教學用雙向關節角度測量器的設計與應用

李巖，秦霞，董軍，王蕾，荊琳

1.山東省泰山醫院，山東 泰安 271000；2.泰安市婦幼保健院，山東 泰安 271000；3.泰山醫學院 運動醫學與康復學院，山東 泰安 271000

教學用雙向關節角度測量器的設計與應用

李巖1，秦霞2，董軍3，王蕾3，荊琳3

1.山東省泰山醫院，山東 泰安 271000；2.泰安市婦幼保健院，山東 泰安 271000；3.泰山醫學院 運動醫學與康復學院，山東 泰安 271000

本文闡述了一種雙向關節角度測量器的設計與應用過程。該裝置主要由全圓量角器、固定臂和移動臂組成，可用于康復醫學、運動醫學、運動創傷學等學科的實驗授課。實際應用結果表明，采用普通關節活動測量尺以及雙向關節角度測量器測量肘、膝關節屈曲度具有較高的相關性，其中對肘關節屈曲度的測量結果無明顯差異，對膝關節屈曲度的測量結果存在明顯差異。因此，在教學中采用雙向關節角度測量器代替普通的關節活動度測量尺測量肘關節是可行的。

雙向關節角度測量器；全圓量角器；肘關節；膝關節；屈曲度

0 前言

關節活動度是康復評定教學的重要內容之一，現有的關節角度測量尺有馬丁尺、游標卡尺、長度量尺等，但在測量過程中均存在一定的不便之處[1]。筆者嘗試以通用的關節角度測量尺測得的大學生肘、膝關節活動度作為標準，與自行研制的教學用雙向關節角度測量器測得的數據進行對照，分析兩者所測結果的相關性及一致性，以期為康復醫學、運動醫學、運動創傷學等學科的實驗授課提供一種適合教學用的關節角度測量器；同時為處于康復治療期的病人提供可自行測量關節活動度的測量器。

1 材料與方法

1.1 研究內容

雙向關節角度測量器主要用于康復醫學、運動醫學、運動創傷學等學科的實驗授課。該裝置主要由直尺（固定臂）、全圓量角器以及兩個外形相同的移動臂構成，移動臂可自由活動，兩臂交叉銜接成心形且交接點為該裝置的固定點中心。全圓量角器做成夾層狀，鐵絲在夾層內部繞圓盤一圈，表面標有兩個刻度盤（測量范圍為0°～180°），背面是一個蝴蝶結形狀的固定點；兩個移動臂的指針設計成問號的形式；讀數的位置上開了兩個心型讀數孔，下方各安裝有一塊小吸鐵石，與鐵絲圈結合，達到固定移動臂的目的，還設有一個獨立的袖帶，用于與固定點進行銜接（圖1）。

圖1 教學用雙向關節角度測量器結構圖

1.2 使用方法

（1）全圓量角器背面有一個蝴蝶結形狀的固定點，主要作用是與綁在被測關節上的關節帶相結合，以固定測量器。

（2）將關節角度測量器與袖帶結合，使固定點對準待測關節活動軸中心后，調節移動臂，使移動臂與運動到最大限度時關節的近端骨長軸平行，利用小吸鐵石與全圓量角器內部鐵絲圈的結合，達到固定移動臂的目的。

（3）當被測關節回到測量前的初始位置時，進行反向運動（如對肩關節進行測量時，關節屈的反向運動是伸），直至關節運動到最大限度時進行讀數。

（4）測量完畢后，將關節角度測量器取下進行讀數記錄。

1.3 裝置特點

（1）可單人進行操作。

（2）測量屈、伸或外展、內收等雙向關節角度時，無須移動固定臂即可完成測量。

（3）結構簡單、使用方便、測量誤差小，除適用于康復醫學、運動醫學、運動創傷學等學科的實驗授課外，對于醫院康復科病人關節活動度的測量、康復情況的改進也有一定價值。

1.4 應用對象

某高校41名身體健康的學生，其中男性15人，女性26人；年齡21～24歲，平均（22.098 ± 0.6247）歲；體重39～90 kg，平均（57.683 ± 11.5400）kg，身高155～185cm，平均（165.561 ± 8.1672）cm。分別用教學用雙向關節角度測量器和普通關節活動測量尺測量其肘、膝關節的屈曲度。

1.5 統計學分析

采用SPSS 13.0統計軟件進行統計學處理[2]。兩組測量結果之間比較采用配對t檢驗，并進行雙變量相關性分析。

2 結果

（1）采用雙向關節角度測量器和普通關節活動測量尺測量受試者肘、膝關節的屈曲度結果，見表1。

表1 受試者肘、膝關節的屈曲度測量結果

（2）兩種方法的相關性。雙向關節角度測量器和普通關節活動測量尺測量肘關節屈曲度的結果的相關系數r=0.450（P＜0.05）；雙向關節角度測量器和普通關節活動測量尺測量膝關節屈曲度的結果的相關系數r=0.652（P＜0.05），相關系數均較高。

（3）兩種方法測量結果比較。雙向關節角度測量器和普通關節活動測量尺測量肘關節屈曲度的結果沒有顯著性差異（P=0.066）；雙向關節角度測量器和普通關節活動測量尺測量膝關節屈曲度的結果有顯著性差異（P=0.003）。所以，在測量肘關節時，兩種測量方法可以互換；但是在測量膝關節時，兩者差異性較大，尚不能進行互換。

3 討論

關節活動度是指關節活動時可達到的最大運動弧度或角度，對人體的日常活動具有重要意義[3]。受年齡、性別、體重和鍛煉情況的影響，人體的運動范圍也存在著很大的差異。年輕、女性、體瘦、經常鍛煉者，關節的活動范圍一般較大；而年老、男性、肥胖、不常鍛煉者，關節的活動范圍一般較小。

關節活動度測量始于對戰后損傷造成的殘疾的評估，用于描述人體狀況的變化，并揭示預后。關節活動度測量是評價人體運動系統功能狀態最基本、最重要的手段之一。

現有技術中，用于測量關節活動度的各種量尺幾乎都圍繞測量長度和寬度來進行，具有代表性的有馬丁尺、游標卡尺、長度量尺等[4]。國內臨床上也有采用彎角規測量肩寬、骨盆寬等[5-6]。目前尚缺乏測量關節活動角度的便攜式測量器；同時，現有的關節角度測量裝置主要應用于臨床醫學[7-10]，實際操作過程中至少需要兩人合作，使用不方便，而且讀數會有一定的人為誤差。特別在教學中，采用現有的關節角度測量裝置不便于講者同時進行演示與講解，且對于關節角度的測量有一定誤差。

本研究采用雙向關節角度測量器與普通關節活動度測量尺測得的肘關節屈曲度數據之間具有較高的相關性，且兩組數據差異沒有統計學意義，說明兩種方法在測量肘關節屈曲度方面沒有明顯差異，因此在教學中用雙向關節角度測量器代替普通的關節活動度測量尺測量肘關節是可行的。采用雙向關節角度測量器與普通關節活動度測量尺測得的膝關節屈曲度數據之間雖然有較高的相關性，但是兩組數據差異有統計學意義，因此在教學中用雙向關節角度測量器代替普通的關節活動度測量尺測量測量膝關節尚不可行。

本研究在測試前，還選取了30名學生對雙向關節角度測量了進行精密度檢測，結果表明測量器的短期精密度標準差均方根是3.364°，變異系數均方根是7.566％，故該測量器的可重復性好，能夠滿足臨床應用要求。但雙向關節角度測量器與普通關節活動度測量尺在測量膝關節屈曲度之間有顯著性差異，究其原因是肘關節固定點的選取較膝關節準確且方便。因此，如何采用該裝置更好地對大關節進行測量有待于進一步研究。

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Design and Application of a Teaching Two-Way Joint Angle Measurement Device

LI Yan1, QIN Xia2, DONG Jun3, WANG Lei3, JING Lin3
1.Shandong Provincial Taishan Hospital, Taian Shandong 271000, China；2.Taian Maternal and Child Health Care Hospital, Taian Shandong 271000, China；3.College of Sports Medicine and Rehabilitation, Taishan Medical University, Taian Shandong 271000, China

The paper expounded the design and application process of a two-way joint angle measurement device, which mainly consisted of a full-round angle protractor, the fixation arm as well as the mobile arm and was intended for experimental teaching in the subject of rehabilitation medicine, sport medicine as well as sport injuries.High relevance had been shown in practical application of the common joint measurement device and the two-way joint angle measurement device in measurement of the flexion of elbows and knees, among which no obviously statistical differences were seen between the measurement results of the flexion of elbows；while the measurement results of the flexion of knees existed remarkably statistical differences.Therefore, utilization of the two-way joint angle measurement device in teaching, instead of the common joint measurement device, was feasible for measurement of elbow joints.

two-way joint angle measurement device；full-round angle protractors；elbow joints；knees；flexion

R197.39

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.07.040

1674-1633（2015）07-0123-02

2015-04-22

修回日期：2015-05-24

山東省高等學校科技計劃項目資助（J12LL02）。

董軍，高級實驗師。

作者郵箱：tailiaoqixieke@163.com