本文是一篇医学论文，本研究拟基于信号检测理论 (Signal Detection Theory) 研发一套用于测量行走过程中踝关节内翻本体感觉的测量装置——行走式踝关节内翻本体感觉测试装置 (Ankle inversion discrimination apparatus during walking, AIDAW)，并验证其在慢性踝关节不稳 (Chronic ankle instability, CAI) 人群和健康对照人群中的信度和效度。
1 前言
1.1 研究背景
急性踝关节扭伤常见于踝关节外侧扭伤 (Lateral Ankle Sprain, LAS)，在日常生活行走、奔跑和各类体育项目中均非常常见。70%的人在一生中都经历过LAS[1]，其损伤表现包括疼痛、肿胀和关节僵硬等[2]。虽然踝关节扭伤有着很高的发生率，但是真正会去寻求医疗帮助的人仅占50%[3]。有文献指出，由于治疗不当，约有近40%的急性踝关节扭伤会逐渐发展为慢性踝关节不稳 (Chronic ankle instability, CAI) [4]。CAI患者在初次踝关节扭伤后，会存在自感不稳、本体感觉缺损，关节活动度下降以及平衡功能的下降等表现[5]，并且容易再次发生踝关节扭伤。
当前，关于踝关节本体感觉的测量方法，主要包括以下三种：关节位置重现法 (Joint Position Reproduction, JPR)；被动运动阈值检测法 (Threshold to Detection of Passive Motion, TTDPM)；以及主动运动识别法 (Active Movement Extent Discrimination Assessment, AMEDA)[6]。然而JPR和TTDPM都是运用单一感觉代表本体感觉，且不在人体的功能性运动中进行，缺乏必要的“生态效度”，不能反映人体正常情况下的本体感觉。而AMEDA在运用位置觉测试本体感觉的同时，使得其余感官处于正常输入状态，并且在人体的功能性活动中完成测试，具备良好的“生态效度”，在踝关节的测量上，已经有了站立位下[7]和跳跃位下[8]的踝关节本体感觉测量装置。
研究表明，CAI患者在平地行走、奔跑过程中也会存在失控感[9]。因此，行走作为人最常见的活动形式之一，测量行走过程中的踝关节本体感觉，以及理解CAI患者在行走过程中产生失控感的原因是有必要的。然而，目前测量踝关节本体感觉的设备中，并没有用于测量行走过程中的踝关节本体感觉的仪器。
1.2 研究目的
（1）研发一套用于测量行走过程中踝关节内翻本体感觉的装置（行走式踝关节本体感觉测试装置），并检验其信度（重测信度）；
（2）探究行走式踝关节本体感觉测试装置的效度（区分效度和聚合效度）；
（3）通过新型的踝关节内翻本体感觉测试装置探究行走时的踝关节本体感觉与下肢肌肉激活的联系，理解CAI患者动作控制的上行传导通路和下行传导通路之间的联系和机制，为CAI患者的康复提供治疗思路。
2 文献综述
2.1 急性踝关节扭伤
急性踝关节扭伤常发生在踝关节外侧韧带，称之为踝关节外侧扭伤 (Lateral ankle sprain, LAS) [21]，在人们的日常生活、体育活动以及军事训练中都很常见[22]，约70%的人群都经历过LAS[1]。体育项目中的LAS发生率很高，近乎占据所有LAS的一半 (49.3%)，其中篮球运动最多，占41.1%，此外橄榄球运动占据约9.35%，足球运动占据约7.9%[23]。在室内运动中，每1000例损伤中就会有7例LAS[24]，在所有的运动损伤中LAS约占据16%[25]。根据美国和丹麦的统计数据显示，每年每1000人中就有2-7例发生踝关节扭伤[23,26]，每年会发生200万人次的急性LAS[23]，在中国宜昌市一份调查问卷显示，81.6% (1163/1425) 的调查对象至少发生一次踝关节扭伤[27]。虽然LAS具有很高的发生率，但仅有50%的LAS患者会寻求医疗帮助[3]。踝关节扭伤带来的医疗支出也很高，据统计，在荷兰，一次踝关节扭伤的平均费用约360欧元[28]，折合人民币约2500元，荷兰一年踝关节扭伤的费用支出约8424万欧元[29]，折合人民币约6.065亿元。
急性踝关节扭伤后，经过科学合理的治疗和训练后，可以重返工作和运动[30]，降低再次损伤风险[31]，但是由于LAS患者缺乏合理的康复进程，有很高的再次损伤风险[32]，与初次损伤相比，再次损伤的风险是初次损伤风险的2倍[33]，容易发展为慢性踝关节不稳 (Chronic ankle instability, CAI) [34]。由于对急性踝关节扭伤重视程度不足，仅有50%的患者会寻求医疗帮助[3]，据统计，约40%的患者会发展为CAI[4]。有研究认为，CAI的相关损伤是基于LAS原有损伤的延续，如急性LAS、亚急性LAS和CAI患者中观察到在关节活动度、力量、姿势控制和功能活动的缺陷[5]。
2.2 慢性踝关节不稳概述
由上文可知，急性踝关节扭伤患者易发展为CAI。CAI患者在急性踝关节扭伤后经常会有“失控感 (Giving away) ”[35]，目前CAI定义描述为：在初次急性踝关节扭伤后，患者长期存在踝关节失控感、疼痛、肿胀、反复扭伤以及功能下降[36]，如CAI患者还会存在踝关节背屈活动度下降[37]、本体感觉下降[38]、平衡功能下降[39]等。
CAI存在不同的分类。21世纪初，Hertel J提出CAI可以分为3个亚类，第1类为机械性不稳，是指由于韧带、软骨或者关节囊等周围组织损伤导致结构层面的不稳定[21,40]；第2类为功能性不稳，是指由于神经肌肉动作控制出现障碍导致的功能紊乱[40,41]；第3类是上述2类的结合，即机械性不稳结合功能性不稳，称之为反复扭伤。2011年，Hiller CE等人[42]对上述CAI分类进行更新，认为反复扭伤是一个独立的分类，将CAI分类分为机械性不稳、功能性不稳、反复扭伤、机械性不稳合并功能性不稳、机械性不稳合并反复扭伤、功能性不稳合并反复扭伤、机械性不稳合并功能性不稳和反复扭伤7个亚类。
2.2.1慢性踝关节不稳的评估
2.2.1.1 问卷评估
物理治疗师可以通过相关的问卷评估获得患者在慢性踝关节情况方面的主观感受，也能通过患者的主观感受变化体现治疗或训练的效果。在慢性踝关节不稳的问卷评估上，主要包括了足踝残疾指数问卷 (Foot and Ankle Disability Index)、功能性踝关节稳定测试问卷 (Functional Ankle Ability Measure)、踝关节不稳量表 (Ankle Instability Instrument) 、坎伯兰踝关节不稳工具 (Cumberland Ankle Instability Tool，CAIT) 4种，以上问卷评估均属于通过患者汇报结果测量的方法得到患者汇报结果[14]。
3 研究方法与对象............................. 15
3.1 试验1——行走式踝关节内翻本体感觉测试装置重测信度研究 ................. 15
3.1.1 研究目的 ............................. 15
3.1.2 研究对象 ........................... 15
4 研究结果................................ 30
4.1 试验1——行走时踝关节内翻本体感觉测试装置重测信度研究 ................. 30
4.2 试验2——行走时踝关节内翻本体感觉测试装置效度研究 ......................... 30
5 讨论................................ 35
5.1 试验1——行走时踝关节内翻本体感觉测试装置重测信度研究 ................. 35
5.2 试验2——行走时踝关节内翻本体感觉测试装置效度研究 ......................... 35
5 讨论
5.1 试验1——行走时踝关节内翻本体感觉测试装置重测信度研究
在重测信度检验上，AIDAW的ICC (3,1) 值在CAI组的为0.755 (95%CI=0.423-0.910)，健康对照组的ICC (3,1) 值为0.757 (95%CI=0.425-0.911)，全组的ICC (3,1) 值为0.761 (95%CI=0.557-0.879)。亚组和全组的ICC (3,1) 值均介于0.75-0.9之间，代表重测信度良好[133]。该结果与前期基于主动运动识别法 (Active Movement Extent Discrimination Assessment，AMEDA) 测量跳跃式踝关节内翻本体感觉测试装置和站立位下测量踝关节本体感觉的ICC值相似，跳跃式踝关节内翻本体感觉测试装置在CAI组、对照组和全组的ICC值介于0.701-0.804之间[8]。此外，基于AMEDA的测试方法，Chen等人发明的躯体摆动辨别装置，ICC值为0.701-0.879[99]，Wang等人研发的腕关节本体感觉测试装置，其ICC值为0.76-0.771[126]。因此，AIDAW与同类基于AMEDA方法研发的本体感觉测试装置一致，具有良好的重测信度，满足应用的可靠性。
在MDC值上，AIDAW在CAI人群中的MDC90为0.035，在健康对照组中的MDC90为0.054。AIDAL的MDC90在CAI人群和健康对照组中均为0.04[8]。在测试过程中，为了确定测试的变化量是否
