功能性踝关节不稳的机制与自评量表的研究进展

尹彦，罗冬梅，刘卉，于冰

1.中国石油大学(北京)体育教学部，北京市102249；2.北京体育大学，北京市100084；3.北卡罗来纳大学教堂山分校，美国北卡罗来纳州27599

踝关节扭伤在日常生活[1]、军事训练[2]和体育运动[1,3-4]中都是最常见的损伤。踝关节扭伤不仅对人的正常工作和生活造成巨大的影响[2,4]，还会产生相当可观的医疗保健费用和社会经济成本[5-6]。踝关节扭伤的复发率非常高[4]，多项研究表明[7-8]，踝关节扭伤最常见的危险因素是至少一次的踝关节扭伤病史。而踝关节扭伤后又会出现疼痛、无力、不稳和失控等长期的后遗症状[9-10]。可见复发性踝关节扭伤与踝关节扭伤的后遗症状密切相关，这也促使关节不稳这一常见的踝关节扭伤后遗症状成为临床和生物力学领域的研究热点。慢性踝关节不稳(chronic ankle instability,CAI)是指踝关节外侧不稳症状多次重复发生，并引起踝关节扭伤多次发生的临床现象[11]，包括机械性踝关节不稳(mechanical ankle instability,MAI)和功能性踝关节不稳(functional ankle instability,FAI)两种亚型，其中功能性踝关节不稳最为常见[12-13]。有研究表明[14-15]，长期的功能性踝关节不稳会使踝关节扭伤的后遗症状持续加重，还会使踝关节发生骨性关节炎和关节退行性疾病的风险增加。本文主要对功能性踝关节不稳的机制和诊断筛选功能性踝关节不稳所用自评量表的研究进展进行综述，为功能性踝关节不稳患者的临床诊断和康复治疗提供理论依据。

1 功能性踝关节不稳的概念

Freeman[16-17]在1965年第一次提出功能性踝关节不稳的概念，其定义为踝关节有失控(giving away)倾向。Freeman假设，当韧带组织在踝关节扭伤中受到过度牵拉而出现断裂时，韧带中的机械刺激感受器和传入神经纤维也会随之被牵拉而发生断裂。机械刺激感受器负责感受拉伸、张力、体位和关节运动等各种信息，并且已被证实存在于踝关节外侧韧带中[18]，而且神经组织的抗拉强度低于韧带组织[17]。受损的机械刺激感受器和传入神经纤维引起本体觉下降，阻止中枢神经系统对踝关节空间位置的准确感知；由于没有足够的肌肉对踝关节异常位置产生收缩反应，最终导致踝关节失控进入过度旋后的发生率增加。这一被称之为关节传入神经阻滞(articular deafferentation)的理论在随后的25年里是研究功能性踝关节不稳的主要理论基础[19]。

但是Freeman提出的传统理论只是建立在纯粹反馈机制之上的一个模型，并不能完全解释为什么踝关节扭伤会形成功能性踝关节不稳，因此具有很大的局限性。随着研究的深入和神经肌肉控制理论的发展，Lephart等[20]发现，踝关节在扭伤后，由于韧带损伤缺乏足够的动态防御机制来抵抗后足在运动中的过度旋后，导致踝关节不稳和重复扭伤的发生，并提出这是由于神经肌肉控制功能下降所引起的。可见，与关节稳定性相关的神经肌肉控制功能和本体觉同样重要，因此Hertel[11]将功能性踝关节不稳定义为，由本体觉和神经肌肉控制功能下降引起的关节不稳感觉以及踝关节不稳症状重复发生的临床现象，并提出基于感觉运动的反馈和前馈控制机制之上的关于功能性踝关节不稳的当代理论。这一定义和理论虽然得到多数研究者的认同，但是目前还是没有统一明确的关于功能性踝关节不稳的定义。

2 功能性踝关节不稳的机制

在过去的50年间，大量研究发现有许多不同的功能性改变与功能性踝关节不稳有关，这些功能性改变主要表现在以下几个方面。

2.1 踝关节的本体觉

本体觉包括运动觉、关节位置觉和运动力觉。

运动觉是人体感知被动关节运动的能力。多项研究发现[21-23]，功能性踝关节不稳者与正常人相比，其踝关节运动觉没有差异；而Refshauge等[24]研究发现，功能性踝关节不稳者与健康对照组相比，被动内外翻运动觉功能下降，而被动跖屈背屈运动觉没有差异。

关节位置觉是指准确重现主动或被动的关节位置的能力。多项研究发现功能性踝关节不稳者的踝关节主动关节位置觉[25-27]和被动关节位置觉[28-29]下降。Yokoyama等[29]研究发现，功能性踝关节不稳者在感觉患侧踝关节最大跖屈角度时小于其实际跖屈角度。

运动力觉是指人体使用特定肌群输出具体力值的能力。本体觉下降引起肌肉肌腱单位中的肌梭和高尔基腱器功能障碍，并最终导致运动力觉下降。Sousa等[30]研究发现，单侧功能性踝关节不稳者患侧踝关节外翻运动力觉与健侧相比有所下降。而Docherty等[31]则发现外翻运动力觉与功能性踝关节不稳呈显著相关。

2.2 神经肌肉控制

与功能性踝关节不稳相关的神经肌肉控制功能，一般是通过踝关节内翻扰动试验，测量腓骨肌对踝关节内翻或旋后扰动的反射反应时间来进行评价的。踝内翻扰动试验是在受试者保持静态站立时，一侧踝关节下的平板突然向外侧偏斜，使该侧踝关节在支撑体重的情况下被动内翻，同时通过表面肌电仪记录踝关节周围肌群的激活状况。已有研究发现[32-34]，功能性踝关节不稳者患侧踝关节腓骨肌反应时间延长；但是另外一些研究则发现[35-36]，功能性踝关节不稳者患侧踝关节腓骨肌的反应时间与正常人并无差异。矛盾的研究结果可能是不同研究中功能性踝关节不稳者的筛选标准不同，踝关节扰动的速率、方向和角度不同，或者测量肌肉激活的表面肌电仪器不同等原因造成的。假设功能性踝关节不稳者确实存在延迟的腓骨肌反射反应，那么这可能与局部本体觉受损、神经传导速度下降或神经肌肉募集功能受损有关。Βullock-Saxton等[37]的研究证实了后者，他们发现有严重单侧踝关节扭伤病史者，双侧臀中肌的募集功能都下降，表明神经肌肉功能下降不仅存在于损伤踝关节的结构中，也存在于双侧肢体的神经肌肉通路中，这也说明中枢神经系统对外周关节状况产生了适应。

功能性踝关节不稳还与踝关节扭伤引起的关节源性肌肉抑制有关。关节源性肌肉抑制[38]是指关节受伤后，周围组织肿胀或受损，引起周围肌肉产生持续的反射反应。关节源性肌肉抑制主要通过测量特定肌群的运动神经元的兴奋性来进行评价，这一评价并不是直接测量肌肉收缩的输出效果，而是估算特定肌群运动神经元的可用数量或被激活数量。McVey等[39]研究发现，功能性踝关节不稳者腓骨长肌和比目鱼肌的H反射/M响应比值减少，表明其受到关节源性肌肉抑制。而Sedory等[40]研究发现，功能性踝关节不稳者患侧下肢的股四头肌被抑制，腘绳肌则被促进(运动神经元兴奋性增加)。这些发现表明，功能性踝关节不稳者运动神经元兴奋性的改变不仅发生在踝关节处，还发生在相邻的腿部肌肉中，说明功能性踝关节不稳引起脊髓水平动作控制机制的改变。

2.3 肌肉力量

多数研究发现，功能性踝关节不稳者患侧踝关节内翻肌力[41-42]、外翻肌力[41-44]和跖屈背屈肌力[45-46]均有下降。Wilkerson等[42]认为，内翻肌力下降的机制可能是踝关节初次扭伤导致肌肉产生自反抑制。Fox等[45]认为，跖屈肌力下降可能与功能性踝关节不稳者患侧比目鱼肌关节源性肌肉抑制引起的运动神经元兴奋性改变有关。还有研究发现[46-47]，功能性踝关节不稳者髋关节伸肌和外展肌群的力量也会下降，其机制尚不清楚，看起来像是自然调整的结果。踝关节发生严重扭伤后，臀大肌的激活改变[48]，这可能是踝关节扭伤后在对患侧下肢的保护机制下，髋关节肌肉功能产生的相应变化，这一变化可能会持续相当长的时间。Kramer等[49]研究发现，前交叉韧带损伤患者同侧肢体存在踝关节扭伤病史的可能性比健康对照组更大。由于髋关节运动控制的变化可能是前交叉韧带损伤的风险因素，所以踝关节扭伤后持续存在的髋关节肌肉功能障碍，应该是临床医生的康复重点。

2.4 姿势控制

姿势控制是人体最基本的功能之一，是人体本体觉和神经肌肉控制能力的综合表现。根据功能性踝关节不稳与本体觉和神经肌肉控制能力的密切关系，姿势控制也可能是功能性踝关节不稳者最具代表性的功能性表现。因此，功能性踝关节不稳者姿势控制能力的变化成为功能性踝关节不稳相关研究中的主要部分。作为专业术语，姿势稳定性与平衡相比更具有针对性[50]，可以从整体上反映和评价人体的姿势控制能力。对姿势稳定性的评价是功能性踝关节不稳者损伤预防的重要方面，姿势稳定性下降会引起踝关节损伤风险的增加[51-52]。人体的姿势稳定性分为静态姿势稳定性和动态姿势稳定性。

多项研究使用改良Romberg测试[17,53]和平衡失误评分系统[54](Βalance Error Scoring System,ΒESS)等非仪器测试法对功能性踝关节不稳者的静态姿势稳定性进行主观评价，得到较为一致的结论，即功能性踝关节不稳者静态姿势稳定性比健康对照组小。为了得到客观的量化数据，研究者们使用测力台等仪器测试法测量受试者睁眼/闭眼条件下，单腿静止站立时压力中心的轨迹长度和轨迹速度，对姿势稳定性进行评价。多项仪器测试法研究发现，功能性踝关节不稳者与健康对照组相比，静态姿势稳定性下降[33,55]；功能性踝关节不稳者患侧下肢单腿站立时，与使用健侧下肢相比，静态姿势稳定性下降[43]。但是有些研究[43,56-57]并未发现功能性踝关节不稳者和健康对照组之间静态姿势稳定性存在显著差异。研究结果不一致的原因可能是单脚静止站立这种尽可能保持静止状态的测试方法难度较低，对于姿势稳定性不够敏感。

关于功能性踝关节不稳者动态姿势稳定性的评价方法主要有星形移动平衡测试(Star ExcursionΒalance Test,SEΒT)，与基于起跳落地动作的达到稳定状态时间(Time to Stabilization,TTS)和动态稳定性指数(Dynamic Postural Stability Index,DPSI)。多项研究发现[47,58-59]，功能性踝关节不稳者在星形移动平衡测试中的触及距离小于健康对照组。还有研究发现[56,60-61]，功能性踝关节不稳者在向前方向的起跳落地动作测试中，矢状面和额状面达到稳定状态时间以及达到稳定状态时间合成矢量值显著长于健康对照组。Wikstrom等研究[62-63]证实了功能性踝关节不稳者的动态稳定性指数明显高于健康对照组。这些研究的结果都表明，功能性踝关节不稳者动态姿势稳定性下降。

2.5 下肢生物力学变化

功能性踝关节不稳会引起功能性活动中下肢生物力学特性的变化，这种变化并不局限于踝关节这一远端关节，还会向上延伸到膝关节和髋关节等近端关节。有研究发现，功能性踝关节不稳者的步态支撑相期间，髋关节屈伸运动幅度和髋关节力矩都大于健康对照组[64]，其髋-踝关节协调性在步态支撑中期、支撑末期和预摆期也会发生变化[65]。Kim等[66]研究还发现，功能性踝关节不稳者在单腿起跳和落地动作中，应用了以髋关节为主的动作控制策略，主要表现在髋关节的伸髋力矩增大和髋关节肌群离心收缩与向心收缩功率增加，这可能与膝关节和踝关节不能产生有效的关节力矩和收缩功率有关。Terada等[67]还发现，功能性踝关节不稳者在起跳落地动作中，胫骨前向剪切力峰值时刻的膝关节屈曲角度小于健康对照组，这与前交叉韧带的损伤机制有关。在快速变向动作中，功能性踝关节不稳者支撑阶段髋关节和膝关节的屈曲角度以及髋关节外展角度均大于健康对照组[68-69]。由此可见，在临床上对功能性踝关节不稳者的髋关节和膝关节进行功能评价与踝关节同样重要，康复时也应该考虑对整个下肢进行协调性训练。

3 功能性踝关节不稳的自评量表

对功能性踝关节不稳的研究已经进行了半个多世纪，但是目前还没有得到普遍接受的关于功能性踝关节不稳的统一明确的定义或是能够量化的金标准。在没有统一定义的情况下，研究者们对功能性踝关节不稳的定义都是他们自认为合适的，对功能性踝关节不稳的诊断和筛选标准也就产生了各自的主观判断，这些标准成系统后多以自评量表的形式出现。目前常见的被重复作为筛选标准使用的问卷有7种：踝关节功能评价量表[70](Ankle Joint Functional Assessment Tool,AJFAT)、足踝表现评分量表[71](Foot and Ankle Outcome Score,FAOS)、足踝不稳问卷[21](Foot and Ankle Instability Questionnaire,FAIQ)、足踝功能量表[72](Foot and Ankle Ability Measure,FAAM)、踝关节不稳量表[73](Ankle Instability Instrument,AII)、坎伯兰踝关节不稳量表[74](Cumberland Ankle Instability Tool,CAIT)和慢性踝关节不稳量表[75](Chronic Ankle Instability Scale,CAIS)。

3.1 踝关节功能评价量表

踝关节功能评价量表是最早也是应用最广泛的踝关节功能问卷，由Rozzi等[70]设计，包括12个问题，内容涉及踝关节不稳时常见的疼痛、肿胀、失控等症状，走不平路面、下楼梯、跑步等功能活动，以及踝关节稳定感觉、肌力自我感觉等方面。受试者根据被测肢体与对侧肢体相比较的情况回答问题，判断标准分别为明显少于对侧、稍少于对侧、相等、稍微多于对侧、明显多于对侧。每个问题答案的分值为0～4分，总分最高分值为48分。Wikstrom等[63]提出受试者踝关节功能评价量表的分值≤23分即被认为是功能性踝关节不稳者。踝关节功能评价量表虽然有很高的重测信度[61](ICC=0.94,SEM=1.5)，但是其中没有涉及起跳、落地等踝关节损伤高发的功能活动，在进行临床筛选时具有一定的局限性。

3.2 足踝表现评分量表

足踝表现评分量表由Roos等[71]设计，一共包括42个问题，并被分为5个子量表：疼痛(9个问题)、其他症状(7个问题)、日常活动(17个问题)、体育娱乐活动(5个问题)和足踝相关生活质量(4个问题)。每个问题答案的分值为0～4分，5个子量表的得分分别转换为百分制。Roos等[71]对213例受试者进行调查并检验其内容效度后得出结论：受试者在3个或3个以上子量表中的得分低于75%，则被认为存在功能性踝关节不稳。足踝表现评分量表为了得到更加全面的评价结果，需要受试者根据主观感觉回答较多的问题，容易造成受试者的感觉混乱，从而影响判定结果的准确性。

3.3 足踝不稳问卷

足踝不稳问卷由Hubbard等[21]设计，是一个包括10个问题的问卷，内容涉及踝关节无力感觉、日常活动中的踝关节失控、3个月内的损伤情况以及损伤踝关节是否得到正规康复治疗等。受试者必须对第3、5、6、7、9项问题回答“是”并且对第4、8、10项问题回答“否”，才会被判定为存在功能性踝关节不稳。足踝不稳问卷中的是非题较多，对踝关节功能性不稳定程度判定的敏感性较差，其效度和信度还未见研究报道，需要进一步的验证。

3.4 足踝功能量表

足踝功能量表是Martin等[72]根据他们自己设计的足踝功能障碍指数[76]发展而来，这两个量表都包括两个子量表：日常活动量表和体育活动量表。足踝功能量表和足踝功能障碍指数之间的不同在于足踝功能量表的日常活动量表中删除了1个睡眠相关问题和4个疼痛相关问题。足踝功能量表的日常活动量表包括21个问题，内容涉及站立、行走、上下楼梯等多项日常功能活动；体育活动量表包括8个问题，内容涉及跑、跳、落地、下蹲、侧滑等体育活动。受试者根据平时完成量表中相关活动的难易程度进行自评，每个问题答案的分值0～4分，分别为不难(4分)、稍有难度(3分)、中等难度(2分)、非常难(1分)和不能完成(0分)，足踝功能量表的日常活动量表最高分为84分，体育活动量表最高分为32分。受试者在两个子量表中的得分都小于90%时，被认为存在功能性踝关节不稳。足踝功能量表中日常活动量表的重测信度为0.89，体育活动量表的重测信度为0.87，内部一致性系数分别为0.98和0.96[72]。足踝功能量表既可以作为功能性踝关节不稳者的筛选工具，还可以作为治疗康复效果的量化评价工具[77-78]。

3.5 踝关节不稳量表

踝关节不稳量表是Docherty等[73]为了诊断功能性踝关节不稳而专门设计的。这一问卷共有16个问题，包括9个是/否问题、6个多项选择题和1个开放性问题。每一个问题都是设计用于判断是否符合以下三个标准之一：初次踝关节扭伤的严重性、踝关节不稳的历史和日常活动中的踝关节不稳。受试者对5个或者5个以上的是/否问题回答“是”即被认为是功能性踝关节不稳者。踝关节不稳量表设计简单明确，每一项问题的重测信度为0.70～0.98，问卷总体重测信度为0.95，其优点是筛查时间短，可以根据需要只了解单一层面的情况，缺点是只能定性不能量化。

3.6 坎伯兰踝关节不稳量表

坎伯兰踝关节不稳量表是Hiller等[74]设计用来对踝关节稳定性进行诊断和分级的，包括9个问题。坎伯兰踝关节不稳量表并不要求受试者像回答踝关节功能评价量表和足踝不稳问卷那样对两侧踝关节进行比较来回答问题，而是要求受试者对左侧和右侧踝关节分别进行评分，每个问题根据选项数量的不同而赋予不同分值，单侧踝关节最高得分为30分。受试者对单侧踝关节评分≤27分即被认为该侧踝关节存在功能性踝关节不稳。设计者报道坎伯兰踝关节不稳量表具有优良的重测信度(ICC=0.96)。随后在对坎伯兰踝关节不稳量表的实践应用过程中，研究者们[79-80]建议把单侧踝关节评分≤24分作为存在功能性踝关节不稳的判断标准。

3.7 慢性踝关节不稳量表

慢性踝关节不稳量表由Eechaute等[75]设计，包括14个问题，内容涉及损伤、功能损失、日常活动参与问题和心理问题。每个问题答案的分值0～4分，4分表示情况最好，0分表示情况最差，最高分64分。分数越低说明踝关节功能越差，分数越高说明踝关节稳定性越好。Eechaute等[75]研究报道，慢性踝关节不稳量表是一个有效可靠的定量研究慢性踝关节不稳的评价量表，重测信度为0.84。受试者慢性踝关节不稳量表分值≤29分即被认为是慢性踝关节不稳者，也有研究[81]使用这一标准来筛选功能性踝关节不稳者。慢性踝关节不稳量表对受试者的响应性未见文献报道，其判定结果的准确性有待进一步验证。

综合比较以上7种自评量表，其内容主要是对受试者进行日常活动和各种功能性活动时踝关节的功能状况进行主观评价，由此可见活动期间的踝关节症状是诊断和筛选功能性踝关节不稳者的重要因素之一。这些自评量表的优点在于省时方便，能够量化受试者的主诉症状，研究者可以通过发放自评量表的调查问卷，对大量人群进行普查，从而筛选出符合研究需要的受试者。虽然自评量表在对功能性踝关节不稳的研究当中已经得到广泛应用，但是没有统一的关于功能性踝关节不稳的诊断和筛选标准。Delahunt等[82]对118项关于慢性踝关节不稳的研究进行文献综述，发现了大约90种不同的筛选标准，其中大部分应用某种形式的自评量表来确定踝关节的稳定状态，但是这些问卷之间的设计差别很大。可想而知，诊断和筛选标准不一致，必然会在不同研究中产生不同性质的功能性踝关节不稳人群，也就成为功能性踝关节不稳相关文献中出现诸多混乱的研究结果的主要原因。为了解决这一问题，Gribble等[83]推荐使用有明确判断标准的踝关节不稳量表或坎伯兰踝关节不稳量表，同时需要对受试者的踝关节扭伤病史、失控、重复扭伤和不稳感觉进行调查分析，再结合手术、骨折、急性损伤和结构性不稳等排除标准，就能筛选出较为同质的功能性踝关节不稳者。

4 小结

功能性踝关节不稳是指由本体觉和神经肌肉控制功能下降引起的关节不稳感觉，以及踝关节不稳症状重复发生的临床现象，但是目前还没有普遍接受的关于功能性踝关节不稳的统一明确的定义或是能够量化的金标准。功能性踝关节不稳者的功能性改变主要表现为踝关节本体觉下降、肌肉力量减小、肌肉反应时间延长和姿势稳定性下降等。作为诊断和筛选方法，自评量表在对功能性踝关节不稳的研究当中已经得到广泛应用，推荐使用踝关节不稳量表或坎伯兰踝关节不稳量表，结合踝关节损伤情况调查对功能性踝关节不稳者进行诊断和筛选。

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