一種上肢康復機器人康復訓練運動功能評價方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械設計和應用技術(shù)領域，特別提供了一種上肢康復機器人康復 訓練運動功能評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，腦卒中偏癱康復評價主要通過患者的運動、言語、心理和日常生活功 能等幾方面進行評定，參見文獻：秦茵，畢勝，王福根.腦卒中上肢功能常用評價方法及臨 床應用[J].中國康復醫(yī)學雜志，2004, 19(3) :232-233]，簡述如下：
[0003] (1)運動功能評價：掌握偏癱患者的異常運動模式，按照評價內(nèi)容，利用臨床對偏 癱患者運動功能評定的主要方法進行評定；（2)目語語目功能評價：綜合失語癥檢查，構(gòu)首 障礙檢查，言語失用檢查，言語錯亂檢查，癡呆性失語檢查等方面進行言語功能評定；（3) 心理評價：了解患者偏癱發(fā)生后的心理變化過程，通過智力測量、情緒測量、人格測量和臨 床神經(jīng)心理測量進行評定；(4)日常生活活動評價：主要利用Barthel指數(shù)和F頂?shù)脑u定方 法，對患者日常生活功能進行評定。
[0004] 康復醫(yī)學理論與臨床應用結(jié)果表明，運動功能是反映康復水平的主要指標，運動 功能評價在整個康復訓練周期中有著決定性的指導作用，是腦卒中偏癱康復治療的重要依 據(jù)，也是腦卒中康復評價的重要組成部分。目前，還沒有一個康復訓練系統(tǒng)能完全替代康復 醫(yī)師對患者的康復水平進行評價，因此，可將針對腦卒中患者上肢運動障礙情況與運動功 能現(xiàn)狀及潛力所涉及和影響的各方面（生理、日?；顒拥龋┻M行評審和比較，研究上肢康復 訓練機器人運動功能評價方法，將其應用于患者的患肢功能評價上，評測患肢康復訓練的 成果及運動功能的等級。
[0005] 運動功能評價的主要內(nèi)容：運動功能障礙是腦卒中疾病最典型、最外在的病理表 現(xiàn)。腦卒中上肢偏癱患者運動功能障礙的主要表現(xiàn)為肌張力異常、肌群間協(xié)調(diào)紊亂，并出現(xiàn) 異常的反射活動，即共同運動、聯(lián)合反應和緊張性反射脊髓水平的運動形式。在康復訓練過 程中，如何改變患者的異常運動模式、降低痙攣，引導患者進行所需活動，促進肌張力并進 行有效地運動控制是運動功能康復的最終目標。臨床中運動功能評價的主要內(nèi)容有肌力評 定[參見文獻：繆鴻石.中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS)損傷功能恢復的理論[J].中國康復理論與實 踐，1997, 26(3) :78-85]、關(guān)節(jié)活動度評定[參見文獻：朱鏞連.神經(jīng)康復學[M].北京：人 民軍醫(yī)出版社，2001:1-335.]、平衡功能評定[參見文獻：古菁，黃懷，虞容豪，等.腦外 傷的康復評價和治療進展[J].重慶醫(yī)學，2009, 38 (8) :69-75.]及協(xié)調(diào)功能評定[參見文 獻：穆景頌，倪朝民.表面肌電圖在腦卒中康復評定中的應用[J].中國康復，2009, 24(1): 57-63]等四個方面。以下分別說明：
[0006] (1)肌力評定。肌力評定的目的是測定受試者在主動運動時肌肉或肌群的力量，以 評價肌肉的功能狀態(tài)。肌力評定是運動功能評價的重要內(nèi)容，主要用來判斷有無肌力低下 及肌力低下的范圍與程度，為指導康復治療、檢驗治療效果提供依據(jù)。肌力分級及評定標準 如表1所示。表1肌力分級及評定標準
[0008] 臨床肌力評定方法主要分為徒手肌力檢查法和器械肌力檢查法。徒手肌力檢查法 是康復醫(yī)師指導患者做指定的動作，通過觸摸運動時肌肉收縮的感覺，或者在患者運動的 同時，康復醫(yī)師對其施加適當阻力，觀察患者運動幅度及對抗肢體重力的情況以判定受損 肌肉功能。器械肌力檢查法適用于輕癱階段（肌力在三級以上），常用的器械有握力計、捏 力計、拉力計等。由于對二級以下肌力難于檢查，因此臨床上沒有徒手肌力檢查應用普遍。
[0009] ⑵關(guān)節(jié)活動度評定。關(guān)節(jié)活動度又稱關(guān)節(jié)活動范圍（rang of motion，ROM),是 指關(guān)節(jié)運動時所通過的最大運動弧度，即一個關(guān)節(jié)從起始端至中末端的正常運動范圍。關(guān) 節(jié)活動度評定是評價肌肉、骨骼、神經(jīng)病損患者的基本步驟，是評價關(guān)節(jié)運動功能損害的范 圍與程度的指標之一。
[0010] 臨床關(guān)節(jié)活動度評定主要依靠測量工具來進行，如量角器等，測量過程中應注意 以下幾點：①采取正確的測量姿勢體位，防止鄰近關(guān)節(jié)的替代動作；②固定好量角器，其軸 心應對準關(guān)節(jié)中心或規(guī)定的標志點，關(guān)節(jié)活動時要防止量角器固定臂移動；③通常應先測 量關(guān)節(jié)的主動活動度，后查被動活動度；④應與健側(cè)（對側(cè)）相應關(guān)節(jié)比較，亦應測量患部 上下關(guān)節(jié)的活動范圍；⑤避免在按摩、運動以及其他康復治療后立即進行檢查；⑥不同器 械、不同方法測得的關(guān)節(jié)活動度值有差異，不宜互相比較。
[0011] (3)平衡功能評定。平衡功能評定的目的是通過評定了解評定對象是否有平衡障 礙，確定平衡障礙的程度、類型，分析引起平衡障礙的原因，依據(jù)評定結(jié)果協(xié)助康復計劃的 制訂與實施，對平衡障礙治療訓練效果進行評估，以及幫助研制平衡障礙評定與訓練的新 設備。根據(jù)平衡活動的完成情況，可將平衡功能分為四個等級：1級：能正確地完成活動；II 級：能完成活動，僅需要較小的幫助來維持平衡；III級：能完成活動，但需要較大的幫助來 維持平衡；IV級：不能完成活動。
[0012] 臨床平衡功能的評定方法：①在不同體位時均能保持平衡，睜、閉眼時能維持姿勢 穩(wěn)定，在一定時間內(nèi)能對外界變化做出必要的姿勢調(diào)整反應；②能精確地完成運動，并能完 成不同速度的運動（包括加速度和減速度），運動后能回到初始位置，或保持新的體位平 衡，如在不同體位下伸手取物；③當支撐面發(fā)生移動時能保持平衡；④當身體處在不同體 位時，由于受到外力（推力或拉力）作用而發(fā)生移動，人體建立新平衡的反應時間和運動時 間。
[0013] (4)協(xié)調(diào)功能評定。協(xié)調(diào)功能評定的目的是明確有無協(xié)調(diào)功能障礙，評估肌肉或 肌群共同完成一種作業(yè)或功能活動的能力；幫助了解協(xié)調(diào)障礙的程度、類型及引起協(xié)調(diào)功 能障礙的原因；為康復計劃的制訂與實施提供依據(jù)；對訓練療效進行評估；協(xié)助研制協(xié)調(diào) 評定與訓練的新設備。協(xié)調(diào)功能分為五個等級：1級：正常完成；II級：輕度殘損，能完成活 動，但較正常速度和技巧稍有差異；III級：中度殘損，能完成活動，但動作慢、笨拙、明顯不 穩(wěn)定；IV級：重度殘損，僅能啟動動作，不能完成；V級：不能完成活動。
[0014] 在臨床協(xié)調(diào)功能評定中，需依次檢測以下內(nèi)容：①完成動作的時間是否正常；② 運動是否精確、直接、容易反向做；③加快速度是否影響運動質(zhì)量；④進行活動時有無身體 無關(guān)的運動；⑤不注視自己運動時是否影響運動的質(zhì)量；⑥受試者是否很快感到疲勞。
[0015] 臨床上肢運動功能康復評價方法：目前對康復效果評價即療效評價采用世界衛(wèi)生 組織《國際功能分類》的基本框架，其決策流程為：詢問一觀察一檢測一記錄一分析。針對 偏癱患者運動功能康復效果的評價臨床較多使用的方法有Bobath評價法[孫振球，田鳳 調(diào)，等.醫(yī)用綜合評價方法[M].中國科學技術(shù)出版社，1994. ]、Brunnstrom評價法[王 安民.康復功能評定學[M].復旦大學出版社，2009.]、上田敏評價法[馬維艷.運動意 念對腦卒中患者康復的作用[J].中國臨床康復，2002, 6(7) :10-17.]以及Fugl-Meyer評 價法[黃永禧，王寧華.中風患者運動再學習方法的原理與應用[J].中國康復醫(yī)學雜 志，1996, 11(4) :185.]等，這些方法在評價手段以及評價的敏感性（敏感性，指該評價方法 在康復評價的過程中評價內(nèi)容的完整率）上均有不同。
[0016] (I)Bobath評價法。Bobath在其專著中的理論部分討論了聯(lián)合反應、共同運動、分 離運動及姿勢反射在評價中的作用，其重點是檢查姿勢反射的改變，Bobath評價法的評價 過程為：①判斷影響正常運動產(chǎn)生的異常肌張力和異常運動模式是否存在以及在肢體的分 布情況；②確定正常運動反應是否有缺陷，包括軀干和四肢自動的姿勢反應和有意識的運 動模式；③分析患者完成功能性運動模式的能力，包括全身性運動任務和特定的自理、職業(yè) 和娛樂活動。
[0017] (2) Brunnstrom評價法。Brunnstrom評價法是Brunnstrom在觀察了大量偏癱患 者的基礎上，總結(jié)了偏癱恢復的過程，即著名的Brunnstrom分期，如表2所示。Brunnstrom 法強調(diào)腦卒中偏癱恢復的六個階段，將上肢、下肢和手分別按這六個階段進行評定。這種評 價法簡單實行，在以前康復評定中得到了廣泛的應用。但是該方法只分了等級，沒有將其量 化，評定治療效果的敏感性較差。因此，雖然在臨床康復中仍然廣泛使用著，但顯然不能滿 足現(xiàn)代偏癱康復研究的需要。
[0018] 表2 Brunnstorm運動功能恢復六級分期評價表
[0020] (3)上田敏評價法。上田敏評價法是在Brunnstrom評價法的基礎上，將Brunstrom 的六個階段劃分為十二個階段，其本質(zhì)上是相同的。上田敏評價法認為Brunnstrom評 價法正確地把握了腦卒中偏癱恢復過程，判定標準基本明確，但是其分期還不夠精細，應 將其細分而增加敏感性。上田敏在此基礎上將偏癱的恢復過程增加為十二期進行評測。 Brunnstrom I、11、111、1\^、\^、/1期分別相當于上田敏的（1、2)、（3、4、5、6)、（7、8)、（9、10、 11)、12期，因此上田敏評價法和Brustrom評價法沒有本質(zhì)上的差別。
[0021] (4) Fugl-Meyer評價法。Fugl-Meyer評價法作為腦卒中后偏癱的一種綜合軀體功 能評價法，近年來在國內(nèi)外應用已日見增多，它也是目前中國醫(yī)科大學附屬醫(yī)院康復科對 偏癱患者進行康復效果評價的主要方法。Fugl-Meyer評價法是由瑞典醫(yī)生Fugl. Meyer等 人在Brunnstrom運動評價法的基礎上發(fā)展而來的，根據(jù)每一種動作基本完成、部分完成或 小部分完成情況制定出三級評分量表，本文以上肢反射活動、屈肌共同運動以及伸肌共同 運動功能評測為例，給出Fugl-Meyer評價表的部分內(nèi)容，如表3所示。Fugl-Meyer評價法 是將Brunnstrom評價法進一步量化，是目前公認的、使用最為廣泛的評價方法，該評價法 由運動、平衡、感覺、關(guān)節(jié)活動度及疼痛等四部分組成，內(nèi)容詳細，提高了評價的可信度和敏 感度。
[0022] 表3 Fugl-Meyer評價表部分內(nèi)容
[0024] 以上幾種評價方法都將運動功能評價分成幾個等級，以表格打分的形式進行評 判。它們均不是定量計算且敏感性、精確度不高，存在檢測動作過多、檢測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計比較 費時、以及病人容易疲勞等缺點。另外，在評價過程中，為確保結(jié)果的準確性，評價常由一個 人自始至終的進行，不能實時記錄描述康復進程的各種數(shù)據(jù)，使得對康復評價指標測定不 夠客觀，因此對康復醫(yī)師的經(jīng)驗和水平要求較高，不利于對偏癱患者神經(jīng)康復規(guī)律的深入 研究。人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果良好的上肢康復機器人康復訓練運動功能評價方 法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 本發(fā)明目的是提供一種技術(shù)效果良好的上肢康復機器人康復訓練運動功能評價 方法。
[0026] 本發(fā)明提供了一種上肢康復機器人康復訓練運動功能評價方法，其特征在于：其 使用自校正AHP-模糊分析評價法，將臨床運動功能評價內(nèi)容轉(zhuǎn)化為上肢康復機器人評價 的指標體系，利用上肢康復機器人數(shù)據(jù)采集功能，將上肢康復機器人運動功能評價指標進 行量化，給出各評價指標的評定標準；同時，利用自校正AHP-模糊分析評價法