淺述人體關節活動度的測量方法

劉立夏++張麗

【摘 要】康復醫學的發展離不開康復評定技術的支撐，關節活動度（ROM）的測量作為康復評定技術的重要一環，有著不可取代的作用，ROM的精確性和可靠性至關重要。隨著康復醫學的發展，ROM的測量方法也在不斷優化之中。本文擬列出在用、在研究的ROM測量方法供學者參考借鑒。

【關鍵詞】關節活動度 測量 康復醫學

關節活動度（Range of motion，ROM）又稱關節活動范圍，是指關節活動時可達到的最大弧度。關節活動度評定關節運動功能損害范圍與程度的重要指標，是康復評定技術中極為重要和常用的評估方法，在康復醫學、殘疾學、法醫領域和公安刑偵技術中常被用到。

隨著社會科技的進步，關節活動度的測量也在不斷的改進和優化，測量的結果越來越精確。大致可以把測量的方法和工具分為兩類：一類是較為簡便的傳統方法，比如通用量角器、方盤量角器、電子角度計、X線、照相測量法等；另一類是借助借助精準儀器的新方法，比如三維攝像測量系統、基于SR-3000、基于電磁跟蹤系統、基于Kinect體感交互技術等技術的ROM測量方法等。

1 較為簡便的傳統方法

臨床上ROM檢查的常用工具有通用量角器和方盤量角器兩種。其中通用量角器檢查法最為常用，由一個帶有半圓形（0°～180°）或圓形（0°～360°）的圓規連接一條直尺組成的固定臂和一條旋轉直尺組成的移動臂及軸心所組成[1]。該方法操作簡單，臨床常用；但誤差較大（通常估算到5°左右），不利于重復操作。

1974年，上海華山醫院設計了一種方盤量角器，由一個邊長為12cm的正方形，上有圓形刻度盤的木盤，加一個指針及把手構成。與通用量角器相比，此法操作迅速方便，誤差小，避兔了通用量角器的軸心往往偏離關節中心的缺點，使腕、踝等關節的測量結果更可靠[2]。

關節活動圖，即利用簡單的幾何圖形，形象直觀、快速全面地記錄和表達人體各關節的活動程度，以便區分出正常或異常狀態，可應用于法醫學檢查，對臨床骨科、康復醫學等學科也有實用價值[3]。

胡海滔等[4]提出了人體關節活動度的照相測量法，在被測關節的固定臂和移動臂上分別貼兩個圓形標記點，用相機拍攝標記點連線在關節旋轉前后的兩個定義位置，通過數學方法計算標記點連線間的角度在旋轉前后的變化，得出關節活動度。此法較之于傳統的量角器測量法，減少了誤差、縮短了測量時間，是一種精確、有效、經濟的新方法。

2 借助精準儀器的新方法

劉龍等[5]使用基于普通攝像機的三維攝像測量系統，對人體上肢的運動數據進行測量，并根據上肢運動的特點，將其簡化為具有7個自由度的剛體運動。其通過事先分析固定在上肢標記點的運動，建立了固連于上肢的關節坐標數據，得到了人體上肢關節日常活動的運動參數。

張建國等[6]認為直接用歐拉角來代替腕、肘關節ROM的方法不符合人體的實際情況。他們利用電磁傳感器測量出腕、肘關節屈/伸的實際方向，再將腕、肘關節的自由度進行重新描述，使其更接近于上肢的真實結構。并利用該系統來實時地跟蹤上肢的關節運動，提出了優化后的上肢模型ROM計算方法。

基于SwissRanger-3000（3D 深度測繪相機）的基礎上，有學者[7]提出了一種計算上肢肩ROM的方法。利用攝像機獲取人體三維數據，結合OpenGL 顯示人體區域，運用OpenCV函數，以及根據人體運動解剖學對關節角度的定義，通過計算上臂矢量在人體各切面上的投影與相關軸的夾角，實時、有效地得到肩關節的外展角、水平屈伸角和屈伸角等數據，為上肢肩關節ROM的測量提供了一種較好的方法。

利用Kinect 傳感器來捕捉上肢各關節點的位置，再把關節點數據傳至計算機，也可得到上肢關節活動度的數據。瞿暢等[8]通過檢測上肢體運動平面偏離人體冠狀面、矢狀面和橫斷面的距離，利用計算機自動計算肩、肘等關節的ROM數值，由體感人機交互界面實時反饋測量結果，從而自動完成測量。

胡超等利用NDI Polaris Spectra 來追蹤人體體表標志點上的固定反光小球的運動，通過反光小球的具體坐標數據，擬合出關節活動的軌跡，從而計算出人體關節活動度。該方法測量結果的精度可達0.5°，標準差不超過0.02°，其精度和穩定性都優于現有方法，足以滿足臨床的需要[9]。

3 結語

相比于臨床醫學各學科，康復醫學起步晚、發展快，康復評定技術作為康復醫學的一個重要分支也在快速的發展之中。關節活動度的測量追求的是便捷、快速和準確。因此，尋找一種便捷、快速和準確的關節活動度測量方法對于康復醫學的快速發展十分必要。

關節活動度測量方法的發展和進步不僅僅是對康復醫學的發展做貢獻，而且還在推動著現代科學技術的進步。隨著社會和科技的進步，關節活動度的測量將會越來越精確可靠，也必將為實現精準康復這一目標提供巨大力量。

參考文獻：

[1]陳麗娜.關節活動度測量和訓練[C].浙江省物理醫學與康復醫學年會論文匯編，2005：24-29.

[2]范振華.肌力檢查及關節活動范圍檢查[J].中國康復醫學雜志，淺述人體關節活動度的測量方法

劉立夏 張麗

（河南護理職業學院，河南安陽 455001）

【摘 要】康復醫學的發展離不開康復評定技術的支撐，關節活動度（ROM）的測量作為康復評定技術的重要一環，有著不可取代的作用，ROM的精確性和可靠性至關重要。隨著康復醫學的發展，ROM的測量方法也在不斷優化之中。本文擬列出在用、在研究的ROM測量方法供學者參考借鑒。

【關鍵詞】關節活動度 測量 康復醫學1998，2（6）：277-282.

[3]鐘繼榮.描記關節活動度的新方法——關節活動圖[J].法醫學雜志，1992，8（3）：141-142.

[4]胡海滔，李志忠，嚴京濱，等.關節活動度的照相測量方法[J].人類工效學，2006，12（2）：13-15.

[5]劉龍，張建國.三維攝像測量系統在人體上肢運動分析中的應用[J].天津輕工業學院學報，2003，18（1）：51-53.

[6]張建國，汪莉.基于電磁跟蹤系統的人體上肢ROM測量新方法[J].現代制造工程，2006，3：81-84.

[7]鄒琴，潘曉露，李一民，等.基于SR_3000的上肢肩關節活動度計算方法[J].科學技術與工程，2011，11（30）：7408-7411，7424.

[8]瞿暢，丁晨，王君澤，等.基于Kinect體感交互技術的上肢關節活動度測量方法[J].中國生物醫學工程學報，2014，33（1）：16-21.

[9]胡超，葛云，陳穎.人體關節活動度測量系統[J].中國醫學物理學雜志，2016，33（1）：34-38.