论文部分内容阅读
研究目的:本研究主要对功能性踝关节不稳者分别佩戴弹性护具和半刚性护具单腿下落的生物力学特征进行研究,探讨佩戴不同类型护具对功能性踝关节不稳者踝关节的保护作用以及对下肢造成的影响,为预防踝关节扭伤提供理论依据,为护具设计的改进提供基础的实验数据,为踝关节护具的选择提供理论参考。研究方法:选取12名患有单侧功能性踝关节不稳(FAI)的男性受试者作为实验组,根据实验组受试者的年龄、形态学指标、训练项目等特点,匹配12名无踝关节伤病的男性受试者作为对照组。运用VICON红外运动捕捉与分析系统以及KISTLER三维测力台分别对受试者不佩戴护具(无护具)、佩戴弹性护具以及佩戴半刚性护具单腿下落着地过程中的运动学和动力学指标进行采集,下落高度为40cm。对所有采集到的运动学和动力学数据在不同护具类型和不同组别下的差异,采用双因素重复测量方差分析进行比较。研究结果:(1)脚着地时刻跖屈角度、最大跖屈角度、背屈运动幅度、内翻运动幅度、最大内翻速度以及最大背屈速度在不同类型护具之间的差异都具有统计学意义(P<0.01),佩戴两种护具相比无护具显著减小FAI者单腿下落时脚着地时刻跖屈角度、最大跖屈角度、背屈运动幅度、内翻运动幅度、最大内翻速度以及最大背屈速度(P<0.01),但两种护具之间的差异无统计学意义(P>0.05)。(2)脚着地时刻膝关节屈曲角度、最大膝关节屈曲角度、膝关节屈运动幅度在不同类型护具之间的差异具有统计学意义(P<0.01),髋关节运动学特征的差异在不同类型护具之间无统计学意义(P>0.05)。佩戴两种护具相比无护具都显著增加了FAI者单腿下落时的脚着地时刻膝关节屈曲角度(P<0.01),但两种护具之间无差异(P>0.05)。佩戴半刚性护具相比无护具和弹性护具显著增加了FAI者最大膝关节屈曲角度(P<0.05),佩戴弹性护具相比半刚性护具减小了FAI者膝关节屈运动幅度(P<0.05)。(3)垂直地面反作用力峰值、峰值时间、载荷率和下肢刚度在不同类型护具之间的差异有统计学意义(P<0.01),佩戴两种护具相比无护具显著增加了FAI者单腿下落时的垂直地面反作用力峰值、载荷率和下肢刚度(P<0.01),并且都显著减小了峰值时间(P<0.01),但两种护具动力学之间的差异无统计学意义(P>0.05)。(4)背屈运动幅度、膝关节屈运动幅度和髋关节屈运动幅度在组别之间的差异具有统计学意义(P<0.05),FAI者背屈运动幅度、膝关节屈运动幅度和髋关节屈运动幅度小于正常人(P<0.05),两组受试者之间的其他运动学指标的差异均无统计学意义(P>0.05),两组受试者之间的动力学指标的差异也无统计学意义(P>0.05)。(5)护具类型和组别之间的交互效应对所有运动学和动力学指标的差异均无统计学意义(P>0.05)。研究结论:(1)佩戴弹性护具和半刚性护具都都很好的限制了FAI者踝关节额状面的运动,佩戴这两种护具都能够预防FAI者踝关节的扭伤,两种护具预防踝关节扭伤的效果无差异。(2)佩戴弹性护具和半刚性护具都显著减小了FAI者脚着地时刻跖屈角度、最大跖屈角度、背屈运动幅度和最大背屈速度,两种护具都限制了FAI者踝关节矢状面的运动。(3)佩戴弹性护具相比半刚性护具减小了FAI者膝关节屈运动幅度,这不利于下肢对地面反作用力的消除。在选择护具时,更推荐选择半刚性护具。(4)佩戴两种护具都不影响FAI者髋关节矢状面的运动。(5)佩戴两种护具都显著增大了FAI者单腿下落时垂直地面反作用力峰值、载荷率和下肢刚度,减小了峰值时间,这可能会增加FAI者下肢损伤的风险。(6)佩戴两种护具对正常人的影响与FAI者全都一致,佩戴弹性护具和半刚性护具同样能预防正常人踝关节的扭伤,但同时也会增加其下肢损伤的风险。(7)FAI者与正常人相比,在下落过程中表现出更小的背屈运动幅度、膝关节屈运动幅度和髋关节屈运动幅度,这可能是FAI者反复扭伤的原因之一。