《Health Science Reports》：The Effect of Ankle–Foot Orthoses and Their Characteristics on Balance, and Postural Control in Children With Cerebral Palsy: A Systematic Review
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背景与目的：脑瘫(CP)常导致儿童姿势控制与平衡功能受损。踝足矫形器(AFO)是临床改善稳定性的常规干预手段，但特定设计参数——如刚度、对线及个体化调试——对平衡结局的影响尚未得到充分表征。方法：本系统综述遵循PRISMA 2020指南并在PROSPERO注册
背景与目的：脑瘫(CP)常导致儿童姿势控制与平衡功能受损。踝足矫形器(AFO)是临床改善稳定性的常规干预手段，但特定设计参数——如刚度、对线及个体化调试——对平衡结局的影响尚未得到充分表征。方法：本系统综述遵循PRISMA 2020指南并在PROSPERO注册(CRD420251170932)，检索截至2025年10月10日的6个数据库(PubMed、Scopus、Web of Science、Embase、CINAHL及Cochrane Library)。由两名研究人员独立筛选评估AFO对CP儿童平衡或姿势控制影响的干预性与观察性研究。采用乔安娜布里格斯研究所(JBI)工具评价方法学质量，GRADE框架评级证据确定性，并按AFO类型、评估方法及结局领域进行定性综合。结果：共纳入15项研究(n=390)，受试者主要为痉挛型双瘫可行走儿童(GMFCS I–III级)。静态与动态平衡的总体证据确定性极低。地面反力AFO(GRAFO)较固体AFO持续增强静态稳定性；铰链式AFO(HAFO)对动态平衡的影响结果不一致；AFO-鞋具组合(AFO-FC)的个体化调试是优化姿势控制的关键；而孤立的刚度调整与规定的佩戴时长则呈现多变甚至不利影响。结论：AFO可能改善CP儿童的平衡功能，但证据受限于方法学异质性与极低的确定性。最佳结局似乎取决于个体化配置——整合生物力学调试、刚度调节、鞋具适配及情境特异性佩戴方案。亟需高质量、针对参数的试验以推进精准矫形处方并最大化功能性稳定性。
1 引言
脑瘫(CP)是儿童期最常见的运动残疾病因，全球公共卫生负担显著。其核心病理为发育中的胎儿或婴儿大脑受到非进行性损伤，导致永久性运动与姿势障碍，常伴肌张力异常、协调障碍及姿势控制缺陷。姿势控制与平衡障碍是CP的标志性特征，源于神经肌肉损伤(如痉挛、肌无力、运动协调障碍)对重心(CoM)调节能力的破坏。踝关节作为“踝策略”的核心轴点，其跖屈肌痉挛与背屈肌无力会严重损害精细远端调节能力，迫使患者过度依赖效率较低的髋策略或迈步策略，进而限制稳定站立、独立行走及参与游戏等日常活动，增加跌倒风险并降低生活质量。踝足矫形器(AFO)是CP临床管理中最常用的干预之一，旨在通过矫正关节对线、提供足踝复合体中外侧稳定性、控制肌张力并改善步态效率。AFO并非单一干预，涵盖刚性、铰链式(articulated)、动态或柔性等多种设计，其治疗效果高度依赖于具体设计特征(如刚度、修剪线、踝关节角度)及矫形器-鞋具组合的精确调试。尽管AFO对改善CP儿童步态参数的益处已明确，但其对平衡与姿势控制的具体影响仍存争议。既往系统综述指出，AFO虽能中度至强证据改善步态运动学与粗大运动功能，但对平衡影响的证据不足或相互矛盾。现有证据表明结局可能具有设计依赖性：刚性AFO可能以增强静态稳定性为代价限制动态姿势调整所需的踝关节活动，而HAFO则可能通过允许受控的踝关节运动更好地促进动态平衡。当前文献的关键空白在于缺乏聚焦于特定AFO设计特征(如刚度、对线、矫形器-鞋具组合调试)如何调节平衡与姿势控制结局的系统综合，且现有证据受限于小样本、方法学变异及异质性人群，限制了结果的推广性。
2 方法
本研究严格遵循PRISMA 2020声明，方案前瞻性注册于PROSPERO(CRD420251170932)。纳入标准为截至2025年10月10日发表的所有评估任何类型AFO对CP儿童平衡或姿势控制测量指标影响的干预性与观察性研究，无语言限制。排除探索性或试点研究、病例报告、病例系列、会议论文及二次文献(如叙述性综述、系统综述或Meta分析)，同时排除研究对象非单纯CP儿童、未将平衡或姿势控制作为主要结局、或评估AFO与其他同期干预(如手术、药物治疗)联合效应而无法分离AFO单独贡献的研究。检索覆盖PubMed、Scopus、Web of Science、Embase、CINAHL和Cochrane Library六个电子数据库，检索策略围绕CP、AFO及平衡/姿势控制三个核心概念构建，结合文本关键词与受控词汇(如MeSH和Emtree)，并通过布尔运算符(AND, OR)组合，同时手动筛查纳入文献及相关综述的参考文献。研究筛选由两名研究人员独立完成，分标题摘要初筛与全文复筛两阶段，采用Cohen's kappa系数评估评分者间信度。数据提取使用标准化预测试表格，系统收集研究特征、参与者人口学与临床细节、干预 specifics(AFO类型、材料、调试参数、佩戴方案)、结局数据及方法学信息，并由双人交叉核对。方法学质量采用JBI临界评估工具评价，根据研究设计分别选用随机对照试验(RCT)清单、准实验研究清单和分析性横断面研究清单，按标准评分(达标计1分，未达标或不清楚计0分)并计算总分百分比，将研究分为高质量(≥75%)、中等质量(50%–74%)和低质量(<50%)。证据总体确定性采用GRADE框架评级，RCT起始证据定为高，观察性研究起始为低，再根据偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性及发表偏倚五个域进行下调，最终评为高、中、低或极低。鉴于纳入研究在设计、AFO特征、参与者功能水平(GMFCS与分型)及平衡测量工具上的显著异质性，无法进行定量Meta分析，故采用结构化定性综合，按AFO类型、平衡类型及测量方法分组分析。统计分析使用IBM SPSS Statistics 28.0计算Cohen's kappa系数评估评分者间信度，主要研究结局采用双侧检验显著性水平α=0.05，优先提取精确p值、效应量及95%置信区间(CI)。
3 结果
3.1 研究筛选
初步检索获得1027条记录，去重后筛选633篇标题摘要，排除587篇不相关文献后对46篇全文进行评估，最终纳入15项研究，评分者间一致性良好(Cohen's kappa=0.70)。
3.2 研究特征
纳入的15项研究设计异质性强，含3项RCT、6项横断面研究及多种准实验与重复测量设计(含随机交叉模型)。受试者主要为痉挛型双瘫儿童(GMFCS II–III级)，年龄集中于6–12岁。AFO类型包括固体AFO(SAFO)、铰链式AFO(HAFO)、地面反力AFO(GRAFO/地板反力AFO FRAFO)、动态/碳纤维复合AFO及定制化调试的AFO-鞋具组合(AFO-FC)。评估工具涵盖仪器化测量(如测力台姿势图、三维运动分析、Biodex平衡系统、躯干加速度计)与临床功能量表(如儿科平衡量表PBS、功能性前伸测试FRT、计时起立-行走测试TUG)。
3.3 偏倚风险评估
JBI评估显示方法学质量总体可接受，评分者间一致性良好(Cohen's κ=0.70)。5项RCT均为中等质量，主要局限为随机化不充分、分配隐藏缺失、盲法实施困难(因干预可见性)及基线可比性报告不足。5项准实验研究达高质量，主要局限为对照组不足或同期干预(如物理治疗)控制不充分导致混杂偏倚。5项横断面研究亦呈高质量，主要关注混杂因素控制(如未统计校正年龄、GMFCS水平或矫形器使用经验)及暴露测量可靠性。
3.4 证据质量分级
GRADE评级显示静态与动态平衡的证据总体确定性均极低，主要因偏倚风险严重、不一致性及不精确性。静态平衡研究存在方法学弱点(随机化不清、盲法缺失、分配隐藏不足)及AFO设计与测量工具的显著异质性；动态平衡研究除上述问题外，评估方法(从临床量表到实验室姿势图)的异质性导致结局不一致，且缺乏长期随访。
3.5 主要结局
390名受试者中，7项研究聚焦6–8岁(中童期)，7项聚焦9–12岁(晚童期)，仅1项关注3–5岁(早童期)。痉挛型双瘫占多数(9/14项)，其次为单侧偏瘫(2/14项)及混合人群(3/14项)。GMFCS分布以II级(10/12项)和III级(9/12项)为主，反映受试者为可行走人群。
3.6 平衡评估方法
评估分为两类：10项研究采用实验室仪器分析姿势控制的生物力学与神经肌肉成分，以测力台姿势图(n=6)量化重心(CoP)位移、速度与摆动面积最为常用，辅以Biodex/NeuroCom系统、三维运动捕捉分析躯干运动学与稳定裕度(MoS)、躯干加速度计评估姿势调整的复杂性(样本熵)。6项研究采用临床功能量表，包括PBS、儿科Berg平衡量表(PBBS)、FRT、五次坐站测试(FTSST)、标准化步行障碍课程(SWOC)及定时静态站立时长。1项研究结合两种方法，凸显临床量表衡量任务表现的功能能力，而实验室工具评估姿势控制的潜在质量或策略。
3.7 平衡评估类型
7项研究评估静态平衡(安静站立)，11项评估动态平衡(运动中稳定性)，3项同时评估两者。
3.8 AFO类型
SAFO最常见(8项)，HAFO次之(6项)，GRAFO/FRAFO(4项)、动态/碳纤维AFO(2项)及定制化调试AFO-FC(2项)亦有涉及。
3.9 调试、刚度与对线参数
7项研究报告具体调试参数：5项设定固定踝关节角度(90°/0°背屈)；1项基于腓肠肌长度与刚度个体化定制踝关节角度，目标为小腿-垂直角度(SVA)>10°；2项HAFO设计为跖屈止动(0°/中立位)同时允许自由背屈；1项采用全碳纤维腹侧壳AFO，设定定量刚度值(Nm/deg)的三种配置(柔性、硬、刚性)；2项将鞋具改良作为整体调试部分，包括添加定制楔形垫(平均2.4 cm)或使用个体化鞋底改良恢复摇杆功能。
3.10 AFO佩戴方案与时长
仅6项研究报告具体佩戴方案，差异显著：最低每日1小时(加30分钟治疗)，最高8小时；1项按习惯使用分类(6–12小时/天 vs 12–24小时/天)；1项仅报告频率(≥5天/周)。其余9项缺失佩戴数据。
3.11 鞋具兼容性
仅6项研究报告鞋具兼容性细节：2项将鞋具作为标准化或实验变量(如使用平底软底运动鞋或提供高帮滑冰鞋配合个体化改良)；1项使用鞋具进行对线调试(标准运动鞋vs定制楔形鞋)；其余仅简单提及“穿入儿童自有鞋内”或“作为支具鞋具”。
3.12 AFO类型对平衡的对比分析
3.12.1 静态平衡：GRAFO始终优于SAFO，稳定性指数改善更显著(28.97% vs 15.80%, p<0.05)。FRAFO结果矛盾：部分报道中内侧稳定性下降(p<0.05)，部分与HAFO相比无显著差异(p>0.05)。HAFO减少摆动幅度的证据有限，但能显著增加踝策略对内侧平衡的贡献(p<0.05)。
3.12.2 动态平衡：HAFO与SAFO比较结果取决于评估方式：HAFO在功能性前伸(FRT)中表现更优，但在多维功能量表(PBS, FTSST)中无显著差异(p>0.05)。总体而言，多项AFO类型与无支具状态比较的随机试验未发现总PBS评分或障碍课程稳定性有统计学显著差异(p>0.05)。生物力学分析显示：刚性设计(PLS/SAFO)与躯干额状面角速度增加相关，而加速度计研究显示各类AFO配置可使躯干加速度复杂性“正常化”趋向典型发育模式。
3.13 干预参数(调试、鞋具、时长)对平衡结局的影响
矫形器配置与使用方案是关键调节因素，常超过AFO类型本身的影响。调试与刚度：个体化调试优化SVA>10°及基于生理特性的踝关节对线，较标准化(90°)配置在静态(p=0.042)与动态(p=0.009)平衡亚量表上改善更显著。相反，增加腹侧壳刚度与内侧动态稳定性下降及代偿性躯干侧屈相关。鞋具整合：鞋具介导的对线是AFO-FC的关键部分，定制鞋楔或摇杆改良在特定情境中有效，仅在基线功能水平较高的儿童中观察到统计学显著改善(p<0.05)。佩戴方案：剂量反应关系证据不足，高时长组与中等时长组的动态平衡评分无显著差异(p=0.196)；而结合治疗的短时结构化方案(~1小时/天)显示出可测量的获益。
4 讨论
本综述表明，AFO可影响CP儿童平衡，但证据总体确定性极低，受异质性、方法学局限及关键干预参数报告不一致的限制。平衡获益具有设计依赖性：GRAFO在增强静态稳定性上持续优于SAFO，HAFO与FRAFO效应混杂或中性；动态平衡改善见于特定配置(如HAFO在功能性前伸任务中)，但跨评估工具结果冲突。关键发现是个体化调试(如优化SVA>10°及鞋具整合)是核心调节因素，较非调试AFO产生更优的静态与动态获益，而过度刚度损害内侧稳定性，且佩戴时长未发现剂量反应关系。这强调AFO定制化而非通用设计对优化姿势结局的首要作用。与既往研究相比，本综述不仅确认了证据的极低确定性，更创新性地通过分析设计特征作为核心变量，揭示了结局异质性的原因——即关键参数报告的缺失，并首次系统证明个体化AFO-FC调试是优于非个体化设计的平衡结局调节因素。生物力学机制上，SAFO通过刚性锁定踝关节消除踝策略，迫使中枢采用效率较低的髋策略，利于静态稳定但不利动态调整；HAFO通过跖屈止动保留背屈活动，维持踝策略使用，促进更生理性的姿势反应；GRAFO通过调控地面反作用力(GRF)矢量产生膝伸展力矩，纠正蹲踞步态并提供远端稳定基底面；动态/碳纤维AFO依赖材料柔性与能量回弹，支持自然踝部摇杆功能，但刚度过高会损害内侧动态稳定性。干预参数机制方面，个体化调试确保高效胫骨推进与生理性GRF对线；非个体化对线(90°)可能限制正常活动并增加内侧摆动；刚度需平衡，过度僵硬诱发代偿性躯干策略；佩戴时长无明确剂量反应，短时结合主动训练可能优于被动全天佩戴；鞋具是AFO-FC的组成部分，非标准化鞋具可能抵消矫形效益。临床启示在于：处方应从简单选择AFO类型转向聚焦AFO-FC的个体化调试；应将鞋具视为干预核心部分；摒弃“最大刚度等于最大稳定”的假设；重新评估全天佩戴方案，重视主动功能训练中的使用；并意识到临床量表改善可能不代表姿势控制质量的优化，需结合仪器化评估。局限性包括无法定量合并的异质性、RCT普遍存在的盲法缺失、横断面设计无法确立因果、小样本导致的不精确性、关键参数报告缺失及长期随访不足。未来研究应开展高质量、纵向、多中心RCT，标准化报告AFO-FC调试、刚度及鞋具特征，直接比较参数干预(如个体化vs非个体化调试、高刚度vs柔性设计)，纳入客观佩戴传感器，并综合使用功能量表与实验室测量评估功能能力与姿势控制质量，同时纳入患者报告结局与现实世界移动指标。
5 结论
本系统综述表明，虽然AFO可影响脑瘫儿童的平衡，但受限于显著的异质性、方法学局限及关键干预参数报告的不一致，总体证据确定性极低。研究结果提示，矫形器的有效性并非由AFO类型单独决定，而是取决于个体化配置——包括小腿-垂直角度(SVA)调试、刚度调节、鞋具整合及情境特异性佩戴方案。未来亟需高质量的、以参数为导向的试验，超越通用的设备比较，建立精准的矫形处方策略，以优化姿势控制与功能结局。
