慢性踝關節不穩定患者行走時踝關節在體運動學的變化分析

張文宙，武明鑫，付 允，白印偉

(廣東省惠州市第三人民醫院關節外科，廣東 惠州 516001)

踝關節不穩是指人體踝關節周圍的韌帶受到損傷后引發踝關節不穩，導致踝關節多次扭傷的現象，是人體踝關節受傷后較易出現的問題[1]。患者往往受到扭傷、不穩、再次扭傷的困擾，還可能造成患者關節軟骨損傷，更甚至引發創傷性關節炎，給患者生活帶來極大不便。慢性踝關節不穩定常常是由于日常生活或者體育活動導致踝關節扭傷所致。初次損傷后經過有效治療可獲得良好的恢復，但35%左右患者經過治療后仍會有腫脹、反復扭傷、踝足部疼痛等癥狀[2，3]。慢性踝關節不穩定會引起患者一系列踝足部病理變化，如運動位移和角度的變化、運動時與地面作用力的力學變化、關節面受力分布及大小的改變等，這些變化會引發患者出現一系列軟骨損傷、踝關節撞擊等癥狀[4，5]。近年來，大量研究發現慢性踝關節不穩定與骨關節炎的形成關系密切，更進一步踝關節損傷后各組成骨在體運動學的變化會加劇骨關節炎的發生，但是踝關節在體運動方式的改變狀況尚不明確，為更加深入的分析研究慢性踝關節不穩定患者行走踝關節在體運動學的變化，本院認真篩選病例，采取控制單一變量方法進行研究分析，本研究將為治療慢性踝關節不穩定提供準確真實的結果，具有指導性意義，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料2016年3月至2018年3月本院接診的48例慢性踝關節不穩定患者，年齡18～33歲；納入標準：嚴格按照慢性踝關節不穩定診斷標準篩選患者；患者未患有影響本次研究的惡性腫瘤等其他疾病；入本院之前未進行踝關節治療；同意參加本次研究；能順暢溝通。排除標準：患者診斷、治療等病歷資料不全者；患有高血壓、腎臟、肝臟等其他慢性疾病的患者；無法參與研究的；中途退出研究的；精神病患者；孕婦；傳染病者。選取同期體檢的踝關節正常人群32例為對照組，年齡18～34歲。本研究經本院倫理委員會審理批準，患者或家屬均簽署知情同意書。兩組性別、年齡、體質量等基線資料比較差異無統計學意義(P> 0.05)，具有可比性，見表1。

表1 兩組基線資料比較

1.2 診斷標準根據毛賓堯等2013年在《踝關節外科學》提出的診斷標準：患者發生踝關節內翻損傷2次以上，同時使用保護制動；患者未有下肢骨折、小兒麻痹等影響患者行走步態的疾病或傷害；同患者損傷前或者未損傷側相比發生功能障礙，踝關節疼痛、腫脹、乏力；患者出現踝關節行動時反復翻轉或者打軟腿[6]。

1.3 研究方法對所有患者入院時詳細信息進行登記記錄，按照樣本納入排除標準進行嚴格仔細篩選病例。采用雙透視系統對踝關節不穩定患者踝關節運動情況進行捕捉：將雙透視系統按照千伏峰值60～85、頻率300 Hz、曝光時間1000～2000 μs設置，共捕捉兩次：從足跟著地到站立中期和從站立中期到足趾離地，每一次共有兩種捕捉模式：0.5 m/s和1.0 m/s，每個研究對象捕捉8次。運動捕捉完成后采用本院美國通用電氣(GE)醫療集團的寶石能譜64排128層CT對患者踝關節進行掃描：患者平躺，雙膝屈曲，使用毛巾襯墊患者足部，使床面與患者踝關節保持45°夾角，視野300～400 mm，像素為512×512，垂直掃面患者脛腓骨中部至足趾。將獲得的數據導入Amira軟件，得到骨模型。使用PostView軟件和PreView軟件將骨模型轉換為關節角度和位移三維空間坐標系統。使用雙透視系統對研究者運動進行捕捉的同時采用攝像系統對研究者身上粘貼的反光物質進行捕捉，從而得到研究者踝關節在體運動方式。

1.4 觀察指標觀察記錄患者的姓名、年齡、身高、體重、性別等基本信息，記錄研究者踝關節運動角度和位移情況等指標。

1.5 統計學方法采用SPSS 20.0軟件分析數據，正態分布計量資料比較采用t檢驗，非正態分布計量資料比較采用秩和檢驗，P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組踝關節位移情況和活動程度比較脛骨-跟骨：觀察組足跟著地到站立中期前移距離、內旋角度、內翻角度較對照組增大，站立中期到足趾離地內旋角度較對照組增大(P< 0.05)；脛骨-距骨：觀察組足跟著地到站立中期前移距離、內旋角度、內翻角度較對照組增大，站立中期到足趾離地內旋角度較對照組增大(P< 0.05)；距骨-跟骨：兩組之間骨與骨之間運動距離和運動角度差異無統計學意義(P> 0.05)，見表2。

表2 兩組踝關節位移情況和活動程度結果比較

α與對照組比較，P< 0.05；+、-表示踝關節活動的方向和位移

2.2 兩組在三維平面總活動度比較觀察組在三維平面總活動度與對照組相比，差異無統計學意義(P> 0.05)，跟骨著地后踝關節前5%-后15%(外翻-內翻)程度低于對照組，差異有統計學意義(P< 0.05)，見圖1、2、3及表3。

圖1 兩組背伸(+)-跖屈(-)情況對比

圖2 兩組外翻(+)-內翻(-)情況對比

圖3 兩組外旋(+)-內旋(-)情況對比

組別X軸Y軸Z軸觀察組(n=48)25.34±4.2313.66±4.1216.84±3.72對照組(n=32)25.76±5.3312.70±3.2716.01±4.05t0.0960.8690.553P0.7580.4020.524

總活動度為：背伸(+)-跖屈(-)；外翻(+)-內翻(-)；外旋(+)-內旋(-)

3 討論

慢性踝關節不穩定是一種臨床十分常見的運動損傷，有關文獻報道，45%的踝關節扭傷會轉變為踝關節不穩定[7，8]。患者表現最為明顯的癥狀是行走時間較長時間關節腫脹、酸痛，行走不平路面時會有恐懼感，踝關節活動障礙等[9，10]。人體的踝關節主要由腓、脛骨下段的關節和距骨構成。國外研究人員認為慢性踝關節不穩定包含功能不穩定和機械不穩定[11]。功能不穩定是指患者主觀意識不敢用力，造成腿打軟，機械性不穩定是指人體踝關節穩定結構脆弱，如關節松弛等[12～14]。目前，慢性踝關節不穩定的診斷方法主要有：物理檢查、影像學檢查[15]。物理檢查主要是通過檢查患者踝關節活動范圍、屈度、畸形等情況，影像學檢查主要是通過X射線片診斷，但是近年來發現X射線片診斷尚有一定的誤差：X射線片提示正常，但是患者臨床癥狀明顯[16]。目前，核磁共振被廣泛應用在踝關節損傷的診斷中，具有高效、準確的優點。目前踝關節不穩定主要治療方式有：手術治療和“移動窗”技術[17，18]。由于慢性踝關節不穩定會給患者帶來身心痛苦，同時限制患者行動，嚴重影響患者及其家庭的日常生活，所以要進一步加大對慢性踝關節不穩定的發病機制、診斷方法、治療手段的研究，爭取早日攻克治療難題，給患者帶去福音。

國內研究人員發現，75%慢性踝關節不穩定患者行走時發生內翻內旋狀況。本次研究發現，脛骨-跟骨：觀察組患者足跟著地到站立中期前移距離、內旋角度、內翻角度較對照組增大，站立中期到足趾離地內旋角度較對照組增大；脛骨-距骨：觀察組患者足跟著地到站立中期前移距離、內旋角度、內翻角度較對照組增大，站立中期到足趾離地內旋角度較對照組增大；距骨-跟骨：兩組骨與骨之間運動距離和運動角度均無明顯差異。這表明慢性踝關節不穩定患者在運動學特征上表現為足后跟著地前后踝關節前移內翻內旋，這極易導致患者軟骨損傷、踝關節撞擊和骨關節炎等癥狀，這和國外部分研究結果基本一致[19～21]。但本次研究結果更具普遍意義在于是在研究者運動狀態下采集數據和指標的，相比國外部分研究研究對象處于半靜止狀態更接近真實情況。本次研究對象均有2次以上的踝關節扭傷，存在踝關節不穩定狀況，但尚未進行機械性不穩定分析，難以判斷是患者哪部分韌帶損傷導致踝關節不穩定。但是隨著研究對象數量的進一步加大，會出現內外踝以及跟距骨韌帶損傷情況出現，會出現體運動學形態的多樣性。本次研究還發現，觀察組在三維平面總活動度與對照組相比，差異無統計學意義，跟骨著地后踝關節前5%-后15%(外翻-內翻)程度低于對照組，差異有統計學意義，這說明踝關節不穩定患者根骨著地前后踝關節會出現更多的內翻，這和國內研究人員的研究結果一致[22～24]。

綜上所述，慢性踝關節不穩定患者行走踝關節在體運動學發生明顯變化：足跟著地前后踝關節前移內旋內翻程度加深，極易引發患者軟骨損傷、骨關節炎等疾病，但是本次研究參與患者數量有限且樣本量不大，研究結果有局限性，尚需進一步研究。