基于牽張反射閾值的上肢痙攣評(píng)定方法與裝置及其效度信度研究

胡保華 穆景頌 朱宗俊 趙鵬鵬 王 勇

肌肉痙攣(Spasticity)是一種伴隨中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷,如腦卒中(Stroke),帕金森病(Parkinson′s disease,PD)等出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)功能障礙[1?2].目前國際廣泛接受的痙攣定義為:一種因牽張反射興奮性增高所致的肌肉張力增高并以腱反射亢進(jìn)為特征的運(yùn)動(dòng)障礙[3].在臨床以及科研中,痙攣的評(píng)定均起著至關(guān)重要的作用,如康復(fù)方案的制定,緩解痙攣藥物劑量的調(diào)整,以及康復(fù)治療作用的研究等,均要求醫(yī)生對(duì)肌張力做出客觀、精確的評(píng)定[4?6].

但是長期以來,痙攣等級(jí)評(píng)定主要依靠醫(yī)生的主觀判斷,缺乏量化指標(biāo)[7].目前臨床上應(yīng)用最為廣泛的是改良Ashworth量表(Modi fi ed Ashworth scale,MAS),其優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用簡(jiǎn)便,無需器械輔助,易于臨床實(shí)現(xiàn),但MAS本身屬于定性描述且結(jié)果主觀性強(qiáng),不能滿足客觀、精確評(píng)定的要求[8?11].

為解決這一問題,目前國內(nèi)外主要進(jìn)行了兩方面的研究.1)利用等速訓(xùn)練系統(tǒng)或者簡(jiǎn)易裝置聯(lián)合表面肌電儀,通過檢測(cè)肘關(guān)節(jié)屈伸過程中肘關(guān)節(jié)扭矩、表面肌電信號(hào)和關(guān)節(jié)角度,探求可定量評(píng)定痙攣的方法與裝置[12?15].2)通過研究上肢痙攣過程中肘關(guān)節(jié)阻力矩、角度等數(shù)據(jù)變化,根據(jù)上肢痙攣模型開發(fā)可模擬上肢痙攣過程的系統(tǒng)以供醫(yī)師訓(xùn)練[16?18].方法1)雖然可以客觀評(píng)定痙攣,但其操作繁瑣、不便于臨床操作.方法2)提供了可模擬訓(xùn)練系統(tǒng),但其本質(zhì)仍然是主觀評(píng)定,不能直接進(jìn)行痙攣評(píng)估.

牽張反射是機(jī)械負(fù)荷牽引肌肉時(shí)引起相反方向的肌肉收縮反應(yīng),它的感受器為肌梭和高爾基腱器官[19].牽張反射受中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié),中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷導(dǎo)致痙攣后,由于失去大腦皮質(zhì)及其他高級(jí)中樞的抑制,牽張?jiān)鲆娅@得增加,牽張反射閾值降低[2].痙攣評(píng)定中所指的牽張反射閾值是指被動(dòng)牽伸過程中牽張反射獲得增加,即關(guān)節(jié)阻力矩突然變大的關(guān)節(jié)角度值[20].已有研究表明牽張反射閾值可以作為痙攣評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一[12,21?22].本文依據(jù)醫(yī)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)被動(dòng)牽伸上肢評(píng)定肘關(guān)節(jié)痙攣時(shí)角度以及加速度數(shù)據(jù)判定牽張反射閾值,操作簡(jiǎn)單,易于臨床推廣.

綜上所述,本文分析了上肢痙攣過程,建立了上肢痙攣簡(jiǎn)易模型,提出了一種基于牽張反射閾值的痙攣評(píng)定方法,利用上肢肘關(guān)節(jié)從屈曲可達(dá)最大角度至伸展可達(dá)最大角度(屈肌痙攣評(píng)定)以及肘關(guān)節(jié)從伸展可達(dá)最大角度至屈曲可達(dá)最大角度(伸肌痙攣評(píng)定)過程中肘關(guān)節(jié)角加速度以及角度數(shù)據(jù)定量判斷痙攣等級(jí),并依據(jù)此方法設(shè)計(jì)了評(píng)定裝置,通過實(shí)驗(yàn)分析了該方法與MAS結(jié)果的相關(guān)性及可重復(fù)性以驗(yàn)證其效度與信度.

1 上肢肘關(guān)節(jié)痙攣模型建立與分析

為了更客觀地判斷上肢痙攣病人痙攣等級(jí),必須深刻了解上肢痙攣發(fā)生過程.針對(duì)上肢肘關(guān)節(jié)痙攣,結(jié)合MAS、實(shí)驗(yàn)以及文獻(xiàn)[17,23?24],本文將上肢肘關(guān)節(jié)痙攣分為兩個(gè)主要過程,以牽張反射閾值為臨界點(diǎn),牽張反射閾值發(fā)生以前肘關(guān)節(jié)可看作為線性彈簧阻力系統(tǒng):其中,τ1表示牽張反射閾值之前的肘關(guān)節(jié)阻力矩,I表示肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,b表示系統(tǒng)阻尼系數(shù),k表示系統(tǒng)彈性系數(shù),θ表示肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度.

式(1)所滿足的上肢肘關(guān)節(jié)阻力矩規(guī)律結(jié)束于上肢運(yùn)動(dòng)的牽張反射閾值.肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)至牽張反射閾值時(shí),牽張反射增益增加導(dǎo)致肘關(guān)節(jié)阻力矩出現(xiàn)類似階躍響應(yīng)的突變.根據(jù)以上關(guān)系,可以寫出牽張反射閾值發(fā)生時(shí)肘關(guān)節(jié)阻力力矩為

其中,τ2?1表示牽張反射閾值后第一階段的阻力變化情況,τ1?end表示牽張反射閾值前一階段結(jié)束時(shí)肘關(guān)節(jié)阻力矩,Δτ表示牽張反射閾值發(fā)生時(shí)阻力力矩突變?cè)龃笾?

式(2)所滿足的過程結(jié)束后,肘關(guān)節(jié)阻力矩恢復(fù)到式(1)的狀態(tài),此時(shí)肘關(guān)節(jié)阻力矩τ2?2滿足式(1).

式(1)和(2)所反映出的痙攣過程,可以完全描述出與本文痙攣評(píng)定相關(guān)的信息,本文以此痙攣模型為基礎(chǔ)進(jìn)行痙攣評(píng)定裝置設(shè)計(jì).

考慮到痙攣評(píng)定結(jié)果會(huì)受到速度影響,檢測(cè)過程中需要盡量保持勻速.當(dāng)肘關(guān)節(jié)做屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí),肘關(guān)節(jié)受肘關(guān)節(jié)阻力矩以及檢查者動(dòng)力矩綜合作用,根據(jù)角加速度與扭矩的關(guān)系,可得肘關(guān)節(jié)角加速度為

其中,ε表示肘關(guān)節(jié)角加速度,M表示肘關(guān)節(jié)所受綜合力矩,J表示上肢轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.

在牽張反射閾值前,檢查者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)牽伸肘關(guān)節(jié)最大限度使其勻速轉(zhuǎn)動(dòng),

其中,M動(dòng)表示檢查者動(dòng)力矩,τ阻表示被動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中肘關(guān)節(jié)阻力矩.

此時(shí),肘關(guān)節(jié)阻力矩滿足:

檢查者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)最大限度確保M動(dòng)=τ阻,且M動(dòng)在屈伸過程中不會(huì)突變.

當(dāng)肘關(guān)節(jié)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)到牽張反射閾值θp時(shí),由式(2)可得此時(shí)阻力矩為Δτ+τ1?end,則肘關(guān)節(jié)角加速度值為

其中,εp表示肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)至牽張反射閾值時(shí)的角加速度.

由式(1)～(6)可得角加速度變化

其中,Δε表示牽張反射閾值時(shí)角加速度變化值.

通過式(7)可以得出:1)角加速度跟隨肘關(guān)節(jié)阻力矩變化而變化,結(jié)合肘關(guān)節(jié)角度可判定出牽張反射閾值;2)角加速度變化可反映出肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)至牽張反射閾值時(shí)阻力矩變化情況.

2 裝置檢測(cè)原理與本體設(shè)計(jì)

2.1 裝置檢測(cè)原理

根據(jù)上述痙攣模型建立與分析,設(shè)計(jì)了如圖1所示的痙攣檢測(cè)裝置.考慮到利用角度傳感器所得的角度信號(hào)估計(jì)計(jì)算加速度信號(hào)會(huì)造成噪聲放大,且會(huì)帶來相位延遲,數(shù)據(jù)處理較為麻煩[25?26],因此利用慣性傳感器檢測(cè)肘關(guān)節(jié)伸展以及屈曲過程中上肢前臂切向線加速度評(píng)定痙攣,其輸出與角加速度關(guān)系為

其中,aout表示慣性傳感器輸出線加速度數(shù)值,L表示慣性傳感器距離肘關(guān)節(jié)長度,g表示重力加速度,α表示檢測(cè)過程中上肢前臂與水平面夾角.

圖1 裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of the device

在牽張反射閾值以前,肘關(guān)節(jié)做勻速運(yùn)動(dòng),處理可得慣性傳感器輸出:

當(dāng)牽伸至牽張反射閾值時(shí),肘關(guān)節(jié)阻力矩突然增大導(dǎo)致肘關(guān)節(jié)角加速度突然變化,由式(6)～(9)處理可得此時(shí)慣性傳感器輸出加速度數(shù)據(jù)為

其中,ap表示運(yùn)動(dòng)至牽張反射閾值時(shí)的慣性傳感器輸出加速度數(shù)值.

由式(7)～(9)處理可得牽張反射閾值時(shí)慣性傳感器輸出加速度變化值為

其中,Δa表示牽張反射閾值時(shí)與角加速度變化值成正比關(guān)系的前臂線加速度變化值.

由式(7)～(11)可得:慣性傳感器輸出線加速度數(shù)據(jù)結(jié)合肘關(guān)節(jié)角度數(shù)據(jù)可判定出牽張反射閾值,且線加速度可反映出關(guān)節(jié)阻力矩變化情況.因此,利用本裝置慣性傳感器輸出線加速度數(shù)據(jù)以及角度數(shù)據(jù)即可判定牽張反射閾值和牽張反射閾值發(fā)生時(shí)肘關(guān)節(jié)阻力變化情況,從而可實(shí)現(xiàn)痙攣的定量評(píng)定.

2.2 裝置本體設(shè)計(jì)

設(shè)備材料選取塑料以及輕質(zhì)鋁合金,最大限度地減小設(shè)備重量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;裝置與上肢固定部分設(shè)計(jì)依據(jù)人體工程學(xué),弧度設(shè)計(jì)保證其與上肢輪廓相符,易與上肢貼合固定;為減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)病人以及檢查者的干擾,慣性傳感器數(shù)據(jù)輸出采用藍(lán)牙無線技術(shù);肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)部位使用高速軸承,同時(shí)角度檢測(cè)采用非接觸式磁電編碼器避免測(cè)量時(shí)摩擦力造成肘關(guān)節(jié)阻力變大;考慮到痙攣評(píng)測(cè)容易受到環(huán)境影響,在病人關(guān)鍵部位均有海綿防護(hù);根據(jù)受試者不同肢體長度設(shè)計(jì)了可伸縮裝置,避免了肢體長度不同造成的不適;可伸縮防護(hù)綁帶確保運(yùn)動(dòng)過程中裝置不會(huì)松動(dòng).

3 研究對(duì)象與實(shí)驗(yàn)過程

3.1 研究對(duì)象

22名符合入選標(biāo)準(zhǔn)的成年人(平均年齡=49歲,男性18名,女性4名,左患側(cè)14名,右患側(cè)8名,屈肌痙攣患者17名,伸肌痙攣患者5名,安徽省立醫(yī)院14名,安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院8名)被招募進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每個(gè)患者在實(shí)驗(yàn)前簽署了實(shí)驗(yàn)研究知情同意書,受試者個(gè)人相關(guān)信息如表1所示.

入選標(biāo)準(zhǔn):1)腦卒中及腦損傷所致上肢痙攣患者;2)可獨(dú)立保持坐位;3)肘關(guān)節(jié)屈伸范圍至少為90°;4)能夠配合檢查,完成簡(jiǎn)單的指示.

排除標(biāo)準(zhǔn):1)一個(gè)月前曾參加過其他臨床實(shí)驗(yàn); 2)伴有其他周圍神經(jīng)或中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾患;3)伴隨有其他可影響上肢肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)骨骼疾病;4)不適合此穿戴設(shè)備者;5)認(rèn)知障礙,不能配合檢查的患者.

表1 受試者個(gè)人相關(guān)信息Table 1 Demographic characteristics of the participants

3.2 實(shí)驗(yàn)過程

為減小環(huán)境因素對(duì)痙攣評(píng)定結(jié)果的影響,每次評(píng)定均在同一時(shí)間段、同一地點(diǎn),每個(gè)受試者取坐姿體位確保處于放松狀態(tài)才能接受評(píng)定.如圖2和圖3所示,測(cè)試時(shí)受試者取坐姿中立位,檢查者在受試者患側(cè)上肢穿戴評(píng)定裝置,確保角度采集模塊中角度傳感器的軸心與肘關(guān)節(jié)中心(肱骨外上髁)一致,裝置固定端與上臂長軸一致,移動(dòng)端與前臂長軸一致,同時(shí)固定綁帶保證運(yùn)動(dòng)過程中裝置不會(huì)松動(dòng),以保證裝置旋轉(zhuǎn)軸和肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸同軸;需確保加速度采集模塊所測(cè)線加速度為肘關(guān)節(jié)屈伸過程中加速度傳感器所在點(diǎn)的前臂切向線加速度;確保防護(hù)海綿正確安裝防止肢體擦傷并保證測(cè)量過程舒適.確認(rèn)受試者完全放松,方可進(jìn)行痙攣評(píng)定.

檢查者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以適宜的速度對(duì)每一位受試者進(jìn)行上肢MAS評(píng)分.MAS將痙攣等級(jí)由低至高分為0～4分,為方便統(tǒng)計(jì)分析,量表中“1+”在本文中記為“1.5”.

每家醫(yī)院分別由兩位檢查者進(jìn)行痙攣評(píng)定,評(píng)定過程中檢查者之間不可交流,評(píng)估完成后獨(dú)立記錄評(píng)分結(jié)果,交予研究者進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析.

圖2 利用本裝置進(jìn)行上肢痙攣評(píng)定Fig.2 Assessment of spasticity by our device

圖3 本文實(shí)驗(yàn)流程圖Fig.3 The fl ow chart of the experiment

4 數(shù)據(jù)采集與分析

4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

采集系統(tǒng)主控芯片采用32位ARM 單片機(jī)(STM32F103ZE),肘關(guān)節(jié)角度數(shù)據(jù)利用角速度傳感器(P3022,12位分辨率)通過12位A/D轉(zhuǎn)換器采集至主控系統(tǒng)板,加速度數(shù)據(jù)由慣性傳感器采集模塊采集,通過藍(lán)牙無線傳輸至主控系統(tǒng)板,數(shù)據(jù)采樣頻率均為1000Hz.慣性傳感器MPU6050數(shù)據(jù)采集精度高(分辨率6.1E?5g)且功耗合理(工作電流6mA),滿足實(shí)驗(yàn)要求.實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)在上肢痙攣評(píng)定過程中由主控系統(tǒng)板實(shí)時(shí)傳輸至上位機(jī)采集系統(tǒng).上位機(jī)采集系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示肘關(guān)節(jié)角度、角速度以及加速度曲線,速度曲線可提供視覺反饋以輔助檢查者對(duì)速度的控制;并可以保存肘關(guān)節(jié)角度、角速度以及加速度數(shù)據(jù)以供研究者研究分析牽張反射閾值以及加速度數(shù)據(jù)與MAS的相關(guān)性.

4.2 痙攣判定信息提取

圖4所示為伸展評(píng)定受試者S16屈肌痙攣周期內(nèi)肘關(guān)節(jié)角度變化以及線加速度變化情況.r0所示為伸展起始區(qū)域,具體表現(xiàn)為角度變大,加速度突然增大然后趨于平緩變化,t1?t2區(qū)域即是由于肘關(guān)節(jié)阻力突變所導(dǎo)致的加速度突變區(qū)域,t1表示加速度突變開始時(shí)刻,t2表示加速度突變結(jié)束時(shí)刻.r3所示為伸展結(jié)束區(qū)域,具體表現(xiàn)在角度變化趨于平緩且增大趨勢(shì)消失.考慮到線加速度與角加速度成正比關(guān)系,為后續(xù)計(jì)算方便,取圖4所示加速度突變區(qū)域t1?t2線加速度變化平均值(Acceleration mean variance,AMV)分析其與MAS的相關(guān)性.

圖4 一個(gè)伸展周期內(nèi)肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化Fig.4 Change of motion parameter during an extension period

4.2.1 牽張反射閾值

屈肌痙攣評(píng)定過程中,將屈曲最大角度定為0°,以此為起點(diǎn),肘關(guān)節(jié)被動(dòng)伸展至牽張反射閾值時(shí),肘關(guān)節(jié)阻力矩突然變大,根據(jù)加速度—力矩關(guān)系,加速度會(huì)呈現(xiàn)如t1?t2區(qū)域所示的下降趨勢(shì).加速度突變區(qū)域起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角度即是關(guān)節(jié)阻力矩開始突變的角度,因此可取此角度為牽張反射閾值θp,對(duì)應(yīng)圖4中為t1時(shí)刻角度.θrom表示檢測(cè)過程中上肢肘關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)活動(dòng)度,定義為屈曲最大角度至伸展最大角度活動(dòng)范圍,取θp/θrom定量評(píng)定痙攣.伸肌痙攣評(píng)定過程中,取伸展最大角度定為0°,以同樣的方法得到牽張反射閾值.

4.2.2 加速度信息提取

如圖4所示,慣性傳感器會(huì)受到重力影響,因此實(shí)驗(yàn)過程中加速度突變區(qū)域的數(shù)據(jù)包含重力影響的成分.根據(jù)MAS,肘關(guān)節(jié)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)到牽張反射閾值時(shí)會(huì)突然“卡住”,此時(shí)肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍在很小的一個(gè)范圍,結(jié)合t1?t2加速度變化情況,以t1時(shí)刻加速度值f(t1)為基準(zhǔn),根據(jù)下式求出t1至t2期間加速度變化平均值分析其與MAS評(píng)分的關(guān)系.

其中,f(t1)表示t1時(shí)刻加速度值,f(t)表示t1?t2加速度突變區(qū)域加速度實(shí)際變化情況.

通過上述方法獲得22位患者第一次以及三天后的測(cè)試數(shù)據(jù)記錄,如表2所示.

表2 第一次以及三天后測(cè)試結(jié)果Table 2 Experimental result at test and at retest

表3 θp/θrom及Amv與MAS的相關(guān)性Table 3 The correlation between the MAS scores and θp/θromand between the MAS scores and AMV

4.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS21.0對(duì)評(píng)定指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析以驗(yàn)證裝置的效度與信度.對(duì)于所有的統(tǒng)計(jì)分析,均采用Pearson相關(guān)性分析,顯著性水平設(shè)為P＜0.05.

4.3.1 效度分析

利用Pearson相關(guān)系數(shù)分析MAS與AMV及θp/θrom的相關(guān)性,以檢測(cè)裝置效度,驗(yàn)證裝置定量評(píng)價(jià)痙攣等級(jí)的有效性.分析結(jié)果如表3及圖5和圖6所示.結(jié)果表明θp/θrom和AMV均與MAS評(píng)分顯著相關(guān),θp/θrom與MAS評(píng)分相關(guān)性滿足(r=?0.831～?0.953,*P＜0.05),AMV與MAS評(píng)分相關(guān)性滿足(r=0.665～0.900,*P＜0.05).

圖5 每位檢查者θp/θrom與MAS評(píng)分散點(diǎn)圖,*P＜0.05,N表示受試者個(gè)數(shù)Fig.5 Scatterplots of the MAS vs.θp/θromof each evaluator,*P＜0.05,N is the number of the subjects

圖6 每位檢查者AMV與MAS評(píng)分散點(diǎn)圖,*P＜0.05,N表示受試者個(gè)數(shù)Fig.6 Scatterplots of the MAS vs.AMV of each evaluator,*P＜0.05,N is the number of the subjects

4.3.2 重測(cè)信度分析

利用Pearson相關(guān)系數(shù)對(duì)牽張反射閾值以及AMV第一次以及三天后兩次測(cè)試結(jié)果進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析以檢驗(yàn)其信度,驗(yàn)證裝置定量評(píng)價(jià)痙攣等級(jí)的可重復(fù)性.

如表4及圖7和圖8所示,分析結(jié)果表明第一次和三天后裝置AMV相關(guān)系數(shù)滿足(r=0.632～0.928;*P＜0.05),θp/θrom相關(guān)系數(shù)滿足(r= 0.890～0.962;?P＜0.05),統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明該裝置具有很高的重測(cè)信度,穩(wěn)定性良好.

圖7 每位檢查者θp/θrom重測(cè)關(guān)系圖Fig.7 The test-retest reliability of θp/θromof each evaluator

4.3.3 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

通過上述效度信度分析,該裝置在上肢痙攣的評(píng)定方面表現(xiàn)出了較好的效度和重測(cè)信度,可作為檢測(cè)上肢痙攣的有效手段.

4.3.4 裝置結(jié)果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

隨機(jī)選取安徽省立醫(yī)院兩名上肢屈肌痙攣患者,由同一醫(yī)生采用 MAS以及本裝置進(jìn)行上肢痙攣評(píng)定,以上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),分別取為最小值時(shí)對(duì)應(yīng)的痙攣等級(jí)為受試者痙攣等級(jí),式中Δθ表示隨機(jī)抽取患者與上述受試者θp/θrom差值,Δa表示隨機(jī)抽取患者與上述受試者AMV差值,具體結(jié)果如表5所示.

結(jié)果表明牽張反射閾值數(shù)據(jù)以及加速度數(shù)據(jù)都可以在一定程度上判斷受試者的MAS評(píng)分.以本次樣本數(shù)為例,利用牽張反射閾值數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)痙攣等級(jí)成功率為100%,加速度數(shù)據(jù)成功率為75%.

表4 θp/θrom及加速度重測(cè)相關(guān)系數(shù)Table 4 The test-retest reliability of θp/θromand AMV

圖8 每位檢查者AMV重測(cè)關(guān)系圖Fig.8 The test-retest reliability of AMV of each evaluator

表5 裝置結(jié)果驗(yàn)證Table 5 Result validation of device

5 結(jié)論與討論

1)本研究的創(chuàng)新性是利用上肢痙攣評(píng)定過程中加速度變化判定牽張反射閾值并結(jié)合AMV定量評(píng)定痙攣,該方法可以在一個(gè)測(cè)試周期內(nèi)通過角度以及加速度數(shù)據(jù)得到患者牽張反射閾值以及AMV,從而實(shí)現(xiàn)痙攣的定量評(píng)定.

2)利用基于該方法的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試了22位上肢痙攣成年患者. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)牽張反射閾值數(shù)據(jù)θp/θrom與MAS評(píng)分顯著相關(guān),相關(guān)性系數(shù)為(r=?0.831～?0.953,P＜0.05).本文所提出的測(cè)試系統(tǒng)可量化痙攣評(píng)定過程中加速度變化數(shù)據(jù),分析AMV與MAS評(píng)分相關(guān)系數(shù)為 (r= 0.665～0.900,P＜0.05).同時(shí)比較第一次與第二次評(píng)定結(jié)果,統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示相關(guān)性分別為(r=0.890～0.962,P＜0.05)和(r=0.632～0.928,P＜0.05).說明該測(cè)試系統(tǒng)具有較好的信度和效度,能夠定量反映出痙攣的程度.

3)與傳統(tǒng)的0～4級(jí)別MAS評(píng)定相比,該方法可以更加精細(xì)地劃分痙攣等級(jí).以本次實(shí)驗(yàn)受試者S4與S6第一次評(píng)測(cè)結(jié)果為例,兩名受試者M(jìn)AS評(píng)分均為1級(jí),但是受試者S4的θp/θrom明顯小于受試者S6且AMV明顯大于S6,說明S4痙攣程度在MAS評(píng)分1的基礎(chǔ)上明顯高于受試者S6.

4)對(duì)比圖6與圖5:加速度數(shù)據(jù)在反應(yīng)受試者痙攣等級(jí)相關(guān)性分析結(jié)果小于牽張反射閾值,且差異較大.考慮到不同受試者體質(zhì)不同,基礎(chǔ)的牽張反射水平不同,同時(shí)長期痙攣會(huì)導(dǎo)致肘關(guān)節(jié)周圍軟組織粘連,造成被動(dòng)活動(dòng)阻力不同程度的增加,因此會(huì)出現(xiàn)MAS高等級(jí)痙攣患者其牽張反射增益小于低等級(jí)痙攣患者的情況,使得AMV與MAS的相關(guān)性出現(xiàn)圖6所示的情況.對(duì)此,課題組下一步將繼續(xù)增大統(tǒng)計(jì)量,并跟蹤同一受試者在不同康復(fù)期的加速度數(shù)據(jù)變化情況,進(jìn)一步驗(yàn)證加速度數(shù)據(jù)在痙攣評(píng)定中的信度與效度.

5)本實(shí)驗(yàn)中MAS評(píng)分為3級(jí)以及3級(jí)以上受試者數(shù)目的缺少,在一定程度上削弱了本文相關(guān)性分析的說服力,在以后的研究中需要進(jìn)一步完善.同時(shí),下一步將采用被動(dòng)裝置通過控制算法實(shí)現(xiàn)勻速牽伸,取代人工評(píng)定.

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