尹 彥，羅冬梅，劉 卉，于 冰

?

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

尹 彥1，羅冬梅1，劉 卉1，于 冰2

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

功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)；姿勢控制；靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性；動態(tài)姿勢穩(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[20,48,72,77]中都是最常見的損傷。踝關(guān)節(jié)扭傷不僅對人的正常工作和生活造成巨大的影響[72,76]，還會產(chǎn)生相當(dāng)可觀的醫(yī)療保健費(fèi)用和社會經(jīng)濟(jì)成本[8,13]。踝關(guān)節(jié)扭傷后會出現(xiàn)疼痛、無力、不穩(wěn)和失控等短期或長期的后遺癥狀[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)扭傷的最常見危險因素?？梢姡瑥?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。

功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)是指由本體感覺和神經(jīng)肌肉控制功能下降引起的關(guān)節(jié)不穩(wěn)感覺以及踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)癥狀重復(fù)發(fā)生的臨床現(xiàn)象[32]。可見，由姿勢穩(wěn)定性所代表的姿勢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)動過程中，足是實施姿勢控制的重要執(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，很有可能會影響足的功能，進(jìn)而影響人體的姿勢控制能力，并最終通過姿勢穩(wěn)定性體現(xiàn)出來。從Freeman[23]首次提出功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)開始，國內(nèi)、外研究機(jī)構(gòu)均投入大量的人力和資源對功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)與姿勢穩(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，也存在著有關(guān)概念不明確、測試方法和評價指標(biāo)不統(tǒng)一等問題，造成研究結(jié)果不一致、研究結(jié)論應(yīng)用意義有限等問題。因此，本研究在閱讀分析前人研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的姿勢穩(wěn)定性問題進(jìn)行階段性梳理和總結(jié)，明確相關(guān)概念和理論，了解、分析不同測試方法和評價指標(biāo)的適用范圍和意義。

2 平衡、姿勢控制與姿勢穩(wěn)定性

在對功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者姿勢控制能力進(jìn)行研究的諸多文獻(xiàn)中，最常見的研究內(nèi)容或者專業(yè)術(shù)語就是“平衡”、“姿勢控制”和“姿勢穩(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)定性和姿勢控制等術(shù)語混合使用，致使臨床醫(yī)生和研究者對人體平衡和穩(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)者的姿勢控制能力時，應(yīng)通過剖析平衡與穩(wěn)定性在剛體力學(xué)和人體生物力學(xué)中的異同，了解對人體姿勢控制能力、人體平衡的明確描述方式。這樣才能進(jìn)一步規(guī)范測試方法和評價指標(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)代漢語詞典[6]對“平衡”的定義是：幾個力同時作用在一個物體上，各個力互相抵消，物體保持相對靜止?fàn)顟B(tài)、勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或繞軸勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。這是從力學(xué)的角度來闡述“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位置?？梢姡胶馐俏矬w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

人體在直立時有一個相對較高的重心和相對較小的支撐面，使人體保持平衡穩(wěn)定性的問題更加復(fù)雜[86]。對于無生命的物體，一旦重心移出支撐面，物體就會在重力的作用下傾倒或移動。但是，對于人體來說，當(dāng)重心移出支撐面時，人體自身具有感知穩(wěn)定性受到威脅并動用肌肉活動來抵抗重力以防止跌倒的能力[37]。因此，英文中[2]對“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闡述“人體平衡”。可見，當(dāng)“平衡”用于描述人體時，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”，其定義為在日常活動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，越來越多的研究者把這種能力稱為“姿勢控制”，并定義為在任何姿勢或身體運(yùn)動中維持、達(dá)到或恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力[59]。

2.3 姿勢控制與姿勢穩(wěn)定性

姿勢控制是人體維持所有姿勢和活動的前提，但是，在臨床和生物力學(xué)研究領(lǐng)域中尚未對這種能力的評價方法和指標(biāo)達(dá)成共識。最初臨床上使用靜態(tài)平衡和動態(tài)平衡來評價人體不同的姿勢控制能力，隨著運(yùn)動控制理論的建立與發(fā)展，很多研究者開始用“姿勢穩(wěn)定性”來表示姿勢控制能力的性質(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與神經(jīng)肌肉控制能力[37,53]。姿勢控制是由人體許多系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作來實現(xiàn)控制身體的復(fù)雜過程，其中最主要是感覺過程和運(yùn)動過程[70]。感覺過程包括視覺、前庭和本體感覺等對身體各部位之間和相對于外部環(huán)境的位置等感覺信息的輸入，以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)對這些信息的整合。運(yùn)動過程包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)計劃、組織全身肌肉達(dá)到神經(jīng)肌肉協(xié)同的控制過程?？梢?，表示姿勢控制能力性質(zhì)的人體姿勢穩(wěn)定性依賴于視覺、前庭和本體感覺3大系統(tǒng)的感覺輸入，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的整合作用下，通過神經(jīng)肌肉控制才能得以實現(xiàn)。

綜上所述，作為描述人體運(yùn)動的專業(yè)術(shù)語，姿勢穩(wěn)定性與平衡相比更具有針對性，能夠從整體上反映和評價人體的“姿勢控制(平衡控制)”能力。

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

姿勢穩(wěn)定性的評價是功能性踝關(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，姿勢穩(wěn)定性下降會引起踝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險增加。姿勢穩(wěn)定性可分為靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性和動態(tài)姿勢穩(wěn)定性兩方面。靜態(tài)姿勢穩(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)姿勢主要包含站、坐和臥，在實際中最常用也是研究最多的是站姿的靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性問題。動態(tài)姿勢穩(wěn)定性是指人體處于動態(tài)的運(yùn)動狀態(tài)時和從動態(tài)的運(yùn)動狀態(tài)向靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換時在支撐面上保持平衡的能力[24]，其中，動態(tài)的運(yùn)動狀態(tài)不僅僅指人體姿勢變化時的運(yùn)動狀態(tài)，還可以是由不穩(wěn)定支撐面引起的相對運(yùn)動狀態(tài)。目前姿勢穩(wěn)定性的評價方法可以分為主觀評價方法和客觀測試方法兩大類。

3.1 靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性的評價

3.1.1 靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性的主觀評價

靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性的主觀評價方法主要包括改良Romberg測試[42]和平衡失誤評分系統(tǒng)[62](Balance Error Scoring System，BESS)。改良Romberg測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，受試者對完成不同任務(wù)時的姿勢穩(wěn)定性進(jìn)行主觀判斷，或者由測試人員根據(jù)完成任務(wù)時間、單位時間內(nèi)任務(wù)失敗次數(shù)或受試者姿勢晃動幅度等指標(biāo)進(jìn)行主觀判斷[42]。平衡失誤評分系統(tǒng)更全面一些，測試時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，同時測試人員記錄每次任務(wù)的平衡失誤次數(shù)[62]。應(yīng)用主觀評價方法的研究[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)姿勢穩(wěn)定性比健康對照組差。雖然上述主觀評價方法也有簡單的量化指標(biāo)，但是，當(dāng)受試者在沒有失去姿勢穩(wěn)定性的情況下增加了姿勢晃動時，僅靠測試人員的觀察和主觀判斷很難界定受試者姿勢晃動增加的程度，因此，主觀評價方法具有一定的局限性。

3.1.2 靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性的客觀評價

為了得到客觀的量化數(shù)據(jù)，一些研究者使用儀器對功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性進(jìn)行測量與評價。測力臺是最常用的能夠有效可靠地評價姿勢穩(wěn)定性的儀器[24]。通常認(rèn)為，單腿靜止站立時更短的壓力中心軌跡長度和更慢的壓力中心軌跡速度說明有更好的靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性。最近，Hertel等[34]提出，使用“到達(dá)支撐面邊界時間(Time-to-boundary，TTB)”能夠在單腿站立測試中更清楚、可靠地評價靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性的變化[87]。由于“到達(dá)支撐面邊界時間”是根據(jù)壓力中心軌跡及其瞬時速度來計算達(dá)到支撐面前后方向和內(nèi)外方向邊界所需的時間，并且時間越短表示姿勢越不穩(wěn)定，因此可以評價失去姿勢穩(wěn)定的風(fēng)險。多數(shù)使用儀器測試進(jìn)行靜態(tài)姿勢穩(wěn)定性評價的研究結(jié)果表明，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者比健康對照組靜態(tài)姿勢穩(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)者和健康對照組之間靜態(tài)姿勢穩(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)的測試方法難度較低，與日常生活和體育活動不存在相關(guān)性，對于姿勢穩(wěn)定性的反映不夠敏感，經(jīng)常參加體育活動的功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者在靜態(tài)測試中的表現(xiàn)并不差。因此，許多臨床醫(yī)生和研究者開始質(zhì)疑單腳靜止站立測試是否能有效評價功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的姿勢穩(wěn)定性，并提出應(yīng)該使用盡可能模擬日常和體育活動的功能性活動作為測試任務(wù)。于是，功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的動態(tài)姿勢穩(wěn)定性開始成為人們的研究重點。

3.2 動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的評價

3.2.1 動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的主觀評價

動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的主觀評價方法主要是由Riemann等人[61]基于改良的Bass測試提出的多級單腿跳穩(wěn)定性測試(Multiple single-leg hop-stabilization test)。首先，在地板上用11條2.5 cm2的帶編號膠帶標(biāo)記出多級跳躍的落地點，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)下肢依次完成多級跳躍，要求始終保持雙手叉腰的姿勢，在腳落地時需要覆蓋全部膠帶并足尖朝前。與此同時，使用誤差評分系統(tǒng)對受試者是否達(dá)到動作要求進(jìn)行打分，最后，確定每名受試者的動態(tài)姿勢穩(wěn)定性。多級單腿跳穩(wěn)定性測試的誤差評分雖然包括了著陸失誤和平衡失誤兩個部分，但是依然無法對受試者姿勢晃動程度進(jìn)行定量評價，所以，鮮見使用此方法評價功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的研究。

3.2.2 動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的客觀評價

動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的客觀評價方法主要有基于距離測量的星形移動平衡測試(Star Excursion Balance Test，SEBT)、基于Biodex Balance System的非穩(wěn)界面平衡測試和基于測力臺的落地穩(wěn)定性測試。

1.星形移動平衡測試

星形移動平衡測試是由Gray[25]作為康復(fù)工具設(shè)計出來的，是最早出現(xiàn)的能夠有效可靠地[29,52]評價動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的功能性測試方法。這一測試要求受試者站在預(yù)先畫好的星形網(wǎng)格的中心，用一側(cè)下肢向8個方向伸出至盡可能遠(yuǎn)的位置，同時用對側(cè)下肢盡可能保持身體穩(wěn)定。當(dāng)達(dá)到最遠(yuǎn)距離時，受試者必須用伸出去下肢的最末端輕點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)受試者下肢長度標(biāo)準(zhǔn)化[27]后可以作為定量評價動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的指標(biāo)。星形移動平衡測試被廣泛用于對功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者動態(tài)姿勢穩(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)者在星形移動平衡測試中使用患側(cè)下肢支撐時的觸及距離小于使用健側(cè)下肢支撐時[28,55]，并且小于健康對照組使用匹配測下肢支撐時的觸及距離[7,28,33,36,55,58]，表明功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者患側(cè)下肢的動態(tài)姿勢穩(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)者和健康對照組之間發(fā)現(xiàn)動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的顯著差異。

2.Biodex平衡系統(tǒng)測試

Arnold等[10]讓受試者在由Biodex Balance System(Biodex，美國，紐約)的專門儀器提供的不同級別非穩(wěn)定程度的支撐面上完成不同難度的姿勢控制任務(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)來評價動態(tài)姿勢穩(wěn)定性。受試者完成任務(wù)過程中不穩(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)評價動態(tài)姿勢穩(wěn)定性是有效可靠的，但是，對于功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者患側(cè)下肢額狀面姿勢穩(wěn)定性的評價結(jié)果仍有爭議[38,5]，這可能是由于研究者使用的支撐面不穩(wěn)定程度的級別不同所造成的。

3.落地動作測試

雖然星形移動平衡測試和Biodex平衡測試通過讓受試者處于運(yùn)動或相對運(yùn)動狀態(tài)來測試其動態(tài)姿勢穩(wěn)定性，但是，單腿支撐原地移動和在非穩(wěn)界面上保持穩(wěn)定的任務(wù)要求在日常和體育活動中都非常少見，而多項研究[20,72,77]表明，落地動作是踝關(guān)節(jié)扭傷發(fā)病率最高的體育項目中最常見的動作形式，可見，落地動作與踝關(guān)節(jié)扭傷機(jī)制密切相關(guān)[21]，于是，落地動作作為更接近體育運(yùn)動的動作形式成為評價動態(tài)姿勢穩(wěn)定性最常用的測試動作。落地動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]是從不同高度無初速落下；單腳起跳落地則要求受試者先靜止站立在距測力臺中心固定距離的起跳線前，當(dāng)聽到開始指令后雙足向前[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]或跳過預(yù)設(shè)高度的障礙物[43]后，單足落在測力臺中心，落地后盡快保持身體穩(wěn)定。到目前為止，對功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的研究主要使用向前單腳起跳落地動作[14,26,30,46,63,65,66,71,79,83]，但是，這一測試動作仍存在一定的局限性：單一的向前方向無法全面反映姿勢控制的方向性、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)的附加對于落地時姿勢控制的影響未知、起跳任務(wù)造成的向前上方向較大的加速度會增加矢狀面內(nèi)姿勢穩(wěn)定性參數(shù)的變異率等等。

通過落地動作測試評價動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的指標(biāo)主要有達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間(Time to Stabilization,TTS)和動態(tài)穩(wěn)定性指數(shù)(Dynamic Postural Stability Index,DPSI)。達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間是指人體從功能性活動完成時刻(如落地)到恢復(fù)身體穩(wěn)定所需的時間[51]。當(dāng)受試者落地后，通過測力臺采集得到人體所受地面反作用力的3個分量(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，從落地時刻到人體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時刻的時間即為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間。McKinley等[51]首先提出，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間是指從落地時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%范圍時刻的時間。Colby等[17]應(yīng)用序列估計(Sequential Estimation，SE)技術(shù)計算地面反作用力各個分量從落地時刻開始的連續(xù)平均值，定義從落地時刻到各分量連續(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)時刻的時間為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間。Ross等[63]先使用無限三階多項式(Unbounded Third Order Polynomial，UTOP)擬合出落地后地面反作用力各個分量對應(yīng)時間的衰減曲線，然后將地面反作用力各個分量在落地后10～15 s和15～20 s兩個區(qū)間中具有最小力值絕對值范圍的區(qū)間認(rèn)為是受試者達(dá)到最佳姿勢穩(wěn)定性的區(qū)間，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間被定義為從落地時刻到無限三階多項式擬合曲線與表示最佳姿勢穩(wěn)定狀態(tài)區(qū)間力值絕對值范圍值的水平線的交點對應(yīng)時刻的時間。動態(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)的計算原理提出的，通過計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值的均方根偏差得到各個方向以及總的動態(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作測試中矢狀面和額狀面達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間顯著長于健康對照組，表明其動態(tài)姿勢穩(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)時間長于健康對照組，額狀面達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間沒有差異；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)出額狀面動態(tài)姿勢穩(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作測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)時間更加有效和可靠，多項研究[15,80,81]證實了功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的動態(tài)穩(wěn)定性指數(shù)顯著高于健康對照組，表明其動態(tài)姿勢穩(wěn)定性較差。

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

4 結(jié)論與展望

姿勢穩(wěn)定性可以從整體上反映人體的姿勢控制能力，對姿勢穩(wěn)定性進(jìn)行評價是功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者損傷預(yù)防的重要方面。本研究明確了姿勢穩(wěn)定性比平衡更適合作為反映人體姿勢控制能力的專業(yè)術(shù)語，詳細(xì)綜述了功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者靜態(tài)和動態(tài)姿勢穩(wěn)定性的主觀和客觀評價方法，概括分析了現(xiàn)有評價方法的局限性?？梢钥闯觯嚓P(guān)領(lǐng)域的研究已經(jīng)出現(xiàn)了豐富的研究成果，與此同時也存在很多挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在評價功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者姿勢穩(wěn)定性的測試方法有待改進(jìn)，而且姿勢穩(wěn)定性評價指標(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)者姿勢穩(wěn)定性評價方法的有效性、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)者姿勢穩(wěn)定性的機(jī)制出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有評價方法的優(yōu)點，提出更加有效、可靠和準(zhǔn)確的評價方法，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)。

[1]封旭華,鄭潔皎,李宏云,等.機(jī)械性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)與功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者平衡控制能力的差異[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2014，34(9):1355-1360.

[2]霍恩比.牛津高階英漢雙解詞典[M].7版.北京:商務(wù)印書館，2009.

[3]張陽,張秋霞.功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的靜態(tài)平衡能力[J].中國組織工程研究，2013，17(35):6287-6292.

[4]張陽,張秋霞,金超.單側(cè)功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者的單足靜態(tài)平衡能力[J].體育學(xué)刊，2014，21(5):131-135.

[5]趙麗,李翠,顧博雅,等.功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)者動態(tài)平衡能力及等速肌力特征研究[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報，2012，35(9):44-46.

[6]中國社會科學(xué)院語言研究所詞典編輯室.現(xiàn)代漢語詞典[M].6版.北京:商務(wù)印書館.2012.

[7]AHN C S,KIM H S,KIM M C.The effect of the emg activity of the lower leg with dynamic balance of the recreational athletes with functional ankle instability[J].J Phys Ther Sci，2011，23(4):579-583.

[8]ALLAN P，SYLVIA F,RICE D P.Musculoskeletal Conditions in the United States[M].Rosemont (IL):American Academy of Orthopaedic Surgeons，1999.

[9]ANANDACOOMARASAMY A,BARNSLEY L.Long term outcomes of inversion ankle injuries[J].Br J Sports Med，2005，39(3):e14,discussion e14.

[10]ARNOLD B L,SCHMITZ R J.Examination of balance measures produced by the biodex stability system[J].J Athl Train，1998，33(4):323-327.

[11]BASNETT C R,HANISH M J,WHEELER T J,etal.Ankle dorsiflexion range of motion influences dynamic balance in individuals with chronic ankle instability[J].Int J Sports Phys Ther，2013，8(2):121-128.

[12]BELL F.Principles of Mechanics and Biomechanics[M].Cheltenham:Stanley Thornes，1998.

[13]BRIDGMAN S A,CLEMENT D,DOWNING A,etal.Population based epidemiology of ankle sprains attending accident and emergency units in the west midlands of england,and a survey of uk practice for severe ankle sprains[J].Emerg Med J，2003，20(6):508-510.

[14]BROWN C,ROSS S,MYNARK R,etal.Assessing functional ankle instability with joint position sense,time to stabilization,and electromyography[J].J Sport Rehabil，2004，13(2):122-134.

[15]BROWN C N,BOWSER B,ORELLANA A.Dynamic postural stability in females with chronic ankle instability[J].Med Sci Sports Exe，2010，42(12):2258-2263.

[16]CAMERON K L,OWENS B D,DEBERARDINO T M.Incidence of ankle sprains among active-duty members of the united states armed services from 1998 through 2006[J].J Athl Train，2010，45(1):29-38.

[17]COLBY S M,HINTERMEISTER R A,TORRY M R,etal.Lower limb stability with acl impairment[J].J Orthop Sports Phys Ther，1999，29(8):444-451,discussion 452-454.

[18]DAVIDSON P L,CHALMERS D J,WILSON B D,etal.Lower limb injuries in new zealand defence force personnel:Descriptive epidemiology[J].Aust N Z J Public Health，2008，32(2):167-173.

[19]DOCHERTY C L,VALOVICH MCLEOD T C,SHULTZ S J.Postural control deficits in participants with functional ankle instability as measured by the balance error scoring system[J].Clin J Sport Med，2006，16(3):203-208.

[20]DOHERTY C,DELAHUNT E,CAULFIELD B,etal.The incidence and prevalence of ankle sprain injury:A systematic review and meta-analysis of prospective epidemiological studies[J].Sports Med，2014，44(1):123-140.

[21]DUFEK J S,BATES B T.Biomechanical factors associated with injury during landing in jump sports[J].Sports Med，1991，12(5):326-337.

[22]FORKIN D M,KOCZUR C,BATTLE R,etal.Evaluation of kinesthetic deficits indicative of balance control in gymnasts with unilateral chronic ankle sprains[J].J Orthop Sports Phys Ther，1996，23(4):245-250.

[23]FREEMAN M A.Instability of the foot after injuries to the lateral ligament of the ankle[J].J Bone Joint Surg Br，1965，47(4):669-677.

[24]GOLDIE P A,BACH T M,EVANS O M.Force platform measures for evaluating postural control:Reliability and validity[J].Arch Phys Med Rehabil，1989，70(7):510-517.

[25]GRAY G W.Lower Extremity Functional Profile[M].Adrian,MI:Wynn Marketing,Inc，1995.

[26]GRIBBLE P,ROBINSON R.Differences in spatiotemporal landing variables during a dynamic stability task in subjects with cai[J].Scand J Med Sci Sports，2010，20(1):e63-71.

[27]GRIBBLE P A,HERTEL J.Considerations for normalizing measures of the star excursion balance test[J].Measurement Phy Edu Exe Sci，2003，7(2):89-100.

[28]GRIBBLE P A,HERTEL J,DENEGAR C R,etal.The effects of fatigue and chronic ankle instability on dynamic postural control[J].J Athl Train，2004，39(4):321-329.

[29]GRIBBLE P A,KELLY S E,REFSHAUGE K M,etal.Interrater reliability of the star excursion balance test[J].J Athl Train，2013，48(5):621-626.

[30]GRIBBLE P A,ROBINSON R H.Alterations in knee kinematics and dynamic stability associated with chronic ankle instability[J].J Athl Train，2009，44(4):350-355.

[31]HALL S.Basic Biomechanics[M].St Louis:McGraw-Hill Education-Europe，1991.

[32]HERTEL J.Functional anatomy,pathomechanics,and pathophysiology of lateral ankle instability[J].J Athl Train，2002，37(4):364-375.

[33]HERTEL J,GRIBBLE P A,HALE S A,etal.Diagnostic properties of the star excursion balance tests in the assessment of chronic ankle instability[J].Med Sci Sports Exe，2008，40:S39.

[34]HERTEL J,OLMSTED-KRAMER L C,CHALLIS J H.Time-to-boundary measures of postural control during single leg quiet standing[J].J Appl Biomech，2006，22(1):67-73.

[35]HILLER C E,REFSHAUGE K M,HERBERT R D,etal.Intrinsic predictors of lateral ankle sprain in adolescent dancers:A prospective cohort study[J].Clin J Sport Med，2008，18(1):44-48.

[36]HOCH M C,STATON G S,MEDINA MCKEON J M,etal.Dorsiflexion and dynamic postural control deficits are present in those with chronic ankle instability[J].J Sci Med Sport，2012，15(6):574-579.

[37]HORAK F B.Clinical measurement of postural control in adults[J].Phys Ther，1987，67(12):1881-1885.

[38]KIM K J,JEGA H,JUN H J,etal.The comparison of balance using cumberland ankle instability tool to stable and instability ankle[J].J Korean Soc Phy Med，2013，8(3):361-368.

[39]KNAPP D,LEE S Y,CHINN L,etal.Differential ability of selected postural-control measures in the prediction of chronic ankle instability status[J].J Athl Train，2011，46(3):257-262.

[40]KOFOTOLIS N D,KELLIS E,VLACHOPOULOS S P.Ankle sprain injuries and risk factors in amateur soccer players during a 2-year period[J].Am J Sports Med，2007，35(3):458-466.

[41]KONRADSEN L,BECH L,EHRENBJERG M,etal.Seven years follow-up after ankle inversion trauma[J].Scand J Med Sci Sports，2002，12(3):129-135.

[42]LANSKA D J.The romberg sign and early instruments for measuring postural sway[J].Semin Neurol，2002，22(4):409-418.

[43]LIU K,GLUTTING J,WIKSTROM E,etal.Examining the diagnostic accuracy of dynamic postural stability measures in differentiating among ankle instability status[J].Clin Biomech (Bristol,Avon)，2013，28(2):211-217.

[44]LIU K,HEISE G D.The effect of jump-landing directions on dynamic stability[J].J Appl Biomech，2013，29(5):634-638.

[45]MAKI B E,MCILROY W E.The role of limb movements in maintaining upright stance:The "change-in-support" strategy[J].Phys Ther，1997，77(5):488-507.

[46]MARSHALL P W,MCKEE A D,MURPHY B A.Impaired trunk and ankle stability in subjects with functional ankle instability[J].Med Sci Sports Exe，2009，41(8):1549-1557.

[47]MARTINEZ-RAMIREZ A,LECUMBERRI P,GOMEZ M,etal.Wavelet analysis based on time-frequency information discriminate chronic ankle instability[J].Clin Biomech (Bristol,Avon)，2010，25(3):256-264.

[48]MCCARTHY M M,VOOS J E,NGUYEN J T,etal.Injury profile in elite female basketball athletes at the women's national basketball association combine[J].Am J Sports Med，2013，41(3):645-651.

[49]MCHUGH M P,TYLER T F,MIRABELLA M R,etal.The effectiveness of a balance training intervention in reducing the incidence of noncontact ankle sprains in high school football players[J].Am J Sports Med，2007，35(8):1289-1294.

[50]MCHUGH M P,TYLER T F,TETRO D T,etal.Risk factors for noncontact ankle sprains in high school athletes:The role of hip strength and balance ability[J].Am J Sports Med，2006，34(3):464-470.

[51]MCKINLEY P,PEDOTTI A.Motor strategies in landing from a jump:The role of skill in task execution[J].Exp Brain Res，1992，90(2):427-440.

[52]MUNRO A G,HERRINGTON L C.Between-session reliability of the star excursion balance test[J].Phys Ther Sport，2010，11(4):128-132.

[53]NASHNER L M.Adaptation of human movement to altered environments[J].Trends Neurosci，1982，5(10):358-361.

[54]NIU W,ZHANG M,FAN Y,etal.Dynamic postural stability for double-leg drop landing[J].J Sports Sci，2013，31(10):1074-1081.

[55]OLMSTED L C,CARCIA C R,HERTEL J,etal.Efficacy of the star excursion balance tests in detecting reach deficits in subjects with chronic ankle instability[J].J Athl Train，2002，37(4):501-506.

[56]PERSSON U M,ARTHURS C.Dynamic postural stability in gaelic football players during a single leg drop-landing,a comparison of ankle tape and lace-up brace[J].Br J Sports Med，2011，45(4):362.

[57]PICKERILL M L,HARTER R A.Validity and reliability of limits-of-stability testing:A comparison of 2 postural stability evaluation devices[J].J Athl Train，2011，46(6):600-606.

[58]PLANTE J E,WIKSTROM E A.Differences in clinician-oriented outcomes among controls,copers,and chronic ankle instability groups[J].Phys Ther Sport，2013，14(4):221-226.

[59]POLLOCK A S,DURWARD B R,ROWE P J,etal.What is balance?[J].Clin Rehabil，2000，14(4):402-406.

[60]POPE M,CHINN L,MULLINEAUX D,etal.Spatial postural control alterations with chronic ankle instability[J].Gait Posture，2011，34(2):154-158.

[61]REIMANN B L,CAGGIANO N A,LEPHART S M.Examination of a clinical method of assessing postural control during a functional performance task[J].J Sport Rehabil，1999，8(3):171-183.

[62]RIEMANN B L,GUSKIEWICZ K M,SHIELDS E W.Relationship between clinical and forceplate measures of postural stability[J].J Sport Rehabil，1999，8(2):71-82.

[63]ROSS S E,GUSKIEWICZ K M.Time to stabilization:A method for analyzing dynamic postural stability[J].Athl Ther Today，2003，8(3):37-39.

[64]ROSS S E,GUSKIEWICZ K M.Examination of static and dynamic postural stability in individuals with functionally stable and unstable ankles[J].Clin J Sport Med，2004，14(6):332-338.

[65]ROSS S E,GUSKIEWICZ K M,GROSS M T,etal.Assessment tools for identifying functional limitations associated with functional ankle instability[J].J Athl Train，2008，43(1):44-50.

[66]ROSS S E,GUSKIEWICZ K M,YU B.Single-leg jump-landing stabilization times in subjects with functionally unstable ankles[J].J Athl Train，2005，40(4):298-304.

[67]SANTOS M J,LIU W.Possible factors related to functional ankle instability[J].J Orthop Sports Phys Ther，2008，38(3):150-157.

[68]SCHMITZ R,ARNOLD B.Intertester and intratester reliability of a dynamic balance protocol using the biodex stability system[J].J Sport Rehabil，1998，(7):95-101.

[69]SEFTON J M,HICKS-LITTLE C A,HUBBARD T J,etal.Sensorimotor function as a predictor of chronic ankle instability[J].Clin Biomech (Bristol,Avon)，2009，24(5):451-458.

[70]SHUMWAY-COOK A,WOOLLACOTT M H.Motor control - translating research into clinical practice[M].4th.USA:Lippincott Williams & Wilkins，2012.

[71]STEIB S,HENTSCHKE C,WELSCH G,etal.Effects of fatiguing treadmill running on sensorimotor control in athletes with and without functional ankle instability[J].Clin Biomech (Bristol,Avon)，2013，28(7):790-795.

[72]SWENSON D M,COLLINS C L,FIELDS S K,etal.Epidemiology of u.S.High school sports-related ligamentous ankle injuries,2005/06-2010/11[J].Clin J Sport Med，2013，23(3):190-196.

[73]VIKRAM M,SUNDARAGANESH K,JUSTINE M,etal.Evaluation of postural control impairment using balance error scoring system among athletes with ankle injury:An effective tool in daily clinical practice[J].Clinica Terapeutica，2012，163(5):383-386.

[74]VRIEND I,KAMPEN LTB,VAN SCHMIKLI S,etal.Ongevalsletsels en sportblessures in kaart gebracht.Ongevallen en bewegen in nederland 2006-2007[M].Amsterdam:Netherlands:Consument en Veiligheid，2009.

[75]WANG H K,CHEN C H,SHIANG T Y,etal.Risk-factor analysis of high school basketball-player ankle injuries:A prospective controlled cohort study evaluating postural sway,ankle strength,and flexibility[J].Arch Phys Med Rehabil，2006，87(6):821-825.

[76]WATERMAN B R,BELMONT P J,DEBERARDINO T M,etal.Epidemiology of ankle sprain at the United States military academy[J].Am J Sports Med，2010，38(4):797-803.

[77]WATERMAN B R,OWENS B D,DAVEY S,etal.The epidemiology of ankle sprains in the united states[J].J Bone Joint Surg Am，2010，92(13):2279-2284.

[78]WIKSTROM E A,FOURNIER K A,MCKEON P O.Postural control differs between those with and without chronic ankle instability[J].Gait Posture，2010，32(1):82-86.

[79]WIKSTROM E A,TILLMAN M D,BORSA P A.Detection of dynamic stability deficits in subjects with functional ankle instability[J].Med Sci Sports Exe，2005，37(2):169-175.

[80]WIKSTROM E A,TILLMAN M D,CHMIELEWSKI T L,etal.Dynamic postural stability deficits in subjects with self-reported ankle instability[J].Med Sci Sports Exe，2007，39(3):397-402.

[81]WIKSTROM E A,TILLMAN M D,CHMIELEWSKI T L,etal.Dynamic postural control but not mechanical stability differs among those with and without chronic ankle instability[J].Scand J Med Sci Sports，2010，20(1):e137-144.

[82]WIKSTROM E A,TILLMAN M D,SCHENKER S M,etal.Jump-landing direction influences dynamic postural stability scores[J].J Sci Med Sport，2008，11(2):106-111.

[83]WIKSTROM E A,TILLMAN M D,SMITH A N,etal.A new force-plate technology measure of dynamic postural stability:The dynamic postural stability index[J].J Athl Train，2005，40(4):305-309.

[84]WILLEMS T M,WITVROUW E,DELBAERE K,etal.Intrinsic risk factors for inversion ankle sprains in male subjects:A prospective study[J].Am J Sports Med，2005，33(3):415-423.

[85]WILLEMS T M,WITVROUW E,DELBAERE K,etal.Intrinsic risk factors for inversion ankle sprains in females-a prospective study[J].Scand J Med Sci Sports，2005，15(5):336-345.

[86]WINTER D A.Human balance and posture control during standing and walking[J].Gait Posture，1995，3(4):193-214.

[87]YAMANAKA Y,OKUMA R,SASADAI J,etal.Reliability of time-to-boundary measures estimated from center of pressure during single-leg standing by healthy young adults[J].J Phys Ther Sci，2012，24(10):1073-1075.

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

國家科技支撐計劃項目(2012BAK21B01)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)北京體育大學(xué)校自主課題(2015BS001)。

尹彥(1984-)，男，河南南陽人，在讀博士研究生，主要研究方向為技術(shù)動作診斷與健康促進(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，主要研究方向為運(yùn)動促進(jìn)幼兒生長發(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，主要研究方向為運(yùn)動生物力學(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，主要研究方向為運(yùn)動生物力學(xué)，E-mail：bing_yu@med.unc.edu。

1.北京體育大學(xué)，北京 100084；2.美國北卡羅來納大學(xué)教堂山分校，美國 北卡羅來納 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