贴扎对慢性踝关节不稳患者侧切和急停起跳膝、踝关节生物力学特征的影响

doi:10.12307/2026.638

中国组织工程研究 ›› 2026, Vol. 30 ›› Issue (10): 2422-2429.doi: 10.12307/2026.638

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贴扎对慢性踝关节不稳患者侧切和急停起跳膝、踝关节生物力学特征的影响

李欣柯1，冯茹1，戎科1，孙晓乐1，周志鹏2，杨辰 1

1南京体育学院，江苏省南京市 210014；2山东体育学院，山东省济南市 250102

收稿日期:2025-03-06 接受日期:2025-06-18 出版日期:2026-04-08 发布日期:2025-08-27
通讯作者: 杨辰，博士，副教授，南京体育学院，江苏省南京市 210014
作者简介:李欣柯，女，2002年生，山东省德州市人，汉族，南京体育学院在读硕士，主要从事运动生物力学方面的研究。
基金资助:
国家体育总局科技创新项目(23KJCX032)，项目负责人：杨辰；2023年江苏高校“青蓝工程”资助项目，项目负责人：杨辰

Effects of ankle taping on knee and ankle biomechanics of individuals with chronic ankle instability in the side-cutting and stop-jumping tasks

Li Xinke1, Feng Ru1, Rong Ke1, Sun Xiaole1, Zhou Zhipeng2, Yang Chen1

1Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu Province, China; 2Shandong Sport University, Jinan 250102, Shandong Province, China

Received:2025-03-06 Accepted:2025-06-18 Online:2026-04-08 Published:2025-08-27
Contact: Yang Chen, PhD, Associate professor, Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu Province, China
About author:Li Xinke, MS candidate, Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu Province, China
Supported by:
Science and Technology Innovation Project of General Administration of Sport of China, No. 23KJCX032 (to YC); 2023 “Qinglan Project” of Jiangsu Universities (to YC)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
踝关节贴扎：贴扎是一种将胶布贴于皮肤以达到增进或保护肌肉骨骼系统的非侵入性治疗，常用于骨骼肌肉系统伤害的处理。此次研究贴扎为踝关节闭锁式编篮贴扎，通过符合足部损伤解剖原理的特定贴法及无弹贴布的特性对运动中的足部提供支持性的保护作用。
慢性踝关节不稳：踝关节不稳是指踝关节周围韧带受损后导致踝关节不稳定，而引起踝关节频繁扭伤的现象，是踝关节扭伤后较容易遗留的问题。患者经常形成扭伤-不稳-再次扭伤的恶性循环，因不稳定造成的踝关节反复扭伤可导致关节软骨的损伤，重者可形成创伤性关节炎，从而严重影响患者的生活质量。

背景：慢性踝关节不稳多发生在落地和侧切动作中。贴扎是踝关节运动防护最常用的手段之一，但作用效果机制存在争议，其是否可以限制慢性踝关节不稳患者在功能性活动中踝关节的运动，并影响膝关节发生代偿性的变化，仍需进一步探究。
目的：观察贴扎对慢性踝关节不稳患者进行侧切和急停起跳动作时膝、踝关节生物力学特征的影响。
方法：选择慢性踝关节不稳(试验组)和健康(对照组)男性大学生各13人，每位受试者都在贴扎和无贴扎的情况下进行了测试。采用Vicon红外运动捕捉系统和AMTI三维测力台同步采集所有受试者在贴扎前后进行45°侧切和急停起跳时的运动学和动力学数据。通过双因素重复测量方差分析确定贴扎和组别对侧切和急停起跳支撑期膝、踝关节角度和力矩的影响。
结果与结论：①贴扎和组别对急停起跳支撑期踝外翻角度峰值有交互作用(P=0.034)，试验组有贴扎时急停起跳支撑期踝外翻角度峰值小于无贴扎(P=0.006)，且贴扎后试验组小于对照组(P=0.024)；②贴扎和组别对急停起跳支撑期膝外翻力矩峰值有交互作用(P=0.027)，试验组有贴扎时急停起跳支撑期膝外翻力矩峰值小于无贴扎(P=0.003)；③贴扎和组别对急停起跳支撑期踝跖屈力矩峰值(P=0.977)、膝伸力矩峰值(P=0.281)和侧切支撑期踝内翻角度峰值(P=0.211)无交互作用，贴扎显著降低了这3个指标(P≤0.019)；④贴扎对侧切和急停起跳支撑期其他膝、踝关节角度和力矩无显著影响(P≥0.053)；⑤提示相比于健康人群，贴扎更大程度地降低了慢性踝关节不稳患者急停起跳支撑期的踝外翻角度和膝外翻力矩峰值，说明贴扎可以更好地限制慢性踝关节不稳患者踝关节外翻，并降低膝关节负荷。
https://orcid.org/0009-0007-5356-4167(李欣柯)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 踝关节贴扎, 慢性踝关节不稳, 踝关节, 膝关节, 运动学, 动力学, 生物力学

Abstract: BACKGROUND: Chronic ankle instability occurs mostly during landing and side-cutting tasks. Taping is one of the most commonly used means of ankle sports protection, but the mechanism of action is controversial, and whether taping can limit ankle motion in patients with chronic ankle instability during functional activities and affect the knee joint to compensatory variation still needs further exploration.

OBJECTIVE: To determine the effect of ankle taping on knee and ankle biomechanics in patients with chronic ankle instability during the side-cutting and stop-jumping tasks.

METHODS: Thirteen patients with chronic ankle instability (trial group) and thirteen healthy male college students (control group) were enrolled. Each participant performed the biomechanical tests with and without the basketweave ankle taping. The kinematic and kinetic data during 45° side-cutting and stop-jumping were synchronously collected by Vicon motion capture system and AMTI forceplates. A two-way repeated measures analysis of differences was performed to determine the effects of taping and group on knee and ankle angles and moments during the stance phase of side-cutting and stop-jumping.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) There was an interaction effect between taping and group on the peak ankle valgus angle during stance phase of stop-jumping (P=0.034). The ankle valgus angle in the trial group with taping was significantly lower than that in the trial group without taping (P=0.006), while the ankle valgus angle in the trial group with taping was significantly lower than that in the control group with taping (P=0.024). (2) There was an interaction effect between taping and group on the peak knee valgus moment during the stance phase of stop-jumping (P=0.027). The knee valgus moment in the trial group with taping was significantly lower than that in the trial group without taping (P=0.003). (3) No interaction effect between taping and group on peak ankle plantarflexion moment (P=0.977), peak knee extension moment (P=0.281) during stance phase of stop-jumping, and peak ankle valgus angle (P=0.211) during the stance phase of side-cutting was detected. Taping significantly decreased these three variables (P ≤ 0.019). (4) Taping showed no significant effects on other knee and ankle angles and moments during the stance phase of side-cutting and stop-jumping (P ≥ 0.053). Therefore, ankle taping decreased the peak ankle valgus angle and peak knee valgus moment of patients with chronic ankle instability during the stance phase in stop-jumping task compared with the healthy controls, suggesting that taping may better limit ankle valgus and knee joint loading.

Key words: ankle taping, chronic ankle instability, ankle, knee, kinematics, kinetics, biomechanics

中图分类号:

李欣柯, 冯茹, 戎科, 孙晓乐, 周志鹏, 杨辰 . 贴扎对慢性踝关节不稳患者侧切和急停起跳膝、踝关节生物力学特征的影响[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(10): 2422-2429.

Li Xinke, Feng Ru, Rong Ke, Sun Xiaole, Zhou Zhipeng, Yang Chen. Effects of ankle taping on knee and ankle biomechanics of individuals with chronic ankle instability in the side-cutting and stop-jumping tasks[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2026, 30(10): 2422-2429.

图/表（结果） 6

2.1 参与者数量分析最终纳入试验组(CAI患者)13例，对照组(健康对照者)13例，无脱落。
2.2 试验流程图见图4。
2.3 受试者人口统计学特征此次试验共招募26名受试者，试验组13名和健康对照组13名。独立样本t检验显示，两组在体质量、身高和年龄上无显著性差异(P≥0.244)，在CAIT得分上有非常显著性差异(P < 0.001)，见表1。

2.4 踝关节角度和力矩如表2所示，双因素重复测量方差分析显示，组别和贴扎对急停起跳支撑期踝关节外翻角度峰值有交互作用(P=0.034)，后继简单效应分析显示试验组有贴扎时踝关节外翻角度小于无贴扎(P=0.006)，对照组有、无贴扎时无显著性差异(P=0.876)。试验组有贴扎时踝关节外翻角度小于对照组(P=0.024)，无贴扎时组别间无显著性差异(P=0.634)。

双因素重复测量方差分析显示组别和贴扎对急停起跳支撑期踝关节跖屈角度峰值(P=0.788)和侧切支撑期踝关节内翻角度峰值(P=0.211)均无交互作用，有贴扎时侧切踝关节内翻角度小于无贴扎(P=0.004)，试验组急停起跳踝关节跖屈角度小于对照组(P=0.008)。
双因素重复测量方差分析显示组别和贴扎对急停起跳和侧切支撑期其他踝关节角度均无交互作用(P≥0.074)，且贴扎和组别的主效应均不存在显著影响(P≥0.051)。
如表3所示，双因素重复测量方差分析显示组别和贴扎对急停起跳支撑期踝关节跖屈力矩峰值(P=0.977)无交互作用，有贴扎时急停起跳踝关节跖屈力矩小于无贴扎(P=0.019)。

双因素重复测量方差分析显示组别和贴扎对急停起跳和侧切支撑期其他踝关节力矩均无交互作用(P≥0.130)，且贴扎和组别的主效应均不存在显著影响(P≥0.058)。
2.5 膝关节角度和力矩如表4所示，双因素重复测量方差分析显示组别和贴扎对急停起跳和侧切支撑期膝关节角度均无交互作用(P≥0.091)，且贴扎和组别的主效应均不存在显著影响(P≥0.053)。

如表5所示，双因素重复测量方差分析显示组别和贴扎对急停起跳支撑期膝关节外翻峰值力矩有交互作用(P=0.034)，后继简单效应分析显示试验组

有贴扎时膝关节外翻力矩小于无贴扎(P=0.003)，贴扎未对对照组产生影响(P=0.934)，有、无贴扎时组别间均无显著性差异(P=0.547，P=0.524)。
双因素重复测量方差分析显示组别和贴扎对急停起跳支撑期膝关节伸展力矩峰值(P=0.281)和侧切支撑期膝关节外翻力矩峰值(P=0.747)均无交互作用，有贴扎时急停起跳膝关节伸展力矩小于无贴扎(P=0.006)，试验组侧切膝关节外翻力矩大于对照组(P=0.044)。
双因素重复测量方差分析显示组别和贴扎对急停起跳和侧切支撑期其他膝关节力矩均无交互作用(P≥0.203)，且贴扎和组别的主效应均不存在显著影响(P≥0.063)。
2.6 不良事件两组受试者均未发生与运动试验相关的不良事件，皮肤膜与白贴未引发炎症过敏等不良反应。

参考文献

[1] MCKAY GD, GOLDIE PA, PAYNE WR, et al. Ankle injuries in basketball: injury rate and risk factors. Br J Sports Med. 2001;35(2):103-108.
[2] 张泽毅, 刘卉, 张美珍, 等. FAI和Coper患者踝关节扭伤相关动作中的下肢运动生物力学特征[J]. 中国体育科技,2023,59(8):47-55.
[3] SARCON AK, HEYRANI N, GIZA E, et al. Lateral Ankle Sprain and Chronic Ankle Instability. Foot Ankle Orthop. 2019;4(2):1-10.
[4] 文子良, 郑兵, 朱江, 等. 慢性踝关节不稳的康复功能评定研究进展[J]. 中国康复医学杂志,2023,38(6):845-850.
[5] 章丽莉,杨玉珊.慢性踝关节不稳姿势稳定性的研究进展[J]. 中国康复理论与实践,2019,25(8):908-912.
[6] 王颉, 周游. 踝关节扭伤模型及相关危险因素研究进展[J]. 中国运动医学杂志,2024,43(2):142-148.
[7] DOHERTY C, BLEAKLEY C, DELAHUNT E, et al. Treatment and prevention of acute and recurrent ankle sprain: an overview of systematic reviews with meta-analysis. Br J Sports Med. 2017;51(2):113-125.
[8] PELLOW JE, BRANTINGHAM JW. The efficacy of adjusting the ankle in the treatment of subacute and chronic grade I and grade II ankle inversion sprains. J Manipulative Physiol Ther. 2001;24(1):17-24.
[9] TANG Y, LIANG P, PAN J, et al. Effects of Ankle Orthoses, Taping, and Insoles on Postural Stability of Individuals with Chronic Ankle Instability: A Systematic Review. Healthcare (Basel). 2023;11(18):570.
[10] DIZON JMR, REYES JJB. A systematic review on the effectiveness of external ankle supports in the prevention of inversion ankle sprains among elite and recreational players. J Sci Med Sport. 2010;13(3): 309-317.
[11] ROWE PL, BRYANT AL, EGERTON T, et al. External Ankle Support and Ankle Biomechanics in Chronic Ankle Instability: Systematic Review and Meta-Analysis. J Athl Train. 2023;58(7-8):635-647.
[12] 邓发伟, 崔芳, 毕然然, 等. 物理治疗改善慢性踝关节不稳患者踝关节活动受限的研究进展[J]. 中国骨与关节损伤杂志,2022,37(2): 221-224.
[13] UTKU B, BÄHR G, KNOKE H, et al. The effect of fresh and used ankle taping on lower limb biomechanics in sports specific movements. J Sci Med Sport. 2024;27(11):772-778.
[14] WILLIAMS SA, NG L, STEPHENS N, et al. Effect of prophylactic ankle taping on ankle and knee biomechanics during basketball-specific tasks in females. Phys Ther Sport. 2018;32:200-206.
[15] 姚军威, 程阳, 韦俏丽, 等. 贴扎对慢性踝关节不稳的男性篮球运动员正向和侧向跳跃时踝关节运动学特征的影响[J]. 中华物理医学与康复杂志,2023,45(1):53-60.
[16] ZWIERS R, VUURBERG G, BLANKEVOORT L, et al. Taping and bracing in the prevention of ankle sprains: current concepts. J ISAKOS. 2016;1(6): 304-310.
[17] SARVESTAN J, SVOBODA Z. Acute Effect of Ankle Kinesio and Athletic Taping on Ankle Range of Motion During Various Agility Tests in Athletes With Chronic Ankle Sprain. J Sport Rehabil. 2020;29(5):527-532.
[18] DELTOUR C, DINGENEN B, STAES F, et al. Preliminary Evidence That Taping Does Not Optimize Joint Coupling of the Foot and Ankle Joints in Patients with Chronic Ankle Instability. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(4):2029.
[19] SHAMSODDINI A, HOLLISAZ MT. Biomechanics of running: A special reference to the comparisons of wearing boots and running shoes. PLoS One. 2022;17(6):e0270496.
[20] SANTOS MJ, MCINTIRE K, FOECKING J, et al. The effects of ankle bracing on motion of the knee and the hip joint during trunk rotation tasks. Clin Biomech (Bristol). 2004;19(9):964-971.
[21] KLEM NR, WILD CY, WILLIAMS SA, et al. Effect of External Ankle Support on Ankle and Knee Biomechanics During the Cutting Maneuver in Basketball Players. Am J Sports Med. 2017;45(3):685-691.
[22] RIEMANN BL, SCHMITZ RJ, GALE M, et al. Effect of ankle taping and bracing on vertical ground reaction forces during drop landings before and after treadmill jogging. J Orthop Sports Phys Ther. 2002;32(12): 628-635.
[23] CORDOVA ML, TAKAHASHI Y, KRESS GM, et al. Influence of external ankle support on lower extremity joint mechanics during drop landings. J Sport Rehabil. 2010;19(2):136-148.
[24] DE RIDDER R, WILLEMS T, VANRENTERGHEM J, et al. Taping benefits ankle joint landing kinematics in individuals with chronic ankle instability. J Sport Rehabil. 2020; 29(2): 162-167.
[25] 李淑媛, 朱磊, 张亚楠, 等. Cumberland踝关节不稳定评定问卷的汉化与信度、效度分析[J]. 中国运动医学杂志,2011,30(9):814-819.
[26] WILKERSON GB. Comparative biomechanical effects of the standard method of ankle taping and a taping method designed to enhance subtalar stability. Am J Sports Med. 1991;19(6):588-595.
[27] ABIÁN-VICÉN J, ALEGRE LM, FERNÁNDEZ-RODRÍGUEZ JM, et al. Ankle taping does not impair performance in jump or balance tests. J Sports Sci Med. 2008;7(3):350-356.
[28] 周志鹏, 郑亮亮, 孙萌梓, 等. 鞋帮高度对踝关节不稳者侧切动作下肢生物力学特征的影响[J]. 中国运动医学杂志,2021,40(5):352-359.
[29] YU B, GABRIEL D, NOBLE L, et al. Estimate of the Optimum Cutoff Frequency for the Butterworth Low-Pass Digital Filter. J Appl Biomech. 1999;15(3):318-329.
[30] BELL AL, BRAND RA, PEDERSEN DR. Prediction of hip joint centre location from external landmarks. Hum Mov Sci. 1989;8(1):3-16.
[31] WINTER DA. Three-Dimensional Kinematics and Kinetics//Biomechanics and Motor Control of Human Movement. John Wiley & Sons, Ltd, 2009: 176-199.
[32] WEST T, NG L, CAMPBELL A. The effect of ankle bracing on knee kinetics and kinematics during volleyball‐specific tasks. Scand J Med Sci Sports. 2014;24(6):958-963.
[33] STOFFEL KK, NICHOLLS RL, WINATA AR, et al. Effect of Ankle Taping on Knee and Ankle Joint Biomechanics in Sporting Tasks. Med Sci Sports Exerc. 2010;42(11):2089-2097.
[34] XIE D, URABE Y, OCHIAI J, et al. Sidestep cutting maneuvers in female basketball players: Stop phase poses greater risk for anterior cruciate ligament injury. Knee. 2013;20(2):85-89.
[35] BURNHAM BR, COPLEY GB, SHIM MJ, et al. Mechanisms of Basketball Injuries Reported to the HQ Air Force Safety Center: A 10-Year Descriptive Study, 1993–2002. Am J Prev Med. 2010;38(1):S134-S140.
[36] CHERAGHI M, BOOZARI S, SVOBODA Z, et al. Effects of ankle KinesioTM taping on jump biomechanics in collegiate athletes with chronic ankle instability. Sport Sci Health. 2022;18(3):839-846.
[37] KUNI B, MUSSLER J, KALKUM E, et al. Effect of kinesiotaping, non-elastic taping and bracing on segmental foot kinematics during drop landing in healthy subjects and subjects with chronic ankle instability. Phys Ther. 2016;102(3):287-293.
[38] FUERST P, GOLLHOFER A, WENNING M, et al. People with chronic ankle instability benefit from brace application in highly dynamic change of direction movements. J Foot Ankle Res. 2021;14(1):13.
[39] GEHRING D, WISSLER S, LOHRER H, et al. Expecting ankle tilts and wearing an ankle brace influence joint control in an imitated ankle sprain mechanism during walking. Gait Posture. 2014;39(3):894-898.
[40] LIN JZ, LIN YA, LEE HJ. Are Landing Biomechanics Altered in Elite Athletes with Chronic Ankle Instability. J Sports Sci Med. 2019;18(4): 653-662.
[41] DE RIDDER R, WILLEMS T, VANRENTERGHEM J, et al. Multi-segment foot landing kinematics in subjects with chronic ankle instability. Clin Biomech (Bristol). 2015;30(6):585-592.
[42] STOTZ A, JOHN C, GMACHOWSKI J, et al. Effects of elastic ankle support on running ankle kinematics in individuals with chronic ankle instability and healthy controls. Gait Posture. 2021;87:149-155.
[43] 冯俊钢. 超重男性大学生惯用侧踝关节贴扎前后单腿跳落地下肢主要关节生物力学特征研究[D]. 武汉:武汉体育学院,2023.
[44] JUN H, CHOI S, CHANG E, et al. Influence of Prophylactic Ankle Tapes on Lower Extremity Kinematics during Stop-jump in Chronic Ankle Instability. J Men’s Health. 2021;17(4):255-263.
[45] TANG M. 胶原、骨骼与骨关节[J]. 明胶科学与技术,2012,32(2):80-85.
[46] MANAL K, GARDINIER E, BUCHANAN TS, et al. A more informed evaluation of medial compartment loading: the combined use of the knee adduction and flexor moments. Osteoarthritis Cartilage. 2015; 23(7):1107-1111.
[47] DERRICK TR, VAN DEN BOGERT AJ, CEREATTI A, et al. ISB recommendations on the reporting of intersegmental forces and moments during human motion analysis. J Biomech. 2020;99:109533.
[48] BENDJABALLAH MZ, SHIRAZI-ADL A, ZUKOR DJ. Finite element analysis of human knee joint in varus-valgus. Clinical Biomechanics (Bristol, Avon). 1997;12(3):139-148.
[49] SON SJ, KIM H, SEELEY MK, et al. Movement Strategies among Groups of Chronic Ankle Instability, Coper, and Control. Med Sci Sports Exerc. 2017;49(8):1649-1661.

引言

踝关节扭伤是运动中常见的下肢损伤之一。75%的踝关节扭伤发生在落地和侧切动作中[1]，侧切和急停起跳都包括突然的制动减速和起动加速动作，会使踝关节运动幅度增大，并承受较大负荷[2]。而由于缺少及时、有效的处理和治疗，约有40%的踝关节扭伤会发展成慢性踝关节不稳(chronic ankle instability，CAI)[3]。CAI是指踝关节周围韧带损伤后导致的踝关节不稳定，从而引起患侧踝关节发生习惯性扭伤，主要表现为持续性肿胀、踝关节退行性改变、复发性损伤和功能受限等[4]，并最终可能导致关节炎[5]，严重影响患者的生活和工作。
适宜的干预措施对预防CAI患者再次损伤极其重要。踝关节初次扭伤后，其周围韧带松弛、关节活动度增大、肌肉力量和本体感觉下降可能是造成CAI的主要原因[6]。目前对于CAI的干预主要采用保守治疗，如训练干预、手法治疗和踝关节外部支撑(足踝矫形器、鞋垫、肌内效贴和贴扎等)。踝关节力量训练和本体感觉训练通常被认为可以提高CAI患者踝关节功能，并降低踝关节再次扭伤的发生率[7]。手法治疗对改善CAI患者背屈活动度有积极影响[8]，踝关节外部支撑则在限制踝关节过度活动、刺激踝关节及周围感受器、改善本体感觉输入信息和缓解疼痛等方面有一定效果[9]。
贴扎是踝关节运动防护最常用的手段之一，通常用来预防初次损伤和反复损伤，可以降低 50%-70%的踝关节扭伤风险[10]，但对CAI患者运动模式的影响尚不清楚[11]。踝关节贴扎理论上可以提高关节稳定性、增强本体感觉，以此降低CAI患者运动时的踝关节损伤风险[12]。研究指出贴扎可以降低健康人群侧切和女子篮球运动员进行篮板任务时踝关节矢状面和冠状面的角度峰值[13-14]，并降低CAI患者向前落地时的踝关节角度和角速度[15]，从而起到预防踝关节扭伤的作用；且ZWIERS等[16]认为与没有踝关节损伤史的人相比，踝关节贴扎和支具对有复发性踝扭伤运动员的预防作用更大。但也有研究认为踝关节贴扎不能有效限制CAI患者进行灵敏性训练时的踝关节活动和跑步着地时刻的踝关节内翻角度[17-18]。因此，目前有关踝关节贴扎对CAI患者运动时的作用效果存在不统一的结论。同时，DIZON等[10]认为探究踝关节支具对下肢其他关节的影响很重要，近端关节的代偿机制可能会导致更高风险的损伤[19]。以往研究更多关注踝关节贴扎对踝关节局部造成的影响，关于贴扎对近端关节代偿性影响的研究较少[13]。如有研究发现贴扎和踝关节支具在限制踝关节运动的同时，可能会造成下肢邻近关节出现代偿性变化，如膝关节内外旋和外展活动增加[20-21]、落地时下肢僵硬和地面反作用力增大[22-23]，从而潜在增加了其他关节发生运动损伤的风险。因此，贴扎是否可以限制CAI患者在功能性活动中踝关节的运动，并影响膝关节发生代偿性的变化，仍需进一步探究。
此次研究的目的是通过采集CAI患者和健康人群在踝关节贴扎前后进行侧切和急停起跳动作时的膝、踝关节角度和力矩，确定贴扎对CAI患者膝、踝关节生物力学特征的影响，为相关运动损伤的防护提供理论依据。此次研究的假设为：①相比于健康人群，贴扎可能更大程度地降低CAI患者侧切和急停起跳时的踝关节角度，并改变踝关节力矩；②相比于健康人群，贴扎也可能更大程度地降低CAI患者侧切和急停起跳时的膝关节角度，并改变膝关节力矩。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods
1.1 设计病例-对照研究(Case-control study)。
1.2 时间及地点试验于2024年4月在南京体育学院运动生物力学实验室完成。
1.3 对象此次研究样本量的确定参考了DE RIDDER等[24]的研究，与贴扎前相比，CAI患者在贴扎后侧跳动作着地后24 ms内的踝关节内翻角度显著减小，确定效应量为1.15，将检验水平α设为0.05，检验效能(1-β)设为0.90，计算得出每组最小样本量为9人，考虑20%的样本流失最后确定每组最少样本量为11人。使用G*Power(Version 3.1.9.2，University Kiel，Germany)软件完成样本量计算。
试验组纳入标准为同时满足以下条件： ①患者近12个月内至少扭伤过一次踝关节，并出现疼痛肿胀；②患者近6个月内主诉出现过踝关节不稳；③患者坎伯兰踝关节不稳量表(Cumberland Ankle Instability Tool，CAIT)得分≤24分[25]。对照组要求无任何躯干及下肢损伤，且CAIT得分> 24分。
试验组和对照组排除标准为满足以下任意一项则排除：①近半年内发生过严重疾病、创伤等；②严重皮肤疾病及对贴扎过敏者。
最终在南京体育学院招募了13例18-25岁患有CAI的青年男性作为试验组，并依据试验组身高、体质量和年龄招募13例无损伤者作为对照组。
此次研究得到南京体育学院伦理委员会批准，伦理批件号：RT-2024-12。参与试验的受试者均为自愿参加，在充分了解试验方案的前提下签署了“知情同意书”。
1.4 方法
1.4.1 试验流程生物力学测试前要求所有受试者穿着统一的紧身短裤和运动鞋，由专业人员指导进行充分热身活动和熟悉测试动作后，在试验组患侧或对照组惯用侧下肢粘贴21个反光标志点(图1)。
研究采集所有受试者在踝关节贴扎前、后完成45°侧切和急停起跳的下肢运动学和动力学数据，有、无贴扎的测试顺序随机进行。通过12镜头Vicon红外运动捕捉系统(V5，Oxford Instruments，UK，
100 Hz)和2块AMTI三维测力台(BP600，AMTI Inc.，USA，1 000 Hz)同步采集所有受试者侧切和急停起跳反光标志点的三维坐标和地面反作用力。
1.4.2 踝关节贴扎方法此次研究选取踝关节贴扎的标准方法——闭锁式编篮贴扎法[26-27]，贴扎材料均为无弹性的白贴(康玛士，3.8 cm×13.7 m)，由经过培训的运动康复专业人员对试验组患侧或对照组惯用侧进行贴扎，具体流程为：首先对踝关节进行皮肤膜(康玛士，7 cm×27 m)的缠绕(图2A)，避免贴布胶体与皮肤直接接触；其次用无弹性的白贴(白)在跟腱末端与腓肠肌肌肉的连接处做固定的锚，并且在第五跖骨末端也进行锚点固定(图2B)，做三道马蹄(红)和三道马蹬(黑)交叉贴扎(图2C)，再做“8”字缠绕(橘)(图2D)和锁跟固定(蓝)(图2E)，最后用环形贴扎封锁暴露的起止点(白)(图2F)。
1.4.3 侧切动作要求 45°侧切动作要求受试者从测力台前5 m处全力加速跑至测力台，以患侧或惯用侧下肢踏在测力台上完成支撑，触地后稍作缓冲再迅速向支撑腿对侧45°侧切变相跑离测试台，跑出至少三步后再减速制动[28](图3A)。为直观地向受试者展示侧切角度，测试前在地面上用白色贴布分别向行进方向的左侧和右侧标记出45°侧切方向。取3次成功的测试动作，为避免疲劳影响，每次测试之间至少休息30 s再进行下一次。
1.4.4 急停起跳动作要求急停起跳动作要求受试者全力加速助跑，并在距离测力台前一步的位置双脚起跳，落地时两脚分别踏到2块测力台上，屈膝缓冲后全力垂直向上起跳，最后双脚同时落到2块测力台上(图3B)。取3次成功的测试动作，为避免疲劳影响，每次测试之间至少休息30 s再进行下一次。

1.4.5 数据处理采用Butterworth低通滤波对反光标志点的三维坐标进行平滑，截断频率为13.3 Hz[29]，地面反作用力不进行平滑处理。髋关节中心通过两侧髂前上棘和第4，5腰椎棘突中点计算获得[30]，膝关节中心为股骨外侧髁和内侧髁中点，踝关节中心为内踝和外踝的中点。通过髋关节中心、膝关节中心和股骨外侧髁的坐标建立大腿坐标系，通过膝关节中心、踝关节中心和外踝的坐标建立小腿坐标系和虚拟足坐标系。大腿追踪板、小腿追踪板和足跟上的反光标志点分别作为大腿、小腿和足坐标系在侧切和急停起跳动作中的追踪点。膝、踝

关节三维角度和力矩通过卡尔丹角和逆动力学的计算方法获得[31]，力矩相对受试者体质量和身高进行标准化(单位：BW×BH)。定义踝关节背屈和内翻、膝关节伸展和内翻的角度和力矩为正值，踝关节跖屈和外翻、膝关节屈曲和外翻的角度和力矩为负值。侧切和急停起跳支撑阶段定义为足首次接触测力台到足首次离开测力台。所有数据通过Visual 3D(V6，C-Motion Inc.，USA)进行处理。

1.5 主要观察指标参考前人研究[13-14，21，32-33]，选择运动过程中支撑阶段的膝、踝关节角度和力矩峰值作为评价指标，认为这些指标可能与踝关节扭伤、前交叉韧带损伤等运动损伤相关[1，13，34-35]，并有助于解释贴扎对下肢运动能力的影响[36]。
因而，此次研究选择每例受试者在4种状态下(无贴扎侧切、有贴扎侧切、无贴扎急停起跳、有贴扎急停起跳)支撑期的膝、踝关节角度与力矩峰值作为主要观察指标，每种状态下计算3次成功测试的均值。
1.6 统计学分析所有统计分析采用 SPSS(Version 26.0，IBM，USA)完成。采用独立样本t检验对两组人口学特征进行比较。采用Shapiro-Wilk检验判断观察指标是否符合正态分布，若数据符合正态分布，则采用2×2的双因素重复测量方差分析确定组别(试验组和对照组)与贴扎(无贴扎和有贴扎)对侧切和急停起跳支撑期膝、踝关节角度和力矩峰值的影响；若组别与贴扎存在交互作用，后继采用简单效应分析确定同一组别下贴扎的影响，以及同一贴扎状态下组别的影响；若组别和贴扎不存在交互作用，则分析组别和贴扎的主效应。若数据不符合正态分布，则采用Scheirer-Ray-Hare检验进行非参数分析。统计学显著性水平定为0.05。文章统计学方法已经南京体育学院生物统计学专家审核。

讨论

此次研究结果部分支持了相比于健康人群，贴扎可能更大程度地降低CAI患者侧切和急停起跳时踝关节角度，并改变踝关节力矩的研究假设。此次研究发现，与对照组相比，贴扎更大程度地降低了试验组急停起跳踝关节外翻角度峰值。前人研究结果与此次研究相似，他们认为白贴能降低CAI患者单脚落地时踝关节外翻活动范围和足球运动员跑步时的踝关节外翻角度峰值[24，33，37]。KUNI等[37]的研究表明，与健康人群相比，贴扎能给CAI患者的中足在短期内提供针对性的稳定支撑。FUERST等[38]的研究也认为，与健康人群相比，踝关节支具对CAI患者的影响更大。有研究表明，CAI患者由于在着地时多次感觉过踝关节失控，为防止以踝关节内翻着地，会在着地前提前将踝关节置于外翻位或者采用踝关节外翻的着地模式[39-40]，而踝关节过度外翻也被认为与踝关节的再次扭伤和CAI的发展有联系[41]。闭锁式编篮贴扎法对踝关节及周围组织加固保护，起到稳定踝关节、纠正踝关节位置的作用。但此次研究未发现贴扎减小了对照组的踝关节外翻，CAI患者由于多次踝扭伤，对踝周软组织造成损伤，导致本体感觉障碍，而健康人群拥有正常的踝周肌力及本体感觉，能主动控制踝关节稳定而不需要贴扎被动的干预，一些研究也证明了健康人群拥有比CAI患者更稳定的踝关节[2，42]。结合以往研究，此次研究认为贴扎可通过降低CAI患者在急停起跳时的踝关节外翻角度来提高踝关节在支撑时的稳定性。
此次研究还发现贴扎减小了试验组和对照组侧切时踝关节内翻角度峰值、急停起跳踝关节跖屈力矩峰值，但未发现贴扎后两组间有显著差异。侧切是最容易导致踝关节过度内翻和跖屈的动作之一[17]，闭锁式编篮贴扎通常会为了增加限制踝关节内翻的效果而稍微用力地由踝关节内侧绕过足底止于外侧，此次研究结果也证明闭锁式编篮贴扎法可以限制侧切动作时的踝关节内翻。踝关节跖屈力矩减小说明踝关节对地面反作用力的吸收减小，原因可能是贴扎限制踝关节过度活动，使其处于中立位时使用膝和髋吸收地面反作用力[43]，踝关节受负荷减少。但此次研究未发现贴扎对于CAI患者有更显著的作用，这可能与此次研究未区分CAI亚组有关。张泽毅等[2]认为功能性踝关节不稳患者进行侧切时会出现比Coper患者(初次扭伤后无踝关节不稳定症状且未发生复发性损伤)更大的内翻角速度，JUN等[44]也认为功能性踝关节不稳患者与机械性踝关节不稳患者在运动时会出现动作差异。因此，今后研究可以进一步对CAI患者进行亚组区分，以更好地观察贴扎对CAI患者的影响。
此次研究结果部分支持了相比于健康人群，贴扎也可能更大地降低CAI患者侧切和急停起跳时膝关节角度，并改变膝关节力矩的研究假设。此次研究发现，与对照组相比，贴扎更大程度地减小了试验组急停起跳膝外翻力矩峰值，同时减小了试验组和对照组急停起跳膝关节伸展力矩峰值。根据运动链理论，一个关节生物力学的改变会引起相邻关节生物力学的改变[45]。STOFFEL等[33]的研究发现踝关节贴扎减小了橄榄球运动员进行侧切和跑步时的膝关节内翻和内旋力矩，但增大了膝关节外翻力矩。WILLIAMS等[14]则发现踝关节贴扎减小了女性篮球运动员侧切时膝屈力矩和篮板任务时膝内旋力矩。此次研究结合以上研究结果都表明踝关节贴扎可能会引起膝关节动力学的改变，但是这种改变会对膝关节产生怎样的影响仍不明确。有研究认为关节净力矩代表了当前关节所承受的负荷[46-47]，膝关节外翻力矩是影响前交叉韧带和半月板损伤的危险因素之一[48]，因此膝外翻力矩的减小可能在一定程度上对膝关节起到保护作用。但是在侧切和急停起跳这种快速运动中，人体可能需要更大的肌肉力量去增强控制能力和运动表现来避免损伤的出现。
CHERAGHI等[36]的研究发现使用肌内效贴会导致膝关节力矩减小，踝和髋关节力矩增大，并将其看作是一种运动能力提升的表现。因而，此次研究结合前人研究认为贴扎可以降低CAI患者在急停起跳时的膝关节力矩，但这是否可以带来损伤风险的改善需要后续的纵向研究来观察使用贴扎对下肢损伤发生率的影响。
此次研究还发现贴扎对CAI患者下肢生物力学特征的影响具有一定的动作特异性，即贴扎更大程度地降低了CAI患者急停起跳时踝关节外翻角度和膝关节外翻力矩，但这些变化却未在侧切动作中出现。UTKU等[13]研究发现，贴扎对健康人群进行变向、单脚落地和跑步时的作用存在差异，如贴扎降低了变向动作时的踝背屈和踝内翻角度、单脚落地时的踝内翻角度但增加了膝外展角度，而对跑步时的作用是降低了踝外翻角度。WILLIAMS等[14]的研究中也发现了贴扎的作用在动作中存在差异，在篮板任务中膝内旋力矩降低，但在侧切动作中膝屈力矩降低、膝内旋力矩增加。此次研究中的急停起跳动作在初次着地制动时下肢需要较强的离心力量，缓冲后受试者还要完成二次起跳落地的任务，增加了动作复杂程度，这可能引起试验组需要更多地依赖贴扎。SON等[49]使用了一个多动态、多平面、多特异性的复合动作，包含了加速跑后双脚起跳向前，并在着陆时进行90°的侧切，这种高要求的动作模拟了体育活动过程中经常发生的运动，并进一步模仿了典型的踝关节扭伤，被认为可以获得更符合损伤特征的运动数据。因而，此次研究也建议今后关于CAI患者的研究中可以选择更贴近受试者运动专项特征的测试动作进一步分析。
此次研究存在一定的局限性：首先，研究选择了侧切和急停起跳动作支撑期的角度、力矩峰值作为主要观察指标，这些指标只能反映膝、踝关节的最大运动幅度和负荷，不能很好地解释其在整个支撑阶段的连续变化，今后研究可进一步将支撑阶段细化为缓冲期和蹬伸期，或者采用统计参数映射对相关指标的时间序列数据进行分析；其次，虽然此次研究发现贴扎可以减小侧切的踝关节负荷和CAI患者急停起跳膝关节负荷，但贴扎是否能降低膝、踝关节损伤风险还需要进一步通过纵向研究来观察贴扎对下肢损伤发生率的影响；最后，此次研究仅通过膝关节角度和力矩的变化探讨了踝关节贴扎对近端环节的影响，今后研究可以通过矢量编码技术来探究贴扎对CAI患者下肢协调性的影响，有助于更直接地反映关节间的稳定性是否得到加强。
结论：①相比于健康人群，踝关节贴扎更大程度地降低了CAI患者急停起跳支撑期踝外翻角度峰值，说明贴扎可以更有效地限制CAI患者踝外翻运动；②相比于健康人群，踝关节贴扎更大程度地降低了CAI患者急停起跳支撑期膝外翻力矩峰值，说明贴扎还可以代偿性的对CAI患者膝关节负荷产生影响；③踝关节贴扎降低了CAI患者和健康人群侧切支撑期的踝内翻角度峰值，以及急停起跳支撑期的踝跖屈力矩和膝伸力矩峰值，说明贴扎对于膝、踝关节生物力学特征的影响具有动作特异性。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

贴扎对慢性踝关节不稳患者侧切和急停起跳膝、踝关节生物力学特征的影响

Effects of ankle taping on knee and ankle biomechanics of individuals with chronic ankle instability in the side-cutting and stop-jumping tasks

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[1]	钟彩红, 肖晓歌, 李明, 林剑虹, 洪靖. 运动相关髌腱炎发病的生物力学机制[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(6): 1417-1423.
[2]	周坚, 张涛, 周威力, 赵星丞, 王军, 沈杰, 钱丽, 陆明. 抗阻训练对骨质疏松并肌少症患者股四头肌质量及膝关节功能的影响[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(5): 1081-1088.
[3]	周峰, 符鹏飞, 钱宇帆, 许平成, 郭炯炯, 张磊. 全身骨骼三维建模成像系统检测脊柱矢状位失衡与膝关节参数的相关性[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(3): 596-603.
[4]	郭自成, 孟靖渊, 张杰超, 丁立, 唐晓野, 田立超, 王艺霖, 何勇. 基于双平面X射线正常人与肩袖损伤患者的肩胛骨运动学差异[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(3): 652-660.
[5]	章安琪, 化昊天, 蔡恬媛, 王子成, 孟卓, 占效谦, 陈国茜. 全膝关节置换后疼痛：研究现状及趋势分析[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(3): 795-804.
[6]	郭敬文, 王庆伟, 何子俊, 胡梓航, 陈志, 朱荣, 王煜明, 刘文菲, 罗庆禄. 不同浓度硅基生物陶瓷关节腔内注射治疗大鼠膝骨关节炎[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(2): 288-295.
[7]	周金海, 李江伟, 王序全, 庄颖, 赵瑛, 杨渝勇, 王嘉嘉, 杨阳, 周仕炼. 不同骨强度下全膝置换过程中发生股骨前皮质切迹的三维有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1775-1782.
[8]	刘琰, 王铠, 吴敏. 踝关节骨折术后踝穴冠状位角度波动与关节功能恢复的关系[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1820-1826.
[9]	朱晓雪, 赵琼秋, 张藤, 王丹, 邱继宏, 宋祺鹏, 沈培鑫. 增加着地时足外展角度可降低慢性踝关节不稳者内翻损伤的风险[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1827-1833.
[10]	张新新, 高克, 谢世栋, 陀浩雯, 经飞跃, 刘卫国. 非手术治疗慢性踝关节不稳者足踝功能和动态平衡能力的网状Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1931-1944.
[11]	王佩光, 张小文, 麦美斯, 黎璐茜, 黄浩. 广义估计方程评估浮针法联合穴位埋线治疗不同分期膝骨关节炎的疗效[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(8): 1565-1571.
[12]	王娟, 王广兰, 左会武. 运动疗法对前交叉韧带重建后康复疗效影响的网状Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(8): 1714-1726.
[13]	陈跃平, 陈锋, 彭清林, 陈荟伊, 董盼锋. 三七治疗骨关节炎机制：基于UHPLC-QE-MS、网络药理学及分子动力学模拟[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(8): 1751-1760.
[14]	吴一晗, 刘中强, 魏乔叶, 刘明冬, 陈科奕, 李志刚. 不同视觉条件平衡训练对慢性踝关节不稳患者本体感觉的影响[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(5): 1050-1057.
[15]	王通, 郑宇, 贾承明, 杨虎, 张广飞, 纪垚垚. 基于TCMSP数据库分析葛根麻芪方治疗肩周炎并2型糖尿病的作用机制[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(35): 7669-7678.