短足运动与卷趾运动对前交叉韧带重建术后单腿落地运动控制影响的探索性随机对照试验

《Physical Therapy in Sport》:Comparison of Short-Foot and Toe-Curl Exercises on Movement Control During Single-Leg Landing After ACL Reconstruction: An Exploratory Randomized Controlled Trial

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月22日 来源:Physical Therapy in Sport 2.3

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  本研究比较了短足运动(short-foot exercise, SFE)和卷趾运动(toe-curl exercise, TCE)对前交叉韧带重建术(anterior cruciate ligament reconstruction, ACLR)后单腿落地运动

  
本研究比较了短足运动(short-foot exercise, SFE)和卷趾运动(toe-curl exercise, TCE)对前交叉韧带重建术(anterior cruciate ligament reconstruction, ACLR)后单腿落地运动控制的影响。这是一项多中心、平行组、探索性随机对照试验(randomized controlled trial, RCT)。38名接受过自体腘绳肌腱ACLR的患者被随机分配至SFE组(n=19)或TCE组(n=19),两组均进行为期12周的足部运动联合标准化运动疗法。主要结局指标为单腿落地任务中的髋内收(hip adduction)偏移角度。结果显示,在第6周时,SFE组的髋内收偏移角度显著低于TCE组(14.95° vs 21.23°;组间差异-6.30°,95%CI -9.19至-3.41;效应量-1.41),且从基线到第6周的变化量组间差异也显著(-6.98°,95%CI -9.88至-4.08;效应量-1.57)。在第12周时,SFE组的髋内收偏移角度仍低于TCE组(13.50° vs 16.67°;组间差异-3.14°,95%CI -6.10至-0.18;效应量-0.70)。在次要结局方面,SFE组在第6周时骨盆侧倾(lateral pelvic tilt)偏移角度也低于TCE组(8.64° vs 12.93°;组间差异-4.25°,95%CI -6.37至-2.14;效应量-1.26),但该差异在第12周时不再显著。两组在膝关节外展、矢状面运动学及功能测试(如单腿跳、侧向跳、国际膝关节文献委员会主观膝关节评估表及马克思活动评分量表)方面未见明显差异。研究表明,与TCE相比,SFE能更早、更大幅度地改善ACLR术后单腿落地时的额状面运动控制,可能有助于优化术后物理治疗中的运动模式。
研究背景与目的
前交叉韧带重建术(ACLR)旨在帮助患者重返运动,但术后再损伤风险依然较高,动态任务中下肢运动控制的缺陷是关键风险因素之一。非接触性ACL损伤机制的三维分析显示,膝关节外翻在触地后约40毫秒内迅速增加,因此控制落地时的膝外翻至关重要。然而,动态膝外翻并非孤立的膝关节运动,而是涉及髋内收、膝外展和足旋前的多节段运动模式。现有物理治疗方法多聚焦于髋关节力量训练,但其与动态膝外翻的关系并不一致,且系统综述表明ACLR后落地时额状面运动控制缺陷持续存在,提示现有方法可能不足以完全恢复运动控制。足部作为唯一与地面接触的部位,通过其肌肉、足弓结构和感觉受体在减震和体感输入中发挥关键作用。理论上,足部功能可通过力学和感觉运动通路影响姿势和运动控制。短足运动(SFE)优先激活足内在肌,而卷趾运动(TCE)则激活趾长屈肌等外在肌。前期研究在扁平足人群中发现SFE与TCE在肌肉激活、足底压力和神经肌肉控制方面存在差异,SFE能促进更早的臀肌激活。然而,不同足部运动策略对ACLR人群运动控制的影响尚不清楚。因此,本研究旨在比较SFE和TCE对ACLR术后个体单腿落地时下肢运动控制的影响。
研究方法
本研究是一项多中心、平行组、探索性随机对照试验(RCT),遵循CONSORT指南。研究人员从三家临床机构(一家医院和两家骨科诊所)招募参与者。纳入标准为:接受初次自体腘绳肌腱ACLR、术后至少6个月、伤前Tegner活动评分≥6分,且在30厘米高台单腿落地任务中表现出膝关节内侧移位(髌骨中心位于第二趾内侧)者。排除标准包括使用骨-髌腱-骨或股四头肌腱移植物、翻修ACLR、合并内侧副韧带修复及运动中疼痛者。共38名参与者被随机分配至SFE组(n=19)或TCE组(n=19)。干预措施为每日一次、每次5分钟(5秒保持/5秒休息循环)的指定足部运动,持续12周,姿势每4周从坐位进阶至站立位再到单腿站立位。两组同时接受每周一次、每次40分钟的标准化监督运动疗法,其中SFE组在所有动作中需维持短足姿势,TCE组仅接受常规运动控制指导。主要结局指标为单腿落地任务中髋内收偏移角度,次要结局包括骨盆侧倾、膝外展、髋屈曲、膝屈曲和踝背屈偏移角度,以及单腿跳、侧向跳、IKDC-SKF和MARS评分。运动学数据采用无标记点动作捕捉系统(OpenCap)配合两台智能手机(240 fps)采集,并通过OpenSim软件进行逆运动学分析。统计分析采用重复测量混合模型(MMRM),基于意向性治疗(ITT)原则,并辅以符合方案(PP)分析。
研究结果
3.1 参与者流程
共47人接受资格筛选,9人被排除,最终38人随机分组。基线特征在两组间无明显差异。第6周时,SFE组1人、TCE组2人失访;第12周时,SFE组再失访2人、TCE组再失访1人。所有随机参与者均纳入ITT分析。家庭和监督运动的依从性中位数均超过90%。所有完成干预的参与者在每4周的评估中均达到预设的运动表现标准,未发生不良事件。
3.2 主要结局:单腿落地时髋内收运动学
在第6周时,SFE组的髋内收偏移角度(14.95°)显著低于TCE组(21.23°),组间差异为-6.30°(效应量-1.41)。从基线到第6周的变化量组间差异为-6.98°(效应量-1.57)。在第12周时,SFE组的髋内收偏移角度(13.50°)仍低于TCE组(16.67°),组间差异为-3.14°(效应量-0.70)。波形分析显示,SFE组从基线到第6周和第12周呈渐进性降低(分别减少-6.86°和-8.31°),而TCE组在第6周变化极小(+0.09°),仅在12周时有所下降(-4.46°)。PP分析结果与ITT分析一致。
3.3 次要结局:其他运动学和功能测试
在第6周时,SFE组的骨盆侧倾偏移角度(8.64°)显著低于TCE组(12.93°),组间差异为-4.25°(效应量-1.26),但该差异在第12周时不再显著。膝外展偏移角度在整个干预期间组间差异均小于2°。髋、膝和踝关节的矢状面运动学在两组间变化轨迹相似。功能测试方面,两组在单腿跳、侧向跳、IKDC-SKF和MARS评分上均随时间改善,但整体趋势大致相当。仅在MARS评分从基线到12周的变化量上,SFE组优于TCE组(组间差异2.29分)。
讨论与结论
本研究发现,在ACLR术后患者中,SFE联合运动疗法比TCE能更早、更大幅度地改善单腿落地时的额状面运动控制。SFE组在第6周即显示出显著的髋内收降低,且效果持续至第12周,其12周时的髋内收偏移角度(13.5°)接近健康运动员的水平。SFE组还更早地降低了骨盆侧倾偏移。这些差异超过了先前报道的最小可检测变化值,提示SFE诱导了早期生物力学适应。潜在机制可能与SFE优先激活足内在肌、促进更早的臀中肌激活以及改变足底压力分布有关,这些变化可能通过感觉运动和力学链通路影响了近端关节的控制。相比之下,两组在矢状面运动学和功能测试结果上相似,这可能与基线时矢状面运动范围已较充分有关。尽管两组功能测试均改善,但研究人员强调应结合运动质量来解读功能表现。结论指出,SFE可能是ACLR术后物理治疗中一种有用的辅助足部策略,有助于更早地改善近端额状面运动控制。
研究结论
这项探索性随机对照试验比较了SFE和TCE联合运动疗法对ACLR术后单腿落地时下肢运动模式的影响。SFE组在落地时表现出更早、更大幅度的髋内收和骨盆侧倾偏移减少,而矢状面运动学和功能结局在两组间大致相似。这些发现表明,SFE可能是一种有用的以足部为重点的策略,用于改善ACLR术后物理治疗中的近端额状面运动控制。
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