多媒體生物反饋系統應用于腦卒中病人腕手運動功能評價的研究

周 莉，張 勇，李宗衡，李 婷，陳 愷，金 賀

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多媒體生物反饋系統應用于腦卒中病人腕手運動功能評價的研究

周 莉，張 勇，李宗衡，李 婷，陳 愷，金 賀

目的 研究多媒體生物反饋系統對腦卒中病人腕手運動功能的評價。方法 在腦卒中病人康復治療前和康復治療兩周后分別對其手及腕關節運動功能進行多媒體生物反饋系統評價和量表評價，其中量表包括傳統偏癱運動功能評價量表(FMA)及日常生活能力評價量表(MBI)。將治療前后多媒體生物反饋系統各評價結果分別與各量表評價結果進行相關性分析，并對多媒體生物反饋系統治療前后各評價結果進行地板效應及天花板效應計算。結果 病人治療前后多媒體生物反饋系統各項評價結果的相關性無明顯規律性；總屈曲缺失值、總伸展缺失值、最大活動度、最大活動頻率與FMA量表比較顯示出相關性；與FMA7，8，9，MBI量表評分比較，有顯著相關性。多媒體生物反饋系統各評價結果均未表現出地板效應及天花板效應。結論 多媒體生物反饋系統可用于腦卒中病人腕手運動功能評價，準確性及敏感度均有保障，且較傳統量表更客觀，操作更便捷。

腦卒中；多媒體生物反饋系統；腕手運動功能；傳統偏癱運動功能評價量表；日常生活能力評價量表

隨著我國人口結構變化，生活壓力增大及生活方式轉變，腦卒中發病率逐年增高，且呈年輕化。腦卒中后常遺留肢體運動功能障礙，30%～66%病人遺留不同程度的上肢功能障礙[1]，手功能障礙較常見[2]。由于手部功能障礙造成重度致殘者約占10%以上[3]，且手功能障礙恢復緩慢，嚴重影響病人的日常生活自理能力及生活質量[4]，給腦卒中病人家庭及社會帶來沉重負擔。如何促進腦卒中后手功能障礙恢復一直是康復醫學工作者工作的難點與重點，而康復治療是基于客觀全面地功能評定[5]。近些年，隨著智能康復設備的發展，康復醫學的評價手段也較多，本研究考察多媒體生物反饋系統(Hand Tutor智能運動反饋訓練儀自帶的評價系統)對病人手及腕關節運動功能評價結果的可信度，分析多媒體生物反饋系統能否準確測評及反映腦卒中病人腕手的運動功能水平。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2014年10月—2016年4月北京中醫藥大學東直門醫院神經科及康復科住院或門診腦卒中病人31例，男24例，女7例；右側偏癱19例，左側偏癱12例；年齡56.84歲±10.23歲；病程59.65 d±63.12 d。

1.1.1 納入標準 符合初發腦卒中的診斷標準，由CT或MRI檢查證實；初次發病或雖既往有發作但未遺留神經功能障礙；男女均可，年齡35歲～70歲；血壓控制在160/100 mmHg以下；意識障礙，無認知能力障礙，無聽力障礙，能充分理解治療師的指令；視力滿足訓練需要，無色盲、色弱及偏盲或單側忽略等問題；患側手及腕部存在偏癱癥狀，Brunnstrom分級在Ⅲ級或以上，改良Ashworth分級在2級或以下；不伴有肩手綜合征等手部腫脹或疼痛影響手功能練習的癥狀；無手指缺如等肢體殘疾；病人或其家屬同意參加研究并簽署知情同意書。

1.1.2 排除標準 短暫性腦缺血發作(TIA)、腦腫瘤、腦外傷等不符合診斷病人；既往有腦卒中病史，但改良Rankin評分(modified Rankin scale，mRS)評分≥2分的病人；病情不穩定或病情惡化出現新的梗死或出血者；心、肺、肝、腎等重要臟器功能減退或衰竭者；年齡小于35歲，大于70歲的病人；伴有認知理解或視力、聽力障礙，不能配合完成康復治療者；患側上肢Brunnstrom分級在Ⅱ級或以下，改良Ashworth分級在3級或以上；本次發病手及腕部無偏癱癥狀；妊娠或哺乳期的婦女；正在參加其他臨床研究的病人。

1.1.3 脫落標準 受試者主動提出退出者；研究過程出現嚴重不良反應而不宜繼續參加本研究者；研究過程出現嚴重并發癥或病情惡化，需采取緊急措施者；未按規定進行康復治療或觀察資料不全而影響評估者。

1.1.4 剔除標準 受試者不符合納入標準而被誤入者；已進行隨機分組，但未實施康復治療者。

1.2 方法

1.2.1 治療方法 所有病人均采用中西醫結合治療方法進行康復，包括現代康復技術如Bobath技術，被動關節活動等，及中藥泡洗、熏蒸、針灸等。

1.2.2 觀察指標與方法 分別在病人入組時及兩周康復治療結束時對病人腕部及手部進行多媒體生物反饋系統(Hand Tutor智能運動反饋訓練儀自帶的評價系統)和量表評價。

多媒體生物反饋系統評價內容包括病人主動手腕及手指各關節屈曲與治療師為病人被動完成的屈曲活動范圍相比的總屈曲缺失值；病人主動手腕及手指各關節伸展與治療師為病人被動完成的伸展活動范圍相比的總伸展缺失值，本次測試值為關節運動弧度，單位為毫米(mm)。手腕及各手指用最大力量及最大速度進行反復屈曲及伸展的最大活動度之和，本次測試值為關節運動弧度，單位為毫米(mm)；手腕及各手指用最大力量及最大速度進行反復屈曲及伸展的最大活動頻率之和，以下簡稱最大活動頻率，單位為次/s。當病人進行測試時，關節產生運動通過Hand Tutor智能運動反饋訓練儀內置感應器及傳輸器上傳至軟件系統，會在屏幕上通過數字或圖示顯示病人的測試結果。

本研究所使用的評價量表包括傳統偏癱運動功能評價量表(Fugl-Meyer Assessment，FMA)、日常生活能力評價量表(Modified Barthel Index，MBI)及FMA量表中第7、8、9項(主要的手功能評定部分)的評分之和，以下簡稱FMA7，8，9。

2 結 果

2.1 病人治療前后各評價項目結果比較 除治療后MBI評價結果不符合正態分布，其他項目評分結果均符合正態分布。病人治療前后各評價項目除總伸展缺失值、最大活動頻率外，比較差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表1。

時間總屈曲缺失值(mm)總伸展缺失值(mm)最大活動度(mm)最大活動頻率(次/s)MBI評分(分)FMA(分)FMA7,8,9(分)治療前36.42±23.0123.35±12.3456.71±32.862.39±1.3669.52±18.0141.03±11.827.45±4.86治療后21.42±16.8822.97±11.9969.22±24.342.35±1.4291.87±10.3648.16±11.0312.81±6.11統計值t=3.98t=0.24t=-3.50t=0.14Z=-4.48t=-2.92t=-6.24P0.000.820.000.890.000.010.00

2.2 多媒體生物反饋系統各項評價與傳統量表評分相關性分析 病人治療前后多媒體生物反饋系統各項評價與MBI量表評分無明顯相關性。多媒體生物反饋系統各項評價與FMA量表評分結果比較，除與治療前最大活動頻率相關性不明顯。總屈曲缺失值和總伸展缺失值與FMA量表評分比較呈負相關性，最大活動度和最大活動頻率與FMA量表評分呈正相關性。治療前總屈曲缺失值與FMA量表評分呈負相關(r=-0.59，P<0.05)；總伸展缺失值與FMA量表評分無相關性(r=-0.16，P>0.05)；最大活動度與FMA量表評分呈正相關(r=0.44，P<0.05)；最大活動頻率與FMA量表評分無相關性(r=0.11，P>0.05)。治療后總屈曲缺失值與FMA量表評分呈負相關(r=-0.62，P<0.05)；總伸展缺失值與FMA量表評分呈負相關(r=-0.61，P<0.05)；最大活動度與FMA量表評分呈正相關(r=0.53，P<0.05)；最大活動頻率與FMA量表評分呈正相關(r=0.46，P<0.05)。

多媒體生物反饋各項目與FMA7，8，9評分相關性顯著，治療前總屈曲缺失值與FMA7，8，9評分呈負相關(r=-0.56，P<0.05)；總伸展缺失值與FMA7，8，9評分呈負相關(r=-0.67，P<0.05)；最大活動度與FMA7，8，9評分呈正相關(r=0.68，P<0.05)；最大活動頻率與FMA7，8，9評分呈正相關(r=0.40，P<0.05)。治療后總屈曲缺失值與FMA7，8，9評分呈負相關(r=-0.63，P<0.05)；總伸展缺失值與FMA7，8，9評分呈負相關(r=-0.71，P<0.05)；最大活動度與FMA7，8，9評分呈正相關(r=0.51，P<0.05)；最大活動頻率與FMA7，8，9評分呈正相關(r=0.51，P<0.05)。詳見表2。

表2 多媒體生物反饋系統評價與傳統量表評分的相關性分析

2.3 病人多媒體生物反饋系統評價結果的地板效應及天花板效應比較 多媒體生物反饋系統各評價結果計算中均未明顯的地板效應及天花板效應。詳見表3。

表3 病人多媒體生物反饋系統評價結果的地板效應及天花板效應比較 例(%)

3 討 論

多媒體生物反饋系統評價結果總屈曲缺失值與總伸展缺失值代表病人主動運動與被動運動相比的缺失程度，缺失程度越大表明病人功能越差，因此與本研究所使用量表評分結果呈負相關。最大活動度和最大活動頻率代表病人運動功能的水平，因此與量表評分呈正相關。病人治療前后MBI量表評分與多媒體生物反饋各項評價結果比較相關性無明顯規律性，而且相關性不顯著。FMA評分與多媒體生物反饋各項評價結果比較，與治療前最大活動頻率相關性不規律，其余項目均顯示相關性的規律性，且多數項目相關性顯著；病人治療前后FMA7，8，9評分與多媒體生物反饋各項目比較不僅相關性的正負合乎規律而且線性關系很顯著。

導致MBI評分與多媒體生物反饋系統評價結果比較無規律性的原因可能是MBI量表評價內容涉及下肢及整個上肢功能，不屬于對腕手功能的精確評價量表，造成量表評價內容與多媒生物反饋系統評價內容不對等，進而導致相關性無規律性而且不顯著。

在量表測評中，天花板或地板效應是指所有受試者量表評分出現的最高分或最低分例數占總例數的比例，越低說明量表越敏感，一般不應超過20%[6]。在本研究中病人治療前后多媒體生物反饋系統評價結果并未出現天花板效應及地板效應，推斷多媒體生物反饋評價系統敏感度高，可準確反映病人腕手功能水平。

本研究所采用量表包括FMA量表和MBI量表，FMA量表在有關腦卒中病人運動功能評定使用廣泛[7]；MBI是評定和手功能相關的日常生活能力量表。從本研究結果可推斷多媒體生物反饋評價系統不僅具有客觀性，還具有可靠性，可應用于臨床評定。

既往研究中，國內學者們證實其他智能輔助設備評價法在手功能評價中的可信度，如食指指頻[8]、最大握力、最大捏力[9]及夾指壓力[10]等評定方法，這些研究結果通過與傳統量表比較得到的。多媒體生物反饋系統與這些評價方法比較評價更全面。國內外學者研究最大握力與FMA量表評分[11]、與運動能力的相關性，多媒體生物反饋系統則直接反映最大力量的運動能力，包括最大力量運動時得到的關節最大活動度和最大活動頻率。FMA7，8，9評價結果的單獨提出及分析是本研究的創新點，既往研究大多只將整個FMA量表評價結果進行分析，本研究這一指標的設立，可精確反映腕手功能[9-10]。

有關手功能智能評定及康復設備的開發，國外有學者發明一種手套，不僅可測試出神經損傷病人的手指每個關節活動范圍，還可測試皮膚溫度，并輸出結果[12]，研究者證實這款手套測試結果的信度和效度。作為評價系統，多媒體生物反饋系統評價結果包括每個手指和手腕主動屈曲和伸展活動范圍與被動活動的差別，每個手指及手腕用最大力量每秒的最大活動度及最大活動頻率。評價結果由圖示和數字組成，較傳統量表評價可客觀、直觀及全面反映病人運動功能。評價過程簡單，耗時短，康復醫師和治療師節約時間成本，評價結果可直接保存至電腦，方便查閱與整理，利于即刻及過后分析、比較。腦卒中病人乃至所有手功能障礙的病人的評價方法及方面更完善和全面。最大力量活動范圍和最大力量活動頻率兼顧運動質量與速度，腦卒中病人逐漸學會控制運動中肌張力。

腦卒中病人康復目標的設立及康復治療計劃的制定，均基于康復評定結果，全面且客觀評定不僅能有效反映病人的治療效果，且對下一步康復計劃的制定有幫助。目前我國應用較廣泛的是主觀的評價量表，評價者經常出現主觀判斷的偏差。多媒體生物反饋系統的操作方法是在病人佩戴帶有感應裝置的腕手或其他身體部位的感應器后，進行主動及被動活動，測試結果由電腦自動生成，避免評估者主觀因素的影響，病人手部及腕部功能客觀的反映。其他學者研究證明智能設備評估與治療方式的優勢[13-15]。

本研究結果推斷多媒體生物反饋系統能準確反映腦卒中病人腕手運動功能水平且敏感度高，可作為腦卒中病人腕手運動功能狀況現有評價方法中的補充內容。目前智能評價系統種類很多，缺乏統一的制造標準、市場準入標準及應用指南。今后研究中，將進一步擴大樣本量，并進行其他量表和智能評價系統指標比較，以期為腦卒中病人智能評價系統的開發及標準制訂提供數據支持與參考。

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(本文編輯薛妮)

北京中醫藥大學中青年教師資助項目(No.2015-JYB-JSMS078)；國家中醫臨床研究基地業務建設第二批科研專項課題(No.JDZX2015312)

北京中醫藥大學東直門醫院(北京 100700)

李宗衡，E-mail：lee_zongheng@163.com

信息：周莉，張勇，李宗衡，等.多媒體生物反饋系統應用于腦卒中病人腕手運動功能評價的研究[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2017，15(14)：1703-1706.

R743 R255.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2017.14.007

1672-1349(2017)14-1703-04

2016-09-14)