一種醫用踝關節平衡裝置對高校籃球運動員踝關節年損傷率的影響

楊董，李曉銘，孫景毅，謝地，時瀟

（泰山醫學院運動醫學與康復學院，山東泰安 271000）

現代籃球運動朝著高空對抗、高速度、高強度的方向迅猛發展，大大提高了籃球運動的競技性和激烈性[1]，也對籃球運動員個人的技術水平和專業素養提出了更高層次的要求[2]。面對激烈的空間爭奪戰，籃球運動員的攻守轉換速度和地面對抗性也隨之提升，而這就導致運動員在籃球運動中極易出現踝關節扭傷現象[3]。實踐證明，一旦踝關節損傷未得到及時處理或是早期處理不當，則會給運動員的后續訓練帶來嚴重影響，甚至出現后遺癥[4]，會大大影響籃球員動員的運動生涯。因此，為研究“醫用踝關節平衡裝置”（以下簡稱“裝置”）的介入效果，該實驗招募泰安市某高校籃球隊踝關節骨骼肌肉健康隊員18名，進行該裝置介入實驗，經過介入前后的各項指標分析該裝置對籃球運動員踝關節損傷率的影響效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

泰安某高校籃球隊踝關節骨骼肌肉健康隊員18名。所選實驗對象均無神經和肌肉系統疾病，無視覺和前庭功能障礙，無影響運動功能的全身性疾病，踝關節無明顯腫脹、疼痛，活動度正常。實驗前，清楚告知受試者本實驗的目的及過程。所有受試者自愿參與實驗[5]。

1.2 研究方法

1.2.1文獻資料法 作者利用泰山醫學院圖書館、中國知網、萬方數據庫、Cochrane數據庫，PubMed數據庫等途徑，搜索查閱了踝關節損傷、踝關節介入裝置、踝關節康復相關方面的期刊論文、科研成果等文獻資料，經過搜集、整理、綜合分析，為該文的研究奠定了豐厚的理論基礎。

1.2.2問卷調查法 該實驗在制定調查問卷之前進行了訪問調查，并閱讀有關科研調查方法等方面的書籍，根據該課題研究的目的和內容，遵循調查問卷設計要求，并征詢導師的意見，最后制定出問卷，在介入實驗前與介入實驗后進行調查。

根據調查需要，該文用36周對泰安市某高校籃球隊進行問卷調查。采用現場問卷發放與回收的方法，實驗前、后共發放36份調查問卷，回收36份，回收率為100%，將未完成的問卷視為無效，其中無效0份，有效36份，有效率100%[3-5]。

1.2.3對比分析法 對比介入實驗前后踝關節損傷率與裝置介入前后測得的腓腸肌反應時、平衡指數和踝內翻30°/s和外翻30°/s情況下的峰值力矩分析該裝置對踝關節各方面的影響，從而得出結論。

1.2.4實驗法 我們制作了一種新型的踝關節平衡訓練裝置（見圖1）該裝置已獲得國家專利（專利號ZL 2014 1 0770491.8），它的主要組成部分為一個2 cm厚的木制底盤、兩個大小相同直徑為5 cm的木質半球和彈性固定帶。木制底盤，長約30 cm、寬約13 cm，其大小適合大部分人足的尺寸。兩個木質半球分別安裝在木制底盤下對應足跟骨結節和第一跖骨頭的位置，且可以根據使用足的大小調整安裝位置。兩個木質半球作為整個裝置的支撐點，其連線構成裝置底盤的旋轉軸，也是踝關節內外翻運動的功能軸。圍繞旋轉軸，裝置可發生向內或向外旋轉。但因人體足跟骨結節和第一跖骨頭的連線與足的縱軸成16°夾角，因此裝置的旋轉軸偏離木制底盤矢狀面內側16°，使裝置易發生向內旋轉，旋轉范圍為0°～30°。這個范圍沒有超過踝關節正常的內翻活動度，所以不會對使用者踝關節造成損傷。訓練時，受試者雙腳同時裝配踝關節平衡裝置，并用彈力固定帶固定。為保持裝置和身體的平衡，患者需主動用力收縮踝關節外翻肌肉，使踝關節呈中立位。通過該裝置訓練可以提高踝關節靈活性，加強踝關節穩定性。

為介入實驗制定了詳盡的實驗方案與訓練方案。（1）實驗方案：前期準備：按篩選標準選取實驗對象，聯系儀器設備。訓練前測試與分析：記錄實驗對象腓腸肌反應時、平衡指數和踝內翻30°/s和外翻30°/s情況下的峰值力矩。受試者穿戴踝關節平衡訓練裝置進行系統訓練。數據整合與分析：用SPSS 22.0統計學軟件對訓練前后數據進行統計分析。（2）訓練方案：雙腳穩定站立：隊員穿著該裝置，雙腳開立與肩同寬，目視前方，正常站立。原地踏步抬腿：隊員穿著該裝置進行原地踏步走，要求抬膝90°。單腳站立：隊員穿著該裝置行單腳站立，要求雙手掐腰。橫向行走和前進：隊員穿著該裝置進行橫向移動和正常步態行走，要求步與步之停頓1～2 s，每步距離要求至少達到60 cm。后退：隊員穿著該裝置進行后退行走，要求有停頓的后退，每步距離要求至少達到50 cm。

訓練方案：上述五組訓練動作，3次/周、每次每項三組，60 s/組、每組間隔 30 s。

1.3 統計方法

用SPSS 22.0統計學軟件對訓練前后數據進行統計分析，同時生成相關圖表資料。對影響的相關因素與調查所得踝關節損傷情況進行數理統計分析，從深層把握數據差異的原因。

2 數據采集

為保證數據的真實有效，實驗進行前、后期的數據采集時，所用測試儀器、操作人員、實驗人員、測試環境、實驗輔助工具耗材前后不變。

2.1 等速測試

儀器采用美國BIODEX公司進口多關節等速測試系統。測試前受試者進行專項的熱身活動，測試姿勢按照BIODEX測試指導圖踝關節測試體位將受試者進行調整固定，雙手緊握座椅兩側把手。在BIODEX測試軟件中錄入受試者基本信息，選擇“踝內外翻”選項，設置受試者測試腳踝的左、右最大活動范圍，受試者適應性練習。測試慢速角度為30°/s，先做適應性練習3次，然后根據提示音進行5次最大力量內外翻重復動作，測試過程中實驗操作人員在言語上對受試者進行激勵鼓舞，使受試者發揮最佳水平。休息30 s后做快速60°/s最大力量采集，首先進行3次適應性練習，然后根據提示音進行10次最大力量內外翻重復動作，測試完成后更換配件進行另一側采集。采集后對實驗數據進行導出，取每人的力矩峰值。

2.2 測力臺

儀器采用Kistler壓電晶體測力臺(9286BA,KISTLER Switzerland)60×90cm。軟件采用與之配套使用的測試分析軟件MARS。實驗前，設置測試分析軟件MARS的重力加速度和采集頻率并錄入受試者信息，在模板MODULES中選擇body sway，根據實驗要求選擇Input Parameters中環境設置（雙手放松、睜眼睛、穿著實驗室統一運動鞋）。測試動作：受試者進行左右腳的單獨站立，站立時間持續10 s，左右腿交替測試，每次測試結束后，受試者坐姿休息60 s，左右腿各測三組。點擊start進行測試。對受試者的各組數據進行數據分析與采集。

2.3 表面肌電測試系統

圖1 踝關節平衡訓練裝置

儀器采用瑞士產Norax 16通道肌電圖與生物信號測量分析系統(desktop DTS,NORAXON)。測試前進行試驗的準備工作：通電激活感應器，打開軟件MR3.6，選擇EMG模塊，受試者經過簡單熱身后穿著實驗室統一緊身衣，錄入受試者信息并選擇配置，將肌電貼與感應器固定在相應肌肉（已刮毛、消毒）上并在軟件進行肌電通道的選擇和肌肉標定。活動肌電的測定：在特制的誘發踝內、翻裝置上進行測試，要求輔助人員轉移受試者的注意力，使受試者處于放松，無意識的條件下進行此測試，在軟件中選擇測量選項，在隨機的時間點開始測試并保存數據，左右踝內、外翻交替測試各測3次。對采集到的數據進行數據分析，選擇Database模塊，選擇受試者數據，信號處理，采用過濾、濾波和整流進行圖像處理，選擇Average Activation Report模塊，對通道類型、左右側、通道序號進行選定，并生成報告。統計受試者信息，并進行分析。

3 結果與分析

3.1 踝關節力矩峰值

由表1可知，在優勢側與非優勢側踝外翻30°/s，優勢側內翻30°/s情況下的等速肌力測試，踝關節的力矩峰值，介入訓練前后相比較，差異均無統計學意義。在非優勢側踝內翻30°/s情況下，踝關節的力矩峰值，訓練前后相比較，差異有統計學意義，且在介入訓練后的內翻力矩峰值大于訓練前的力矩峰值。

表1 踝關節優勢側與非優勢側訓練前后力矩峰值比較[（±s），Nm]

表1 踝關節優勢側與非優勢側訓練前后力矩峰值比較[（±s），Nm]

優勢側外翻 30°/s 內翻 30°/s非優勢側外翻 30°/s 內翻 30°/s訓練前（n=8）訓練后（n=8）P值29.07±5.97 29.43±4.56 0.916 26.7±8.51 30.95±4.56 0.584 25.07±2.62 27.02±5.15 0.468 23.27±4.35 30.88±7.28 0.012

3.2 腓腸肌反應時

由表2可知，介入訓練前后優勢側腓腸肌外側肌、非優勢側腓腸肌內側與外側肌激活時間差異無統計學意義，優勢側腓腸肌內側肌激活時間前后差異有統計學意義（P＜0.05）。腓腸肌激活時間在經過介入訓練后，減少比較明顯。

表2 優勢側與非優勢側訓練前后腓腸肌反應時激活時間比較[（±s），s]

表2 優勢側與非優勢側訓練前后腓腸肌反應時激活時間比較[（±s），s]

腓腸肌優勢側腓腸肌內側反應時腓腸肌外側反應時非優勢側腓腸肌內側反應時腓腸肌外側反應時訓練前（n=8）訓練后（n=8）P值0.340±0.026 0.254±0.043 0.009 0.308±0.053 0.252±0.102 0.342 0.311±0.075 0.279±0.050 0.192 0.301±0.049 0.256±0.033 0.112

3.3 平衡指數

由表3可知，介入訓練前后優勢側與非優勢側的包絡面積差異有統計學意義（P＜0.05），介入訓練前后包絡面積大幅度減少。

3.4 踝關節年損傷率

由表4可知，藍球隊踝關節年損傷率有所降低，說明該裝置對穩定踝關節，提高踝關節靈活性有一定的意義。

表3 優勢側與非優勢側訓練前后平衡指數：包絡面積比較[（±s），mm2]

表3 優勢側與非優勢側訓練前后平衡指數：包絡面積比較[（±s），mm2]

平衡指數 優勢側面積 非優勢側面積訓練前（n=18）訓練后（n=18）P值26 494.2±22 237.69 1 261.87±303.79 0.042 27 523.93±2 6244.72 1 379.87±577.78 0.046

表4 籃球隊踝關節年損傷率訓練前后比較（%）

4 討論

（1）運動員在穿戴介入裝置后對內翻的影響效果明顯，說明該介入裝置對踝關節內翻肌力有一定的提升，有文章指出，籃球運動員踝關節一側的內翻本體感覺可以作為預測同側踝關節損傷的指標[6]而該介入裝置有助于提升踝內翻水平，經穿戴介入訓練，可以增強踝關節內外翻肌力，對預防踝關節損傷有一定的意義。

（2）介入訓練前后，優勢側腓腸肌內側肌差異有統計學意義，在介入訓練前后，腓腸肌的激活時間提升明顯。無論是垂直跳起落地，還是側方跳起落地，都是容易誘發踝關節扭傷的動作[7]這將大大減少運動員的運動生涯。使用介入裝置預防性的訓練踝關節可以減少肌肉激活時間，增強肌力，并增加關節的靈活性，在護具保護踝關節之余[8]，可以減少損傷的發生。

（3）與正常人相比，單側功能性踝關節不穩者患側足的平衡能力略弱于正常人相應側足，也弱于健側足；健側足的平衡能力則由于患側足的缺失，具有了一定的代償功能，使其平衡能力有略好于正常人相應側足的趨勢[9-10]。該實驗針對正常籃球運動員進行介入，相當于在正常人的基礎上訓練雙側足，使其朝著平衡能力高于正常足的趨勢發展，改善運動控制及協調能力[11]，對預防踝關節損傷有一定的作用。

（4）在介入后，籃球運動員的踝關節損傷率有所降低，說明該裝置對穩定踝關節與增強踝關節靈活性有一定的意義，當然，僅僅依靠介入手段也不能完全降低踝關節的損傷率，我們為此提出以下建議：①充分做好準備活動。在秋冬季等氣候寒冷季節，籃球運動員在正式活動或賽事開始前必須做好充分的熱身準備工作，確保身體微微出汗，并結合籃球運動特點展開針對性活動，若兩次運動時間間隔過長，則需重復展開準備活動[12]；②加強籃球運動員安全意識教育，提高運動員對自身踝關節、膝關節等易損傷部位的認知和了解。通過穿戴長襪、護膝等方式，積極保護踝關節，當運動中受外力因素而被迫摔倒時，可將重心放低，順勢翻滾倒地，減輕受損程度[13]；③加強自身技術訓練，充分鍛煉個人身體素質，熟練掌握籃球運動特點及規律，避免運動損傷；④做好運動前檢查工作，全面檢查運動場地，結合自身生理條件，注意放松心情和注意力，避免過饑或過飽狀態下展開運動[9-14]。