǒng)計分析。采用平衡評分作為首要評價指標，采用后檢驗（Post hoc test）方法進行統(tǒng)計效能計算。根據(jù)計算出的效應大?。╡ffect size）為1.1，兩組樣本量分別為22 和19，α水平為0.05，則計算出的統(tǒng)計效能（power）為0.93。說明樣本量可滿足實驗要求。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

MAI 組為22 例MAI 患者，其中11 例男性、11 例女性，年齡36.0 ± 13.2 歲，身高166.7 ± 9.7 cm，體重69.4 ± 7.6 kg。C組為19名正常對照人群，其中12 例男性、7 例女性，年齡36.5 ± 6.8 歲，身高169.6 ± 7.1 cm，體重72.3 ± 9.8 kg。兩組間在年齡、身高、體重及性別構(gòu)成方面差異無統(tǒng)計學意義。

2.2 平衡評分

所有平衡評分結(jié)果見表1。與C組相比較，MAI組患者在條件1、5和6當中平衡評分明顯下降，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

表1 兩組間平衡評分結(jié)果（均值±標準差）

2.3 輸入信息系統(tǒng)分析

與C 組相比，MAI 組VEST 明顯下降，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。但兩組間SOM、VIS 和PREF的差異無明顯統(tǒng)計學意義（表2）。

表2 感覺信息分析（均值±標準差）

2.4 策略評分

兩組間平均策略評分見表3。與C組相比，MAI組在SOT5條件下策略評分明顯降低，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。該項結(jié)果表明，MAI 患者支撐地板晃動時更傾向于采用髖關(guān)節(jié)來維持身體平衡（髖策略），發(fā)生跌倒的風險較一般人群要高。

表3 兩組間策略評分結(jié)果（均值±標準差）

3 討論

本研究最重要的發(fā)現(xiàn)是MAI 患者存在姿勢控制能力下降的問題。更進一步的研究發(fā)現(xiàn)，MAI 患者在維持平衡的信息傳入系統(tǒng)中，視覺系統(tǒng)、前庭系統(tǒng)和軀體感覺系統(tǒng)并不均衡，利用前庭系統(tǒng)的能力明顯降低。

另外，在MAI患者中，遇到支撐地板晃動時更加傾向于采用髖關(guān)節(jié)來維持身體平衡，跌倒的風險也顯著增加。

人體維持平衡的能力是在日?；顒又凶钪匾脑刂?。如果該項能力出現(xiàn)問題，在地面濕滑或者不平、晃動時發(fā)生跌倒的風險會顯著增加[12]。另外一項研究也證實，人體維持平衡的能力下降會導致踝關(guān)節(jié)扭傷的風險增加[13]，維持平衡的能力可作為預測踝關(guān)節(jié)是否容易發(fā)生扭傷的指標之一[14]。

維持平衡需依靠視覺系統(tǒng)、前庭系統(tǒng)和軀體感覺系統(tǒng)提供感覺信息。對于CAI 患者，為了避免再次發(fā)生踝關(guān)節(jié)扭傷，需要這三個系統(tǒng)協(xié)同發(fā)揮作用，通過對外界信息的前饋與反饋作用來維持身體平衡，這意味著外來的感覺信息必須經(jīng)過大腦將其與運動信息相結(jié)合，從而達到身體姿勢的平衡。也就是說，在通過三個系統(tǒng)將感覺信息整合之后，大腦才能識別需要產(chǎn)生何種運動來維持肢體平衡[15]。研究證實，軀體感覺與視覺系統(tǒng)通過前庭中央通路與前庭系統(tǒng)相互整合，對步態(tài)和肢體平衡進行控制[16]。這也意味著，只要這三條系統(tǒng)中的一條出現(xiàn)缺陷，就需要其他兩個系統(tǒng)進行彌補[17]。當其中一個系統(tǒng)的傳入信息被阻斷，或得到錯誤信息后，感覺整合系統(tǒng)可通過動態(tài)調(diào)節(jié)來調(diào)整傳入信息的權(quán)重，從而避免錯誤信息傳遞至大腦[18]。

在SOT 5、6 條件下，當支撐地面和視景同時輸入錯誤信息時，僅剩前庭系統(tǒng)作為唯一正確的信息輸入方式來傳遞信息，并進而影響身體平衡能力的控制[19]。在本研究中，MAI 患者在SOT 的條件5 和6 當中平衡功能評分明顯下降，進一步的感覺整合分析也提示VEST 在MAI 患者中數(shù)值明顯降低。這些結(jié)果均提示MAI患者利用前庭系統(tǒng)來輸入信息的能力下降。

MAI患者利用前庭系統(tǒng)能力下降的具體原因尚不清楚。一個可能的原因是由于踝關(guān)節(jié)反復扭傷，或持續(xù)的疼痛和腫脹導致患者運動能力下降，這會導致前庭系統(tǒng)的敏感性下降。有研究顯示，前庭系統(tǒng)對低頻運動刺激較為敏感，經(jīng)常進行低能量運動可持續(xù)對前庭系統(tǒng)進行刺激，從而維持其敏感性在一個較高的水平[20]。另外一項研究顯示籃球運動員可同時存在前庭系統(tǒng)和本體感覺異常。該作者認為籃球運動員前庭系統(tǒng)受損可能是由于反復的起跳落地導致腦部高能量撞擊引起[21]。Guskiewicz 等認為運動員中前庭功能損傷的原因和運動相關(guān)性腦震蕩有關(guān)[22，23]。當然，在本研究中，并沒有直接證據(jù)表明MAI 患者在既往的體育活動中曾經(jīng)發(fā)生過高能量撞擊或運動相關(guān)性腦震蕩。

在本研究中，MAI 患者處于支撐地板晃動的環(huán)境中更習慣采用更靠近身體重心的髖關(guān)節(jié)來維持肢體穩(wěn)定。這項發(fā)現(xiàn)與以往的研究相一致。Rios 等發(fā)現(xiàn)CAI患者踝關(guān)節(jié)周圍肌肉的肌電活動下降，而髖關(guān)節(jié)周圍肌肉的肌電活動增加，提示踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者習慣利用髖關(guān)節(jié)周圍的肌肉來維持其穩(wěn)定，以彌補踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)存在的功能缺陷[24]。Smith 等也發(fā)現(xiàn)，增強髖關(guān)節(jié)周圍的肌肉力量有利于降低CAI患者發(fā)生踝關(guān)節(jié)扭傷的風險[25]。結(jié)合本研究結(jié)果，我們認為在MAI患者中，除了應當針對踝關(guān)節(jié)開展功能訓練之外，也應當重視髖關(guān)節(jié)周圍的肌肉力量訓練。

本研究還發(fā)現(xiàn)MAI患者和健康對照人群在利用軀體感覺系統(tǒng)的能力方面無明顯差異，特別是在不平的地面。這與之前的研究結(jié)果相一致[26，27]。有研究發(fā)現(xiàn)，MAI 患者較正常人平衡控制能力下降，但FAI 患者的平衡控制能力與正常人相比并無明顯差異[4]。另外，近幾年的一項研究發(fā)現(xiàn)在進行踝關(guān)節(jié)外側(cè)副韌帶重建術(shù)、恢復其機械穩(wěn)定性之后，MAI患者的平衡控制能力能得到恢復[5]。這些研究表明，在控制身體平衡方面，踝關(guān)節(jié)的機械穩(wěn)定性比軀體感覺傳入系統(tǒng)更加重要。有研究也發(fā)現(xiàn)，前庭功能也比軀體感覺系統(tǒng)更加重要[28，29]。此外，從測試方法上來看，由于我們所有的MAI 患者均為單側(cè)不穩(wěn)，而整個測試過程是采用雙足站立的方式來評估其穩(wěn)定性，可能該項測試不夠敏感，難以發(fā)現(xiàn)患者存在的軀體感覺傳入系統(tǒng)的問題。雖然Fu等發(fā)現(xiàn)CAI患者在雙足站立時仍然存在本體感覺缺陷[21]，但是，他們的患者均是雙側(cè)踝關(guān)節(jié)扭傷的患者，與我們的研究患者并不完全一樣。

以往很少有研究評估CAI患者利用前庭系統(tǒng)的能力是否存在異常。Fu等的研究發(fā)現(xiàn)雙側(cè)踝關(guān)節(jié)扭傷的籃球運動員存在前庭功能異常[21]。Hilgendorf等認為在CAI 患者中增加前庭-動眼反射訓練有助于改善他們的平衡功能[9]。在本研究中，由于MAI患者利用前庭系統(tǒng)的能力下降，因此我們認為在這些MAI 病人中有必要增加額外的前庭功能訓練，來彌補這些缺陷。

本研究的缺點是未根據(jù)損傷機制及傷前運動水平將MAI患者進一步細分。患者不同的受傷機制和運動水平可能會影響研究結(jié)果，因此，將來需要更進一步的研究來進行細致評估。另外一項缺陷是我們研究的樣本偏小。將來需要更大規(guī)模的研究來證實我們的研究結(jié)果。

4 結(jié)論

MAI 患者存在感覺整合功能缺陷，具體表現(xiàn)在感覺信息傳入時利用前庭系統(tǒng)的能力下降，并更加傾向于使用髖關(guān)節(jié)來維持穩(wěn)定。