踝關(guān)節(jié)支具對功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的作用

張弓皓 曹圣軒 石家齊 王晨 黃加張 馬昕 王旭 張超

功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)(FAI)的定義由Freeman于1965年首次提出，即踝關(guān)節(jié)初次扭傷后出現(xiàn)“打軟腿”癥狀[1]。2002年Hertel[2]根據(jù)踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)致病機(jī)制的不同對其進(jìn)行系統(tǒng)分類，將慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)分為機(jī)械性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)和FAI 2種類型，兩者可合并存在。FAI可影響患者的本體感覺、關(guān)節(jié)活動度、神經(jīng)肌肉功能及平衡和姿勢控制能力，導(dǎo)致患者產(chǎn)生關(guān)節(jié)位置覺(JPS)障礙、關(guān)節(jié)活動度異常、神經(jīng)肌肉功能損傷及姿勢失衡等癥狀和體征[3-7]。

踝關(guān)節(jié)支具是預(yù)防和治療FAI的方法之一，可有效限制踝關(guān)節(jié)和距下關(guān)節(jié)的過度活動，且對運(yùn)動感受器有刺激作用。一些研究證實(shí)，踝關(guān)節(jié)支具可有效改善本體感覺、神經(jīng)肌肉功能、運(yùn)動學(xué)指標(biāo)和平衡能力，并降低再扭傷發(fā)生率[8-12]。另一些研究則認(rèn)為，雖然踝關(guān)節(jié)支具可通過刺激皮膚表面的機(jī)械感受器改善本體感覺[13]，但最終被證實(shí)為無效，甚至有負(fù)面作用[14-15]。Kobayashi等[16]通過單平面動態(tài)圖像透視匹配技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，支具不能改變踝關(guān)節(jié)和距下關(guān)節(jié)的運(yùn)動。

因此，我們以“ankle sprain”、“brace”、“taping”等為檢索關(guān)鍵詞，關(guān)鍵詞之間用“和”連接，在PubMed、EMbase和Cochrane Clinical Trial Register(CCTR)3個數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，共檢索出1990年至2017年間有關(guān)踝關(guān)節(jié)支具治療FAI的文獻(xiàn)1 732篇。

文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究對象踝關(guān)節(jié)至少扭傷過1次，且出現(xiàn)“打軟腿”癥狀，該癥狀被描述為“踝關(guān)節(jié)過度內(nèi)翻的出現(xiàn)具有一定頻率但不可預(yù)知，且不造成踝關(guān)節(jié)損傷”，或被明確診斷為FAI；②研究至少將1種類型的踝關(guān)節(jié)支具用于患肢，且以未佩戴支具或未使用運(yùn)動膠帶的病例作為對照組；③研究至少報(bào)道本體感覺、運(yùn)動學(xué)、平衡能力、神經(jīng)肌肉功能及再損傷發(fā)生率等結(jié)局指標(biāo)中的1種。

所有文獻(xiàn)經(jīng)初步篩選剔除822篇重復(fù)文獻(xiàn)和82篇非英文文獻(xiàn)；然后依據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)，3名經(jīng)驗(yàn)豐富的研究者獨(dú)立對剩余828篇文獻(xiàn)進(jìn)行篩選，根據(jù)文獻(xiàn)類型剔除155篇文獻(xiàn)，再根據(jù)題目和摘要剔除610篇文獻(xiàn)，剩余63篇文獻(xiàn)；最后通過全文閱讀篩選納入14篇文獻(xiàn)。文獻(xiàn)的篩選流程和納入文獻(xiàn)的具體特征分別見圖1和表1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

對存在爭議而無法由研究者獨(dú)立排除的文獻(xiàn)，引入第4名研究者與前3人討論決定是否保留。無法通過文獻(xiàn)閱讀獲得的信息將通過與原文研究者直接聯(lián)系得以補(bǔ)充。

隨后2名研究者獨(dú)立從納入文獻(xiàn)中提取相關(guān)信息，包括樣本量、患者基線信息(年齡、身高、體質(zhì)量、扭傷史等)、干預(yù)措施(支具類型和使用方法等)及結(jié)局指標(biāo)(本體感覺、運(yùn)動學(xué)、平衡和姿勢控制、神經(jīng)肌肉功能和再損傷發(fā)生率等)。納入信息不一致時(shí)通過研究者達(dá)成共識予以解決，信息經(jīng)確認(rèn)方可被納入。

表1 納入文獻(xiàn)特征

1 踝關(guān)節(jié)支具對JPS的影響

2 踝關(guān)節(jié)支具對表面肌電信號的影響

2項(xiàng)研究測定了踝關(guān)節(jié)支具對下肢表面肌電信號的影響。Dingenen等[19]研究發(fā)現(xiàn)，從雙腿站立過渡到單腿站立時(shí)，與未佩戴定制的足踝部支具組相比，佩戴組的腓骨長肌、脛骨前肌、股內(nèi)斜肌和股外側(cè)肌等下肢肌群的肌肉激活時(shí)間更為提前。另一項(xiàng)研究要求受試者以正常速度在跑步機(jī)上行走，結(jié)果發(fā)現(xiàn)佩戴踝關(guān)節(jié)支具的FAI患者腓骨長肌在觸地相前振幅較低，脛骨前肌、腓骨長肌、股直肌和臀中肌在觸地相后激活信號延遲，且腓骨長肌和股直肌的步態(tài)周期激活比例較低[20]。

3 踝關(guān)節(jié)支具對運(yùn)動學(xué)指標(biāo)的影響

6項(xiàng)研究從不同角度闡述了踝關(guān)節(jié)支具對踝關(guān)節(jié)六自由度、步態(tài)、內(nèi)翻穩(wěn)定性等運(yùn)動學(xué)指標(biāo)的影響。Kobayashi等[16]比較了半硬護(hù)踝和運(yùn)動膠帶對FAI患者踝關(guān)節(jié)被動活動的作用。在扭轉(zhuǎn)力為20 N和扭轉(zhuǎn)速度為20 r/min的恒定條件下，經(jīng)單平面動態(tài)透視圖像匹配技術(shù)檢查，組間未見踝關(guān)節(jié)前方位移和內(nèi)旋的差異。該研究對距下關(guān)節(jié)的研究結(jié)論與之相似。另一項(xiàng)同類研究得出了更進(jìn)一步的結(jié)論。該研究將受試者分為佩戴護(hù)踝組、運(yùn)動膠貼組和對照組，佩戴護(hù)踝組和運(yùn)動膠貼組分別測定運(yùn)動前后和移除佩戴物后的關(guān)節(jié)活動度，對照組只測定運(yùn)動前后的關(guān)節(jié)活動度。結(jié)果表明運(yùn)動后踝關(guān)節(jié)在各個方向上的位移均較運(yùn)動前有所增加，關(guān)節(jié)出現(xiàn)松動；支具和膠帶均能有效減少位移，且支具的作用更明顯。值得注意的是，移除支具后立即重復(fù)測定發(fā)現(xiàn)，踝關(guān)節(jié)前方位移會反彈，甚至超過不佩戴支具組所得數(shù)值[21]。1項(xiàng)有關(guān)步態(tài)周期分析的研究證實(shí)，半硬和軟護(hù)踝均不能影響正常平地行走時(shí)步態(tài)的角度和位移變量[22]。另2項(xiàng)研究聚焦于支具對踝關(guān)節(jié)對抗外部扭轉(zhuǎn)力矩能力的作用。Vaes 等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，佩戴半硬護(hù)踝可明顯減小踝關(guān)節(jié)主動內(nèi)翻的速度和距離，并可在關(guān)節(jié)被動內(nèi)翻時(shí)對抗更大的扭轉(zhuǎn)力矩，從而減小扭轉(zhuǎn)角度。Hartsell等[25]的研究得出類似結(jié)論，與未佩戴護(hù)踝相比，佩戴半硬護(hù)踝和軟護(hù)踝可對抗更大的扭轉(zhuǎn)力矩，并減小內(nèi)翻角度。Eils等[23]的研究比較了10種不同結(jié)構(gòu)和材料的支具經(jīng)被動和快速內(nèi)翻誘導(dǎo)的踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。結(jié)果表明，與未佩戴支具相比，佩戴任一類型(軟、半硬、硬)的支具均能限制踝關(guān)節(jié)在被動活動中各個方向的關(guān)節(jié)活動度，半硬馬鐙式結(jié)構(gòu)的護(hù)踝(Air Gel)限制效果最好。所有支具對于快速內(nèi)翻運(yùn)動均有明顯限制作用，且?guī)в旭R鐙樣設(shè)計(jì)或內(nèi)外側(cè)加固結(jié)構(gòu)的護(hù)踝能更有效地發(fā)揮限制作用。

4 踝關(guān)節(jié)支具對平衡能力的影響

Hadadi等[26]比較了軟材質(zhì)和半硬材質(zhì)護(hù)踝在對抗FAI患者姿勢失衡方面的作用。該研究對所有受試者在睜眼狀態(tài)下予單腿站立測試，并通過足底壓力中心的變化計(jì)算平衡相關(guān)指標(biāo)的數(shù)值。結(jié)果顯示，所有類型護(hù)踝均可提升單足站立時(shí)患肢的平衡能力。佩戴支具后健康受試者單足站立時(shí)平衡能力反而降低，半硬護(hù)踝降低程度較大，軟護(hù)踝次之。Sesma等[27]的研究發(fā)現(xiàn)，在星形平移測試中半硬支具可提升FAI患者的觸地距離，但在穩(wěn)定限制試驗(yàn)中未得到這一結(jié)論。

5 踝關(guān)節(jié)支具對再次扭傷發(fā)生率的影響

2項(xiàng)研究與護(hù)踝對再次扭傷發(fā)生率的影響有關(guān)，但均不符合納入標(biāo)準(zhǔn)，其研究對象均為“曾經(jīng)明確扭傷過，伴或不伴踝不穩(wěn)癥狀”的運(yùn)動員人群。Janssen等[28]開展了一項(xiàng)384例運(yùn)動人群的隨機(jī)對照試驗(yàn)，將受試者隨機(jī)分為功能鍛煉組、支具組和支具加功能鍛煉組，予訓(xùn)練或支具佩戴8周。結(jié)果顯示支具組再扭傷發(fā)生率最低，但各組之間再扭傷的嚴(yán)重程度無顯著差異。一項(xiàng)關(guān)于女足運(yùn)動員人群的研究也得出類似結(jié)論，半硬支具可有效減少再扭傷發(fā)生率[29]。

6 結(jié)語

本系統(tǒng)綜述總結(jié)了踝關(guān)節(jié)支具治療或預(yù)防FAI效果的相關(guān)證據(jù)，并得到以下主要結(jié)論：①踝關(guān)節(jié)支具可有效提升踝不穩(wěn)患者的JPS、平衡能力、神經(jīng)肌肉功能，并在不影響正常步態(tài)的基礎(chǔ)上，限制踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻及對抗更大的內(nèi)翻應(yīng)力；②與功能鍛煉相比，踝關(guān)節(jié)支具可更有效地降低有明確扭傷史的運(yùn)動員人群再扭傷的發(fā)生率，但不能減輕其再扭傷的嚴(yán)重程度；③許多研究均證實(shí)半硬材質(zhì)踝關(guān)節(jié)支具在許多方面優(yōu)勢明顯，僅Hadadi等[26]的研究證實(shí)軟材質(zhì)護(hù)踝在改善平衡能力方面優(yōu)于半硬護(hù)踝；④不同結(jié)構(gòu)類型支具的有效性尚待明確，本研究僅發(fā)現(xiàn)馬鐙樣結(jié)構(gòu)和束帶樣結(jié)構(gòu)支具有效。

JPS是本體感覺的重要組成部分，JPS異常和對抗內(nèi)翻的肌力不足可導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻扭傷[30]。研究證實(shí)踝關(guān)節(jié)支具可為踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)人群提供額外的外部穩(wěn)定性，并可增強(qiáng)對皮膚表面感受器的刺激，從而增加踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，減少關(guān)節(jié)活動度，并能在一定程度上提升JPS[18]。Webster等[17]的研究證實(shí)，踝關(guān)節(jié)支具可有效降低一般情況下FAI患者的絕對JPS誤差，與較為常見的全包裹結(jié)構(gòu)相比，馬鐙樣結(jié)構(gòu)降低作用更明顯。Hartsell等[25]的研究發(fā)現(xiàn)，與軟支具相比，半硬支具可更好地恢復(fù)FAI患者的JPS。Webster等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，支具并不能改善患者疲勞狀態(tài)下的JPS。此時(shí)神經(jīng)肌肉功能雖然下降，但踝關(guān)節(jié)可代償性地調(diào)整位置，足觸地時(shí)其處于相對更背伸的位置，對JPS影響不大。支具佩戴不當(dāng)可阻礙代償性背伸出現(xiàn)，并加大扭傷概率。過于限制背伸跖屈的護(hù)踝反而不適合長時(shí)間佩戴。

足部是身體與站立支撐面相接觸的部位，接觸面皮膚感受器可傳遞感覺信號，這被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)和維持關(guān)節(jié)功能穩(wěn)定的重要機(jī)制。研究證實(shí)，穿鞋或佩戴支具可有效改變?nèi)梭w與支撐面接觸的關(guān)系，從而影響下肢表面感受器電信號的傳遞[11]。監(jiān)測下肢表面肌電信號變化可評估支具對踝不穩(wěn)患者下肢肌肉功能的影響。以前的研究已證實(shí)，由雙腿站立變?yōu)閱瓮日玖⑦^程中表面肌電信號變化可反映下肢肌肉的功能水平。Dingenen等[19]的研究表明，與未佩戴支具組相比，佩戴定制的足踝部支具組的肌肉激活時(shí)間提前。以對踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性影響較小的跑步機(jī)正常速度行走時(shí)，束帶樣結(jié)構(gòu)半硬支具同樣可縮短神經(jīng)肌肉激活時(shí)間。在受影響的肌群中，腓骨長肌改變最為明顯，提示圍繞腓骨長肌設(shè)計(jì)相關(guān)保護(hù)支具可作為預(yù)防或治療FAI的一個方向。

研究已證實(shí)，關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)的異常改變是慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的致病機(jī)制之一[31]。一項(xiàng)測定體表光標(biāo)的研究發(fā)現(xiàn)，踝不穩(wěn)患者行走時(shí)踝關(guān)節(jié)處于略微內(nèi)翻的位置，這可能是其容易出現(xiàn)“打軟腿”癥狀的機(jī)制之一。其他研究發(fā)現(xiàn)，距下關(guān)節(jié)此時(shí)也有異常運(yùn)動[32]。本綜述納入的研究主要發(fā)現(xiàn)，支具可有效抵消外部施加在踝關(guān)節(jié)上的內(nèi)翻扭轉(zhuǎn)力，同時(shí)限制被動內(nèi)翻過程中的關(guān)節(jié)活動度。因此在下肢暫時(shí)對肌肉喪失控制或踩到不平穩(wěn)路面的情況下，支具可對抗內(nèi)翻動作產(chǎn)生的額外扭轉(zhuǎn)力矩，并限制踝關(guān)節(jié)和距下關(guān)節(jié)活動度。正常行走時(shí)支具對關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)則無明顯影響，其原因可能是，一方面現(xiàn)有研究技術(shù)無法檢測到支具對關(guān)節(jié)之間微動的影響，另一方面支具在日常低速行走時(shí)不會影響到關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)，因此踝不穩(wěn)患者不會有明顯被限制的感覺，也不會因正常步態(tài)受影響而面臨長期風(fēng)險(xiǎn)。

神經(jīng)肌肉功能障礙可導(dǎo)致踝不穩(wěn)患者平衡和姿勢控制能力下降，從而加重關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，并導(dǎo)致關(guān)節(jié)再損傷或踝關(guān)節(jié)炎發(fā)生。很多研究都證實(shí)了這一觀點(diǎn)[33-35]。單側(cè)損傷患者的健側(cè)平衡能力尤其易受到影響。本綜述納入的研究通過不同的檢測方法均證實(shí)，踝關(guān)節(jié)支具特別是半硬結(jié)構(gòu)護(hù)踝可明顯提升患者平衡能力。

反復(fù)扭傷是慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者的主要病因，可影響很多患者的生活質(zhì)量。雖然關(guān)于支具影響慢性踝不穩(wěn)患者再扭傷發(fā)生率的研究較少，但本綜述仍納入2篇關(guān)于運(yùn)動人群再扭傷的文獻(xiàn)，其中1篇為大樣本隨機(jī)對照研究。佩戴半硬護(hù)踝可有效減少運(yùn)動員人群再扭傷發(fā)生率，由此有效延長運(yùn)動員的職業(yè)生涯。而在保護(hù)踝關(guān)節(jié)的同時(shí)，佩戴支具是否會對運(yùn)動員的運(yùn)動造成干擾，尚需進(jìn)一步討論。但在常規(guī)非比賽訓(xùn)練時(shí)，佩戴踝關(guān)節(jié)支具可對運(yùn)動員起到保護(hù)作用，是一種常規(guī)的預(yù)防扭傷方法。

如何針對患者的實(shí)際情況選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)和材料類型的支具是值得臨床醫(yī)生考慮的問題。本綜述納入文獻(xiàn)的結(jié)論為半硬材質(zhì)護(hù)踝各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)均良好。而考慮到支具結(jié)構(gòu)異質(zhì)性過于明顯，且無相關(guān)的分類標(biāo)準(zhǔn)，故僅部分研究提及束帶樣結(jié)構(gòu)和馬鐙式結(jié)構(gòu)的護(hù)踝在某些指標(biāo)上具有優(yōu)勢，提示研究踝關(guān)節(jié)支具材料和結(jié)構(gòu)并建立其分類體系的必要性。

踝關(guān)節(jié)支具作為一種簡便易得、價(jià)格適中的手段，可有效防治踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，其作用機(jī)制尚需進(jìn)一步明確，其材料和結(jié)構(gòu)的比較歸類研究同樣值得關(guān)注。