IR:Item 987654321/6411
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(2) 論文名稱：運動貼紮對於前十字韌帶重建患者膝關節運動學的影響 總頁數：105 頁 院校所組別：國立臺灣體育學院運動健康科學學系暨碩士班 畢業及提要別：99 學年度第 2 學期碩士學位論文題要 研究生：張世緯. 指導教授：張怡雯 博士. 中 文 摘 要 膝關節前十字韌帶損傷是一種相當常見的下肢運動傷害，前十字韌帶的主要 功能在於運動時，形成股骨與脛骨之間的正確位置，以維持膝關節的穩定度，當 前十字韌帶損傷或者重建手術後，大多是以護具來保護膝關節避免遭受二次傷 害，但在運動場上，若是需要即刻提供關節穩定性，並同時給予外在支撐保護， 運動貼紮則是首要選擇，然而現今少有研究探討膝關節運動貼紮之效益。目的： 在於探討運動貼紮對於前十字韌帶重建患者膝關節穩定性及運動學參數的影響。 方法：利用膝關節穩定度測量儀，量測在無貼紮、側副韌帶貼紮、螺旋貼紮與合 併貼紮(側副韌帶貼紮+螺旋貼紮)的膝關節脛骨相對於股骨之前向位移量，另外使 用三維動作分析系統，收集黏貼於受試者身上特定位置的反光標誌於空間中的三 維軌跡，用以測量立定轉身、走路、走路轉身與垂直跳落地轉身動作的膝關節角 度變化，另外藉由心理自覺量表評估貼紮後對於穩定度、信心度與安心感的影響。 結果：運動貼紮可以有效增加前十字韌帶重建患者患側靜態膝關節穩定度，同時 也可以提升健康人靜態膝關節穩定度；另外在立定轉身、走路、走路轉身與垂直 跳落地轉身動作對於膝關節橫切面運動學的影響，發現合併貼紮可以減少膝關節 最大內轉角度與增加最大外轉角度，藉此降低前十字韌帶損傷的發生；最後在貼 紮對於心理自覺量表的影響中，顯示貼紮後可以有效增加前十字韌帶重建患者的 信心度，代表運動貼紮可以提供膝關節穩定度，並給予外在支撐與保護進而達到 增加信心的效果。 關鍵詞：側副韌帶貼紮、螺旋貼紮、合併貼紮、脛骨前向位移量、膝關節角度、 膝關節活動度. I.
(3) Effect of athletic taping on the knee kinematics in the individuals with anterior cruciate ligament reconstruction Abstract Anterior cruciate ligament (ACL) injury is one of the most common injuries in sports. The function of ACL is to maintain the correct alignment between femur and tibia and provide the knee joint stability. Knee brace is often used to prevent the secondary injury after the ACL injury or the reconstruction surgery. Athletic taping is also frequently used to provide the immediate external support for improving joint stability in the acute sports injury. However, little is known about the effect of athletic taping. Purpose: The purpose of this study was to investigate the effect of athletic taping on the knee stability and kinematics. Methods: Anterior tibial translation was measured in no-taping, collateral ligament taping, rotary taping and combined taping by KT-2000 arthrometer. Knee kinematics was measured in stance pivoting, level walking, walking pivoting and vertical jumping-landing pivoting with Vicon motion analysis system. Perception questionnaire was used to evaluate the stability, confidence and reassurance following taping. Results: Athletic taping can improve the static knee stability in ACL reconstruction and normal people. Combined taping can reduce the internal rotation angle and increase external rotation angle in dynamic movements measured in this study. The confidence was significantly improved in the ACL reconstruction people following taping. This study suggested that athletic taping can provide the external support to limit tibial translation and protect the knee joint in dynamic movements.. Key word：collateral ligament taping, rotary taping, combined taping, anterior tibial translation, knee angle, knee range of motion. II.
(4) 誌謝 兩年的研究所生活很快就過去了，這段時間讓我了解到學習是一條很長的 路，尤其在學術研究方面更是需要隨時隨地更新自己的知識。我能如期完成碩士 論文首要感謝指導教授張怡雯博士的悉心指導，這些日子讓老師犧牲許多時間給 予我學業上的幫助，經由每次的討論逐步修正論文內容，讓我了解到「做研究就 是不停的解決問題」 ，很高興最終能完成老師對我設定的目標；我也要感謝吳鴻文 博士協助我突破在學業、實驗過程與資料分析中遭遇的困難，以順利完成碩士論 文。另外，感謝洪暐博士在實驗過程給予貼紮方法的指教，助益良多；也要感謝 吳錫昆博士與林槐庭博士耐心細心的評閱論文內容，並給予許多寶貴建議，使論 文內容更加完備。 本研究能夠順利完成，除仰賴台中榮民總醫院陳超平醫師協助資料收集與聯 繫受試者，對於願意成為受試者的運動健康科學學系學弟妹們，及凱涵、家榆、 亭妤、榕津、予藍、崇富、怡君、世明等協助實驗數據收集，更是銘感於心。 謝謝榆家學姐在忙碌之中不忘幫助我完成碩士論文口試，也謝謝昭菁學姐及 系辦公室給予我行政上的協助；另外要特別感謝秀美學姐，無論是在實驗收集或 論文內容的建議，學姐都默默協助我許多，謝謝學姐這些日子的幫忙與照顧。最 後，要感謝我的家人們在我求學過程所給予的支持，讓我得以一路順利取得碩士 學位。謝謝各位給予我研究所生活的協助與支持，由衷感謝大家。. 張世緯 謹誌 中華民國 100 年 7 月. III.
(5) 目錄 中文摘要............................................................................................................................I Abstract............................................................................................................................ II 誌謝.................................................................................................................................III 目錄.................................................................................................................................IV 表目錄............................................................................................................................ VI 圖目錄..........................................................................................................................VIII 第壹章. 緒論.................................................................................................................. 1. 第一節. 研究背景與動機.......................................................................................1. 第二節. 研究目的...................................................................................................2. 第三節. 研究假定...................................................................................................3. 第貳章. 文獻探討...........................................................................................................4. 第一節 前十字韌帶的傷害因子...........................................................................4 第二節 前十字韌帶損傷後生物力學分析...........................................................7 第三節 前十字韌帶重建手術後生物力學分析.................................................10 第四節 膝護具對於前十字韌帶損傷患者之效益.............................................13 第五節 膝關節運動貼紮的應用.........................................................................15 第六節 文獻總結.................................................................................................16 第參章. 研究方法與步驟.............................................................................................23. 第一節 研究對象.................................................................................................23 第二節 實驗地點與時間.....................................................................................24 第三節 實驗器材.................................................................................................25 第四節 實驗步驟.................................................................................................29 第五節 資料處理與分析.....................................................................................38. IV.
(6) 第肆章. 結果.................................................................................................................41. 第一節 受試者基本資料.....................................................................................41 第二節 反光標誌位移量.....................................................................................42 第三節 靜態膝關節脛骨前向位移量.................................................................43 第四節 運動貼紮對於動態動作重建組患側之差異.........................................47 第五節 患側貼紮與健側無貼紮對於動態動作之差異.....................................52 第六節 重建組患側貼紮與健康組無貼紮對於動態動作之差異.....................58 第七節 運動貼紮對於健康組慣用腳動態動作之差異.....................................63 第八節 貼紮後心理知覺量表.............................................................................68 第伍章. 討論.................................................................................................................70. 第一節 受試者基本資料.....................................................................................70 第二節 反光標誌位移量.....................................................................................71 第三節 靜態膝關節脛骨前向位移量.................................................................71 第四節 運動貼紮對於動態動作重建組膝關節的影響.....................................74 第五節 運動貼紮對於動態動作健康組慣用腳膝關節的影響.........................82 第六節 貼紮後心理知覺量表.............................................................................85 第七節 研究限制.................................................................................................85 第陸章. 結論.................................................................................................................86. 第一節 結論.........................................................................................................86 第二節 未來研究方向.........................................................................................87 參考文獻.........................................................................................................................89 附錄一 IKDC 問卷.........................................................................................................99 附錄二 Lysholm 量表...................................................................................................101 附錄三 受試者個人基本資料.....................................................................................102 附錄四 受試者同意書.................................................................................................103 附錄五 貼紮後心理知覺量表.....................................................................................105. V.
(7) 表目錄 表 2.1 前十字韌帶損傷與術後患者對於步態動作的影響...........................................17 表 2.2 前十字韌帶損傷與術後患者對於跑步動作的影響...........................................18 表 2.3 前十字韌帶損傷與術後患者對於轉動與跳躍動作的影響...............................19 表 2.4 運動貼紮與護具的使用對於下肢運動學的影響...............................................21 表 2.5 運動護具的使用對於下肢動力學的影響...........................................................22 表 3.1 反光標誌配置表...................................................................................................36 表 4.1 受試者基本資料...................................................................................................41 表 4.2 動態動作股骨內外上髁反光標誌相對距離.......................................................42 表 4.3 立定轉身對於重建組患側貼紮膝關節最大角度值...........................................47 表 4.4 立定轉身對於重建組患側貼紮膝關節活動度...................................................48 表 4.5 走路對於重建組患側貼紮膝關節最大角度值...................................................49 表 4.6 走路對於重建組患側貼紮膝關節活動度...........................................................49 表 4.7 走路轉身對於重建組患側貼紮膝關節最大角度值...........................................50 表 4.8 走路轉身對於重建組患側貼紮膝關節活動度...................................................50 表 4.9 垂直跳落地轉身對於重建組患側貼紮膝關節最大角度值...............................51 表 4.10 垂直跳落地轉身對於重建組患側貼紮膝關節活動度.....................................51 表 4.11 立定轉身對於患側貼紮與健側無貼紮膝關節最大角度值.............................52 表 4.12 立定轉身對於患側貼紮與健側無貼紮膝關節活動度.....................................53 表 4.13 走路對於重建組患側貼紮與健側無貼紮膝關節最大角度值.........................54 表 4.14 走路對於重建組患側貼紮與健側無貼紮膝關節活動度.................................54 表 4.15 走路轉身對於患側貼紮與健側無貼紮膝關節最大角度值.............................55 表 4.16 走路轉身對於患側貼紮與健側無貼紮膝關節活動度.....................................56 表 4.17 垂直跳落地轉身對於重建組患側貼紮與健側無貼紮膝關節最大角度值.....57 表 4.18 垂直跳落地轉身對於重建組患側貼紮與健側無貼紮膝關節活動度.............57. VI.
(8) 表 4.19 立定轉身對於重建組貼紮與健康組無貼紮膝關節最大角度值.....................58 表 4.20 立定轉身對於重建組貼紮與健康組無貼紮膝關節活動度.............................59 表 4.21 走路對於重建組貼紮與健康組無貼紮膝關節最大角度值.............................60 表 4.22 走路對於重建組貼紮與健康組無貼紮膝關節活動度.....................................60 表 4.23 走路轉身對於重建組貼紮與健康組無貼紮膝關節最大角度值.....................61 表 4.24 走路轉身對於重建組貼紮與健康組無貼紮膝關節活動度.............................61 表 4.25 垂直跳落地轉身對於重建組貼紮與健康組無貼紮膝關節最大角度值.........62 表 4.26 垂直跳落地轉身對於重建組貼紮與健康組無貼紮膝關節活動度.................63 表 4.27 立定轉身對於健康組貼紮膝關節最大角度值.................................................64 表 4.28 立定轉身對於健康組貼紮膝關節活動度.........................................................64 表 4.29 走路對於健康組貼紮膝關節最大角度值.........................................................65 表 4.30 走路對於健康組貼紮膝關節活動度.................................................................65 表 4.31 走路轉身對於健康組貼紮膝關節最大角度值.................................................66 表 4.32 走路轉身對於健康組貼紮膝關節活動度.........................................................67 表 4.33 垂直跳落地轉身對於健康組貼紮膝關節最大角度值.....................................68 表 4.34 垂直跳落地轉身對於健康組貼紮膝關節活動度.............................................68 表 4.35 貼紮後增加心理自覺量表之評估指標.............................................................69 表 5.1 比較重建組患側貼紮對於之膝關節運動學參數...............................................78 表 5.2 比較重建組患側貼紮與健側無貼紮之膝關節運動學參數...............................79 表 5.3 比較重建組患側貼紮與健康組無貼紮膝關節運動學參數...............................80 表 5.4 動態動作對於本研究與相關文獻之結果...........................................................81 表 5.5 比較健康組貼紮前後之膝關節運動學參數.......................................................84. VII.
(9) 圖目錄 圖 3.1 高速攝影機...........................................................................................................25 圖 3.2 KISTLER 測力板..................................................................................................26 圖 3.3 皮膚保護膜...........................................................................................................27 圖 3.4 輕型彈性貼布.......................................................................................................27 圖 3.5 重型彈性貼布.......................................................................................................27 圖 3.6 膝關節穩定度測量儀(KT-2000)..........................................................................28 圖 3.7 FUH KEH 運動鞋.................................................................................................28 圖 3.8 實驗步驟流程圖...................................................................................................29 圖 3.9 側副韌帶貼紮.......................................................................................................31 圖 3.10 螺旋貼紮.............................................................................................................32 圖 3.11 合併貼紮.............................................................................................................34 圖 3.12 人體反光標誌位置圖.........................................................................................35 圖 4.1 重建組不同運動貼紮對於患側脛骨前向位移量...............................................44 圖 4.2 重建組患側貼紮與健側無貼紮之脛骨前向位移量...........................................45 圖 4.3 健康組不同運動貼紮之脛骨前向位移量...........................................................45 圖 4.4 重建組患側與健側無貼紮之脛骨前向位移量...................................................46 圖 4.5 重建組患側與健康組慣用腳無貼紮之脛骨前向位移量...................................46. VIII.
(10) 第壹章 緒論 第一節 研究背景與動機 膝 關 節 前 十 字 韌 帶 損 傷 是 一 種 相 當 常 見 的 下 肢 運 動 傷 害 ， 根 據 研 究 調 查 ， 美 國 15-25 歲 間 的 年 輕 運 動 員 當 中 ， 每 年 約 有 80,000 到 250,000 個 人 發 生 前 十 字 韌 帶 傷 害 (Flynn et al., 2005)， 此 外 ， 美 國 每 年 大 約 有 175,000 人 接 受 前 十 字 韌 帶 重 建 手 術，所 花 費 的 金 額 更 高 達 2 0 億 美 元 (Gottlob, Baker, P e l l i s s i e r , & C o l v i n , 1 9 9 9 )。 根 據 流 行 病 學 的 研 究 報 告 指 出 ， 曾經出現過膝關節傷害病史的人，會有高於 5 倍的機會，未 來 可 能 發 展 成 為 退 化 性 膝 關 節 炎 的 風 險 (Gelber. et. al.,. 2 0 0 0 )。 前 十 字 韌 帶 的 主 要 功 能 在 於 運 動 時 ， 形 成 股 骨 與 脛 骨 之 間 的 正 確 位 置 ， 以 維 持 膝 關 節 的 穩 定 度 (Beard et al., 2 0 0 1 )， 而 前 十 字 韌 帶 損 傷 的 患 者 ， 普 遍 在 活 動 中 會 抱 怨 有 下 肢 無 力 負 重 (giving way)的 現 象，造 成 此 現 象 的 原 因 是 膝 關 節 股 骨 與 脛 骨 之 間 滑 動 過 多，並 伴 隨 著 膝 關 節 過 多 旋 轉 的 發 生。 若運動員發生前十字韌帶損傷，當下肢膝關節進行運動 時，極易造成顯著的影響與限制，因此，許多患者會選擇接 受前十字韌帶重建手術，以恢復膝關節的穩定性，並重新擁 有膝關節的運動功能。另外，對於前十字韌帶重建手術的成 功與否，可以經由評估患側與健側膝關節脛骨相對於股骨之 前向位移量，若雙側皆有相同的位移量，且具備受傷前之膝 關節功能，恢復以往的運動能力，則視為一個成功的重建手 術 ( Ta s h m a n , C o l l o n , A n d e r s o n , K o l o w i c h , & A n d e r s t , 2 0 0 4 ) 。 當前十字韌帶損傷或者重建手術後，大多是以護具來保護膝. 1.
(11) 關 節 避 免 遭 受 二 次 傷 害 (Wojtys, Kothari, & Huston, 1996)， 但在運動場上，若是需要即刻提供關節穩定性，並同時給予 外在支撐保護，運動貼紮則是首要選擇，然而運動貼紮對於 膝關節的影響，目前則少有文獻探討，因此本研究主要探討 前十字韌帶重建手術後，當給予膝關節貼紮的外在保護時， 是 否 會 造 成 下 肢 運 動 學 的 變 化，進 而 減 少 傷 害 再 發 生 的 機 會。. 第二節 研究目的 前 十 字 韌 帶 對 於 膝 關 節 穩 定 功 能 ， 扮 演 相 當 重 要 的 角 色，當前十字韌帶損傷後可能改變膝關節的動作及負荷，更 進一步影響日常生活時，人們則嘗試藉由前十字韌帶重建手 術，恢復正常膝關節功能。另外藉由外在的支撐與保護，降 低二次傷害的發生，其中在競技運動中，以運動貼紮的使用 最為普遍，因此本文利用生物力學的觀點，探討貼紮對於膝 關節穩定性及生物力學參數的影響，本研究目的主要敘述如 下： 一、 比 較 前 十 字 韌 帶 重 建 受 試 者 在 不 同 膝 關 節 運 動 貼 紮 後，靜態脛骨前向位移量的變化。 二 、 比 較 健 康 受 試 者 在 不 同 膝 關 節 運 動 貼 紮 後，靜 態 脛 骨 前 向位移量的變化。 三、 探 討 前 十 字 韌 帶 重 建 受 試 者 膝 關 節 無 貼 紮 與 運 動 貼 紮 後，在動態功能性運動中，下肢運動學參數的影響。 四 、 探 討 健 康 受 試 者 膝 關 節 無 貼 紮 與 運 動 貼 紮 後，在 動 態 功 能性運動中，下肢運動學參數的影響。 五、 分 析 前 十 字 韌 帶 重 建 受 試 者 運 動 貼 紮 後 與 健 康 受 試 者. 2.
(12) 無 貼 紮，在 動 態 功 能 性 運 動 中， 下 肢 運 動 學 參 數 的 影 響 。 六、 探討運動貼紮後在動態動作時心理知覺的影響。. 第三節 研究假定 一 、 本 研 究 將 人 體 肢 段 視 為 剛 體 構 造，相 同 肢 段 的 各 點 間 不 會有相對位移發生。 二 、 反 光 標 誌 與 皮 膚 之 間 的 關 係 同 樣 視 為 同 一 剛 體，反 光 標 誌與皮膚之間並無相對位移存在。 三 、 運 動 貼 布 與 皮 膚 之 間 也 同 樣 為 剛 體 結 構，貼 布 與 皮 膚 沒 有相對位移的產生。. 3.
(13) 第貳章 文獻探討 第一節. 前十字韌帶的傷害因子. 當人體從事運動時，需藉由關節週邊韌帶來穩定關節、 保護關節動作，當膝關節產生過大的動作或承受過高的力量 時，則前十字韌帶會承受一個過度的張力負荷，因而導致前 十字韌帶損傷的發生（康翠籃，民. 8 7 ）。 下 列 分 別 探 討 解 剖. 構造、性別差異及損傷機轉對於前十字韌帶傷害的影響。. 一、 解剖構造 前十字韌帶的主要功能是限制脛骨前移與旋轉，對於膝 關 節 穩 定 性 扮 演 相 當 重 要 的 角 色 (Tashiro et al., 2009) 。 D u t h o n 等 人 ( 2 0 0 6 ) 及 Z a n t o p、 P e t e r s e n、 S e k i y a、 M u s a h l 與 Fu. (2006). 研 究 發 現 ， 前 十 字 韌 帶 主 要 可 分 成 前 內 束. (anteromedial bundle)及 後 外 束 (posterolateral bundle)為 兩 束 一股的構造。在膝關節屈曲時，前內束被拉緊，後外束則相 對放鬆；當膝關節做伸直動作時，後外束會變得緊繃，而前 內 束 則 較 為 鬆 弛 ( Z a n t o p e t a l . , 2 0 0 6 )。 G a b r i e l、 W o n g、 W o o 、 Yagi 與 Debski (2004) 分 析 10 位 大 體 前 十 字 韌 帶 兩 束 構 造 的 受 力 情 形 ， 利 用 機 器 給 予 脛 骨 向 前 負 荷 134 牛 頓 於 膝 關 節 伸 直 0 度 、 屈 曲 15、 30、 60 及 90 度 ， 結 果 顯 示 ， 在 膝 關 節 伸 直時，後外束受力大於前內束，但隨著屈曲角度的增加，後 外 束 受 力 逐 漸 減 少 ， 前 內 束 負 荷 逐 漸 增 加 ， 當 膝 關 節 屈 曲 30 度時，前內束負荷力量明顯大於後外束；另外在膝關節屈曲 15 度 及 30 度 時 ， 給 予 膝 外 翻 10 牛 頓 -米 及 膝 內 轉 5 牛 頓 -米. 4.
(14) 的外在負荷，發現前內束為主要受力構造。因此，在膝關節 動作時，前十字韌帶的兩束構造會隨者膝關節活動角度的改 變，導致受力情形有所不同。. 二、 性別差異 女性因為身體特質不同於男性的影響，相對於傷害發生 率 也 有 所 差 異 。 陳 建 名 、 江 清 泉 與 詹 美 華 等 學 者 （ 民 93） 研 究 成 人 膝 關 節 脛 骨 前 向 位 移 量 ， 蒐 集 60 位 男 性 及 39 位 女 性 受 試 者 ， 利 用 膝 關 節 脛 骨 位 移 量 測 量 儀 ( K T- 1 0 0 0 ) 量 測 ， 分 別 施 予 1 5、 2 0、 3 0 磅 三 種 拉 力 測 量 ， 結 果 顯 示 在 三 種 拉 力 下 ， 女性脛骨前移量皆大於男性，表示女性膝關節穩定性相較於 男 性 鬆 弛 。 Deie、 Sakamaki、 Sumen、 Urabe 與. Ikuta(2002). 蒐 集 1 6 名 平 均 年 齡 2 1 歲 及 平 均 經 期 週 期 2 8 天 的 女 性，探 討 經 期 的 改 變 對 於 前 十 字 韌 帶 鬆 弛 度 的 影 響，分 別 給 予 8 9 牛 頓 及 134 牛 頓 膝 關 節 向 前 負 荷 力 量 ， 並 以 每 週 測 量 3 次 為 期 三 週的時間。作者定義第一週為濾泡期. (Follicular phase)、 第. 二 週 為 排 卵 期 (Ovulatory phase) 、 第 三 週 為 黃 體 期 (Luteal p h a s e )， 在 膝 關 節 向 前 負 荷 8 9 牛 頓 時 ， 濾 泡 期 和 其 他 兩 時 期 相比有顯著較低的脛骨向前位移量；另外在膝關節向前負荷 134 牛 頓 時 ， 濾 泡 期 和 黃 體 期 相 比 也 有 顯 著 較 低 的 脛 骨 向 前 位移量，顯示女性韌帶鬆弛度會隨著月經週期而有所改變。 而 在 生 物 力 學 與 流 行 病 學 研 究 方 面 ， Yu、 Lin 與 Garrett (2006) 等 學 者 分 析 下 肢 跑 步 急 停 的 動 作 特 性，結 果 發 現 在 腳 跟接觸地面時，女性比男性有顯著較小的髖屈曲角速度、膝 屈曲角度與角速度，同時在腳掌著地時，則有較小的膝屈曲 角度，女性並產生較大的脛骨近端前向剪力、最大垂直地面. 5.
(15) 反作用力及膝關節伸展力矩，顯示女性在動態動作中，相較 於 男 性 ， 會 有 較 高 前 十 字 韌 帶 損 傷 的 風 險 。 P r o d r o m o s、 H a n 、 Rogowski、 Joyce 與 Shi (2007) 分 析 不 同 性 別 之 前 十 字 韌 帶 損傷發生率，發現女性籃球員的前十字韌帶損傷發生率為男 性 的 3.5 倍 ； 女 性 足 球 員 為 男 性 的 2.67 倍 ； 女 性 橄 欖 球 員 為 男 性 1.94 倍 ； 女 性 曲 棍 球 員 則 為 男 性 的 1.18 倍 ， 顯 示 在 不 同專項運動之中，女性籃球員與女性足球員，前十字韌帶損 傷的發生率相對較高。. 三、 損傷機轉 根據受傷機轉的不同，前十字韌帶可以分為接觸性傷害 與非接觸性傷害。若是因為與他人劇烈碰撞、或膝關節承受 過 大 的 外 在 力 量 ， 而 造 成 前 十 字 韌 帶 的 傷 害 ， 此 類 傷 害 為「 接 觸性前十字韌帶損傷」。若是人體下肢進行減速動作時，突 然改變方向，或是跳躍著地時下肢姿勢不當，此時並無其他 外力施加於身上，此類傷害則屬於「非接觸性前十字韌帶損 傷 」 。 Boden、 Dean、 Feagin 與 Garrett (2000) 調 查 89 位 前 十 字 韌 帶 損 傷 運 動 員 中 ， 發 現 72%的 傷 害 屬 於 「 非 接 觸 性 前 十 字 韌 帶 損 傷 」 ， 其 他 28%的 傷 害 則 為 「 接 觸 性 前 十 字 韌 帶 損傷」。 當膝關節進行不適當關節活動時，若前十字韌帶承受一 過度負荷的張力，超過韌帶能承受的力量範圍，則導致前十 字 韌 帶 損 傷 的 發 生。在 動 態 動 作 中，當 下 肢 產 生 脛 骨 的 前 移 、 膝內外翻動作以及膝內外轉動作時，前十字韌帶的負荷就明 顯增加，表示前十字韌帶會限制這些動作，避免關節活動出 現極端的角度，以維持膝關節穩定。以動作模式來說，特別. 6.
(16) 是膝關節位置在微屈曲角度下，做內外翻動作會明顯增加前 十 字 韌 帶 受 傷 的 風 險 ( G r i f f i n e t a l . , 2 0 0 6 )。 另 外 ， C h a p p e l l 、 Creighton、 Giuliani、 Yu 與 Garrett (2007) 亦 提 出 ， 在 近 端 脛骨產生明顯的前向剪力，是主要造成前十字韌帶負荷的機 轉，隨 著 膝 關 節 屈 曲 角 度 的 增 加，前 十 字 韌 帶 負 荷 隨 之 減 少 ， 因此，在執行跳躍的落地動作時，增加膝關節屈曲角度可以 有效減少前十字韌帶著地時的負荷。 根 據 上 述 文 獻 探 討 ， 得 知 前 十 字 韌 帶 為 兩 束 一 股 的 構 造，隨著膝關節角度的改變，受力位置也會有所變化，而女 性與男性身體構造的差異，兩者在關節鬆弛度與急停之力學 特性皆有顯著不同，配合運動流行病學調查的結果相互映證 下，發現在特定競技運動項目中，女性運動員有較高非接觸 性前十字韌帶損傷發生率。. 第二節. 前十字韌帶損傷後生物力學分析. 前十字韌帶受傷後，相對影響膝關節穩定度，因應傷害 程 度 的 不 同 及 時 間 的 增 加 ， 人 體 會 逐 漸 適 應 並 產 生 代 償 現 象。以下針對下肢運動學與動力學，分析前十字韌帶損傷對 於立定轉身、步態、跑步及轉身動作的影響。 關 於 立 定 轉 身 動 作 中 ， Ts a r o u h a s 等 人 ( 2 0 1 0 ) 探 討 立 定 轉 身 60 度 動 作 對 於 膝 關 節 旋 轉 角 度 的 影 響 ， 收 集 10 名 前 十 字 韌 帶 損 傷 超 過 1 年 之 患 者 與 1 2 名 健 康 受 試 者，結 果 顯 示 患 者膝關節旋轉角度與健康人相比並無顯著差異，表示立定轉 身 60 度 動 作 對 於 患 者 膝 關 節 旋 轉 角 度 影 響 較 小 。 在 步 態 動 作 方 面 ， Georgoulis 、 Papadonikolakis 、. 7.
(17) P a p a g e o r g i o u、 M i t s o u 與 S t e r g i o u ( 2 0 0 3 ) 探 討 走 路 動 作 對 於 前 十 字 韌 帶 損 傷 患 者 的 影 響，分 析 1 3 名 前 十 字 韌 帶 損 傷 患 者 受傷後. 2 個月，在與未受傷之控制組相比，發現在擺動期. (swing phase)時 ， 患 者 膝 關 節 內 轉 動 作 大 於 控 制 組 。 同 時 ， 在 Gao 與 Zheng (2010) 蒐 集 14 名 單 側 前 十 字 韌 帶 損 傷 ， 平 均受傷時間為 3 個月，研究步態動作膝關節運動學的變化， 並 與 健 康 受 試 者 相 比 ， 顯 示 在 站 立 中 期 ( m i d - s t a n c e )， 傷 者 膝 關節屈曲角度大於健康受試者；而在完整的步態週期中，傷 者膝內翻角度大於未受傷者；另外在擺動期時，傷者和健康 人相比有較少的膝外轉動作，表示前十字韌帶損傷後，在步 態 動 作 中 會 造 成 膝 關 節 的 改 變 。 Risberg 、 Moksnes 、 S t o r e v o l d、H o l m 與 S n y d e r - M a c k l e r ( 2 0 0 9 ) 研 究 3 2 名 單 側 前 十字韌帶損傷，受傷時間於 6 個月內之患者，分析復健前後 對於步態動作的影響，評估下肢關節力矩、最大屈曲角度以 及 下 肢 關 節 移 動 ( e x c u s i o n ) 量，其 中 下 肢 關 節 移 動 量 是 以 腳 觸 地 期 與 下 肢 關 節 最 大 屈 曲 角 度 間 ， 兩 者 關 節 屈 曲 角 度 之 差 值。結 果 顯 示，在 復 健 前，患 側 腳 膝 伸 肌 力 矩 小 於 未 受 傷 腳 ； 另外在下肢關節移動量中，患側腳的膝關節移動量小於健側 腳 ， 而 患 側 腳 的 髖 關 節 移 動 量 則 大 於 健 側 腳 。 藉 由 6-9 週 的 下肢肌力、跳躍運動與平衡訓練後，造成患側腳膝關節最大 屈曲角度小於未受傷腳，而其他參數上仍然沒有改善，顯示 經 由 復 健 運 動 的 介 入，仍 無 法 恢 復 正 常 下 肢 運 動 學 與 動 力 學。 另 外 在 前 十 字 韌 帶 損 傷 後 的 跑 步 動 作 中 ， W a i t e、 B e a r d 、 Dodd、 Murray 與 Gill (2005) 分 析 受 傷 1 年 以 上 之 前 十 字 韌 帶損傷患者，研究直線跑步動作，和未受傷的控制組相比， 發現在站立期時，膝關節最大屈曲角度及脛骨冠狀面的內側. 8.
(18) 位移減少。然而在站立期的最大膝關節屈曲角度至腳趾離地 (toe off) 前 ， 患 者 膝 關 節 有 較 大 的 內 轉 角 度 。 關 於 前 十 字 韌 帶 損 傷 對 於 脛 骨 旋 轉 動 作 的 影 響，R i s t a n i s 等 人 (2006) 蒐 集 9 位 前 十 字 韌 帶 損 傷 患 者 與 10 位 健 康 受 試 者，分析下樓梯與跳躍雙腳落地後的轉身動作，結果顯示， 前十字韌帶損傷患者之患側與控制組相比，患側則有較大的 膝關節旋轉活動度；然而前十字韌帶損傷患者之健側與控制 組相比較，則無顯著差異，表示前十字韌帶損傷後，當進行 著 地 轉 身 活 動 時 ， 會 導 致 膝 關 節 產 生 較 大 的 旋 轉 動 作 。 Yamaguchi. 等 人 (2009). 研 究 下 肢 在 轉 動 (pivoting) 及 下 蹲. (squatting)動 作 時 ， 膝 關 節 運 動 學 的 變 化 ， 蒐 集 8 名 單 側 前 十字韌帶損傷患者，轉動動作是藉由腳掌平貼於地面，使膝 關節在微屈曲角度下，利用足部的轉動，使脛骨在最大外轉 角度下做脛骨內轉動作；而下蹲動作則是在雙腳站立時，在 膝關節最大的關節活動度，以 2 秒 1 循環的速度完成膝關節 完 全 屈 曲 -伸 直 之 深 蹲 動 作， 並 與 健 側 腳 結 果 相 比，發 現 在 轉 動動作期間，患側腳從正常解剖位置至最大內轉角度其脛骨 向前位移量大於健側腳；另外在下蹲動作中，從伸直 0 度至 屈曲. 80 度 間 ， 患 側 腳 與 健 側 腳 相 比 有 較 大 的 脛 骨 向 前 位 移. 量。表示前十字韌帶損傷後，當進行轉身或下蹲活動時，會 導致膝關節產生較大的脛骨前向位移。 由以上文獻整理可知，前十字韌帶損傷患者在走路動作 時，站立期膝關節屈曲角度增加，而在擺動期減少膝外轉動 作的發生，另外在復健運動的介入下，仍無法改善在步態動 作中下肢關節移動量，同時造成膝關節最大屈曲角度減少， 另外在跑步動作，膝關節最大屈曲角度也有減少現象。對於. 9.
(19) 脛骨旋轉負荷中，前十字韌帶損傷患者膝關節會產生顯著脛 骨內轉及前向位移的發生，顯示前十字韌帶損傷對於膝關節 運動學造成許多改變。. 第三節. 前十字韌帶重建手術後生物力學分析. 當前十字韌帶損傷發生之後，患者若明顯減少下肢活動 能力，甚至影響到日常生活機能、運動功能與表現，則患者 經常會選擇接受前十字韌帶重建手術，以恢復未受傷時的膝 關節穩定度與運動能力。以下針對前十字韌帶重建手術後， 在下肢生物力學變化的探討。 在 立 定 轉 身 動 作 對 於 前 十 字 韌 帶 重 建 患 者 的 影 響 ， Ts a r o u h a s 等 人 ( 2 0 1 0 ) 探 討 立 定 轉 身 6 0 度 動 作 對 於 膝 關 節 旋 轉 角 度 的 影 響 ， 收 集 12 名 前 十 字 韌 帶 重 建 15 個 月 之 患 者 與 12 名 健 康 受 試 者，發 現 患 側 膝 關 節 旋 轉 角 度 與 健 側 相 比 並 無 顯著差異，另外當患側膝關節與健康人相比，兩者也皆無顯 著差異，代表立定轉身動作對於前十字韌帶重建患者膝關節 旋轉活動度與正常人相同。 關 於 前 十 字 韌 帶 重 建 後 對 於 步 態 的 影 響 ， Georgoulis 等 人 (2003) 探 討 步 態 動 作 對 於 前 十 字 韌 帶 重 建 後 的 影 響，分 析 21 名 前 十 字 韌 帶 損 傷 患 者 ， 平 均 術 後 8 個 月 ， 在 與 未 受 傷 之 控 制 組 相 比 ， 發 現 在 擺 動 期 (swing phase)時 ， 患 者 膝 關 節 內 轉 動 作 大 於 控 制 組 。 Gao 與 Zheng (2010) 探 討 步 態 動 作 中 膝 關 節 運 動 學 的 影 響，分 析 14 名 單 側 前 十 字 韌 帶 重 建 患 者，平 均 術 後 時 間 12 個 月 ， 與 健 康 受 試 者 相 比 ， 發 現 在 擺 動 期 時 ， 患者膝關節屈曲角度比健康受試者大；另外在腳趾離地期，. 10.
(20) 患 者 膝 內 轉 角 度 大 於 未 受 傷 者 。 表 示 在 前 十 字 韌 帶 術 後 患 者，在步態動作的擺動期，膝關節內轉及屈曲角度增加。 關 於 前 十 字 韌 帶 重 建 後 對 於 跑 步 的 影 響 ， Chmielewski、 Rudolph、 Fitzgerald、 Axe 與 Snyder-Mackler (2001) 分 析 單 側 前 十 字 韌 帶 損 傷 患 者 在 慢 跑 動 作 上 ， 與 未 受 傷 者 為 控 制 組，兩者相比發現在腳跟觸地時，受傷腳的膝關節屈曲角度 小於健康者；另外在站立期，受傷腳膝關節最大屈曲角度小 於 健 側 腳 。 Ta s h m a n 等 人 ( 2 0 0 4 ) 分 析 前 十 字 韌 帶 重 建 後 4 – 12 個 月 ， 比 較 患 側 與 健 側 的 膝 關 節 運 動 學 差 異 ， 利 用 跑 步 機 以 速 度 2.5 m/s 在 下 坡 路 面 進 行 跑 步 。 結 果 發 現 ， 手 術 側 的 膝外轉與內收角度大於健側，表示較大的內收角度會增加外 側膝關節的分離，及減少內側膝關節空間。由此可知，雖然 經過重建手術，前十字韌帶損傷之膝關節，慢跑動作仍無法 恢復正常膝關節動作角度；在下坡跑步時，膝內收角度的增 加，亦會造成膝關節的壓力負荷改變。 關於前十字韌帶重建後對於跳躍能力的研究，前十字韌 帶重建手術後，對於日常生活功能性活動之影響，張曉昀、 黃啟煌、蔚順華與鐘宇政等學者（民. 9 7 ）， 分 析 前 十 字 韌 帶. 重 建 手 術 後 ， 進 行 功 能 性 動 作 的 評 估 ， 收 集 11 位 接 受 前 十 字 韌帶重建手術之運動員，發現在下蹲動作會產生最大的膝關 節彎曲角度，其次依序為下樓梯、上樓梯、垂直跳、與前跳 動 作 ， 並 擷 取 膝 關 節 在 屈 曲 30 度 ~0 度 的 活 動 範 圍 ， 計 算 膝 伸 直 動 作 的 關 節 軌 跡 長 度 (joint excursion)， 結 果 發 現 ， 往 前 跳有最長的關節活動軌跡長度，顯示對於前十字韌帶重建患 者 而 言，往 前 跳 動 作 較 易 產 生 膝 關 節 不 穩 定。V a i r o 等 人 ( 2 0 0 8 ) 探 討 1 4 名 前 十 字 韌 帶 重 建 手 術 後，單 腳 垂 直 跳 後 落 地 動 作 之. 11.
(21) 下 肢 運 動 學 與 動 力 學，藉 由 從 30 公 分 高 的 平 台 上，垂 直 向 前 跳 落 地 於 距 離 平 台 1 1 公 分 的 力 板 上，分 別 與 健 側 腳 及 健 康 受 試者相比，結果顯示，患側腳的垂直地面反作用力皆小於健 側腳與健康受試者；另外在運動學方面，垂直跳著地時，髖 關節的屈曲角度皆大於健側腳與健康受試者。而在最大地面 反作用力時，患側腳髖關節屈曲角度大於健側腳；當患側腳 與健康受試者相比時，患側腳髖關節與膝關節屈曲角度皆大 於 健 康 受 試 者 。 Deneweth 等 人 (2010) 研 究 單 腳 前 跳 30 公 分 後落地動作，患側腳與健側腳運動學的差異，分析 9 名接受 前 十 字 韌 帶 重 建 手 術 ， 平 均 術 後 時 間 4-5 個 月 的 受 試 者 。 結 果顯示，在單腳前跳著地時，患側腳與健側腳相比，患側腳 膝關節屈曲、膝內轉角度以及脛骨相對於股骨內側位移量減 少；另外在跳躍過程中，比較兩者膝關節運動學的最大值， 發現患側腳最大膝關節屈曲角度與膝內轉角度減少，然而在 脛骨相對於股骨的前向位移，患側腳的位移量較大，表示在 前十字韌帶重建手術後，在單腳前跳動作上，膝關節的運動 學仍無法恢復正常。 對 於 前 十 字 韌 帶 重 建 後 對 於 脛 骨 旋 轉 的 影 響 ， Ristanis 等 人 (2003) 蒐 集 前 十 字 韌 帶 重 建 後 10 個 月 的 患 者 ， 分 析 下 樓梯後的轉身動作，發現患側腳膝關節旋轉活動度大於健側 腳 。 而 在 Ristanis 等 人 (2006) 以 9 位 前 十 字 韌 帶 重 建 後 2 年 之 患 者 與 1 0 位 健 康 受 試 者，分 析 下 樓 梯 與 跳 躍 雙 腳 落 地 後 的 轉身動作，結果顯示，前十字韌帶重建手術之膝關節與控制 組相比，有顯著旋轉動作發生，表示前十字韌帶重建後，仍 然無法減少膝關節旋轉活動度至正常範圍。 整理上述文獻後，發現前十字韌帶重建術後患者，在走. 12.
(22) 路 動 作 時 膝 關 節 內 轉 及 屈 曲 角 度 增 加 ； 而 在 慢 跑 與 下 坡 跑 步，膝關節活動角度及負荷力量亦無法恢復正常值，另外在 功能性運動中，往前跳動作較易產生膝關節不穩定，同時重 建手術也無法恢復正常膝關節旋轉負荷。. 第四節 膝護具對於前十字韌帶損傷患者之效益 前 十 字 韌 帶 損 傷 發 生 後 ， 可 能 引 發 膝 關 節 的 不 穩 定 現 象，必須藉由手術或是外在支撐給予膝關節保護，其中在醫 學 界 普 遍 使 用 護 具 來 保 護 前 十 字 韌 帶 損 傷 及 術 後 初 期 的 患 者，避免二次傷害的發生。以下我們分別探討穿戴護具對於 健 康 人、前 十 字 韌 帶 損 傷 及 術 後 患 者，下 肢 生 物 力 學 的 影 響 。 關 於 前 十 字 韌 帶 損 傷 方 面，T h e o r e t 與 L a m o n t a g n e ( 2 0 0 6 ) 研 究 1 1 名 男 性 前 十 字 韌 帶 損 傷 患 者，平 均 受 傷 時 間 2 3 個 月， 在跑步動作中護具的使用對於膝關節運動學的影響，結果顯 示 ， 在 穿 戴 護 具 後 膝 關 節 最 大 外 翻 角 度 、 冠 狀 面 (frontal plane ) 內 收 /外 展 的 活 動 角 度 及 橫 切 面 (transverse plane)內 轉 / 外 轉 的 旋 轉 角 度 皆 小 於 無 穿 護 具 之 膝 關 節，表 示 在 穿 戴 護 具 後 ， 會 造 成 膝 關 節 運 動 學 上 的 改 變 。 Beynnon、 Fleming、 Churchill 與 Brown (2003) 探 討 護 具 的 使 用 對 於 前 十 字 韌 帶 損傷患者的影響，分析市面上. 3 種護具對於膝關節的穩定. 性 ， 藉 由 佛 蒙 特 膝 關 節 鬆 弛 度 測 量 儀 ( Ve r m o n t K n e e L a x i t y Decice)， 在 靜 態 狀 態 下 ， 膝 關 節 屈 曲 20 度 時 ， 模 擬 膝 關 節 承重的 3 個階段，分別是無負重、無負重過渡到負重及完全 負 重 階 段 ， 擷 取 膝 關 節 的 剪 向 負 荷 (shear loads)於 向 前 負 荷 130 牛 頓 及 向 後 負 荷 120 牛 頓 的 範 圍 內 ， 比 較 脛 骨 相 對 於 股. 13.
(23) 骨 的 前 後 位 移 量 ， 當 負 重 階 段 時 ， 會 從 踝 關 節 給 予 40%的 體 重負荷，比較 3 種護具在不同階段之效益。結果顯示在無負 重 過 渡 至 負 重 時 ， 3 種 護 具 皆 無 顯 著 限 制 膝 關 節 的 前 後 位 移；而在無負重與負重兩個階段時，3 種護具皆可有效穩定 膝關節的前後位移量。表示穿戴護具後可以有效改變膝關節 在額狀面及橫狀面的運動學參數，同時護具在無負重過渡至 負重時並無有效穩定膝關節前後位移量的效果。 在 術 後 患 著 使 用 護 具 上 ， DeVita、 Lassiter、 Hortobagyi 與. Torry (1998) 研 究 護 具 對 於 走 路 動 作 下 肢 生 物 力 學 的 效. 益 ， 蒐 集 7 名 前 十 字 韌 帶 重 建 患 者 與 11 名 健 康 受 試 者 ， 比 較 受傷後有無使用護具以及未受傷者之間的影響，結果顯示， 在關節角度方面，患側有護具的膝關節屈曲角度小於患側無 護具；而患側有護具與健康人相比，髖關節與膝關節的屈曲 角度較小。另外在關節角衝量上，患側無護具的髖伸肌及踝 蹠屈肌之角衝量皆小於患側有護具，但無護具膝伸肌角衝量 則大於有護具；當比較患側有護具與健康人時，患側有護具 則有較大髖伸肌角衝量及較小的膝伸肌角衝量。有關能量作 功上，在患側腳無護具與患側腳有護具相比時，患側腳無護 具的髖關節及踝關節產生的能量較小；而患側腳有護具的髖 關節與踝關節能量大於健康受試者，但在膝關節的能量產生 較 小 。 Lu、 Lin 與 Hsu (2006) 研 究 探 討 前 十 字 韌 帶 重 建 後 ， 分析穿戴護具後對於步態動作的影響，比較患側腳無護具與 穿護具後，發現穿護具後膝關節伸肌與外展力矩皆大於無穿 護具時。另外在關節角衝量方面，穿護具後膝關節伸肌與外 展角衝量顯著大於無穿護具時，但在穿護具後膝關節屈肌角 衝 量 則 小 於 無 穿 護 具 。 Singer 與 Lamontagne (2008) 研 究 10. 14.
(24) 位 健 康 男 性 受 試 者 在 走 路 動 作 下，殼 式 護 具 ( S h e l l b r a c e ) 以 及 護具穿戴位置正確與否，對於膝關節運動學的影響，發現在 正確位置上使用殼式護具時，和無穿戴護具相比，膝關節的 屈曲及內轉角度有顯著減少，而內收角度則有顯著增加。根 據 上 述 文 獻 探 討 ， 發 現 前 十 字 韌 帶 術 後 患 者 使 用 膝 關 節 護 具，對於下肢膝關節與髖關節屈曲角度小於健康人，但在膝 伸肌力矩上不同作者間則有不一樣的發現，同時針對護具穿 戴 的 位 置 不 同，也 會 造 成 下 肢 膝 關 節 屈 曲 及 內 轉 角 度 的 改 變。 由以上整理的文獻得知，在健康人、前十字韌帶損傷與 術 後 患 者，護 具 可 以 減 少 膝 關 節 內 收 / 外 展 及 內 外 轉 動 作 的 發 生，表示護具的使用有效限制膝關節的活動，進而避免傷害 的發生，但相對卻導致下肢運動學與動力學參數上的改變， 代表穿戴護具可以達到保護膝關節的效益，但卻無法恢復正 常下肢生物力學參數。. 第五節 膝關節運動貼紮的應用 運 動 貼 紮 所 運 用 的 範 圍 相 當 廣 泛 ， 包 含 急 性 傷 害 的 處 理 、 預 防 傷 害 的 發 生 以 及 運 動 復 健 的 支 持 等 （ 王 百 川 ， 民 9 2 ）。 運 動 貼 紮 相 較 於 護 具 來 的 方 便 ， 依 照 關 節 位 置 及 肢 體 大 小的不同，藉由不同貼紮方法及耗材的選擇，進而達到保護 各 關 節 的 效 果 ， 其 中 貼 布 的 種 類 以 白 貼 (nonelastic white adhesive)及 重 型 彈 性 貼 布 (elastic adhesive)最 常 被 使 用 於 給 予 關 節 外 在 支 撐 ， 提 高 關 節 穩 定 性 (Prentice, 2009)。 以 下 針 對 運 動 貼 紮 對 於 前 十 字 韌 帶 損 傷 及 術 後 患 者 做 進 一 步 的 探 討。. 15.
(25) 在 大 體 膝 關 節 的 貼 紮 與 護 具 應 用 上 ， A n d e r s o n、 Wo j t y s 、 Loubert 與 Miller (1992) 藉 由 5 位 無 前 十 字 韌 帶 損 傷 之 大 體 樣 本 ， 比 較 無 貼 紮 護 具 、 單 一 使 用 兩 種 功 能 性 護 具 (Lenox Hill、 Stabler)與 運 動 貼 紮 ， 以 及 結 合 護 具 與 運 動 貼 紮 等 六 種 狀 況 下 ， 在 膝 關 節 屈 曲 50 度 時 ， 各 別 給 予 脛 骨 前 後 力 量 125 牛 頓 以 及 脛 骨 內 外 轉 負 荷 12 牛 頓 -米 ， 測 量 脛 骨 前 後 位 移 量 以及脛骨旋轉度，結果顯示在單一使用護具及運動貼紮或在 兩 者 結 合 的 狀 況 下 ， 皆 有 顯 著 抑 制 脛 骨 前 後 位 移 量 及 旋 轉 度，表示運動貼紮和護具皆可達到穩定膝關節之效益。. 第六節 文獻總結 前 十 字 韌 帶 損 傷 或 重 建 手 術 後 ， 無 論 是 在 走 路 (表 2.1)、 跑 步 (表 2.2)、 跳 躍 與 轉 動 動 作 (表 2.3)， 任 何 強 度 的 功 能 性 運動中，對於下肢運動學與動力學參數都無法完全恢復至正 常 ， 雖 然 運 動 貼 紮 與 膝 關 節 護 具 可 以 有 效 提 供 膝 關 節 穩 定 性 ， 但 也 無 法 回 到 受 傷 前 的 狀 態 (表 2.4)(表 2.5)。 隨 著 科 技 的 進 步 ， 現 今 研 發 許 多 保 護 膝 關 節 損 傷 的 輔 具，目的是在於藉由外在的支撐，幫助穩定膝關節，雖然護 具可以提高膝關節的穩定，但相對也影響著膝關節動作上的 改變。運動貼紮在競技運動中的傷害防護運用相當普遍，然 而，現今少有探討膝關節貼紮之文獻，因此，本研究將藉由 生物力學的評估，才能更進一步了解運動貼紮對於改善膝關 節前十字韌帶損傷的有效性。. 16.
(26) 表 2.1 前 十 字 韌 帶 損 傷 與 術 後 患 者 對 於 步 態 動 作 的 影 響 作 者 (年 代 ). 膝 關 節 類 型. Georgoulis. 前 十 字 韌 帶. 實 驗 方 法 損 傷 後. 患 者 運 動 學 參 數. 2 個 擺 動 期，膝 關 節 內 轉 動 作 較. 月 與 未 受 傷 等 人 (2003). 損 傷. 大 者 相 比 1 . 復 健 前，膝 關 節 移 動 量 較 小 ； 髖 關 節 移 動 量 較 大 損 傷. Risberg. 6. 個. 前 十 字 韌 帶. 2 . 復 健 後，膝 關 節 移 動 量 較 月 ， 復 健 前. 等 人 (2009). 損 傷. 小；髖 關 節 移 動 量 較 大 ； 後 之 差 異 膝 關 節 最 大 屈 曲 角 度 較 小 1 . 站 立 中 期，膝 關 節 屈 曲 角 損 傷. Gao 等 人. 3 個 月. 前 十 字 韌 帶. 度 較 大 之 患 者 與 未. (2010). 損 傷. 2 . 膝 內 翻 角 度 較 大；膝 外 轉 受 傷 者 相 比 角 度 較 小 術 後. Georgoulis. 8 個 月. 前 十 字 韌 帶. 擺 動 期，膝 關 節 內 轉 動 作 較 之 患 者 與 未. 等 人 (2003). 重 建 手 術. 大 受 傷 者 相 比 術 後 時 間. 12. Gao 等 人. 前 十 字 韌 帶. 個 月 之 患 者. (2010). 重 建 手 術. 與 健 康 受 試 者 相 比. 17. 1 . 擺 動 期，膝 關 節 屈 曲 角 度 較 大 2 . 腳 趾 離 地 期，膝 內 轉 角 度 較 大.
(27) 表 2.2 前 十 字 韌 帶 損 傷 與 術 後 患 者 對 於 跑 步 動 作 的 影 響 作 者 (年 代 ). 膝 關 節 類 型. 實 驗 方 法. 患 者 運 動 學 參 數 站 立 期 ， 膝 關 節 最 大 屈 曲 角 度 及 內 側 位 移. 損 傷 後 1 年 以 Waite 等 人. 前 十 字 韌 帶. 減 少 ； 最 大 膝 關 節 屈 上 與 未 受 傷 者. (2005). 損 傷. 曲 角 度 至 腳 趾 離 地 相 比 前 ， 膝 關 節 內 轉 角 度 較 大 1. 腳 跟 觸 地 期 ， 膝 關 損 傷 後 3 週 ，. Chmielewski. 前 十 字 韌 帶. 節 屈 曲 角 度 小 與 未 受 傷 者 相. 等 人 (2001). 重 建 手 術. 2. 站 立 期 ， 最 大 膝 關 比 節 屈 曲 角 度 減 少 損 傷 後 4 – 12. Ta s h m a n 等 人. 前 十 字 韌 帶. 腳 觸 地 時 ， 膝 外 轉 角 個 月 ， 與 未 受. (2004). 重 建 手 術. 度 與 膝 內 翻 角 度 增 加 傷 者 相 比. 18.
(28) 表 2.3 前 十 字 韌 帶 損 傷 與 術 後 患 者 對 於 轉 動 與 跳 躍 動 作 的 影 響 作 者 (年 代 ). 膝 關 節 類 型. Ristanis. 前 十 字 韌 帶. 等 人 (2006). 損 傷. 實 驗 方 法. 患 者 運 動 學 參 數. 1. 下 樓 梯 與 跳 躍 雙 腳 落 地 兩 種 動 作 下，皆 有 較 大. 後 轉 身 2. 損 傷 患 者 與. 膝 內 轉 角 度. 健 康 受 試 者 相 比 1. 轉 動 及 下 蹲 Yamaguchi. 前 十 字 韌 帶. 等 人 (2009). 損 傷. 動 作 脛 骨 前 向 位 移 量 較 大 2. 傷 側 腳 與 健 側 腳 相 比 1. 下 樓 梯 後 的 轉 身 動 作. Ristanis. 前 十 字 韌 帶. 等 人 (2003). 重 建 手 術. 2. 術 後. 10. 個. 膝 內 轉 角 度 較 大. 月，傷 側 腳 與 健 側 腳 相 比 1. 下 樓 梯 與 跳. 膝 內 轉 角 度 較 大. 躍 雙 腳 落 地 Ristanis. 前 十 字 韌 帶. 等 人 (2006). 重 建 手 術. 後 轉 身 動 作 2. 術 後 2 年 ， 與 健 康 受 試 者 相 比. 接下頁. 19.
(29) 接上頁 1. 分 析 下 蹲 、 垂 直 跳 、 往 前 跳、上 樓 梯 與 張 曉 昀. 前 十 字 韌 帶. 往 前 跳 的 膝 關 節 活 動 下 樓 梯 動 作. 等 人 (2008). 重 建 手 術. 軌 跡 長 度 最 長 2. 膝 伸 直 動 作 之 關 節 軌 跡 長 度 1. 單 腳 垂 直 跳 後 落 地 動 作. Vairo 等 人. 前 十 字 韌 帶. (2008). 重 建 手 術. 2. 術 後. 1. 垂 直 跳 著 地 時 ， 髖 屈 曲 角 度 較 大. 個. 2. 最 大 地 面 反 作 用 力. 月，分 別 與 健. 時 ， 髖 屈 曲 角 度 大. 側 腳 及 健 康. 於 兩 者 ； 膝 屈 曲 角. 受 試 者 相 比. 度 大 於 健 康 受 試 者. 21. 1. 腳 觸 地 時 ， 膝 屈 1. 單 腳 前 跳. 30 曲 、 內 轉 角 度 與 脛. 公 分 後 落 地 骨 相 對 於 股 骨 內 側 動 作 Deneweth. 前 十 字 韌 帶. 位 移 量 減 少 2. 術 後. 等 人 (2010). 10 個 月. 重 建 手 術. 2. 膝 關 節 最 大 屈 曲 、 之 患 者，傷 側 膝 內 轉 角 度 減 少 ； 腳 與 健 側 腳 脛 骨 相 對 於 股 骨 的 相 比 前 向 位 移 較 大. 20.
(30) 表. 2.4 運 動 貼 紮 與 護 具 的 使 用 對 於 下 肢 運 動 學 的 影 響. 作 者 (年 代 ). 膝 關 節 類 型. 實 驗 方 法. 患 側 運 動 學 參 數. 大 體 膝 關 節. 測 量 脛 骨 前. 使 用 護 具 及 運 動 貼. ( 貼 紮 與 護. 後 位 移 及 旋. 紮，皆 有 顯 著 抑 制 脛 骨. 具 ). 轉 度. 前 後 位 移 量 及 旋 轉 度. 1. 走 路 動 作. 正 確 位 置 上 使 用 護 具. 2. 護 具 穿 戴. 時，膝 屈 曲 及 內 轉 角 度. 位 置 的 影. 小 於 無 護 具；但 在 膝 內. 響. 翻 角 度 則 大 於 無 護 具. Anderson 等 人 (1992). Singer 等 人 健 康 受 試 者 (2008). 評 估 3 種 不 同 無 負 重 與 負 重 階 段 ， 3 Beynnon. 前 十 字 韌 帶. 護 具 ， 對 於 膝. 等 人 (2003). 損 傷 (護 具 ). 關 節 的 穩 定. 種 護 具 皆 可 有 效 穩 定 膝 關 節 的 前 後 位 移 量 性 之 效 益 1. 跑 步 動 作 2. 損 傷 後. 23 穿 護 具 後，膝 最 大 外 翻. Theoret 等 人. 前 十 字 韌 帶. 個 月，比 較. (2006). 損 傷 (護 具 ). 患 側 穿 戴. 角 度 、 內 翻 /外 翻 及 內 轉 /外 轉 的 角 度 較 小 護 具 前 後 之 差 異 1. 走 路 動 作 1. 有 護 具 的 膝 屈 曲 角 2. 術 後 患 側 前 十 字 韌 帶 DeVita 等 人. 度 較 小 於 無 護 具 護 具 的 穿. 重 建 手 術 (護. 2. 有 護 具 的 髖 關 節 與 戴 與 健 康. (1998) 具 ). 膝 關 節 屈 曲 角 度 小 受 試 者 之 於 健 康 人 差 異. 21.
(31) 表 2.5 運 動 護 具 的 使 用 對 於 下 肢 動 力 學 的 影 響 膝 關 節 作 者 (年 代 ). 實 驗 方 法. 患 側 動 力 學 參 數. 類 型 1. 走 路 動 作 前 十 字 韌 Lu 等 人. 2. 術 後 患 側 護 帶. 損. 穿 護 具 後 外 展 力 矩 及 角. 傷 具 穿 戴 之 差. (2006). 衝 量 較 大. (護 具 ) 異 1. 穿 護 具 後 ， 膝 伸 肌 與 前 十 字 韌. 1. 走 路 動 作. 外 展 的 力 矩 及 角 衝 量. 帶 重 建 手. 2. 患 側 護 具 穿. 較 大. 術 (護 具 ). 戴 之 差 異. Lu 等 人 (2006) 2. 穿 護 具 的 膝 屈 肌 角 衝 量 較 小 1. 無 護 具 時 ， 髖 伸 肌 與 踝 蹠 屈 肌 之 關 節 角 衝 量 小 於 有 護 具 ； 膝 伸 肌 角 衝 量 則 大 於 有 護 1. 走 路 動 作. 具. 前 十 字 韌. 2. 術 後 患 側 護. 2. 與 健 康 人 相 比 ， 有 護. 帶 重 建 手. 具 的 穿 戴 與. 具 的 髖 伸 肌 角 衝 量 較. 術 (護 具 ). 健 康 受 試 者. 大 ， 但 膝 伸 肌 角 衝 量. 之 差 異. 較 小. DeVita 等 人 (1998). 3. 有 護 具 的 髖 關 節 與 踝 關 節 能 量 大 於 無 護 具 與 健 康 人 ； 有 護 具 膝 關 節 能 量 大 於 健 康 人. 22.
(32) 第參章 研究方法與步驟 第一節 研究對象 本研究將男性受試者分為前十字韌帶重建組與健康組， 分別為接受前十字韌帶重建手術者與健康受試者。. 一、 前十字韌帶重建組 本實驗蒐集. 11 名 曾 經 接 受 相 同 骨 科 醫 師 執 行 前 十 字 韌. 帶 單 束 ( s i n g l e - b u n d l e ) 重 建 手 術 之 受 試 者，除 了 前 十 字 韌 帶 損 傷 並 無 伴 隨 周 圍 韌 帶 之 傷 害 ， 半 月 板 修 補 小 於 10%， 術 後 時 間 至 少 達 到 6 個 月 以 上 ， 並 使 用 自 體 移 植 物 (autograft)四 股 半 腱 肌 腱 (quadricipital tendon) 移 植 ， 手 術 方 法 皆 為 採 用 TransFix 螺 絲 固 定 。 重建組受試者術後以護具支撐保護，配合物理治療師執 行相同復健計畫如下：在術後一週內每天一次使用連續被動 式 運 動 儀 器 (continuous passive motion)， 促 使 膝 關 節 被 動 活 動，同時進行肌力訓練，初期以股四頭肌等長收縮及直膝抬 腿為主，兩週後採用漸進式體重負重，練習走路動作。在四 至 六 週 開 始 使 用 固 定 式 腳 踏 車 ， 並 以 閉 鎖 式 運 動 鍊 (closed kinetic chain exercise)進 一 步 加 強 肌 肉 力 量 如 ： 登 階 、 滑 牆 蹲舉、單腳站立等等。. 二、 健康組 本 實 驗 蒐 集 1 5 名 健 康 受 試 者，膝 關 節 並 無 任 何 骨 科 疾 病 或是神經肌肉的傷害。. 23.
(33) 上述兩組受試者皆使用問卷評估膝關節臨床功能性指標 如下： (一 ) 使 用 國 際 膝 關 節 文 獻 委 員 會 之 主 觀 膝 關 節 問 卷 (International. Knee. Documentation. Committee. Subjective Knee Form, IKDC)2000年 修 訂 版 (附 錄 一 )， 主 要 用 於 評 估 膝 關 節 症 狀 、 功 能 及 運 動 層 級 (Irrgang et al., 2001)。 (二 ) 選 擇 萊 崧 量 表 (Lysholm Knee Scoring Scale)篩 選 (附 錄 二 ) (Lysholm & Gillquist, 1982 ； Kurer, Gooding, & D a z i n e s , 2 0 0 6 )， 主 要 評 估 日 常 生 活 功 能 性 指 標 ， 兩 組 受 試 者 分 數 皆 需 達 到 85 分 以 上 ， 同 時 在 跑 步 及 跳 躍 動 作 下，皆不會發生膝關節疼痛與不穩定現象。. 在 實 驗 開 始 前 ， 會 先 填 寫 受 試 者 個 人 基 本 資 料 ( 附 錄 三 )， 同 時 簽 署 受 試 者 同 意 書 (附 錄 四 )， 另 外 給 予 研 究 說 明 書 並 以 口頭告知完整實驗流程，確定無任何疑問，完成簽屬後，即 可開始進行正式實驗。. 第二節 實驗地點與時間 一、 實驗地點 本 實 驗 於 國 立 臺 灣 體 育 學 院 生 物 力 學 實 驗 室 (體 操 館 樓 )進 行 資 料 的 收 集 。. 24. 5.
(34) 二、 實驗時間 (一 ) 研 究 前 試 驗 時 間 ： 99 年 11 月 1 日 至 1 月 31 日 。 在 正 式 實 驗 之 前 先 行 施 行 前 測 試 驗，完 整 操 作 所 有 實 驗 步驟，進一步了解實驗流程或動作是否需做修正調整。 (二 ) 正 式 實 驗 時 間 ： 100 年 2 月 19 日 至 5 月 20 日 。 藉由前測試驗所獲得的資訊，調整實驗流程，並進行收 集受試者之生物力學資料。. 第三節 實驗器材 一 、 VICON NEXUS 動 作 分 析 系 統 本 實 驗 利 用. VICON. NEXUS. 動 作 分 析 系 統 (VICON. NEXUS motion analysis system, Oxford Metrics LID. UK)， 經 由 8 台 高 速 攝 影 機 ( 圖 3 . 1 )， 以 採 樣 頻 率 2 5 0 赫 茲 ， 收 集 黏 貼 於 受 試 者 身 上 特 定 位 置 的 反 光 標 誌 於 空 間 中 的 三 維 軌 跡 (three-dimensional trajectory)， 再 藉 由 VICON NEXUS 軟 體 依 序 標 記 (labeling)各 反 光 標 誌 的 名 稱 及 相 對 肢 段 位 置， 處 理 完成後並輸出。. 圖 3.1 高 速 攝 影 機. 25.
(35) 二、 三維測力板系統 利 用 KISTLER 測 力 板 系 統 (KISTLER force plate, Type 9260AA6)(圖 3.2) ， 以 採 樣 頻 率 1000 赫 茲 擷 取 受 試 者 在 動 作 過 程 中 的 地 面 反 作 用 力 量 ， 經 由 數 位 類 比 轉 換 器 (A/D converter)將 訊 號 傳 遞 至 VICON NEXUS 動 作 分 析 系 統，同 步 收集資料。. 圖 3.2 KISTLER 測 力 板 三、 運動貼布 本 研 究 在 貼 紮 前 ， 先 使 用 皮 膚 保 護 膜 (CRAMER PRODUCTS, INC.)(圖 3.3)保 護 皮 膚 ， 並 藉 由 2 吋 輕 型 彈 性 貼 布 ( C R A M E R , S T R E T C H TA P E ) ( 圖 3 . 4 ) 做 上 下 纏 繞 之 環 狀 固 定 ， 隨 後 以 2 吋 或 3 吋 重 型 彈 性 貼 布 (JOHNSON-JOHNSON, E L A S T I C TA P E ) ( 圖 3 . 5 ) 從 遠 端 往 近 端 執 行 貼 紮 。. 26.
(36) 圖 3.3 皮 膚 保 護 膜. 圖 3.5. 圖 3.4 輕 型 彈 性 貼 布. 重型彈性貼布. 四 、 膝 關 節 穩 定 度 測 量 儀 ( K T- 2 0 0 0 ) 經 由 骨 科 醫 師 使 用 膝 關 節 穩 定 度 測 量 儀 ( K T- 2 0 0 0 , MEDmetric, San Diego, CA)(圖 3.6)， 給 予 脛 骨 前 向 拉 力 20 磅，測量膝關節脛骨前向位移量。. 27.
(37) 圖 3 . 6 膝 關 節 穩 定 度 測 量 儀 ( K T- 2 0 0 0 ). 五、 運動鞋 為避免穿著不同鞋子所造成實驗差異，本實驗統一採用 F U H K E H E 公 司 製 造 之 相 同 規 格 運 動 鞋 ( 圖 3 . 7 )， 並 因 應 每 位 受試者腳長不等，準備多種尺寸以供受試者選擇符合自身需 求的鞋子。. 圖 3.7 FUH KEH 運 動 鞋. 28.
(38) 第四節 實驗步驟 本 研 究 之 實 驗 步 驟 敘 述 如 下 (圖 3.8)：. 篩選受試者. (填 寫 受 試 者 基 本 資 料 ). 一、 二、. 實驗場地布置 系統校正與建立實驗室座標. 三、. 量測人體計測資料. 四、. 隨機選擇貼紮方法並執行. 五、. 靜態膝關節穩定度量測. 六、. 受試者熱身. 七、. 黏貼反光標誌. 八、. 資料收集. 九、. 填寫貼紮後心理知覺量表. 資料處理與分析 圖 3.8 實 驗 步 驟 流 程 圖. 29.
(39) 一、 實驗場地布置 使 用 兩 塊 KISTLER 測 力 板，在 周 圍 架 設 步 道，測 力 板 與 步道需為同一水平高度，隨後在力板四周架設. 8 台. VICON. 高速攝影機，並調整攝影機的相對位置，確保在動作過程中 所有反光標誌至少被 2 台攝影機擷取。. 二、 系統校正與建立實驗室座標 因攝影機拍攝內容為二維影像，需利用 2 台以上的攝影 機來重建其三維空間之位置。在系統校正方面，可分為兩個 部 分 ， 首 先 將 動 態 校 正 器 (wand)揮 動 於 量 測 空 間 中 ， 校 正 每 台攝影機以減少擷取影像時產生的誤差；其次，擺放附有. 4. 顆 反 光 球 之 L 型 靜 態 校 正 器 (L-Frame)於 量 測 空 間 範 圍 內，定 義實驗室座標系。當完成上述動作後，所有攝影機位置皆以 定位，不可再任意移動，以確保實驗過程中資料的準確性。. 三、 量測人體計測資料 在實驗前量測受試者之身高、體重、腿長及膝關節寬度 等 人 體 計 測 資 料，並 記 錄 慣 用 腳 位 置，以 便 於 施 做 運 動 貼 紮 。. 四、 運動貼紮 本實驗運動貼紮由行政院體育委員會合格之運動傷害防 護員執行 3 種不同貼紮方式於重建組患側與健康組慣用腳， 貼紮方法包含無貼紮、側副韌帶貼紮、螺旋貼紮以及合併貼 紮 ( 王 百 川 ， 民 9 2； P r e n t i c e , 2 0 0 9 )， 詳 細 貼 紮 方 法 敘 述 如 下 ：. 30.
(40) (一 ) 無 貼 紮 在 人 體 膝 關 節 的 皮 膚 上 無 包 覆 任 何 貼 布，直 接 參 與 實 驗 內容。 (二 ) 側 副 韌 帶 貼 紮 (圖 3.9) 1. 纏 繞 皮 膚 保 護 膜 由 小 腿 上 1/3 處 往 上 至 大 腿 1/2， 並 以 輕 型 彈 性 貼 布 在 大 腿 1/2 處 與 小 腿 上 1/3 各 做 兩 道 環狀固定。 2. 利 用. 2 吋重型彈性貼布先在膝內側做兩道由下往上. 的 貼 紮，兩 道 貼 紮 形 成 一 交 叉，交 叉 的 位 置 應 在 膝 關 節內側股骨與脛骨關節線上。 3 . 接 著 在 膝 外 側 做 兩 道 由 下 而 上 的 貼 紮，兩 道 貼 紮 形 成 一 交 叉，交 叉 位 置 應 在 膝 關 節 外 側 股 骨 與 脛 骨 關 節 線 上。膝 內 外 側 貼 紮 完 成 後，會 在 膝 關 節 呈 現 一 個 菱 形 4. 以 輕 型 彈 性 貼 布 做 上 、 下 之 結 束 固 定 。. 圖 3.9 側 副 韌 帶 貼 紮. 31.
(41) (三 ) 螺 旋 貼 紮 (圖 3.10) 1. 纏 繞 皮 膚 保 護 膜 由 小 腿 上 1/3 處 往 上 至 大 腿 1/2， 並 以 輕 型 彈 性 貼 布 在 大 腿 1/2 處 與 小 腿 上 1/3 各 做 兩 道 環狀固定。 2 . 以 3 吋 重 型 彈 性 貼 布 先 固 定 在 下 方 之 環 狀 固 定，大 約 在 脛 骨 粗 隆 下 方，從 外 側 開 始，由 前 向 後 與 膝 關 節 橫 切 面 平 行 之 方 向，並 且 斜 向 膕 窩 上 方 到 大 腿 後 側，最 後在斜上繞到大腿之環狀固定。 3 . 以 3 吋 重 型 彈 性 貼 布 先 固 定 在 下 方 之 環 狀 固 定，大 約 在 脛 骨 粗 隆 下 方，從 內 側 開 始，由 前 向 後 並 且 斜 向 膕 窩上方到大腿後側，最後在 斜上繞到大腿之環狀 固 定。 4. 以 輕 型 彈 性 貼 布 做 上 、 下 之 結 束 固 定 。. 圖 3.10 螺 旋 貼 紮. 32.
(42) ( 四 ) 合 併 貼 紮 ( 圖 3 . 11 ) 1. 纏 繞 皮 膚 保 護 膜 由 小 腿 上 1/3 處 往 上 至 大 腿 1/2， 並 以 輕 型 彈 性 貼 布 在 大 腿 1/2 處 與 小 腿 上 1/3 各 做 兩 道 環狀固定。 2. 利 用. 2 吋重型彈性貼布先在膝內側做兩道由下往上. 的 貼 紮，兩 道 貼 紮 形 成 一 交 叉，交 叉 的 位 置 應 在 膝 關 節內側股骨與脛骨關節線上。 3. 利 用. 2 吋重型彈性貼布在膝外側做兩道由下而上的. 貼 紮，兩 道 貼 紮 形 成 一 交 叉，交 叉 位 置 應 在 膝 關 節 外 側股骨與脛骨關節線上。 4 . 以 3 吋 重 型 彈 性 貼 布 先 固 定 在 下 方 之 環 狀 固 定，大 約 在 脛 骨 粗 隆 下 方，從 內 側 開 始，由 前 向 後 與 膝 關 節 橫 切 面 平 行 之 方 向，並 且 斜 向 膕 窩 上 方 到 大 腿 後 側，最 後在斜上繞到大腿之環狀固定。 5 . 以 3 吋 重 型 彈 性 貼 布 先 固 定 在 下 方 之 環 狀 固 定，大 約 在 脛 骨 粗 隆 下 方，從 內 側 開 始，由 前 向 後 並 且 斜 向 膕 窩上 方 到 大 腿 後 側 ， 最 後 在 斜 上 繞 到 大 腿 之 環 狀 固 定。 6. 以 輕 型 彈 性 貼 布 做 上 、 下 之 結 束 固 定 。. 33.
(43) 圖 3.11 合 併 貼 紮. 五、 靜態膝關節穩定度量測 經 由 骨 科 醫 師 使 用 膝 關 節 測 量 儀 ( K T- 2 0 0 0 , M E D m e t r i c , San Diego, CA)， 量 測 慣 用 腳 及 3 種 貼 紮 方 式 之 脛 骨 相 對 於 股骨前向位移量，當儀器固定於脛骨上方後，首先會校正儀 器，校正完成後給予脛骨. 5~8 次 的 向 前 負 荷 力 量 ， 每 次. 20. 磅，脛骨向前位移值由骨科醫師判讀，測量過程中同步以數 位 攝 影 機 (DV)拍 攝 ， 確 保 醫 師 數 值 判 讀 的 準 確 性 。. 34.
(44) 六、 受試者熱身 根 據 美 國 運 動 醫 學 會 發 行 之 運 動 測 試 與 處 方 (ACSM’S G u i d e l i n e s f o r E x e r c i s e Te s t i n g a n d P r e s c r i p t i o n , G E T P ) ( M e d i c i n e , 2 0 0 6 )， 在 從 事 任 何 運 動 測 驗 前 需 熱 身 5 ~ 1 0 分 鐘 ， 目的為了增加體內新陳代謝率、提高血流與身體溫度，藉由 靜 態 伸 展 大 肌 肉 群 及 動 態 暖 身 動 作 ， 來 降 低 運 動 傷 害 的 發 生，同時練習並熟悉所有實驗動作。. 七、 黏貼反光標誌 本實驗使用被動式球型反光標誌，藉由反光標誌的反射 攝影機投射的紅光，記錄人體各肢段於三維空間中的運動軌 跡。反 光 標 誌 的 貼 置 ( 圖 3 . 1 2 及 表 3 . 1 )，主 要 參 考 H e l e n H a y e s 的黏貼部位。. 圖 3.12 人 體 反 光 標 誌 位 置 圖. 35.
(45) 表 3.1 反 光 標 誌 配 置 表 黏貼位置 骨盆. 髂前上棘. 與髂前上棘共平面 左、右 與股骨大轉子及股骨外上髁共平面. 股骨外上髁. 左、右. 股骨內上髁. 左、右. 小腿. 備註. 左、右. 薦骨突 大腿. 下肢. 左右側. 左、右 與股骨外上髁及足部外踝共平面. 足部外踝. 左、右. 足部內踝. 左、右. 第二蹠趾關節 左、右 腳 跟 (跟 骨 ). 左、右 第二蹠趾關節及腳跟之連線與地面平行. 八、 資料收集 (一 ) 靜 態 資 料 收 集 收 集 受 試 者 自 然 站 立 時 各 反 光 標 誌 之 位 置，當 作 計 算 各 項動態動作時，下肢關節角度的基準值。另外，比較動 態 資 料 蒐 集 前 後，股 骨 內 上 髁 與 股 骨 外 上 髁 反 光 標 誌 之 相對位置是否改變，藉此判斷反光標誌位移情形。 (二 ) 動 態 資 料 收 集 本 實 驗 使 用 VICON 動 作 分 析 系 統 ， 藉 由 8 部 攝 影 機 收 集受試者在動態動作中，各肢段反光標誌的運動軌跡， 並 利 用 KISTLER 力 板 收 集 在 動 作 過 程 中 的 地 面 反 作 用 力量，用於在資料處理時擷取動態動作範圍，動態動作 分析如下：. 36.
(46) 1. 立 定 轉 身 動 作. (Stance Pivoting). 受 試 者 分 別 以 左 /右 腳 站 立 於 力 板 內 ， 聽 從 口 令 向 左 / 右 轉 身 60 度 ， 轉 身 時 支 撐 腳 膝 關 節 維 持 伸 直 動 作 ， 踝 關 節 需 緊 貼 地 面 ， 隨 即 向 前 一 步 離 開 力 板 ( Ts a r o u h a s e t a l . , 2 0 1 0 ) 。 2. 走 路 動 作. ( L e v e l Wa l k i n g ). 受 試 者 以 正 常 走 路 速 度 步 行，當 進 入 力 板 時，以 一 腳 一塊力板方式通過。 3. 走 路 轉 身 動 作. ( L e v e l Wa l k i n g P i v o t i n g ). 受 試 者 以 正 常 走 路 速 度 步 行 ， 並 以 左 /右 腳 進 入 力 板 ， 以 腳 跟 踏 進 力 板 後 並 以 前 足 向 左 /右 轉 身 90 度 ， 隨即向前一步離開力板。 4. 垂 直 跳 落 地 後 轉 身 動 作. ( Ve r t i c a l. Jump-Landing. Pivoting) 受 試 者 以 一 腳 踩 於 一 塊 力 板，利 用 自 身 力 量 下 蹲 後 全 力 垂 直 往 上 跳，手 臂 自 然 向 上 擺 動，並 以 雙 腳 落 地 ， 在 落 地 後 以 前 足 向 左 /右 轉 身 90 度，隨 後 離 開 力 板 後 向前 2 步為動作結束。. 在每次動作結束後休息 2 分鐘，每組動作收集 5 次，當 更換貼紮狀況時可以休息. 15 分 鐘 ， 隨 即 進 入 下 一 個 實 驗 狀. 況。. 九、 貼紮後心理知覺量表 當完成動態貼紮資料收集時，會請受試者填寫貼紮後心 理 知 覺 量 表 ， 此 量 表 參 考 Sa wkins、 Re fshau ge、 Kilbreath 與. 37.
(47) Raymond (2007) 以 穩 定 度 (Stability) 、 信 心 度 (Confidence) 及 安 心 感 (Reassurance) 3 項 指 標 來 評 估 運 動 貼 紮 對 於 受 試 者 心理層面之效益，穩定度主要評估貼紮後對於動作控制及穩 定度的影響；信心度主要評估貼紮後對於實驗動作時的表現 狀態是否有提升；安心感主要評估貼紮後在實驗動作中不會 扭傷膝關節。量表將每項指標共分為 5 個等級，分別是顯著 減 少 、 些 微 減 少 、 沒 改 變 、 些 微 提 升 及 顯 著 提 升 (附 錄 五 )。. 第五節 資料處理與分析 一、 資料處理 攝 影 機 所 收 集 反 光 標 誌 之 軌 跡 資 料，利 用 V I C O N N E X U S 系統依序標記各反光標誌的名稱及相對肢段位置，處理完成 後 儲 存 成 c3d 的 檔 案 格 式 ， 並 轉 成 txt 檔 輸 出 。 所 有 反 光 球 軌. 跡. 經. 由. generalized. cross-validation. spline. s m o o t h i n g ( G C V S P L ) ( Wo l t r i n g , 1 9 8 6 ) ， 並 以 6 赫 茲 低 通 濾 波 (Low pass filter)使 資 料 平 滑 化 (Smoothing)並 過 濾 雜 訊 。. 二、 分析運動學參數 本 研 究 將 人 體 下 半 身 分 為 7 個 肢 段 座 標 系 統 (coordinate s y s t e m )， 每 一 肢 段 座 標 系 統 至 少 包 含 3 個 反 光 標 誌 ， 分 別 建 立骨盆座標系統、雙側大腿座標系統、雙側小腿座標系統及 雙側足部座標系統，計算在三維空間中，各肢段相對於實驗 室 座 標 系 之 運 動 ， 並 利 用 旋 轉 矩 陣 (rotation matrix)來 表 示 遠 端 肢 段 相 對 於 近 端 肢 段 的 運 動 ( H a u g , 1 9 9 2 )，同 時 配 合 肢 體 的 解 剖 構 造 及 座 標 系 的 定 義 ， 以 尤 拉 角 (Euler angle)來 描 述 遠. 38.
(48) 段肢端相對於近端肢段的運動情形。本研究藉由三維測力板 系統所收集之地面反作用力資料，做為參考不同動態動作分 期指標，敘述如下： (一 ) 立 定 轉 身 動 作 此 動 作 選 取 範 圍 以 受 測 腳 對 側 腳 跟 之 反 光 標 誌 產 生 為 移 即 為 動 作 開 始 ， 直 到 受 測 腳 離 開 測 力 板 時 為 動 作 結 束。 (二 ) 走 路 動 作 此 動 作 選 取 範 圍 以 受 測 腳 進 入 測 力 板 時 即 為 開 始，直 到 受測腳離開測力板代表動作結束。 (三 ) 走 路 轉 身 動 作 此 動 作 選 取 範 圍 以 受 測 腳 進 入 測 力 板 時 即 為 開 始，直 到 受測腳離開測力板表示動作結束。 (四 ) 垂 直 跳 落 地 轉 身 動 作 此 動 作 選 取 範 圍 以 受 測 者 完 成 垂 直 跳 動 作，受 測 腳 落 地 時 進 入 測 力 板 時 即 為 開 始，直 到 受 測 腳 離 開 測 力 板 表 示 動作結束。. 三、 統計分析 所 有 資 料 皆 使 用 套 裝 軟 體 SPSS 12.0 進 行 統 計 分 析 ， 並 以 平 均 值 ±標 準 差 呈 現 ， 分 析 方 法 敘 述 如 下 ： (一 ) 以 描 述 性 統 計 ， 計 算 身 高 與 體 重 等 人 體 計 測 資 料 。 ( 二 ) 以 重 複 量 數 變 異 數 分 析 ( R e p e a t e d m e a s u r e s A N O VA )， 分 析 不 同 貼 紮 方 法 對 於 靜 態 脛 骨 前 向 位 移 量 的 影 響，定 義 p < 0.05 即 達 到 統 計 上 的 顯 著 意 義 。. 39.
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