多媒体生物反馈系统应用于脑卒中病人腕手运动功能评价的研究

周 莉，张 勇，李宗衡，李 婷，陈 恺，金 贺



多媒体生物反馈系统应用于脑卒中病人腕手运动功能评价的研究

周 莉，张 勇，李宗衡，李 婷，陈 恺，金 贺

目的 研究多媒体生物反馈系统对脑卒中病人腕手运动功能的评价。方法 在脑卒中病人康复治疗前和康复治疗两周后分别对其手及腕关节运动功能进行多媒体生物反馈系统评价和量表评价，其中量表包括传统偏瘫运动功能评价量表(FMA)及日常生活能力评价量表(MBI)。将治疗前后多媒体生物反馈系统各评价结果分别与各量表评价结果进行相关性分析，并对多媒体生物反馈系统治疗前后各评价结果进行地板效应及天花板效应计算。结果 病人治疗前后多媒体生物反馈系统各项评价结果的相关性无明显规律性；总屈曲缺失值、总伸展缺失值、最大活动度、最大活动频率与FMA量表比较显示出相关性；与FMA7，8，9，MBI量表评分比较，有显著相关性。多媒体生物反馈系统各评价结果均未表现出地板效应及天花板效应。结论 多媒体生物反馈系统可用于脑卒中病人腕手运动功能评价，准确性及敏感度均有保障，且较传统量表更客观，操作更便捷。

脑卒中；多媒体生物反馈系统；腕手运动功能；传统偏瘫运动功能评价量表；日常生活能力评价量表

随着我国人口结构变化，生活压力增大及生活方式转变，脑卒中发病率逐年增高，且呈年轻化。脑卒中后常遗留肢体运动功能障碍，30%～66%病人遗留不同程度的上肢功能障碍[1]，手功能障碍较常见[2]。由于手部功能障碍造成重度致残者约占10%以上[3]，且手功能障碍恢复缓慢，严重影响病人的日常生活自理能力及生活质量[4]，给脑卒中病人家庭及社会带来沉重负担。如何促进脑卒中后手功能障碍恢复一直是康复医学工作者工作的难点与重点，而康复治疗是基于客观全面地功能评定[5]。近些年，随着智能康复设备的发展，康复医学的评价手段也较多，本研究考察多媒体生物反馈系统(Hand Tutor智能运动反馈训练仪自带的评价系统)对病人手及腕关节运动功能评价结果的可信度，分析多媒体生物反馈系统能否准确测评及反映脑卒中病人腕手的运动功能水平。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2014年10月—2016年4月北京中医药大学东直门医院神经科及康复科住院或门诊脑卒中病人31例，男24例，女7例；右侧偏瘫19例，左侧偏瘫12例；年龄56.84岁±10.23岁；病程59.65 d±63.12 d。

1.1.1 纳入标准 符合初发脑卒中的诊断标准，由CT或MRI检查证实；初次发病或虽既往有发作但未遗留神经功能障碍；男女均可，年龄35岁～70岁；血压控制在160/100 mmHg以下；意识障碍，无认知能力障碍，无听力障碍，能充分理解治疗师的指令；视力满足训练需要，无色盲、色弱及偏盲或单侧忽略等问题；患侧手及腕部存在偏瘫症状，Brunnstrom分级在Ⅲ级或以上，改良Ashworth分级在2级或以下；不伴有肩手综合征等手部肿胀或疼痛影响手功能练习的症状；无手指缺如等肢体残疾；病人或其家属同意参加研究并签署知情同意书。

1.1.2 排除标准 短暂性脑缺血发作(TIA)、脑肿瘤、脑外伤等不符合诊断病人；既往有脑卒中病史，但改良Rankin评分(modified Rankin scale，mRS)评分≥2分的病人；病情不稳定或病情恶化出现新的梗死或出血者；心、肺、肝、肾等重要脏器功能减退或衰竭者；年龄小于35岁，大于70岁的病人；伴有认知理解或视力、听力障碍，不能配合完成康复治疗者；患侧上肢Brunnstrom分级在Ⅱ级或以下，改良Ashworth分级在3级或以上；本次发病手及腕部无偏瘫症状；妊娠或哺乳期的妇女；正在参加其他临床研究的病人。

1.1.3 脱落标准 受试者主动提出退出者；研究过程出现严重不良反应而不宜继续参加本研究者；研究过程出现严重并发症或病情恶化，需采取紧急措施者；未按规定进行康复治疗或观察资料不全而影响评估者。

1.1.4 剔除标准 受试者不符合纳入标准而被误入者；已进行随机分组，但未实施康复治疗者。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 所有病人均采用中西医结合治疗方法进行康复，包括现代康复技术如Bobath技术，被动关节活动等，及中药泡洗、熏蒸、针灸等。

1.2.2 观察指标与方法 分别在病人入组时及两周康复治疗结束时对病人腕部及手部进行多媒体生物反馈系统(Hand Tutor智能运动反馈训练仪自带的评价系统)和量表评价。

多媒体生物反馈系统评价内容包括病人主动手腕及手指各关节屈曲与治疗师为病人被动完成的屈曲活动范围相比的总屈曲缺失值；病人主动手腕及手指各关节伸展与治疗师为病人被动完成的伸展活动范围相比的总伸展缺失值，本次测试值为关节运动弧度，单位为毫米(mm)。手腕及各手指用最大力量及最大速度进行反复屈曲及伸展的最大活动度之和，本次测试值为关节运动弧度，单位为毫米(mm)；手腕及各手指用最大力量及最大速度进行反复屈曲及伸展的最大活动频率之和，以下简称最大活动频率，单位为次/s。当病人进行测试时，关节产生运动通过Hand Tutor智能运动反馈训练仪内置感应器及传输器上传至软件系统，会在屏幕上通过数字或图示显示病人的测试结果。

本研究所使用的评价量表包括传统偏瘫运动功能评价量表(Fugl-Meyer Assessment，FMA)、日常生活能力评价量表(Modified Barthel Index，MBI)及FMA量表中第7、8、9项(主要的手功能评定部分)的评分之和，以下简称FMA7，8，9。

2 结 果

2.1 病人治疗前后各评价项目结果比较 除治疗后MBI评价结果不符合正态分布，其他项目评分结果均符合正态分布。病人治疗前后各评价项目除总伸展缺失值、最大活动频率外，比较差异有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

时间总屈曲缺失值(mm)总伸展缺失值(mm)最大活动度(mm)最大活动频率(次/s)MBI评分(分)FMA(分)FMA7,8,9(分)治疗前36.42±23.0123.35±12.3456.71±32.862.39±1.3669.52±18.0141.03±11.827.45±4.86治疗后21.42±16.8822.97±11.9969.22±24.342.35±1.4291.87±10.3648.16±11.0312.81±6.11统计值t=3.98t=0.24t=-3.50t=0.14Z=-4.48t=-2.92t=-6.24P0.000.820.000.890.000.010.00

2.2 多媒体生物反馈系统各项评价与传统量表评分相关性分析 病人治疗前后多媒体生物反馈系统各项评价与MBI量表评分无明显相关性。多媒体生物反馈系统各项评价与FMA量表评分结果比较，除与治疗前最大活动频率相关性不明显。总屈曲缺失值和总伸展缺失值与FMA量表评分比较呈负相关性，最大活动度和最大活动频率与FMA量表评分呈正相关性。治疗前总屈曲缺失值与FMA量表评分呈负相关(r=-0.59，P<0.05)；总伸展缺失值与FMA量表评分无相关性(r=-0.16，P>0.05)；最大活动度与FMA量表评分呈正相关(r=0.44，P<0.05)；最大活动频率与FMA量表评分无相关性(r=0.11，P>0.05)。治疗后总屈曲缺失值与FMA量表评分呈负相关(r=-0.62，P<0.05)；总伸展缺失值与FMA量表评分呈负相关(r=-0.61，P<0.05)；最大活动度与FMA量表评分呈正相关(r=0.53，P<0.05)；最大活动频率与FMA量表评分呈正相关(r=0.46，P<0.05)。

多媒体生物反馈各项目与FMA7，8，9评分相关性显著，治疗前总屈曲缺失值与FMA7，8，9评分呈负相关(r=-0.56，P<0.05)；总伸展缺失值与FMA7，8，9评分呈负相关(r=-0.67，P<0.05)；最大活动度与FMA7，8，9评分呈正相关(r=0.68，P<0.05)；最大活动频率与FMA7，8，9评分呈正相关(r=0.40，P<0.05)。治疗后总屈曲缺失值与FMA7，8，9评分呈负相关(r=-0.63，P<0.05)；总伸展缺失值与FMA7，8，9评分呈负相关(r=-0.71，P<0.05)；最大活动度与FMA7，8，9评分呈正相关(r=0.51，P<0.05)；最大活动频率与FMA7，8，9评分呈正相关(r=0.51，P<0.05)。详见表2。

表2 多媒体生物反馈系统评价与传统量表评分的相关性分析

2.3 病人多媒体生物反馈系统评价结果的地板效应及天花板效应比较 多媒体生物反馈系统各评价结果计算中均未明显的地板效应及天花板效应。详见表3。

表3 病人多媒体生物反馈系统评价结果的地板效应及天花板效应比较 例(%)

3 讨 论

多媒体生物反馈系统评价结果总屈曲缺失值与总伸展缺失值代表病人主动运动与被动运动相比的缺失程度，缺失程度越大表明病人功能越差，因此与本研究所使用量表评分结果呈负相关。最大活动度和最大活动频率代表病人运动功能的水平，因此与量表评分呈正相关。病人治疗前后MBI量表评分与多媒体生物反馈各项评价结果比较相关性无明显规律性，而且相关性不显著。FMA评分与多媒体生物反馈各项评价结果比较，与治疗前最大活动频率相关性不规律，其余项目均显示相关性的规律性，且多数项目相关性显著；病人治疗前后FMA7，8，9评分与多媒体生物反馈各项目比较不仅相关性的正负合乎规律而且线性关系很显著。

导致MBI评分与多媒体生物反馈系统评价结果比较无规律性的原因可能是MBI量表评价内容涉及下肢及整个上肢功能，不属于对腕手功能的精确评价量表，造成量表评价内容与多媒生物反馈系统评价内容不对等，进而导致相关性无规律性而且不显著。

在量表测评中，天花板或地板效应是指所有受试者量表评分出现的最高分或最低分例数占总例数的比例，越低说明量表越敏感，一般不应超过20%[6]。在本研究中病人治疗前后多媒体生物反馈系统评价结果并未出现天花板效应及地板效应，推断多媒体生物反馈评价系统敏感度高，可准确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量表在有关脑卒中病人运动功能评定使用广泛[7]；MBI是评定和手功能相关的日常生活能力量表。从本研究结果可推断多媒体生物反馈评价系统不仅具有客观性，还具有可靠性，可应用于临床评定。

既往研究中，国内学者们证实其他智能辅助设备评价法在手功能评价中的可信度，如食指指频[8]、最大握力、最大捏力[9]及夹指压力[10]等评定方法，这些研究结果通过与传统量表比较得到的。多媒体生物反馈系统与这些评价方法比较评价更全面。国内外学者研究最大握力与FMA量表评分[11]、与运动能力的相关性，多媒体生物反馈系统则直接反映最大力量的运动能力，包括最大力量运动时得到的关节最大活动度和最大活动频率。FMA7，8，9评价结果的单独提出及分析是本研究的创新点，既往研究大多只将整个FMA量表评价结果进行分析，本研究这一指标的设立，可精确反映腕手功能[9-10]。

有关手功能智能评定及康复设备的开发，国外有学者发明一种手套，不仅可测试出神经损伤病人的手指每个关节活动范围，还可测试皮肤温度，并输出结果[12]，研究者证实这款手套测试结果的信度和效度。作为评价系统，多媒体生物反馈系统评价结果包括每个手指和手腕主动屈曲和伸展活动范围与被动活动的差别，每个手指及手腕用最大力量每秒的最大活动度及最大活动频率。评价结果由图示和数字组成，较传统量表评价可客观、直观及全面反映病人运动功能。评价过程简单，耗时短，康复医师和治疗师节约时间成本，评价结果可直接保存至电脑，方便查阅与整理，利于即刻及过后分析、比较。脑卒中病人乃至所有手功能障碍的病人的评价方法及方面更完善和全面。最大力量活动范围和最大力量活动频率兼顾运动质量与速度，脑卒中病人逐渐学会控制运动中肌张力。

脑卒中病人康复目标的设立及康复治疗计划的制定，均基于康复评定结果，全面且客观评定不仅能有效反映病人的治疗效果，且对下一步康复计划的制定有帮助。目前我国应用较广泛的是主观的评价量表，评价者经常出现主观判断的偏差。多媒体生物反馈系统的操作方法是在病人佩戴带有感应装置的腕手或其他身体部位的感应器后，进行主动及被动活动，测试结果由电脑自动生成，避免评估者主观因素的影响，病人手部及腕部功能客观的反映。其他学者研究证明智能设备评估与治疗方式的优势[13-15]。

本研究结果推断多媒体生物反馈系统能准确反映脑卒中病人腕手运动功能水平且敏感度高，可作为脑卒中病人腕手运动功能状况现有评价方法中的补充内容。目前智能评价系统种类很多，缺乏统一的制造标准、市场准入标准及应用指南。今后研究中，将进一步扩大样本量，并进行其他量表和智能评价系统指标比较，以期为脑卒中病人智能评价系统的开发及标准制订提供数据支持与参考。

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(本文编辑薛妮)

北京中医药大学中青年教师资助项目(No.2015-JYB-JSMS078)；国家中医临床研究基地业务建设第二批科研专项课题(No.JDZX2015312)

北京中医药大学东直门医院(北京 100700)

李宗衡，E-mail：lee_zongheng@163.com

信息：周莉，张勇，李宗衡，等.多媒体生物反馈系统应用于脑卒中病人腕手运动功能评价的研究[J].中西医结合心脑血管病杂志，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)