髖周肌群力量訓練對功能性踝關節不穩的療效及表面肌電評價

張梅瑩，趙蕾，李慧，王穎穎，戴世友

1.青島市市立醫院東院區，a.骨關節與運動醫學科；b.康復醫學科，山東青島市 266000；2.濟南市第二婦幼保健院超聲科，山東濟南市250000

踝關節扭傷是日常生活及運動訓練常見的損傷[1]。根據踝關節解剖特點，外踝扭傷占大多數。如果損傷后未能正確治療和完全恢復，踝關節非常容易再發扭傷和反復扭傷，出現神經肌肉問題，導致失穩，關節隨意運動控制能力異常，形成踝關節不穩狀態[2]。功能性踝關節不穩(functional ankle instability,FAI)患者的踝關節肌力減弱[3]，平衡能力受到影響[4-5]。目前FAI 的治療重點還是針對踝關節肌群進行運動訓練、本體感覺訓練等[2]，針對髖周肌群進行力量訓練的報道較少。

傳統方法評定肌肉功能一般應用徒手肌力法，但由于其主觀性定量而受到一定的限制。表面肌電(surface electromyography,sEMG)是生物電信號，是從皮膚表面引導、放大、顯示和記錄的神經肌肉系統的活動，為眾多肌肉運動單位電位的總和。sEMG 時域指標積分肌電值(integrated electromyography,iEMG)與肌肉功能狀態有較好聯系，可以反映肌力的大小[6-7]。

本研究探討髖周肌群臀中肌、臀大肌力量訓練對FAI的影響，以及sEMG指標iEMG作為結局參數的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年1 月至2020 年6 月在青島市市立醫院骨科、康復科門診或住院的FAI 患者60 例，均符合Lentell FAI的診斷標準[1]。

納入標準：①年齡18～25 歲；②坎伯蘭踝關節不穩問卷(Cumberland Ankle Instability Tool,CAIT)[8]得分≤27 分；③近1 個月內未行任何治療；④簽署治療知情同意書。

排除標準：①并發踝關節韌帶Ⅱ度損傷及以上；②踝關節嚴重骨性關節炎、創傷性關節炎、剝脫性軟骨炎、感染及軟組織受損；③嚴重心肺疾病；④并發核心區及下肢其他部位的傷病；⑤不能配合治療。

剔除與脫落標準：實驗數據不完全。

根據患者的就診順序，依據數字順序表奇數和偶數分類，將受試者依次分配到對照組和觀察組，各30例。兩組性別、年齡、病程、患踝側別等一般情況比較無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

本研究嚴格遵守知情同意、保密和有益無害倫理原則。在資料收集開始前，向患者告知本研究的目的和相關倫理問題，簽署知情同意書；妥善保管患者相關信息，僅用于學術研究。

本研究已經青島市市立醫院醫學倫理委員會科研項目倫理審查(No.2021臨審字第003號)。

1.2 方法

兩組均予常規治療，觀察組在此基礎上予髖周肌群力量訓練。

1.2.1 常規治療

包括踝關節松動訓練、肌力訓練、平衡訓練。療程6周。

踝關節松動訓練每次20 min，每天1 次，每周5 d。

借助彈力帶，在踝關節屈伸、內收外展、內外翻方向行抗阻訓練，每次堅持10 s，每個方向做3 組，每組20 次，組間休息1 min。每次20 min，每天1 次，每周5 d。

在平衡板行平衡訓練，先雙腿再單腿，先睜眼后閉眼；患足由不負重逐漸過渡到完全負重。每次30 min，每天1次，每周5 d。

1.2.2 髖周肌群力量訓練

借助彈力帶，在髖關節后伸、外展及外旋方向行抗阻訓練，每次堅持10 s，每個方向做3 組，每組20次，組間休息1 min。每次20 min，每天1 次，每周5 d。

1.3 評價方法

于治療前、治療6周后分別采用CAIT、星形偏移平衡測試(Star Excursion Balance Test,SEBT)、sEMG進行評價。評價者不參與治療。

1.3.1 CAIT[8]

內容包含與踝關節功能相關的9 個問題，總分30分。總分≤27 分診斷為功能性踝關節不穩，總分越低，穩定性越差。

1.3.2 SEBT[9]

受試者患側支撐，站立于星狀圖中央，雙手叉腰，健側腿分別向8 個方向盡可能伸遠。8 個方向分別為前、外前、外、外后、后、后內、內、內前。

1.3.3 sEMG

采用表面肌電分析系統(MyoTrac Infiniti)進行檢測。患者健側臥位和俯臥位，祛除皮屑及油脂。正極置于臀中肌、臀大肌肌腹，負極置于肌肉遠端，均遠離骨，地極置于正負極之間，但不能接觸其他電極。根據系統功能調節相關參數，分別測量患者患側髖關節外展最大等長收縮和患側髖關節后伸最大等長收縮的iEMG，兩種狀態均保持5 s 左右，取中間3 s 進行分析。

1.4 統計學分析

所有數據采用SPSS 19.0 統計軟件進行分析。計量資料符合正態分布，以()表示，組內比較采用配對樣本t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料以頻數表示，采用χ2檢驗。治療后相關性分析采用Pearson 相關性分析。相關強度判定：|r|=0.3～＜0.5表示低度相關，|r|=0.5～＜0.8表示中度相關，|r|≥0.8表示高度相關。顯著性水平α=0.05。

2 結果

試驗過程無脫落，全部進入統計分析。

治療前，兩組的CAIT 評分、SEBT 8 個方向距離和iEMG均無顯著性差異(P＞0.05)。

治療6 周后，兩組CAIT 評分、SEBT 8 個方向距離均較治療前顯著增加(P＜0.001)；觀察組臀中肌和臀大肌iEMG 顯著增加(P＜0.001)，對照組無顯著變化(P＞0.05)；觀察組CAIT 評分、SEBT 8 個方向距離及臀中肌、臀大肌iEMG均優于對照組(P＜0.05)。

觀察組臀中肌、臀大肌iEMG 分別與CAIT、SEBT呈中高度相關(P＜0.05)。見表2～表6。

表2 兩組治療前后CAIT評分比較

表3 兩組治療前后SEBT 8個方向距離比較(cm)

表4 兩組治療前后臀中肌主動運動iEMG比較(mV)

表5 兩組治療前后臀大肌主動運動iEMG比較(mV)

表6 治療后觀察組髖部肌群iEMG與CAIT、SEBT的相關性分析

3 討論

FAI 患者關節活動范圍無明顯異常，但關節運動控制異常，有主觀感覺上反復發作的不穩定，是來源于神經、肌肉的問題，主要與踝關節扭傷時本體感受器損傷，以及關節周圍相關肌群力量下降有關，表現為平衡、協調能力差，空間位置覺判定能力下降[2-4]。有研究認為[2,10-11]，FAI 的損傷發生機制，與踝關節外翻力量減弱、關節周圍本體感覺的器官功能降低、腓骨肌反應時延長及可能的踝跖屈力量不足等有關。已有研究顯示[12-20]，踝關節力量訓練、本體感覺訓練、前饋訓練等均可明顯改善踝關節功能，提高踝關節的穩定性。

髖關節對于下肢的姿勢控制、維持下肢穩定性，以及擺動相、支撐相自然步態作用很大。依據生物力學理論和區域相互依存理論，髖膝踝相互耦合，髖關節為動態關節，兼有靈活性及穩定性，通過足底感覺傳入及生物力學傳導，吸收下肢傳導的反作用力。如果臀大肌及臀中肌力量不足，髖關節不穩定，及靈活性異常，人體重心及骨盆位置會發生偏移，骨盆、軀干傾斜，下肢的同步性、協調性受到影響，髖策略、踝策略發生改變，地面反作用力作用于足和膝，這樣足部和膝蓋會承受過多壓力，加重膝關節和足部的負擔，增加下肢損傷。髖部肌肉力量和下肢損傷密切相關[21-23]。下肢外旋位控制不穩與足外旋位不穩呈正相關[24]。蘇來提·肖合熱提等[25]報道，臀大肌、臀中肌無力，膝關節外翻角度增加，動態姿勢控制差，下肢生物力學改變，足部與地面接觸位置不正，影響步態，增加下肢及足踝損傷的風險。

神經生理學研究發現，腦皮質和脊髓會受到外周關節損傷的影響而重組[26-27]，踝關節損傷后若沒有得到及時康復，可能會引起中樞神經的適應性改變，進而致使髖部的神經肌肉功能障礙[28-29]。慢性踝關節不穩的患者，髖部肌肉力量下降，肌肉激活發生改變，運動模式改變[30-32]。踝關節扭傷后髖關節肌肉功能產生相應變化[33]。FAI 患者步態支撐相，髖關節屈伸運動幅度變大[34]，髖-踝關節協調性在支撐中期、末期與擺動相也會變化[31]；在快速變向動作中，FAI 患者支撐階段髖關節屈曲角度及外展角度均變大[32,35]。踝關節扭傷后持續存在的髖關節肌肉功能障礙、生物力學變化等問題，也應該成為康復的重點。

髖、膝、踝關節作為一個整體的下肢動力鏈，髖周肌力不足可引起髖關節不穩定，引起下肢姿勢改變，發生力學代償，遠端關節受傷風險增加；反之，踝關節扭傷后，導致膝、髖關節功能下降，動力鏈功能紊亂。良好的髖關節控制，尤其是臀大肌和臀中肌，是膝、踝、足發揮功能的重要保障，維持矢狀面和額狀面的穩定，有效對抗外界干擾，預防損傷。

本研究顯示，踝關節常規治療聯合髖周肌群力量訓練后踝關節運動功能、平衡能力、姿勢控制能力較常規訓練有較大提高，踝關節穩定性明顯改善。與Smith等[36]、Feger等[37]的研究結果一致。

iEMG 是肌肉興奮參與活動時的運動單位放電總量，反映參加工作的運動單位數量，以及每個運動單位的放電大小[6-7]。iEMG 變化與肌肉活動狀態及其功能之間存在較好的聯系，與肌力呈一定的正相關[6-7]。iEMG 具有實時性、客觀性、敏感性及靈活性等特點，可定量反映肌肉肌力大小以及治療前后的療效，本研究采用iEMG對髖周肌群肌力進行評價。

本研究顯示，髖周肌群力量訓練使得觀察組踝關節的穩定性和平衡能力改善；臀中肌、臀大肌iEMG與踝關節功能指標CAIT、SEBT 呈正相關。進一步印證髖周肌群肌力訓練可提高FAI 患者踝關節的穩定性和平衡能力。

綜上所述，在踝關節常規訓練基礎上對髖周肌群臀中肌、臀大肌進行抗阻訓練，可改善患者踝關節穩定性；sEMG 可以作為評價手段評估力量訓練對FAI的療效。本研究僅觀察了患側髖周肌群的sEMG 變化，健側髖周肌群sEMG 信號是否異常，還有待進一步觀察。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。