功能動作篩查在運動醫學領域的演變與應用研究綜述

2018-11-28 00:15:23孟昭莉高啟岳王健壯

中國學校體育(高等教育) 2018年4期

孟昭莉，高啟岳，王健壯

（大連理工大學體育教學部，遼寧大連 116023）

功能動作篩查（Functional Movement Screen，簡稱FMS）是一種根據身體功能評價標準對功能動作表現進行綜合評分，來預測動作損傷風險的工具。它的前身是功能動作訓練，在20世紀90年代由美國的Gray Cook[1]提出，通過測試人體完成深蹲、單腿跨欄架、直線弓箭步、仰臥直腿高抬、肩部靈活性、軀干穩定性俯撐和體旋7個身體功能動作，來捕捉左右肢體活動的對稱與否，發現個體在完成基本動作模式時的受限因素和預測運動損傷的發生風險。此后Gray Cook等學者在理論和方法學上不斷對FMS測試動作模式進行完善，以其簡單便于操作、成本低的特點在運動損傷臨床以及運動訓練領域逐漸應用。Lee Burton特別強調：“FMS測試不是一個診斷工具，所以并不能簡單地通過受試者完成7個動作的測試情況來判斷問題所在，進而指出具體的原因。這個測試的目的是為了篩出疼痛、篩出動作模式中所展現出來的功能障礙、缺陷、不對稱、不平衡等情況[2]。”

當今，FMS測試已經成為康復治療師和體能訓練師進行運動模式篩查的重要評價工具，同時又被廣泛應用于運動醫學領域。本文通過在Web of Science核心合集、PUBMED和CNKI數據庫中以Functional Movement Screen、Functional Training、身體功能訓練、身體功能篩查、功能動作訓練、功能動作篩查等為關鍵詞，搜索到1990-2017年的中文文獻221篇、英文文獻387篇，篩選出119篇高被引文獻。從FMS測試的應用和效度、信度等方面對國內外研究進行綜述，旨在對FMS測試在運動康復和身體功能訓練中的已知領域、存在爭議領域和未知領域進行歸納梳理，分析現有研究存在的不足及展望未來的切入點，以期為后續研究的開展提供借鑒。

1 FMS概述

FMS測試從被提出到現在的廣泛運用已有20余年的時間，Meeuwisse在1991年提出除非對每個人都建立特殊的標記，否則確定誰容易發生運動損傷是極為困難的[3]。傳統的測試方法為仰臥起坐、俯臥撐、耐力跑、短跑和靈敏性活動，因此需要特別的評價方法確定運動的缺陷。FMS測試就是在這一思想指導下建立的運動質量評價的主觀方法，利用不同身體姿勢的7種整合全身的運動，主要是捕捉活動受限和左右肢體活動的不對稱[4]。FMS測試作為一種低成本、便捷而易操作的測試方法，其有效起到了媒介的作用，它把運動醫學和體能訓練有效緊密的結合起來，在醫學檢查和運動表現測試之間架起了一座連接的橋梁，評估人體的基本動作模式，對測試者完成動作的局限、代償、不對稱進行確認、分級和排序，以暴露人體在基本的靈活性、穩定性以及整體動作的動作模式方面存在的缺陷和不足，為專業運動員和普通人群提供了一個客觀測量的工具，對人體的基本動作模式進行篩查，是對現有的測試方法進行的有效擴充，豐富了當下的測試評估體系[5]。

2 FMS在運動醫學領域的演變歷程

FMS測試是隨著物理治療演變應運而生的一種測試手段，與目前的運動康復、身體功能訓練息息相關。物理治療誕生于第二次世界大戰之后，經歷了近60年的演變，其關注點先后經歷了骨骼肌肉（1950年-1960年）、中樞神經系統（1960年-1980年）、關節（1980年）和動作（1990年至今）4個時期。在二戰之后，傷員的增加和脊髓灰質炎的流行促使物理治療偏向于通過牽拉和支架保持關節活動度；到了60年代，物理治療著重于中樞神經系統；80年代，物理治療開始注重關節軟組織和關節障礙；直到90年代，物理治療開始綜合考慮骨骼肌肉和神經系統在動作障礙中的作用，即動作開始成為物理治療重點關注的內容[6]。

20世紀90年代中期，美國功能訓練、物理治療專家Gray Cook[7]和訓練專家Lee Burton[8]等人在理論和方法學上不斷對FMS測試動作模式進行完善，在臨床應用以及研究功能運動的基礎上，設計出了一套診斷人體基本動作模式障礙的測試動作模式，并在國際上被廣泛推廣應用。2001年Gray Cook有在《高水平競技體能訓練》一書中正式提出“功能動作篩查”的概念[9]，之后通過專家學者的推廣，被廣泛應用于各個領域。2009年，Michael P.Reiman和Robert C.Manske編寫《Functional Testing in Human Performance》，專為FMS測試編寫一章，詳細介紹FMS測試的每個動作，并介紹主要涉及到的肌肉及作用[10]。2010年，Gray Cook 出版《Functional Movement System》，書中詳細介紹了FMS測試的核心理念和具體方法，將醫學、運動訓練和生物學三者結合在一起，全面系統地討論了人體核心區部位、人體動作姿勢和動作模式訓練的重要性[11]。FMS測試的核心理念為現代運動訓練建立起一個運動訓練的合理底線[12]。當前，FMS測試有了自己專門的網站（http：//functional movement.com/），與FMS測試相關的最新研究都會在里面出現，還有功能動作篩查的演示視頻、評分標準以及儀器設備等，為全球學者提供了一個互相交流的平臺。

3 FMS測試的內容及評價

FMS測試包括7個功能性測試動作和3個附加排除性檢查動作，要求運動員具有良好的移動性、靈活性和穩定性。預測運動員損傷發生的重要性和對損傷的評價和治療一樣重要，FMS測試為這一預測提供了便捷的方法。

FMS測試評價采用分級打分系統，分為0分、1分、2分、3分4個級別，0分標準：在完成動作中產生疼痛；1分標準：未完成動作；2分標準：進行補償性運動；3分標準：規范的完成動作。FMS測試的單個動作項目中，3分為最高分，0分為最低分，完成全部FMS測試滿分為21分[13]。在評分過程中，肩關節靈活性、軀干穩定性、俯撐和體旋穩定性項目另外存在的3個傷病排查性動作，這種測試動作是為了進行疼痛現象的判斷，決定與它們相關的其他測試是否進行，以保證在實際FMS測試中這些測試能安全完成[14]。肩關節疼痛排查動作是用手觸對側肩部；脊柱伸展疼痛排查動作是在大腿和腹部支撐姿勢下做俯臥撐容易下壓；脊柱彎曲疼痛排查動作是跪坐在臀部觸及腳后跟，胸部觸及大腿姿態下，上肢前伸。如果在這些動作過程中出現疼痛，就記錄下呈陽性（+），則相應的測試項目同時記為0分，并且要進行更為全面的檢查[4]。

為了提高FMS測試的精確度和預測價值，有研究者[15]提出了FMS測試100分評分方法，每項測試分為基本客觀分和次要的補償分，且每項測試的權重是不同的，測試時記錄正確完成動作模式的每項評分，最后計算總分。

4 FMS測試的應用研究

4.1 運動能力的研究FMS測試得分結果可能與運動能力顯著相關。通過對121名優秀田徑運動員進行研究，認為FMS測試和運動員的專項成績相關[16]。但也有更多學者研究得出FMS測試的評分不能直接反映運動能力，Frost等[17]采用對照研究分析了基于FMS的訓練計劃的效果，將60位消防員（37.5±9.6歲男性）分為3組，干預組1（n=21）、干預組2（n=19）和對照組（n=20）。干預組1的目的在于減少損傷風險，干預組2的主要目標是提高體適能，對照組的訓練不給予指導。結果發現，訓練后的變化在3組均無顯著性差異，不支持FMS測試能夠評估動作質量的結論。還有研究認為，FMS測試可能不是一種可以預測初級和中級水平運動員運動能力的有效工具[18]。

4.2 效度的研究FMS測試可以將身體功能性肌肉骨骼不對稱和姿勢缺陷放大，以便于更清晰、準確地評估身體動作模式問題，進而預測受試者的運動損傷風險。基于目前的研究現狀，學者們在這方面的研究持不同觀點。

4.2.1 有效預防運動損傷風險FMS測試是一種高效、可靠的運動損傷風險評估工具。通過對100名有運動愛好的大學生進行研究，膝、踝損傷率為35%，若FMS測試分數低于17，下肢損傷的概率增加4.7倍[19]。良好的柔韌性可以在預防損傷方面起顯著性作用[20]。FMS測試得分可能與運動損傷發生風險呈逆相關關系，在對46名職業足球運動員FMS測試評分和損傷的發生幾率之間的關系研究發現，FMS測試得分為14分或更少的受試者，損傷的機會可能增加11倍，在一個競爭的賽季中受傷的可能性增加了51%[21]。

4.2.2 不能有效預防運動損傷風險FMS測試的得分與損傷發生率之間沒有顯著相關性，它無法準確預測青年[22-23]和少年[24]足球運動員的非接觸傷害的可能性，并不建議使用FMS測試綜合評分作為足球運動員損傷發生率的評估[25]。研究調查，性別因素、FMS測試和動作的不對稱性都不能很好地預測損傷的發生。盡管FMS測試不佳與較高的損傷風險有關，但它顯示低靈敏度、PPV和AUC且體力活躍的男性士兵不推薦使用FMS測試進行損傷風險預測[26]。根據這些發現，在該人群中不推薦使用FMS測試來篩查傷害風險，因為預測值和誤分類的損傷風險不大。更有趣的是，兩組研究顯示，FMS測試并沒有預測到受傷情況：一項是對60名馬拉松運動員的研究[27]，另一項是對112名籃球運動員的研究[28]。

綜上所述，現有的研究仍存在著一定的缺陷，如FMS測試反映身體功能動作的穩定性和靈活性，但沒有研究證明人體的基本運動能力與運動能力有直接相關性，在FMS測試效度的研究中缺少對照和樣本量，未來的研究可從這方面進一步深入。

4.3 信度的研究對于康復治療和身體功能訓練專家來說，FMS測試的信度在系統評估中起至關重要的作用，增加FMS測試的信度十分必要。FMS測試作為一種主觀的評價測試方法，不同的受試者和評估者根據自身的運動經驗對動作理解不一。那么FMS測試是否適合重復性的測試，不同評分者之間評分會有什么樣的區別，較多學者都對這一問題進行了深入的研究，FMS測試具有重復性和較高的信度。

Bonazza等[29]利用系統評價和Meta分析對FMS測試預測肌肉骨骼的預測價值以及信度、效度進行了研究，得出FMS測試的可靠性較強、重復性好，且Smith等[30]人對94名高中男子運動員進行的研究也得出了同樣的結果。FMS的結果可靠還需要評價人員經過良好的培訓和超過100次的測試經驗[31]。但有學者進行2次重復測試，測試者信度為0.971，測試的一致性為0.7～1.0[32]。新手和有經驗者的專家FMS測試得分差異性較小，測量誤差較低[33-34]。對FMS測試錄像進行評分，具有6個月以上FMS經驗組ICC為0.946，無經驗運動員教練ICC為0.771[35]。FMS測試人員對FMS測試項目的一致性從低到高分別為俯臥撐、深蹲、體旋穩定性、肩關節靈活性、主動抬腿、跨欄、直線弓箭步[34]。然而，Dorrel[36]等人持懷疑態度，通過對FMS預測損傷風險進行系統分析和Meta分析研究，FMS測試預測損傷風險性可能是有限的。

綜上分析，有少部分學者在FMS測試信度上持不一致的觀點，但整體評價FMS測試方法重復性較好、信度較高，測試人員的經驗與測試結果相關性較小。

4.4 閾值標準的研究有研究結果[21，32，34，37-40]證實，FMS測試閾值分數小于等于14比閾值更高人群發生運動損傷的風險性高，主要研究對象是運動員、士兵和消防員等具有對抗性和團隊性的人群，而面向于普通人群，FMS測試評分閾值還不能統一標準，這方面的研究較少，也不夠深入。Fox等[41]對41名曲棍球球員和21名愛爾蘭式橄欖球員進行了FMS測試標準值研究，優秀組FMS測試平均得分高于亞優秀組，但組間無顯著性差異。FMS測試高于14分和低于14分的被測者腰椎活動的各項生物力學參數并無差異[42]。

4.5 性別、年齡差異性的研究不同性別、年齡可能成為FMS測試的影響因素。8～14歲年齡段男女運動員之間的FMS測試結果無顯著性差異[43]。男性職業足球運動員在軀干穩定性提升和旋轉穩定性FMS測試中均優于女性，而女性在仰臥直腿抬高和肩部靈活性上表現更好一些[24]。健康且無運動損傷的中學生女孩FMS測試平均值高于男孩[44]。男性士兵在力量、平衡和軀干穩定性測試中比女性表現更好，而30歲以下的士兵在力量、平衡、靈活性和功能方面比30歲以上的士兵表現更好[45]。然而，年齡在18～40歲之間參加日常體育活動人群的FMS測試總分無性別差異，但FMS各測試項目分數之間出現性別差異，整體上男性俯臥撐和體旋穩定性項目FMS測試得分優于女性，而女性在主動舉腿和肩部柔韌項目上優于男性[32]。還有研究者發現，45名健康馬拉松愛好者（年齡=34.8±7.7）男性和女性的FMS總評分差異不顯著，深蹲、軀干穩定抬高和仰臥直腿抬高組差異顯著[46]。

4.6 不同身體質量指數的個體研究不同身體質量指數（BMI）的個體可能影響FMS測試結果。新生橄欖球男運動員的身體脂肪百分比(BF%)和身體質量指數(BMI)與較低的復合FMS和單個的FMS測試分數有關[47]。較高的BMI值、年齡，則FMS測試分數較低，并且高度和中度BMI值的個體之間存在顯著差異[48]。18～40歲成年人且BMI值為24.4，FMS測試平均分為15.7[32]，BMI值等于25.1的25歲左右青年人的FMS測試平均分也為15.7[34]。Duncan等[49]在對來自六年級的58名不同BMI值的（男孩29名，女孩29名）少兒進行FMS測試，研究顯示，正常體重的兒童FMS測試評分明顯高于超重和肥胖的同齡人，即FMS測試評分與BMI值呈負相關。得出身體質量指數（BMI）較高的個體則FMS測試評分較低。

綜上所述，FMS測試閾值分數小于等于14比閾值更高人群發生運動損傷的風險性高；FMS測試總分與性別無關；不同年齡和身體質量指數的個體FMS值存在相關性。

5 結論

5.1 結合多種方法綜合預測運動損傷發生風險研究表明，造成運動損傷的因素較多，大多數研究僅僅采用FMS測試一種工具評估人體運動能力和預測運動損傷發生風險，顯然存在較大的局限性。所以在FMS測試的基礎上，需要綜合運用多種方法預測運動損傷發生的風險，使研究趨于系統化。

5.2 加大FMS測試對大眾健身人群影響的研究大多數學者集中研究FMS測試對運動能力、FMS測試的效度、信度、閾值標準以及不同性別和年齡之間的差異性，選取的研究對象主要為少年、成人等職業運動員等人群。大眾健身人群運動損傷風險性較高，且FMS測試工具成本低、可靠性較高，適用于推廣，即以大眾健身人群作為研究對象進行深入研究十分必要。