新型頸椎三維電子關節角度儀的效度及重復測試信度

惠寒青，張玲莉，喻大力，王榮，余竹生

新型頸椎三維電子關節角度儀的效度及重復測試信度

惠寒青，張玲莉，喻大力，王榮，余竹生

[摘要]目的評估新型頸椎三維電子關節角度儀測試結果的重復測試信度和效度。方法由同一測試者使用新型頸椎三維電子關節角度儀對39名健康受試者進行頸椎活動度測試，1 h內測試2次。采用美國頸椎活動測試儀(CROM)進行頸椎活動度測試。計算重復測試組內相關系數(ICC)；兩種方法之間行Pearson相關分析。測試差異使用測試標準誤(SEM)進行描述。結果重復測試旋左運動ICC=0.89，其他各個方向ICC=0.90～0.98；各個方向上重復測試SEM=2.07～3.85°。兩種方法測試結果的相關系數R2=0.73～0.92，SEM=1.66～3.17°。結論新型頸椎三維電子關節角度儀有良好的重復測試信度，效度良好。儀器操作簡便直觀，可以進一步應用于臨床研究。

[關鍵詞]頸椎；關節活動度；頸椎三維電子關節角度儀；重復測試信度；效度

[本文著錄格式]惠寒青，張玲莉，喻大力，等.新型頸椎三維電子關節角度儀的效度及重復測試信度[J].中國康復理論與實踐, 2015, 21(11): 1329-1332.

CITED AS: Hui HQ, Zhang LL,Yu DL, et al. Test-retest reliability and validity of 3-dimensional Digital Goniometer for cervical range of motion[J]. Zhongguo Kangfu LilunYu Shijian, 2015, 21(11): 1329-1332.

頸椎活動度是反映頸椎功能狀態的一個重要指標。在臨床實踐中，頸椎活動度能有效應用于頸椎病的診斷、預后以及治療效果評價[1]。

目前，頸椎活動度測試儀器多種多樣，這些儀器在不同程度上都存在信效度或操作上的缺點[2-3]。頸椎三維電子關節角度儀(3-dimensional Digital Goniometer for Cervical, 3DDGC,專利號：202020113921.6)是一種為臨床測試頸椎活動度而研制的測試儀器，主要由配有屏幕的單片機和無線傳感器貼片兩大組件構成。本研究探究該儀器的可靠性和有效性。

1　對象與方法

1.1對象

自愿參與本研究的健康青年39名。納入標準：①無頸椎以及全身神經肌肉骨骼系統疾病或重大器質性疾??；②測試前1年內無明顯頸肩腰痛；③頸椎功能障礙指數(NDI)評分<20%；疼痛視覺模擬評分(VAS)≤10cm[4-5]。測試對象受試者基本情況見表1。

1.2方法

測試儀器為新型3DDGC和美國產頸椎活動測試儀(cervical rangeof motion device, CROM)。測試者先將3DDGC的傳感器貼片貼于受試者前額眉心之間，再將CROM戴在受試者頭上。

表1　受試者基本情況

受試者坐于可調靠背高度的座椅上，椅背高度調至平受試者第7頸椎棘突上緣，用寬尼龍帶交叉繞過受試者的腋窩和胸前固定其上胸椎[6]。受試者挺胸，目視前方，保持閉口。測試者A使用兩儀器的零位讀數指導受試者頭部準確定位于解剖學零位。

囑受試者依次做頸椎最大前屈、背伸、左側屈、右側屈、旋左、旋右運動。每個動作重復2次，兩儀器同步測試。測試時要求受試者頭部在每一平面運動時，盡量避免頭和頸椎在另外兩個平面的相對運動，同時要保持胸椎、腰椎、肩的固定，避免產生脊柱的聯合運動。正式測試前允許受試者預練習，以熟悉測試動作。

測試者依次分別讀出受試者第1次測試時兩儀器的數據和第2次測試時3DDGC的數據，另一名測試者負責記錄。受試者的兩次測試在1 h內完成，所有測試工作在24h內完成。

1.3統計學分析

所有數據采用SPSS 13.0軟件進行統計學分析。頸椎活動度測試結果采用(xˉ±s)表示，重復測試和同步測試的活動度采用配對樣本t檢驗進行比較。3DDGC重復測試信度采用組內相關系數(ICC)和95% CI進行分析，3DDGC效度采用與CROM間Pearson相關性分析。測試誤差采用測試標準誤(SEM)和Bland-Altman的95%一致性界線(limit of agreement, 95%LOA)表示。

2　結果

2.1重復測試信度

全部受試者完成測試。在各個方向上，兩次測試結果無顯著性差異。頸旋左運動重復測試信度良好(ICC=0.89)，其他各個方向運動重復測試信度非常好(ICC≥0.90)。各個方向SEM=2.07～3.85°，旋左時最高，右側屈最低。見表2。

表2　 3DDGC兩次測試結果比較(°)

2.2效度

各個活動方向上兩儀器同步測試結果無顯著性差異，相關系數R2=0.73～0.92。各個方向SEM=1.66～3.17。見表3。

表3　 3DDGC與CROM測試結果比較(°)

3　討論

根據1992年美國骨科醫師協會推薦，頸椎活動度測試和記錄采用“半周運動”形式測試和記錄[7]。但據文獻報道，在重復測試時，相較半周運動，全周運動(即頸椎在某一解剖學平面上的全范圍活動)的記錄和測試形式在進行信度分析時往往會得到更大的ICC[8-9]。這可能是因為在重復測試時，受試者很難準確地定位頭部解剖學零位，導致半周運動的重復測試結果產生更大差異。為準確評估3DDGC的可靠性和準確性，同時由于半周運動的記錄和測試形式更符合臨床測試頸椎活動度的情景和需求，因此本文采用半周運動形式，并通過使用儀器幫助受試者較為準確定位頭部解剖學零位，以減少復測誤差。

與多數研究一樣[2,4]，本文采用ICC和Pearson相關法對3DDGC進行信效度驗證；由于相關系數并不能反映測試間的絕對誤差情況，因此本文還計算了SEM以及95%LOA。

使用3DDGC進行重復測試時，頸椎屈伸運動測試結果一致性高(ICC=0.94～0.98)，旋轉運動復測一致性相對較低，旋左運動測量誤差也較大，這種基于不同運動平面間的差異，可能源自儀器本身。

3DDGC和CROM測試結果有較強的相關性。其中，旋轉運動的相關系數相對屈伸運動小。值得注意的是，頸前伸兩儀器相關性較強，但SEM卻最大，95%LOA也最寬，表明兩種儀器在這個方向上測試結果的真實差異還是較大。

頸椎活動度重復測試結果可能會受到測試者和儀器的影響[10-14]。在測試方法上，與F?lsch和Cagnie等不同[8-9]，本研究允許受試者預練習以熟悉測試動作。Agarwal等報道，預練習可能會增加正式測試時復測一致性，這可能是本實驗中重復測試一致性高的原因之一[15]。在受試者因素方面，本研究要求受試者采取坐位，且采用一定辦法固定其胸部，減少因聯合運動或耦合運動而產生的誤差，這也有可能導致重復測試一致性提高。

McDonald等認為，X線測試是頸椎活動度測試的“金標準”[16]。但由于X線檢查屬于有創檢查[17-19]，所以本研究采用另一種被廣泛使用的CROM測試。據報道，CROM是臨床信度和效度較好的測試儀器，也是應用廣泛的驗證儀器效度的參考儀器，可作為頸椎活動度的相對的“金標準”[20-22]。由于3DDGC的傳感器貼片體積小，易附于頭部指定位置，因此本研究采用同步測試的方式來驗證3DDGC的效標效度，避免了復測方法驗證效度時可能產生的測試誤差[23-24]。

本研究也存在一些局限性，受試者年齡范圍小，測試結果對其他年齡段人群是否適用有待進一步研究。另外，本研究受試者均為健康者，該儀器能否準確量化頸椎病患者頸椎活動度的臨床變化也需進一步研究[25]。本研究也未進行測試者間信度研究，不同測試者是否能將傳感器貼片準確貼于頭部指定骨性標志處將影響儀器臨床測試結果，這也有待進一步研究。

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Test-retest Reliabilityand Validityof 3-dimensional Digital Goniometer for Cervical Rangeof Motion

HUI Han-qing, ZHANGLing-li, YU Da-li, WANGRong, YU Zhu-sheng
Shanghai University of Sport, Shanghai 200438, China

Abstract:Objective To evaluatethetest-retest reliability and validity of the3-dimensional Digital Goniometer for Cervical (3DDGC) in measurement of cervical rangeof motion. Methods39 healthy participantsweremeasured of cervical rangeof motion 2 timesin 1 hour with 3DDGC by one observer, and with cervical range of motion (CROM) device once. The intraclass correlation coefficient (ICC) of test-retest and the Pearson correlation coefficient between deviceswerecaculated. Themeasurement errorswereevaluated with standard error of mean (SEM). ResultsThe ICC was 0.89 of 3DDGC as the cervical rotation to the left, and it was 0.90-0.98 of the other directions, with the SEM of 2.07-3.85°. The Pearson correlation coefficient was 0.73-0.92, with the SEM of 1.66-3.17°. Conclusion 3DDGC is valid andreliableintest-retest inmeasuringcervical rangeof motion, whichneedmoreresearchclinically.

Keywords:cervical vertebrae; rangeof motion; 3-dimensional Digital Goniometer for Cervical Motion; test-retest reliability; validity

(收稿日期：2015-07-02修回日期：2015-08-31)

作者簡介：作者單位：上海體育學院運動科學學院，上海市200438?；莺?1989-)，男，漢族，河南南陽市人，碩士研究生，主要研究方向：臨床康復。通訊作者：余竹生，男，碩士，副教授。E-mail: yuzhusheng5707@hotmail.com。

基金項目：上海市人類運動能力開發與保障重點實驗室(上海體育學院)項目。

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2015.11.021

[中圖分類號]R681.5

[文獻標識碼]A

[文章編號]1006-9771(2015)11-1329-04