等速測試指標(biāo)與改良Ashworth量表用于踝痙攣評(píng)定的相關(guān)性研究①

鄧思宇，盧茜，郄淑燕，劉暢，畢勝

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等速測試指標(biāo)與改良Ashworth量表用于踝痙攣評(píng)定的相關(guān)性研究①

鄧思宇1，盧茜2，郄淑燕3，劉暢3，畢勝2

[摘要]目的研究等速被動(dòng)測試指標(biāo)與改良Ashworth量表(MAS)評(píng)定的相關(guān)性。方法2014年8月～2015年3月，本院接收康復(fù)治療慢性腦卒中患者18例作為痙攣組，16名健康對(duì)照者作為對(duì)照組。MAS評(píng)定痙攣組踝關(guān)節(jié)肌張力，BIODEX等速運(yùn)動(dòng)測試系統(tǒng)評(píng)定兩組踝關(guān)節(jié)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，角速度分別為10°/s、60°/s、120°/s、180°/s、240°/s。測試峰力矩(PT)、峰力矩體重比(PT/ BW)、平均力矩(AT)、峰力矩-角速度線性斜率(SLOPE)。運(yùn)用Spearman法對(duì)上述兩組結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果痙攣組不同角速度PT、PT/BW、AT均大于對(duì)照組(P<0.05)，等速指標(biāo)隨角速度增大而增大，120°/s后上升緩慢。痙攣組4個(gè)等速指標(biāo)與MAS相關(guān)系數(shù)為0.3043～0.7632(P<0.01)，SLOPE的數(shù)值最大。結(jié)論等速指標(biāo)與MAS具有相關(guān)性，符合痙攣中速度依賴的定義。120°/s敏感性最高，SLOPE與MAS相關(guān)性最顯著。

[關(guān)鍵詞]腦卒中；等速測試指標(biāo)；痙攣；改良Ashworth量表；相關(guān)性

[本文著錄格式]鄧思宇，盧茜，郄淑燕，等.等速測試指標(biāo)與改良Ashworth量表用于踝痙攣評(píng)定的相關(guān)性研究[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐, 2016, 22(2): 178-183.

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作者單位：1.解放軍醫(yī)學(xué)院，北京市100853；2.中國人民解放軍總醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，北京市100853；3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京康復(fù)醫(yī)院康復(fù)診療中心，北京市100144。作者簡介：鄧思宇(1987-)，女，漢族，北京市人，碩士研究生，主要研究方向：康復(fù)治療學(xué)。通訊作者：畢勝，主任醫(yī)師，教授。E-mail: bisheng301@gmail.com。

痙攣是以肌肉的不自主收縮反應(yīng)和速度依賴性的牽張反射亢進(jìn)為特征的運(yùn)動(dòng)障礙，是上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元綜合征的組成部分，是神經(jīng)系統(tǒng)損傷后患者最重要的損害[1]。其表現(xiàn)主要包括肌張力升高、肌肉僵硬、抽搐性痙攣等癥狀。痙攣限制大多數(shù)患者肢體活動(dòng)，影響患者的運(yùn)動(dòng)功能，延遲康復(fù)訓(xùn)練的進(jìn)程；如不積極治療可導(dǎo)致患肢永久性的高肌張力，關(guān)節(jié)攣縮、僵硬和運(yùn)動(dòng)模式異常，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[2]。目前，臨床上比較廣泛認(rèn)可的評(píng)價(jià)指標(biāo)是改良Ashworth量表(modified Ashworth Scale, MAS)[3]，其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是通過手工測試，主觀感覺來評(píng)定痙攣級(jí)別，該方法簡便易行，但分級(jí)比較粗糙，可靠性不是很高[4]。

由于等速肌力測試可以用恒定的角速度對(duì)肢體進(jìn)行被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在一定程度上可模擬人工測試的條件，故可用于痙攣評(píng)價(jià)的研究[5]。Annaswamy等對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷患者進(jìn)行小腿三頭肌痙攣的等速測試阻力矩與MAS的相關(guān)性研究，證明二者具有相關(guān)性[6]。宋凡等對(duì)腦損傷痙攣患者在不同角速度(30°/s、120°/s、180°/s)下測試膝關(guān)節(jié)被動(dòng)屈伸峰力矩(peak torque, PT)及峰力矩體重比(peak torque/body weight, PT/BW)，與MAS做相關(guān)性研究，得出MAS與這兩個(gè)等速指標(biāo)高度相關(guān)，在反映肌痙攣方面具有一致性[7]。Starsky等對(duì)腦卒中痙攣患者上肢肘關(guān)節(jié)進(jìn)行等速測試阻力矩，證明與MAS具有良好的相關(guān)性[8]。Pierce等運(yùn)用等速裝置對(duì)18例脊髓損傷兒童進(jìn)行不同角速度(15°/s、90°/s、180°/s)下膝關(guān)節(jié)屈伸肌群的痙攣測量，在證明峰力矩、MAS、痙攣頻率量表(Spasm Frequency Scale, SFS)呈相關(guān)性的基礎(chǔ)上，指出角速度為90°/s時(shí)最為顯著[9]。

以上研究均對(duì)不同患者的不同肌肉進(jìn)行測量，證明其相關(guān)性，但還沒有實(shí)驗(yàn)找到與MAS評(píng)定最相關(guān)的恒定角速度。鑒于以上問題，我們利用使用較為普遍的等速肌力測試訓(xùn)練儀，在控制不同角速度的基礎(chǔ)上，以被動(dòng)牽張方式完成類似MAS評(píng)估的痙攣量化評(píng)定，建立相應(yīng)的量化評(píng)定指標(biāo)[10]，并把這些測試指標(biāo)與MAS評(píng)定進(jìn)行具體相關(guān)性分析，進(jìn)行速度依賴性研究，找到與MAS評(píng)估最相關(guān)的恒定角速度和等速測試最敏感的指標(biāo)。

1　資料與方法

1.1一般資料

2014年8月～2015年3月，在解放軍總醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心及北京康復(fù)醫(yī)院接受康復(fù)治療的慢性腦卒中患者18例(痙攣組)，其中男性16例，女性2例；年齡48～75歲，平均(56.22±6.58)歲；病程3～28個(gè)月；肢體受累右側(cè)8例，左側(cè)10例。所有患者均符合全國第四屆腦血管病會(huì)議修訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)[11]，并經(jīng)頭顱CT或MRI確診。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①意識(shí)清楚，病情穩(wěn)定，生命體征穩(wěn)定；②具有一定的認(rèn)知能力，能夠服從指令；③受累側(cè)明確有下肢痙攣且MAS分級(jí)≥Ⅰ；④簽署知情同意書，同意配合測試。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有其他周圍神經(jīng)或中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾患；②伴下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)性炎癥或病理改變或足畸形；③伴有嚴(yán)重的視空間障礙；④伴有急性病。

同期選取與北京康復(fù)醫(yī)院痙攣組年齡相匹配的正常人16名(對(duì)照組)，其中男性14名，女性2名；年齡46～65歲，平均(55.56±5.46)歲。均簽署知情同意書，同意配合測試。

1.2儀器

采用美國Biodex System-4型等速運(yùn)動(dòng)測試訓(xùn)練系統(tǒng)，包括等速動(dòng)力裝置、速度選擇器(速度范圍0～ 300°/s)、計(jì)算機(jī)、雙頻道記錄儀、坐椅、臥位檢查臺(tái)和附件7個(gè)部分。

1.3測試方法

受試者半臥位，用尼龍帶將軀干和大腿固定，痙攣組進(jìn)行患側(cè)踝關(guān)節(jié)MAS評(píng)分，記錄評(píng)定結(jié)果。然后將踝關(guān)節(jié)固定在腳踏板上，調(diào)整裝置的連動(dòng)臂，使軸心與踝關(guān)節(jié)外踝中心相對(duì)，髖屈曲，膝關(guān)節(jié)屈曲120°。正式測試前，讓受試者熟悉整個(gè)測試過程。測試時(shí)，盡可能讓受試者處于放松狀態(tài)。

測試關(guān)節(jié)為踝關(guān)節(jié)，活動(dòng)范圍為受試者踝關(guān)節(jié)被動(dòng)背屈-跖屈最大活動(dòng)范圍。采用等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式。設(shè)定10°/s、60°/s、120°/s、180°/s、240°/s 5種角速度，每種角速度下重復(fù)5次，組間休息120 s，為避免未料及的痙攣所致過高阻力造成損傷，預(yù)定最高允許力矩為50 N?m，超過該值，裝置自動(dòng)關(guān)機(jī)予以保護(hù)。

記錄獲得踝關(guān)節(jié)跖-背屈重復(fù)運(yùn)動(dòng)5次曲線示意圖。

1.4測試指標(biāo)

1.4.1 MAS分級(jí)

采用MAS對(duì)痙攣組進(jìn)行小腿三頭肌痙攣評(píng)估，MAS分級(jí)反映徒手檢查的肌張力。

1.4.2等速測試指標(biāo)

PT：每種角速度下獲得的最大力矩值。

PT/BW：單位體重的峰力矩。

平均力矩(average torque,AT)：每種角速度下力矩的平均值。

峰力矩-角速度線性斜率(SLOPE)：峰力矩與角速度的變化比值。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。兩組間PT、PT/BW、AT的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。采用Spearman相關(guān)分析法計(jì)算PT、PT/BW、AT、SLOPE 與MAS間的相關(guān)性。顯著性水平α=0.05。

2　結(jié)果

2.1 MAS

痙攣組中，MAS分級(jí)主要集中在Ⅰ～Ⅱ級(jí)，Ⅲ～Ⅳ級(jí)的例數(shù)相對(duì)較少。見表1。

表1　MAS評(píng)估

2.2等速測試指標(biāo)

圖1為運(yùn)動(dòng)時(shí)間與力矩的關(guān)系，每運(yùn)動(dòng)1次，PT會(huì)比上一次減小。圖2為某患者小腿三頭肌在角速度120°/s時(shí)位置與力矩的關(guān)系，MAS評(píng)分為2級(jí)。踝關(guān)節(jié)由跖屈(+)至背屈(-)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其力矩開始時(shí)上升較緩慢，隨后逐漸增大較快，到背屈末端時(shí)，力矩達(dá)到高峰。

圖1　踝關(guān)節(jié)跖-背屈重復(fù)運(yùn)動(dòng)5次示意圖

圖2　某患者小腿三頭肌在角速度120°/s時(shí)位置與力矩的關(guān)系

痙攣組和對(duì)照組的踝關(guān)節(jié)背屈PT值均隨等速系統(tǒng)牽伸角速度的增大而增加，直線回歸斜率分別為0.0292、0.0049。見圖3、圖4。

圖3　痙攣組踝關(guān)節(jié)跖-背屈角速度與峰力矩相關(guān)分析

圖4　對(duì)照組踝關(guān)節(jié)跖-背屈角速度與峰力矩相關(guān)分析

痙攣組PT、PT/BW、AT均大于對(duì)照組。見表2～ 表4。

痙攣組踝關(guān)節(jié)背屈PT、PT/BW、AT、SLOPE與MAS具有相關(guān)性(P<0.01)。PT、PT/BW、AT在角速度10～120°/s之間有明顯上升趨勢；在120°/s之后，隨角速度的增大，3個(gè)指標(biāo)均上升緩慢；120°/s時(shí)的等速測量可能為角速度最低閾值，等速指標(biāo)數(shù)值隨角速度的增大而增加均符合痙攣的定義。120°/s時(shí)的等速測量指標(biāo)與MAS的相關(guān)系數(shù)最大。SLOPE與MAS相關(guān)系數(shù)最大。見表5～表8。

表2　兩組不同角速度間踝關(guān)節(jié)峰力矩比較(N?m)

表3　兩組不同角速度間踝關(guān)節(jié)PT/BW比較(N?m/kg)

表4　兩組不同角速度間AT比較(N?m)

表5　痙攣組踝關(guān)節(jié)PT與MAS相關(guān)系數(shù)

表6　痙攣組踝關(guān)節(jié)PT/BW與MAS相關(guān)系數(shù)

表7　痙攣組踝關(guān)節(jié)AT與MAS相關(guān)系數(shù)

表8　SLOPE與MAS相關(guān)系數(shù)

3　討論

目前，痙攣的定量評(píng)估尚缺乏統(tǒng)一的方法，影響對(duì)病情的準(zhǔn)確判斷，定義尚不統(tǒng)一。自1980年Lance[1]提出痙攣的概念后，2005年Burridge等重新定義了痙攣的概念，即上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病變導(dǎo)致感覺運(yùn)動(dòng)控制失調(diào)，肌肉表現(xiàn)出間歇性或持續(xù)性的不自主激活[12]。痙攣的機(jī)理也主要分為兩方面：①速度依賴性牽張反射(H反射)增強(qiáng)為特征的肌張力亢進(jìn)，最終導(dǎo)致牽張反射過敏和反應(yīng)過強(qiáng)；②中樞神經(jīng)損傷的同時(shí)，更多地認(rèn)為是痙攣肌肉機(jī)械特性的改變，它與肌纖維的數(shù)量、類型、溫度和組織構(gòu)成(肌肉、膠原蛋白、彈性蛋白、蛋白多糖、積水)有關(guān)[13]?，F(xiàn)階段，這兩方面的研究都具有重要意義，神經(jīng)生理學(xué)和生物力學(xué)這兩種測量方法均不適合單獨(dú)描述痙攣[14]。

臨床上常用的等速測試痙攣方法主要包括等速擺動(dòng)試驗(yàn)方法和等速被動(dòng)測試方法。已有研究表明，應(yīng)用這兩種生物力學(xué)方法測量肌痙攣，均具有較好的信度和效度[8,15-16]，且與MAS具有良好的相關(guān)性[7]。有實(shí)驗(yàn)證明，痙攣組總力矩幅度和力矩-速度曲線的斜率高于正常組[10]。Perell等評(píng)估肌張力正常人與脊髓損傷患者，得出應(yīng)用等速裝置可有效觀察分離正常人和患者[17]。Lee等在不同角速度下(40°/s、80°/s、120°/s、160°/s)對(duì)偏癱、帕金森病患者及正常人的肘關(guān)節(jié)被動(dòng)屈曲力矩進(jìn)行比較，做出直線回歸斜率，發(fā)現(xiàn)偏癱/正常之間、帕金森病/正常之間均具有顯著性差異，但偏癱/帕金森病之間無顯著性差異(P>0.05)，說明偏癱和帕金森患者的速度依賴性肌張力增加大致相等[18]。

本研究對(duì)痙攣組和對(duì)照組進(jìn)行等速測試指標(biāo)的對(duì)比，符合之前的研究。為了消除測試體位可能的影響，MAS同樣采用等速被動(dòng)測試體位進(jìn)行評(píng)估。應(yīng)用等速被動(dòng)測試時(shí)，測試者在恒定速度條件下產(chǎn)生被動(dòng)牽張，在此基礎(chǔ)上對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中的力矩、角度以及相應(yīng)位置等給出定量的描述，同時(shí)得出PT、PT/BW、AT指標(biāo)，這些指標(biāo)隨角速度的增大而增加，也較好地體現(xiàn)了痙攣速度依賴的特征。

本研究主要針對(duì)腦卒中患者受累側(cè)小腿三頭肌引起的踝痙攣進(jìn)行評(píng)估，設(shè)定10°/s、60°/s、120°/s、180°/s、240°/s 5種速度進(jìn)行測試。PT為等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)最大的阻力力矩輸出，即力矩曲線上最高一點(diǎn)的力矩值，具有較高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。已有研究證明，PT是一個(gè)公平量化與MAS相關(guān)的評(píng)估痙攣指標(biāo)，被視為等速測試中的黃金參照值[6]，其值隨角速度的增大而增大。PT/BW指單位體重的峰力矩，代表相對(duì)的峰力矩值，可進(jìn)行不同體重個(gè)體之間的被動(dòng)阻力力矩的比較。AT為踝關(guān)節(jié)每個(gè)角速度下5次被動(dòng)運(yùn)動(dòng)的力矩平均值，由于重復(fù)牽伸易出現(xiàn)應(yīng)力松弛導(dǎo)致痙攣緩解先前已被證明[19]，因此踝關(guān)節(jié)的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)在每個(gè)角速度下只進(jìn)行5次。一般來說，第1次阻力力距較大，可能與肌肉的觸變性相關(guān)，其機(jī)械運(yùn)動(dòng)后黏滯性變小[20]。有研究認(rèn)為，雖有第1次較高力矩存在，但采用5次平均阻力力矩值和剔除第1次后其余4次阻力力矩平均值所獲重測信度并無明顯差異[21]。

根據(jù)Spearman相關(guān)性分析結(jié)果(表5～表7)，5種不同角速度下的測試指標(biāo)均與MAS呈正相關(guān)(P< 0.01)，即MAS評(píng)定等級(jí)越高，測試值越大，相關(guān)系數(shù)為0.3043～0.7233。Pierce等運(yùn)用等速裝置對(duì)18例脊髓損傷兒童進(jìn)行膝關(guān)節(jié)屈伸肌群的痙攣測量，在證明PT、MAS、SFS呈相關(guān)性的基礎(chǔ)上指出角速度為90°/ s時(shí)最為顯著[9]。本研究以同樣方法發(fā)現(xiàn)3種指標(biāo)值在角速度120°/s時(shí)，與MAS的r值最大，分別為0.6425、0.7233、0.6197。這可能是因?yàn)轷钻P(guān)節(jié)活動(dòng)范圍(正常踝關(guān)節(jié)可背屈30°/跖屈45°)一般為75°，MAS評(píng)估時(shí)要求1 s內(nèi)完成全關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍[22]，因此應(yīng)用等速裝置完成類似MAS評(píng)定時(shí)踝關(guān)節(jié)全范圍被動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間不得超過1 s，角速度不得小于75°/s，本測試中大于且最接近75°/s的角速度為120°/s。從而說明在測量腦卒中患者小腿三頭肌痙攣時(shí)，120°/s的速度為最佳角速度，與之前認(rèn)為踝痙攣?zhàn)枇卦谳^高速度的測試中其相關(guān)性較好的結(jié)論相吻合[23]。

本研究除了對(duì)以上3種等速指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析外，還特別研究了SLOPE與MAS的相關(guān)性。對(duì)18例腦卒中患者進(jìn)行峰力矩-角速度的變化比值計(jì)算，得出個(gè)體間不同的上升斜率，計(jì)算與MAS相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)為0.7632，相比PT、PT/BW、AT表現(xiàn)出更高的相關(guān)性。SLOPE越高，表明痙攣依賴速度的程度越高，MAS分級(jí)越大。以往研究也曾應(yīng)用該指標(biāo)作為量化痙攣的依據(jù)，認(rèn)為其敏感性較好[10]。

本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在不同角速度下等速被動(dòng)方法測試小腿三頭肌痙攣均與MAS評(píng)分呈相關(guān)性，符合痙攣中速度依賴的定義；并且得出，采用120°/s角速度進(jìn)行測試敏感性最高，SLOPE與MAS相關(guān)性最顯著。在之后的臨床及科研工作中，可用于康復(fù)訓(xùn)練前后的痙攣測試及注射肉毒素治療痙攣時(shí)劑量的調(diào)整等痙攣評(píng)估，能夠反映痙攣?zhàn)兓某潭?，更好地指?dǎo)康復(fù)治療。但本測試中MAS為Ⅲ、Ⅳ級(jí)的病例數(shù)量相對(duì)較少，有研究者認(rèn)為等速裝置對(duì)于區(qū)分痙攣張力過高的個(gè)體意義更大[24]，還需進(jìn)一步擴(kuò)大MAS評(píng)分較高的樣本量來研究。

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Correlation of Isokinetic Parameter and Modified Ashworth Scale Applied in Evaluation of Ankle Spasticity

DENG Si-yu1, LU Xi2, QIE Shu-yan3, LIU Chang3, BI Sheng1
1.Chinese PLA Medical School, Beijing 100853, China; 2. Department of Rehabilitation Medicine, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China; 3. Beijing Rehabilitation Hospital, Capital Medical University, Beijing 100144, China

Correspondence to BI Sheng. E-mail: bisheng301@gmail.com

Abstract:Objective To study the correlation between isokinetic parameters and modified Ashworth Scale (MAS) in ankle spasticity assessment. Methods 18 stroke patients (spasticity group) and 16 healthy subjects (control group) in our hospitals from August 2014 to March 2015 were included. MAS was used to assess the ankle muscular tension. The ankle passive movement of both groups was measured with BIODEX isokinetic motor assessment system under 10°/s, 60°/s, 120°/s, 180°/s, 240°/s. The peak torque (PT), peak torque/body weight (PT/BW), average torque (AT), and slopes of the linear regression curve of torque-velocity (SLOPE) were recorded. The correlation of the isokinetic paramenters and the MAS were tested with Spearman correlation analysis. Results The PT, PT/BW and AT were higher in the spasticity group than in the control group (P<0.05).And they increased as the angular velocity increased, and slowed after 120°/s. The correlation coefficient of MAS and PT, PT/BW, AT, SLOPE were from 0.3043 to 0.7632 (P<0.01). Conclusion The isokinetic parameters were speed-dependent and closely related to MAS. 120°/s was of the highest sensitivity, and the SLOPE under this anglular velocity was highly correlated with MAS.

Key words:stroke; isokinetic parameter; spasticity; modified Ashworth Scale; correlation

(收稿日期：2015-04-10修回日期：2015-09-06)

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2016.02.012

[中圖分類號(hào)]R743.3

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1006-9771(2016)02-0178-06