不同護(hù)具對(duì)FAI者扭傷高危動(dòng)作下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征的影響

中圖分類號(hào)：R318 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-2367（2025）04-0141-08

體育活動(dòng)中踝關(guān)節(jié)損傷是下肢受傷的常見類型之一，損傷動(dòng)作包括急停側(cè)切 （30.0% 、單腿落地（45.0% ）、碰撞 （10.0% ）、跌倒 （5.0%） 、其他 （5.0% 、急停起跳 （2.5%） 和絆倒 （2.5%） ，單腳落地和急停側(cè)切是造成踝關(guān)節(jié)損傷最主要的動(dòng)作，占到踝關(guān)節(jié)損傷的 75.0% ，可能是由于這2個(gè)動(dòng)作在體育活動(dòng)中較為常見且需要更強(qiáng)的踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[1].急停起跳作為運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)頻率較高的動(dòng)作之一，雖然其造成的踝關(guān)節(jié)扭傷率僅有 2.5% ，但其扭傷程度極為嚴(yán)重，多伴隨踝關(guān)節(jié)韌帶撕裂、骨折等，因此單腳落地、急停側(cè)切和急停起跳被認(rèn)為是踝關(guān)節(jié)扭傷的高危動(dòng)作 [1-2] .在踝關(guān)節(jié)損傷中踝關(guān)節(jié)扭傷，特別是外側(cè)踝關(guān)節(jié)扭傷尤為突出[3].已有研究指出 40%～75% 的外側(cè)踝關(guān)節(jié)扭傷患者可能發(fā)展為長(zhǎng)期慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)（chronic ankle instability，CAI）者，其主要是由于踝關(guān)節(jié)被迫內(nèi)翻、跖屈或功能障礙等原因引起[4].HERTEL等[5]將因本體感覺或神經(jīng)肌肉缺陷導(dǎo)致的復(fù)發(fā)性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定義為功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定（functional ankle instability，F(xiàn)AI）.踝關(guān)節(jié)神經(jīng)肌肉控制不足表明關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的傳人和傳出功效降低，這種“失控感\(zhòng)"會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中的姿勢(shì)控制產(chǎn)生不利影響.

研究表明，通過增加踝關(guān)節(jié)周圍肌肉力量和提升神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)性訓(xùn)練，以及佩戴踝關(guān)節(jié)護(hù)具或貼扎等方法可作為預(yù)防踝關(guān)節(jié)扭傷的手段，護(hù)踝在限制踝關(guān)節(jié)額狀面活動(dòng)范圍（range of motion，ROM）方面已被證明優(yōu)于貼扎，特別是在運(yùn)動(dòng)后預(yù)防效果更為顯著[6].此外，與其他措施相比，護(hù)踝還因其持久的預(yù)防效果、易于操作、無皮膚刺激、可重復(fù)使用、成本低以及對(duì)運(yùn)動(dòng)影響極小等優(yōu)點(diǎn)而備受推崇.護(hù)踝分為剛性和功能性（半剛性和彈性/系帶式）2類，剛性護(hù)踝使整個(gè)踝關(guān)節(jié)固定不動(dòng)，而功能性護(hù)踝允許踝關(guān)節(jié)的一些跖屈和背屈，同時(shí)控制內(nèi)翻和外翻，因此在運(yùn)動(dòng)過程中的防護(hù)多選用功能性護(hù)踝[7].已有學(xué)者指出功能性護(hù)踝會(huì)改變著地動(dòng)作的神經(jīng)肌肉控制[8].然而，不同類型護(hù)踝對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)特征的具體影響以及防護(hù)效果上的差異，學(xué)術(shù)界尚存在一定爭(zhēng)議.在模擬踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻跌落的被動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，彈性和半剛性護(hù)踝可減小踝關(guān)節(jié)峰值內(nèi)翻角、額狀面活動(dòng)范圍[9].此外，還有學(xué)者指出佩戴半剛性護(hù)踝可以限制被動(dòng)內(nèi)翻情形下的踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻角和跖屈角[10].CORDOVA等[11]的研究提出，半剛性護(hù)踝比系帶彈性護(hù)踝能夠更有效地減少足跟角位移和速度，然而這些研究是在缺乏實(shí)際運(yùn)動(dòng)功能的模擬實(shí)驗(yàn)，在真實(shí)的著地過程中，可能需要更大的力來克服支撐阻力，這可能導(dǎo)致對(duì)踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍的最大值評(píng)估不足.為了更準(zhǔn)確地理解護(hù)踝的保護(hù)機(jī)制，有研究者通過模擬更真實(shí)的動(dòng)作，如落地[12]、側(cè)切[13]來確定護(hù)踝的防護(hù)機(jī)制，但這些研究在護(hù)踝對(duì)實(shí)際落地時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、地面反作用力、肌肉用力特征等方面尚未達(dá)成共識(shí)[12].有研究發(fā)現(xiàn)，半剛性護(hù)踝、改良的半剛性護(hù)踝和軟套設(shè)計(jì)護(hù)踝均未能夠限制側(cè)切動(dòng)作時(shí)的踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻[14].相反，另一項(xiàng)研究則提出半剛性護(hù)踝可以限制側(cè)切著地時(shí)的踝關(guān)節(jié)峰值內(nèi)翻角[13].可見，對(duì)于這2種護(hù)踝的防護(hù)效果，前人的研究顯示出相矛盾的結(jié)果，需要進(jìn)一步研究在執(zhí)行踝關(guān)節(jié)扭傷高危動(dòng)作時(shí)不同護(hù)踝的防護(hù)效果.

綜上，將功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定者作為研究人群，針對(duì)其易傷動(dòng)作，如急停起跳落地、側(cè)切和單腳落地跳等進(jìn)行研究.通過分析可更全面地理解不同類型護(hù)踝對(duì)FAI者在實(shí)際著陸動(dòng)作中采取的運(yùn)動(dòng)策略的影響，本研究成果將為FAI者在選擇踝關(guān)節(jié)支撐裝置時(shí)提供更加可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù).基于以往文獻(xiàn)和本研究目的驗(yàn)證以下假設(shè)：半剛性護(hù)踝和彈性護(hù)踝均對(duì)預(yù)防FAI者踝關(guān)節(jié)扭傷具有積極效果，且單腳落地時(shí)的運(yùn)動(dòng)特征可能更易致傷.

研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究根據(jù)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的診斷標(biāo)準(zhǔn)選取研究對(duì)象，參與者需符合以下條件：至少經(jīng)歷過2次踝關(guān)節(jié)扭傷，且在功能活動(dòng)中感受到關(guān)節(jié)失控;根據(jù)坎伯蘭踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定量表的評(píng)分，得分不超過24分；沒有下肢手術(shù)或骨折等病史;首次踝關(guān)節(jié)扭傷發(fā)生在實(shí)驗(yàn)前至少12月;前抽屜試驗(yàn)和距骨傾斜試驗(yàn)結(jié)果為陰性.如果參與者存在以下任何一種情況，則不符合研究條件：有關(guān)節(jié)復(fù)位或下肢手術(shù)的歷史;在過去3月內(nèi)下肢遭受急性損傷；距骨前傾試驗(yàn)或前抽屜試驗(yàn)結(jié)果為陽(yáng)性；患有下肢骨性關(guān)節(jié)炎、頭部創(chuàng)傷、內(nèi)耳疾病或肌肉營(yíng)養(yǎng)不良；Beighton關(guān)節(jié)活動(dòng)度評(píng)分超過4分.由于 92% 的踝關(guān)節(jié)扭傷發(fā)生于優(yōu)勢(shì)側(cè)[15]，本研究選取優(yōu)勢(shì)側(cè)為患側(cè)的FAI患者為研究對(duì)象，根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)，募集了10名功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者（詳見表1）.本實(shí)驗(yàn)采用了重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)，護(hù)踝類型和測(cè)試動(dòng)作均為重復(fù)變量.通過 G?Power3.1.9.6 軟件計(jì)算所需樣本量，設(shè)定效應(yīng)量 d=0.6 ，顯著性水平 α=0.05 ，統(tǒng)計(jì)功效 （1-β）=0.8 ，得出至少需要9名參與者，因此本研究的樣本量足以滿足統(tǒng)計(jì)分析的要求.本研究獲得了太原理工大學(xué)科學(xué)和倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（TYUT-202305003），所有參與者在測(cè)試前均已閱讀并簽署了知情同意書.

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

本研究對(duì)比了2種類型的護(hù)踝：彈性護(hù)踝（195型，美國(guó)，McDavid）和半剛性護(hù)踝（Activeankle T2，美國(guó)，Cramer）（圖1）.所有參與者均穿著統(tǒng)一的測(cè)試服裝，包括運(yùn)動(dòng)鞋、緊身上衣和短褲.測(cè)試前進(jìn)行 5min 準(zhǔn)備活動(dòng)，將29個(gè)直徑 15mm 的反光Marker球進(jìn)行黏貼[16].采用紅外運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)（Nokov Mars2H）獲得受試者在進(jìn)行側(cè)切、急停起跳落地和跳箱單腿落地等動(dòng)作時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，采樣頻率為 200Hz. 同步通過Bertec（美國(guó)）3維測(cè)力臺(tái)以 的采樣頻率得到受試者的下肢動(dòng)力學(xué)特征.要求每名受試者佩戴不同護(hù)踝完成3次有效測(cè)試動(dòng)作.動(dòng)作要求：1）急停側(cè)切動(dòng)作要求受試者在距測(cè)力臺(tái) 6m 處助跑，在測(cè)力臺(tái)臺(tái)面上以患側(cè)（優(yōu)勢(shì)腿）為支撐，支撐腿快速制動(dòng)、蹬伸，并沿原運(yùn)動(dòng)方向的左或右前 45^° 方向繼續(xù)奔跑；2）急停起跳動(dòng)作要求受試者以自選最大速度助跑加速 6m 后，雙腿在測(cè)力臺(tái)臺(tái)面上完成急停制動(dòng)，并立刻全力垂直起跳，雙足同時(shí)落到測(cè)力臺(tái)后立即進(jìn)行快速前沖;3）單腿落地動(dòng)作要求受試者雙手叉腰，站立于高度為 35cm 的跳箱上，足尖向前，測(cè)試開始后沿跳箱邊緣單腿跳下，使用患側(cè)（優(yōu)勢(shì)腿）著地支撐（圖 2）.

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

本研究采用Cortex-64 2.6.2（Motion Analysis Inc，USA）軟件對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.通過反光標(biāo)志點(diǎn)構(gòu)建人體下肢的多剛體模型，并利用歐拉角法計(jì)算3維角度.根據(jù)標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)建立骨盆坐標(biāo)系、大腿坐標(biāo)系和小腿坐標(biāo)系.骨盆坐標(biāo)系由右髂前上棘點(diǎn)，左髂前上棘點(diǎn)和后上棘中點(diǎn)確定.根據(jù) BEAULIEU 等[1]的研究數(shù)據(jù)和骨盆坐標(biāo)系計(jì)算髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)中心坐標(biāo).大腿坐標(biāo)系由股骨內(nèi)側(cè)髁點(diǎn)、股骨外上側(cè)髁點(diǎn)以及髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)確定.膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)中心為股骨內(nèi)外側(cè)髁中點(diǎn).小腿坐標(biāo)系由外踝點(diǎn)、內(nèi)踝點(diǎn)以及膝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)確定，踝關(guān)節(jié)中心被定義為內(nèi)踝和外踝的中點(diǎn)[18].屈伸角、內(nèi)外翻角和內(nèi)外旋角分別通過繞 x 軸、 y 軸和 z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)獲得.所有標(biāo)志點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過Butterworth低通濾波器平滑處理，截?cái)囝l率設(shè)為 ¹³Hz. 動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)首先經(jīng)過 50Hz 的低通濾波處理，隨后通過逆向動(dòng)力學(xué)方法在 MS3D7.O軟件（Motion Soft Inc，USA）中估算了3維力矩，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（力矩峰值除以身高 （H ）和體重（W）的乘積）.著地時(shí)刻被定義為垂直地面反作用力（ground reaction force，GRF）超過 20N 的瞬間，峰值時(shí)刻是指關(guān)節(jié)活動(dòng)達(dá)到最大程度時(shí).關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍ROM是指關(guān)節(jié)角度的最大值與最小值之間的差.GRF數(shù)據(jù)被標(biāo)準(zhǔn)化為體重的倍數(shù)，并據(jù)此計(jì)算了達(dá)到GRF 峰值所需的時(shí)間（timeto peakGRF，TTP）.

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析

本研究通過 3×3 重復(fù)設(shè)計(jì)的雙因素方差分析（ANOVA）探究不同踝關(guān)節(jié)護(hù)具（無護(hù)踝、彈性護(hù)踝、半剛性護(hù)踝）及動(dòng)作任務(wù)（側(cè)切、急停起跳落地、單腳落地）對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征的影響.若因素間存在顯著性交互作用，則分別進(jìn)行單因素方差分析分別比較動(dòng)作間和護(hù)踝間下肢運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征的差異.主效應(yīng)差異采用LSD進(jìn)行校正，統(tǒng)計(jì)分析的顯著性標(biāo)準(zhǔn)定為一類誤差概率不大于0.05.

2 結(jié)果

雙因素方差分析結(jié)果顯示，護(hù)踝和動(dòng)作僅對(duì)垂直GRF 峰值有顯著性交互作用 （F_[1，4]=16.87，Plt;0.001）.

2.1護(hù)踝和動(dòng)作對(duì)踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的影響

單因素方差分析結(jié)果表明，相較于無護(hù)踝狀態(tài)，F(xiàn)AI者佩戴彈性和半剛性護(hù)踝時(shí)著地時(shí)刻踝關(guān)節(jié)跖屈角、內(nèi)翻角和額狀面ROM顯著降低.另外，與半剛性護(hù)踝相比，F(xiàn)AI者佩戴彈性護(hù)踝時(shí)額狀面 ROM（P= 0.002）明顯減小.在不考慮護(hù)踝類型的條件下，F(xiàn)AI者跳箱單腿落地動(dòng)作的踝關(guān)節(jié)矢狀面ROM較急停側(cè)切（ P=0.018） 和急停起跳動(dòng)作大 （P=0.001） ，相比無護(hù)踝，彈性和半剛性護(hù)踝分別于 0%～19%.0%～26% 的跳箱單腿落地緩沖期中限制FAI者踝關(guān)節(jié)跖屈角（ ?Plt;0.05 （圖3）.

2.2護(hù)踝和動(dòng)作對(duì)著地時(shí)刻膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的影響

單因素方差分析結(jié)果表明，不論動(dòng)作，相比無護(hù)踝，F(xiàn)AI者佩戴彈性護(hù)踝時(shí)著地時(shí)刻膝關(guān)節(jié)屈曲角增大，膝關(guān)節(jié)外翻角和內(nèi)旋角減小.佩戴半剛性護(hù)踝時(shí)著地時(shí)刻膝關(guān)節(jié)屈曲角（ P=0.002） 和內(nèi)旋力矩 ΔP=0.029Ω ）增大，膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋角減?。?P=0.002 ）.此外，相比半剛性護(hù)踝，F(xiàn)AI者佩戴彈性護(hù)踝時(shí)膝關(guān)節(jié)屈曲角增大，見表2.

2.3 護(hù)踝和動(dòng)作對(duì)GRF和TTP的影響

單因素方差分析結(jié)果表明，相比無護(hù)踝，F(xiàn)AI者佩戴彈性和半剛性護(hù)踝時(shí)垂直方向 TTP延長(zhǎng).其中，在急停側(cè)切、急停起跳和跳箱單腿落地動(dòng)作中，F(xiàn)AI者佩戴彈性和半剛性護(hù)踝時(shí)垂直GRF 峰值均減小.在無護(hù)踝狀態(tài)下，F(xiàn)AI者跳箱單腿落地時(shí)垂直GRF峰值均高于急停側(cè)切和急停起跳（表3）.

3 分析與討論

3.1護(hù)踝和動(dòng)作對(duì)踝關(guān)節(jié)生物力學(xué)的影響

本研究結(jié)果得出彈性護(hù)踝和半剛性護(hù)踝相比無護(hù)踝均能夠有效降低FAI者著地時(shí)刻踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻角、跖屈角和額狀面ROM，提升了踝關(guān)節(jié)著地時(shí)的穩(wěn)定性，從而可能降低踝關(guān)節(jié)扭傷風(fēng)險(xiǎn).這一發(fā)現(xiàn)與流行病學(xué)數(shù)據(jù)相呼應(yīng)，后者指出約 70% 的踝關(guān)節(jié)損傷由過度內(nèi)翻和跖屈引起[1].此外，已有研究支持限制踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻角可以減輕外側(cè)韌帶的負(fù)擔(dān)，減少扭傷風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于有踝關(guān)節(jié)扭傷史的人群，跖屈角的增加可能導(dǎo)致距骨在踝穴中的不穩(wěn)定搖擺，增加扭傷的可能性[12].DIGIOVANNI等[19]研究表明隨著踝關(guān)節(jié)跖屈角的增大，距腓前韌帶載荷亦隨之變大，可能導(dǎo)致?lián)p傷.本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在執(zhí)行特定動(dòng)作如急停側(cè)切、急停起跳落地和跳箱單腿落地時(shí)，F(xiàn)AI者佩戴彈性護(hù)踝和半剛性護(hù)踝可以顯著限制踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng).然而先前研究也證實(shí)在步行和跑步時(shí)，彈性護(hù)踝相比半剛性護(hù)踝更能減少踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻角，這可能歸因于測(cè)試動(dòng)作的差異，亦再次佐證了本研究的必要性[20].FAI者佩戴護(hù)踝進(jìn)行與損傷相關(guān)的高危落地動(dòng)作時(shí)，可能防護(hù)效果更顯著.此外，本研究還發(fā)現(xiàn)彈性護(hù)踝在限制踝關(guān)節(jié)內(nèi)外翻方面的效果更為顯著，這與CORDOVA等[1]的研究一致.究其原因可能源于護(hù)踝材料和結(jié)構(gòu)，半剛性護(hù)踝使用半剛性?shī)A板對(duì)踝關(guān)節(jié)兩側(cè)進(jìn)行支撐保護(hù)，而彈性護(hù)踝則通過8字纏繞形成牽拉保護(hù)，使得其包裹性較半剛性護(hù)踝更佳，進(jìn)而可更有效地限制踝關(guān)節(jié)額狀面活動(dòng)范圍[12].綜上，本研究支持使用彈性和半剛性護(hù)踝來限制FAI患者的踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，這可能有助于減少重復(fù)扭傷的風(fēng)險(xiǎn).

本研究結(jié)果顯示FAI者佩戴彈性和半剛性護(hù)踝相比無護(hù)踝對(duì)踝關(guān)節(jié)跖屈背屈活動(dòng)范圍無顯著影響，可能有利于落地緩沖增加踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)范圍是一種有益的著地策略，可避免產(chǎn)生較大的地面反作用力，進(jìn)而減小下肢負(fù)荷.然而，對(duì)于FAI者若增大踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)范圍，則可能會(huì)增加踝周肌肉及韌帶的載荷，從而增大踝關(guān)節(jié)慢性損傷風(fēng)險(xiǎn)，相應(yīng)地，若限制踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)范圍將不利于緩沖垂直地面反作用力，進(jìn)而導(dǎo)致踝周軟骨、肌肉和韌帶負(fù)荷增加，亦可能增加踝關(guān)節(jié)重復(fù)扭傷的風(fēng)險(xiǎn)[21]，此外，垂直地面反作用力可能會(huì)向上傳遞至髖、膝關(guān)節(jié)并使其負(fù)荷增加[22].在本研究中，2種護(hù)踝均未影響踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)范圍似乎是較為理想的結(jié)果，因?yàn)樗赡軡撛诘乇Ｗo(hù)了踝關(guān)節(jié).理論上，一款理想的高防護(hù)性護(hù)踝應(yīng)該能夠限制踝關(guān)節(jié)在額狀面上的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)不約束矢狀面上的活動(dòng).值得注意的是，F(xiàn)AI者進(jìn)行跳箱單腳落地動(dòng)作時(shí)，其踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)范圍較側(cè)切、急停起跳更大，這可能是側(cè)切和急停起跳要求參與者在著地后立即進(jìn)行側(cè)向或垂直移動(dòng)，需要下肢具有一定的剛性來完成這些動(dòng)作，從而導(dǎo)致矢狀面上的活動(dòng)范圍受限[23].而在跳箱單腳落地時(shí)，由于地面反作用力較大，推測(cè)人體可能會(huì)增加矢狀面活動(dòng)范圍以更有效地緩沖著地時(shí)的沖擊力.

由此可見，F(xiàn)AI者無論是佩戴彈性護(hù)踝還是半剛性護(hù)踝均能有效控制踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻角、跖屈角以及額狀面的活動(dòng)范圍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其防護(hù)功能.特別地，彈性護(hù)踝在限制踝關(guān)節(jié)額狀面活動(dòng)范圍方面，相較于半剛性護(hù)踝展現(xiàn)出更為明顯的限制效果，能提供更好的保護(hù).

3.2護(hù)踝和動(dòng)作對(duì)膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)的影響

本研究觀察到FAI者佩戴彈性和半剛性護(hù)踝時(shí)膝關(guān)節(jié)屈角增大，垂直GRF 減小，且達(dá)到峰值的時(shí)間有所延長(zhǎng).這種變化可能促使患者調(diào)整其落地策略，而積極的屈膝已被證明能夠有效緩沖GRF，延長(zhǎng)到達(dá)峰值的時(shí)間，從而可能降低踝關(guān)節(jié)扭傷的風(fēng)險(xiǎn)[24].此外，大量研究已證實(shí)膝關(guān)節(jié)屈曲角還與前交叉韌帶損傷密切相關(guān)，過小的膝關(guān)節(jié)屈曲角會(huì)產(chǎn)生較大的脛骨向前剪切力，增加前交叉韌帶損傷風(fēng)險(xiǎn)[16].本研究還注意到，F(xiàn)AI者佩戴護(hù)踝后，膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋角減小，特別是彈性護(hù)踝還進(jìn)一步減小了膝關(guān)節(jié)外翻角.流行病學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究顯示，膝關(guān)節(jié)外翻角、內(nèi)旋角可能與ACL損傷風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，然而尚未達(dá)成共識(shí)[16].綜上，F(xiàn)AI者佩戴彈性和半剛性護(hù)踝后的運(yùn)動(dòng)特征對(duì)于減少踝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)具有積極作用，其對(duì)膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶的潛在影響仍需進(jìn)一步探索.

在本研究中，跳箱單腳落地動(dòng)作產(chǎn)生的垂直地面反作用力較側(cè)切和急停起跳落地動(dòng)作有顯著增加VALDERRABANO等[25]發(fā)現(xiàn)，這種增加的GRF可能提升踝關(guān)節(jié)扭傷的風(fēng)險(xiǎn)，并可能促進(jìn)踝關(guān)節(jié)的退行性變化，這亦佐證了為何落地時(shí)踝關(guān)節(jié)扭傷風(fēng)險(xiǎn)更大.值得關(guān)注的是，F(xiàn)AI患者可能會(huì)遭受踝關(guān)節(jié)扭傷和退行性變化的長(zhǎng)期困擾，不僅引起疼痛和腫脹，還可能造成踝關(guān)節(jié)功能受限，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)展為創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎.究其原因可能是FAI者踝關(guān)節(jié)的神經(jīng)肌肉控制能力較差，導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)增大.因此，對(duì)于FAI患者，控制GRF的增加對(duì)于預(yù)防踝關(guān)節(jié)損傷尤為重要.

3.3 研究的局限性及展望

本項(xiàng)研究聚焦于FAI者佩戴不同類型護(hù)踝進(jìn)行落地動(dòng)作時(shí)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，其成果對(duì)于實(shí)際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義.然而，亦存在一些局限性.有研究指出，踝關(guān)節(jié)扭傷的發(fā)病率高峰發(fā)生在 15～19 歲之間， 15～ 24 歲的男性踝關(guān)節(jié)扭傷的發(fā)生率明顯高于女性，而30歲以上女性的發(fā)病率高于男性[26]，本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象雖然屬于扭傷高發(fā)人群，但并未研究護(hù)踝對(duì)踝關(guān)節(jié)扭傷高發(fā)年齡段女性的影響，未來還應(yīng)針對(duì)此類人群展開研究.另外，將近一半 （49.3%） 的踝關(guān)節(jié)扭傷發(fā)生在體育運(yùn)動(dòng)中，尤其是籃球 （41.1% ）、橄欖球 （9.3% 和足球（7.9%）^[26] ，后續(xù)研究還應(yīng)對(duì)比護(hù)踝對(duì)不同專項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)員的影響.此外，本研究?jī)H考察了護(hù)踝對(duì)FAI患者的即時(shí)效應(yīng)，而未深入探討長(zhǎng)期佩戴的影響.鑒于此，未來研究可綜合分析不同性別、不同專項(xiàng)FAI高危人群佩戴各類護(hù)踝的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征，以更全面和系統(tǒng)地了解其防護(hù)效果.

4結(jié)論

半剛性護(hù)踝和彈性護(hù)踝對(duì)處于踝關(guān)節(jié)損傷的非急性期的 18～24 歲男性FAI者均有一定的防護(hù)效果，且彈性護(hù)踝更為突出，并可能有助于降低膝關(guān)節(jié)負(fù)荷.建議該人群在進(jìn)行體育活動(dòng)時(shí)考慮使用彈性護(hù)踝，以提供額外的保護(hù).FAI者進(jìn)行著地動(dòng)作時(shí)佩戴彈性和半剛性護(hù)踝，能有效控制踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻角和跖屈角，減小踝關(guān)節(jié)額狀面活動(dòng)范圍，使膝關(guān)節(jié)以更屈曲的姿勢(shì)著地，這有助于減少垂直GRF并延緩達(dá)到峰值的時(shí)間，從而可能降低踝關(guān)節(jié)重復(fù)扭傷的風(fēng)險(xiǎn).在彈性與半剛性護(hù)踝之間，彈性護(hù)踝在這些方面的積極效果更為明顯.本研究還發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行跳箱單腳落地動(dòng)作時(shí)，由于踝關(guān)節(jié)矢狀面上的活動(dòng)范圍和垂直GRF較大，F(xiàn)AI患者可能面臨更高的踝關(guān)節(jié)扭傷風(fēng)險(xiǎn)，建議采取有效的緩沖策略以降低過大的地面反作用力，避免引起膝、踝關(guān)節(jié)損傷.

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Effects of different ankle braces on lower extremity kinematics and kinetics for FAI during high-risk maneuvers related to ankle sprains

Zhang Meizhen，Yin Chao，Zhang Zeyi，Yang Yimin，Zhang Zhenlong （School of Physical Education and Health Engineering，Taiyuan Universityof Technology，Taiyuan O3o024，China）

Abstract：[Objective]The studyaimedto investigate the lower extremitybiomechanicalcharacteristicsof differentankle bracesonfunctionalankleinstability（FAI individualsduringrapid directionalchangesandlanding maneuversrelatedtoankle sprains，inordertogaincomprehensiveunderstandingoftheprotectivemechanismforanklebraces.Methods]10FAIparticipants wererandomlyselected to wearsemi-rigid ankle brace，elasticankle brace and no ankle brace when performing side-cutting，stop jump landing and single-leg dropjump from box using arandom number generator for asignment.3D motion capture system（Nokov Mars2H）andforce plate（Bertec）were used toobtain kinematic and kinetic data for subjects.A two-way repeated measures 3×3 ANOVA was used to verify the efects of ankle brace and maneuvers on lower extremity kinematic and dynamiccharacteristicsof the lower limbs in individuals withFAI.[Results]Theresults showeda significant interaction between maneuver and ankle brace on peak vertical GRF for FAI individual F_[1，4]=16.87 ， Plt;0.001 ）. Compared with no ankle brace，elastic and semi-rigid ankle braces reduced ankle plantarflexion angle（ Plt;0.001 ），inversionangle（ Plt;0.001 ， P= 0.001），frontal planeROM （P=0.001 ， Plt;0.001 ），knee internal rotation angle（ P=0.005 ， P=0.002 ）andpeak vertical GRF at initial contact（ Plt;0.001） ，increased knee flexion angle（ Plt;0.001 ， P=0.002 ）andvertical TTP（ Plt;0.001? .In addition， compared with the semi-rigid ankle brace，the elastic brace reduced ankle frontal ROM（ P=0.002 ） and peak vertical GRF（ Plt; 0.001） and increased knee flexion angle（ Plt;0.001 ）andvertical TTP（ P=0.004 ）.[Conclusion]When FAI wears elastic or semi-rigidankleprotection，itcanstrengthenthestabilityofanklejoint.Comparedwith semi-rigidanklebraces，elastic ankle braces was more prominent.

Keywords：FAI patient； elastic ankle brace；semi-rigid ankle brace；ankle sprain; lower extremity biomechanics