踝足矫形器在脑卒中康复领域的研究进展

Research Progress of Ankle and Foot Orthotics in the Field of Stroke Rehabilitation

摘要: 脑卒中是一组突发的局部脑血液循环障碍引起神经功能障碍的疾病的总称，具有发病率高、致残率高、死亡率高和复发率高的“四高”特点，发病急促、病情进展迅速、后果严峻。脑卒中是极其危害人类健康和生命安全的常见的难治性疾病，患者常常伴有肢体功能障碍，严重影响其与家属的生活质量。踝足矫形器 (AFO)作为康复领域常用的下肢矫形器之一，能够改善脑卒中患者踝关节不稳引起的异常步态，增强平衡和步行能力，提高患者的日常生活能力。基于以上，本文开展关于近五年踝足矫形器在脑卒中康复领域的研究进展内容综述。

Abstract: Stroke is the general name of a group of sudden local cerebral blood circulation disorders that cause neurological dysfunction. It has the characteristics of high incidence rate, high disability rate, high mortality rate and high recurrence rate. It is characterized by rapid onset, rapid progress and severe consequences. Stroke is a common and difficult to treat disease that poses a great threat to human health and safety. Patients often suffer from limb dysfunction, which seriously affects their quality of life and that of their families. Ankle foot orthotics (AFO), as one of the commonly used lower limb orthotics in the rehabilitation field, can improve abnormal gait caused by ankle instability in stroke patients, enhance balance and walking ability, and improve their daily living abilities. Based on the above, this article provides a review of the research progress of ankle and foot orthotics in the field of stroke rehabilitation in the past five years.

1. 引言

脑卒中，俗称中风，分为缺血性脑卒中和出血性脑卒中两种类型，是由多种原因导致脑血管受损，产生局灶性或整体脑组织损害的疾病[1]。寒冷季疾病发病率更高，且发病高峰通常出现在临近中午的时间段。脑卒中具有发病率、致残率、复发率和死亡率高的特性，不仅是中国居民的首要死亡原因[2]，而且在全世界里平均每4个人中就有1个人会发生脑卒中[3]，因此，迫切需要引发集体的高度重视。

脑卒中后遗留的主要功能障碍包括肢体运动功能障碍，肢体感觉功能障碍，语言认知功能障碍，吞咽功能障碍，日常生活活动能力障碍，活动能力受限及社会参与能力受限[4]。脑卒中患者常表现为偏侧肢体肌力低下、肌张力增高等[5]，造成患者平衡功能障碍和步行过程中出现足下垂、足内翻、膝踝关节不稳定等。同时，平衡能力与步行能力的下降往往会导致个体生活自理能力受损[6]，跌倒风险增高[7]，且异常步态会限制脑卒中患者的功能活动与社会参与能力，进一步影响患者的日常生活活动能力及生活质量[8]。

踝足矫形器(AFO)，又称小腿矫形器，是对踝关节运动进行主要控制的下肢矫形器，具有矫正、助力的效果[9]，在脑卒中、痉挛性脑瘫等疾病康复中起到重要作用。目前大量研究认为，踝足矫形器可以矫正足下垂并提高脑卒中患者的步行与平衡能力，提高脑卒中患者的日常生活质量[10]。但仍缺乏关于踝足矫形器在脑卒中康复领域中最新的较全面的论述与相关人员对于踝足矫形器在脑卒中康复领域效果的重视程度。基于以上，本文结合2020至2024近五年间的研究进展，旨在通过积极开展关于踝足矫形器的基础性理论研究与临床研究应用，引发相关专业人员对踝足矫形器的高度重视，希望能为后续相关领域的深入研究提供参考，同时促进踝足矫形器在脑卒中康复领域的运用，让更多的脑卒中患者的康复训练拥有坚实的保障，帮助他们更安全、快速地回归生活，回归家庭及回归社会。

2. 踝足矫形器的分类

踝足矫形器(AFO)按主要制造材料可分为塑性AFO、碳纤AFO、支条式AFO及免荷性AFO [11]。

2.1. 塑性AFO

塑性AFO结构特点为一般用聚丙烯板制作而成，分为无踝铰链的静态AFO和有踝铰链的动态AFO [12]。根据形状可分为带后侧加强筋AFO、改进型后侧弹性材料AFO、后侧弹性材料AFO、带侧方垫硬踝型AFO、不带侧方垫硬踝型AFO、螺旋型AFO等。塑性AFO具有重量轻、美观、塑形好、佩戴和使用方便，但耐用性能和强度较支条式AFO差的特点。适应证适用于中枢神经损伤引起的下肢痉挛及周围神经损伤引起的足下垂、内翻病人。

2.2. 碳纤AFO

碳纤AFO是用碳纤材料制作，重量轻，大多应用于定制类矫形器，功能特点为通过利用碳纤材料变形储能的特点，能够在患者站立相足跟着地时抗压，但允许跖屈；在推进前期，借地面的反作用力把碳纤结构屈曲，并在推进后期碳纤结构回复原状时辅助推进。通过影响踝关节的一连串活动，有效地改善患者步态。适应证适用于足下垂、踝关节不稳、轻度足内翻畸形病人。

2.3. 支条式AFO

支条式AFO由金属支条、半月箍、环带、踝铰链、足蹬、鞋或足套构成。由于其制作过程复杂，临床上较少使用。一般与矫形鞋配合应用于复杂的踝足部畸形，如严重的马蹄内翻足等。

2.4. 免荷性AFO

免荷性AFO又称为髌韧带承重式踝足矫形器(patellar tendon bearing AFO, PTB AFO)，与PTB小腿假肢原理相同，用髌韧带支撑体重，使接受腔以下的小腿和足部免荷。按免荷的程度不同分为全免荷和部分免荷。其功能特点为能够免除小腿下1/2部位、踝关节及足部的承重，保护胫骨1/2 以远部位、踝关节及足部病变部位。适应证为胫骨中下段、踝关节及足部骨折的骨不愈或骨延迟愈合；距骨、跟骨缺血性坏死、跟骨骨髓炎、坐骨神经损伤合并足底感觉障碍、血液性疾病引起足部皮肤溃疡以及其他不适合手术的慢性足部疼痛。

目前临床上脑卒中患者常用的踝足矫形器主要为塑性AFO与碳纤AFO两种。

3. 踝足矫形器对脑卒中患者步态疗效的影响

踝足矫形器主要是对患者异常步态模式和痉挛的控制，是对残疾状况的一种补偿和矫形治疗[13]。传统观点认为，脑卒中患者应在病情稳定后康复阶段再佩戴踝足矫形器[14]，而近年来，越多研究认为脑卒中患者应尽早使用矫形器以纠正错误的运动姿势，防止废用和误用综合征的发生，促进步行功能的早日恢复[15]。

由于踝部肌肉张力恢复较慢，早期穿戴踝足矫形器可以增加患者的信心，使患者能尽早的站立和迈步[16]；当患者肌张力上升后，使用踝足矫形器还能够纠正患者的足内翻[17]。在现今医疗住院资源短缺的背景之下，踝足矫形器通过在步行支撑期初期令患者佩带以矫正足下垂、足趾屈或足拓屈痉挛与足内翻，使得患足在支撑期变为足跟着地，极大地改善了着地的稳定性，通过此矫正异常步行模式[18]，促进患侧与健侧间顺利地交换身体重心，抑制不必要的下肢肌肉的过度活动，从而降低步行时的能量消耗，提高步行效率与康复治疗概率，令患者能够更早地恢复步行能力，具有较大的临床意义。

张琪等[19]将40例潍坊医学院附属医院康复科脑卒中偏瘫住院病人分为两组，两组均接受常规康复治疗和AFO治疗，使用Senno Gait步态分析系统对其治疗前后进行步态分析。经过8个周的治疗后，两组病人的双支撑相比例均较治疗前变小；偏侧摆动相的比例均较治疗前变大；偏侧着地期内翻角均较治疗前变小；偏侧着地期背伸角均较治疗前变大；步宽治疗后均较治疗前变小。雷斌等[20]将20例同济大学附属养志康复医院神经康复科收治的脑卒中患者随机分为两组，两组患者均给予药物治疗和康复训练，观察组在此基础上佩戴踝足矫形器(AFO)，每天不少于8 h。于治疗前、治疗后分别采集三维步态数据，结果显示治疗后观察组踝关节活动度较治疗前明显改善，差异具有统计学意义(P < 0.01)。观察组步行速度变化率高于对照组，差异具有统计学意义(P < 0.05)。邹玲等[21]将120例脑卒中病人，随机分为对照组(功率自行车训练)、观察组(改良式踝足矫形器结合功率自行车训练)两组，连续治疗4周后两组患者Brunnstrom分级、改良Ashworth评定、下肢Holden步行能力均有明显改善(P < 0.05)，观察组明显优于对照组(P < 0.05)。

Fangchao Wu等[22]选取25 名卒中后受试者，令所有患者在赤脚行走或使用 AFO 时使用步态分析系统进行步态和定时(TUG)测试，结果显示赤足和使用AFO在TUG时间(P < 0.001)和步行速度(P > 0.05)方面存在显著差异。赤足与AFO相比，步幅(P < 0.05)和摆动时间(P < 0.01)比值的主要影响显著，而站立时间和步态不对称比值的显著影响不显著(P > 0.05)。Reihaneh Zarezadeh等[23]对11例偏瘫中风患者进行了临床评估，与穿戴鞋子相比，穿戴踝足前矫形器(AAFO)和后踝足矫形器(PLS AFO)都提高了上楼和行走(TUG)测试的性能(p值分别为.003和.020)。同时，AAFO和PLS AFO都显著缩短了上下楼梯时间(TUDS)测试的时间(p值分别为.005、0.016)，并且PLS AFO显著增加了6分钟步行测试(6-MWT)期间的步行距离(p值 = 0.020)。Kei Ohtsuka等[24]在研究中论证了AFO可有效缓解偏瘫性步态的典型异常步态模式，通过使用三维运动分析系统分析40例脑卒中偏瘫患者在有或没有AFO的情况下在跑步机上行走，得到结果显示前足接触(无AFO与AFO：71.0 vs. 65.8，P < 0.001)、绕行步态(65.0 vs. 57.9, P < 0.001)和对侧跳马(78.2 vs. 72.2, P = 0.003)显著减少，髋关节远足(77.1 vs. 71.7)在使用AFO后略有减少(P = 0.096)。双站位时间的绝对对称指数(21.9 vs. 16.1, P = 0.014)在AFO行走期间显著降低。Kazuhiro Tsuchiyama等[25]在研究中对32例卒中后偏瘫患者进行三维跑步机步态分析，数据显示AFO的使用显著增加了非麻痹侧的步幅时间、非麻痹肢体双站的持续时间、步幅和步长(P < 0.05)。Choo等[26]共选取21名使用AFO的卒中后偏瘫患者进行研究，结果表明AFO的使用改善了单任务和双任务步行的整体步态，特别是在步幅规律性方面。Aliyeh Daryabor等[27]将42例亚急性卒中患者随机分配到带跖屈止动的踝足矫形器(AFO-PS)组或具有油阻尼器的踝足矫形器(AFO-OD)组，通过连续两周使用AFO和步态训练，在两个AFO组中发现，在整个站立阶段的时空因素、踝关节力矩、踝关节发电、小腿与垂直角和重心速度、挥杆前膝关节角速度和挥杆前的髋关节屈曲力矩方面，均有治疗效果。结果显示两种AFO对中风步态都有显著的治疗作用，两个AFO组之间没有显著差异。Chih-Chao Hsu等[28]设计了一种新型踝足矫形器(AFO)，即理想训练AFO (IT-AFO)，通过10米步行测试测量了7名脑卒中偏瘫患者的步态参数，得到结论与传统的AFO或无AFO相比，有或没有动态控制的IT-AFO在更大程度上增强了偏瘫和未受影响的下肢之间的负荷响应。与使用传统AFO相比，使用IT-AFO有和没有动态控制时，偏瘫下肢站立阶段的持续时间也更长，改善了站立与步行时的不对称性。

4. 踝足矫形器对脑卒中患者平衡功能恢复的影响

脑卒中患者因肢体行动能力下降和异常的运动模式，使躯体平衡和步行能力受损，出现平衡和躯体协调能力障碍，导致步态不稳[29]。躯体侧方移动、身体重心偏移、骨盆旋转、重心摆动系数增大等为平衡协调功能降低主要原因，对患者平衡功能和步行能力产生不利影响[30]。而在踝足矫形器矫正后，可使得躯体侧方移动、身体重心偏移、骨盆旋转等运动明显改善[31]，同时因患者平衡能力提升与步行能力提高存在明显相关性，AFO在改善步态的同时也促进了患者的站立稳定性及平衡度[32]，佩戴踝足矫形器对提高脑卒中患者的平衡功能具有较好的疗效，存在临床价值。

黄红梅[33]在研究中将120例脑卒中偏瘫患者随机均分为两组，对照组给予常规康复训练，观察组则采用改良式踝足矫形器(AFO)进行康复训练，两个月康复训练后，两组Fugl-Meyer运动功能评定量表(FMA)、Berg平衡量表(BBS)评分均高于康复训练前，观察组均高于对照组(P < 0.05)。孟洪森[34]于研究中将20例下肢屈肌协同运动的偏瘫患者随机分在对照组、佩戴可调式AFO组和动态AFO组，通过观察偏瘫患者下肢的踝足对位情况、平衡能力以及10米步行速度，结果显示佩戴AFO的偏瘫患者较对照组平衡能力及踝足对位关系有显著性差异(P < 0.05)。苏盼盼等[35]共选取老年脑卒中偏瘫病人52例，采用Pro-Kin平衡评估训练仪评估bare foot (裸足状态)、sAFO (穿戴软式塑料踝足矫形器)和hAFO (硬式塑料踝足矫形器) 3种条件下的静态站立平衡功能，结果显示使用sAFO与hAFO的Tinetti POMA、POMA-B、POMA-G评分均显著高于bare foot条件下(P < 0.05)。俞沁圆等[36]选取60例脑卒中患者作为研究对象，随机分为治疗组(33例)和对照组(27例)，对照组采用康复训练，治疗组在康复训练基础上加用动态踝足矫形器(DAFO)，8周治疗后２组Fugl-Meyer下肢运动功能评分(FMA)、10 m步行试验(10MWT)、计时起立行走测试(TUG)、Berg平衡量表(BBS)、活动特定平衡信心量表(ABC)评分均优于治疗前，差异均有统计学意义(P < 0.05)。

Ensieh Pourhoseingholi等[37]在研究中提到一种新型的被动和混合被动踝足矫形器(AFOs)及探讨其在平衡相关参数中的作用，通过选取15名卒中后下垂足患者，使用新设计的AFO与PLS AFO对自我报告的平衡置信度(ABC)、定时和前进测试(TUG)和Berg平衡量表(BBS)进行评估，结果显示与PLS AFO相比，新设计的AFO在ABC、TUG和BBS评分方面均有显著改善(P < 0.05)。Therese E Johnston等[38]通过122项临床研究表明，AFO和FES(功能性电刺激)都可以提高步态速度、灵活性和动态平衡。近年来随着假肢矫形技术的发展，3D打印技术已被应用于AFO中，可减轻矫形器重量，加强其强度与韧性，提高患者满意度、佩戴依从性和生活质量，在对脑卒中患者改善下肢功能与平衡功能、提高耐力、延长行走时间层面取得较为满意的效果。邵明璐等[39]将30例脑卒中患者随机均分为3组：对照组1 (传统AFO组)、对照组2 (传统KAFO组)、观察组(3D打印新型复合材质KAFO组)。治疗后，3组患者的Fugl-Meyer运动能力评分(P < 0.05)和Berg量表评分均较治疗前提高(P < 0.05)，足间隙较前增加(P < 0.05)。其中，观察组均优于对照组1 (P < 0.05)和对照组2 (P < 0.05)。

5. 踝足矫形器对脑卒中患者日常生活活动能力及生活质量影响

脑卒中是一种高发病率及高致残率的脑血管病，而下肢运动功能障碍始终是影响脑卒中患者日常生活活动能力(activities of daily living, ADL)的重要因素之一[40]。踝足矫形器(AFO)在上述Kei Ohtsuka和Ensieh Pourhoseingholi等人的实验中被论证能够有效改善脑卒中患者步态，提高患者平衡功能。因此，佩戴踝足矫形器有助于帮助脑卒中患者更安全舒适地回归生活，恢复与提高其日常生活活动能力及生活质量[41]，具有较大的社会意义与价值。

高亚南等[42]将80例脑卒中早期患者随机均分为早期AFO治疗组和对照组，对照组给于常规神经内科治疗及康复治疗，治疗组在此基础上于早期卧床时开始使用轻型高温热塑AFO，每日至少佩戴12 h。12周治疗结束后，治疗组患者的10 m自由步行速度[治疗组(0.58 ± 0.31) m/s，对照组(0.30 ± 0.21) m/s]、步频[治疗组(82.50 ± 4.31)步/m，对照组(51.30 ± 5.21)步/m]、踝关节背伸活动度[治疗组(32.32 ± 5.47)，对照组(12.56 ± 5.13)]、日常生活活动能力[治疗组(75.21 ± 15.23)，对照组(43.52 ± 12.37)]较对照组均显著提高，差异均有统计学意义(P < 0.05或<0.01)。刘伟清[43]在研究中将102例脑卒中后痉挛性偏瘫患者按随机数表法分成观察组和对照组各51例，对照组给予A型肉毒毒素注射治疗，观察组给予A型肉毒毒素注射联合踝足矫形器进行治疗，结果显示治疗3个月后两组临床痉挛指数量表(CSI)评分、10 m步行测试(10MWT)时间较治疗前均持续下降，而Fugl-Meyer运动功能量表(FMA)、Berg平衡量表(BBS)及日常生活能力应用Barthel指数量表(BI)评分较治疗前均持续上升，其中观察组变化幅度较大，差异有统计学意义(P < 0.05)，两组患者均未出现任何不良反应。Eiji Kobayashi等[44]论述了在所选取的15例病例中有9例报告了具有临床意义的ADL改善，使用Barthel指数(BI)和功能独立测量(FIM)进行测量，结果显示有5例BI改善及4例FIM改善。

6. 小结

踝足矫形器在脑卒中康复中的适用对象主要是因踝背屈肌张力低下，足底屈肌肌力低下，肌肉等功能异常而引起的足下垂或尖足内翻的患者[45]。脑卒中患者介入AFO治疗，可让患者踝关节处于一种相对固定状态，从而有利于矫正足下垂、足内翻与改善患者踝关节的背屈功能，有效地抑制下肢伸屈过度性活动，促进重心的顺利转移，提高患足摆动相移动能力及支撑相的稳定性[46]，进而提高患者的站立平衡功能及步行能力等。在有效地改善患者的步行功能、平衡功能的同时，亦可改善患侧踝关节活动度[47]，令患者在步行时更加安全，消耗能量更小，以提高患者的生活自理能力，有助于患者日常生活活动能力及生活质量的提升。踝足矫形器能有效缓解患者下肢痉挛，改善其下肢运动功能，促进患者平衡、步行及日常生活能力的恢复[48]，且安全性高，具有临床推广意义。

近几年在提高康复效益理念的影响之下，脑卒中康复领域踝足矫形器的使用时期发生新的改变，主张在急性期康复中就佩带踝足矫形器，以防止失用和误用综合征发生[49]，促进下肢运动功能、步行能力及躯体平衡能力的早日恢复。随着近年来越来越多新型的踝足矫形器进入大众视野，踝足矫形器治疗脑卒中的临床研究逐渐增多，大多从改善患者步行能力，平衡功能和下肢运动能力方面着手，通常采用评定量表和三维步态分析系统等作为疗效比较，在一定程度上说明了踝足矫形器对脑卒中患者的治疗作用及意义[50]。但在现有阶段，较多研究仍存在样本含量偏小、对照组与治疗组干预措施控制不定量、无法为真正使用随机对照研究等因素干扰，导致研究的可信度下降等问题。因此，在今后的研究中还应充分注意与打破目前研究的局限性，增强其效度及可信度，以期更好地推动踝足矫形器在脑卒中康复领域的运用。