淺述人體關(guān)節(jié)活動度的測量方法

1、淺述人體關(guān)節(jié)活動度的測量方法【摘 要】康復(fù)醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開康復(fù)評定技術(shù)的支撐，關(guān)節(jié)活動度(ROM)的測量作為康復(fù)評定技術(shù)的重要一 環(huán)，有著不可取代的作用， ROM 的精確性和可靠性至關(guān)重要。 隨著康復(fù)醫(yī)學(xué)的發(fā)展， ROM 的測量方法也在不斷優(yōu)化之中。 本文擬列出在用、 在研究的 ROM 測量方法供學(xué)者參考借鑒?！娟P(guān)鍵詞】關(guān)節(jié)活動度 測量 康復(fù)醫(yī)學(xué)關(guān)節(jié)活動度(Range of motion , ROM)又稱關(guān)節(jié)活動范 圍，是指關(guān)節(jié)活動時可達到的最大弧度。關(guān)節(jié)活動度評定關(guān) 節(jié)運動功能損害范圍與程度的重要指標(biāo)，是康復(fù)評定技術(shù)中 極為重要和常用的評估方法，在康復(fù)醫(yī)學(xué)、殘疾學(xué)、法醫(yī)領(lǐng) 域和公安刑偵技術(shù)中

2、常被用到。隨著社會科技的進步，關(guān)節(jié)活動度的測量也在不斷的改 進和優(yōu)化，測量的結(jié)果越來越精確。大致可以把測量的方法 和工具分為兩類：一類是較為簡便的傳統(tǒng)方法，比如通用量 角器、方盤量角器、電子角度計、 X 線、照相測量法等；另 一類是借助借助精準(zhǔn)儀器的新方法，比如三維攝像測量系統(tǒng)、 基于SR-3000基于電磁跟蹤系統(tǒng)、基于Kinect體感交互技術(shù)等技術(shù)的 ROM 測量方法等。1 較為簡便的傳統(tǒng)方法臨床上 ROM 檢查的常用工具有通用量角器和方盤量角 器兩種。其中通用量角器檢查法最為常用，由一個帶有半圓 形（0180 ）或圓形（0。360 ）的圓規(guī)連接一條直 尺組成的固定臂和一條旋轉(zhuǎn)直尺組成的移動

3、臂及軸心所組 成1 。該方法操作簡單，臨床常用；但誤差較大（通常估算 到 5 左右），不利于重復(fù)操作。1974 年，上海華山醫(yī)院設(shè)計了一種方盤量角器， 由一個 邊長為 12cm 的正方形，上有圓形刻度盤的木盤，加一個指 針及把手構(gòu)成。與通用量角器相比，此法操作迅速方便，誤 差小，避兔了通用量角器的軸心往往偏離關(guān)節(jié)中心的缺點， 使腕、踝等關(guān)節(jié)的測量結(jié)果更可靠 2。關(guān)節(jié)活動圖，即利用簡單的幾何圖形，形象直觀、快速 全面地記錄和表達人體各關(guān)節(jié)的活動程度，以便區(qū)分出正常 或異常狀態(tài)，可應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)檢查，對臨床骨科、康復(fù)醫(yī)學(xué) 等學(xué)科也有實用價值 3 。胡海滔等 4提出了人體關(guān)節(jié)活動度的照相測量法， 在被

4、 測關(guān)節(jié)的固定臂和移動臂上分別貼兩個圓形標(biāo)記點，用相機 拍攝標(biāo)記點連線在關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)前后的兩個定義位置，通過數(shù)學(xué) 方法計算標(biāo)記點連線間的角度在旋轉(zhuǎn)前后的變化，得出關(guān)節(jié) 活動度。此法較之于傳統(tǒng)的量角器測量法，減少了誤差、縮 短了測量時間，是一種精確、有效、經(jīng)濟的新方法。2 借助精準(zhǔn)儀器的新方法劉龍等 5 使用基于普通攝像機的三維攝像測量系統(tǒng)， 對 人體上肢的運動數(shù)據(jù)進行測量，并根據(jù)上肢運動的特點，將 其簡化為具有 7 個自由度的剛體運動。其通過事先分析固定 在上肢標(biāo)記點的運動，建立了固連于上肢的關(guān)節(jié)坐標(biāo)數(shù)據(jù)， 得到了人體上肢關(guān)節(jié)日?；顒拥倪\動參數(shù)。張建國等 6 認(rèn)為直接用歐拉角來代替腕、肘關(guān)節(jié) RO

5、M 的方法不符合人體的實際情況。他們利用電磁傳感器測量出 腕、肘關(guān)節(jié)屈 / 伸的實際方向， 再將腕、 肘關(guān)節(jié)的自由度進行 重新描述，使其更接近于上肢的真實結(jié)構(gòu)。并利用該系統(tǒng)來 實時地跟蹤上肢的關(guān)節(jié)運動， 提出了優(yōu)化后的上肢模型 ROM 計算方法?；?SwissRanger-3000（ 3D 深度測繪相機）的基礎(chǔ)上， 有學(xué)者 7提出了一種計算上肢肩 ROM 的方法。利用攝像機 獲取人體三維數(shù)據(jù)，結(jié)合 OpenGL 顯示人體區(qū)域，運用 OpenCV函數(shù)，以及根據(jù)人體運動解剖學(xué)對關(guān)節(jié)角度的定義， 通過計算上臂矢量在人體各切面上的投影與相關(guān)軸的夾角， 實時、有效地得到肩關(guān)節(jié)的外展角、水平屈伸角和屈伸

6、角等 數(shù)據(jù)，為上肢肩關(guān)節(jié) ROM 的測量提供了一種較好的方法。利用 Kinect 傳感器來捕捉上肢各關(guān)節(jié)點的位置， 再把關(guān) 節(jié)點數(shù)據(jù)傳至計算機，也可得到上肢關(guān)節(jié)活動度的數(shù)據(jù)。瞿 暢等 8通過檢測上肢體運動平面偏離人體冠狀面、 矢狀面和 橫斷面的距離，利用計算機自動計算肩、肘等關(guān)節(jié)的 ROM 數(shù)值，由體感人機交互界面實時反饋測量結(jié)果，從而自動完 成測量。胡超等利用 NDI Polaris Spectra 來追蹤人體體表標(biāo)志點 上的固定反光小球的運動，通過反光小球的具體坐標(biāo)數(shù)據(jù)， 擬合出關(guān)節(jié)活動的軌跡，從而計算出人體關(guān)節(jié)活動度。該方 法測量結(jié)果的精度可達 0.5，標(biāo)準(zhǔn)差不超過 0.02，其精 度和

7、穩(wěn)定性都優(yōu)于現(xiàn)有方法，足以滿足臨床的需要 9 。3 結(jié)語 相比于臨床醫(yī)學(xué)各學(xué)科，康復(fù)醫(yī)學(xué)起步晚、發(fā)展快，康 復(fù)評定技術(shù)作為康復(fù)醫(yī)學(xué)的一個重要分支也在快速的發(fā)展 之中。關(guān)節(jié)活動度的測量追求的是便捷、 快速和準(zhǔn)確。 因此， 尋找一種便捷、快速和準(zhǔn)確的關(guān)節(jié)活動度測量方法對于康復(fù) 醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展十分必要。關(guān)節(jié)活動度測量方法的發(fā)展和進步不僅僅是對康復(fù)醫(yī) 學(xué)的發(fā)展做貢獻，而且還在推動著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步。隨 著社會和科技的進步，關(guān)節(jié)活動度的測量將會越來越精確可 靠，也必將為實現(xiàn)精準(zhǔn)康復(fù)這一目標(biāo)提供巨大力量。參考文獻：1 陳麗娜關(guān)節(jié)活動度測量和訓(xùn)練C浙江省物理醫(yī)學(xué)與 康復(fù)醫(yī)學(xué)年會論文匯編， 2005： 24

8、-29.2 范振華.肌力檢查及關(guān)節(jié)活動范圍檢查 J中國康復(fù)醫(yī) 學(xué)雜志，淺述人體關(guān)節(jié)活動度的測量方法劉立夏 張麗（河南護理職業(yè)學(xué)院，河南安陽455001）【摘 要】康復(fù)醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開康復(fù)評定技術(shù)的支撐，關(guān)節(jié)活動度（ROM）的測量作為康復(fù)評定技術(shù)的重要一環(huán)， 有著不可取代的作用， ROM 的精確性和可靠性至關(guān)重要。 隨 著康復(fù)醫(yī)學(xué)的發(fā)展， ROM 的測量方法也在不斷優(yōu)化之中。 本 文擬列出在用、在研究的 ROM 測量方法供學(xué)者參考借鑒?！娟P(guān)鍵詞】關(guān)節(jié)活動度 測量 康復(fù)醫(yī)學(xué) 1998， 2（ 6）： 277-282.3 鐘繼榮 .描記關(guān)節(jié)活動度的新方法關(guān)節(jié)活動圖J.法醫(yī)學(xué)雜志， 1992， 8（ 3 ） ： 141-142.4 胡海滔， 李志忠， 嚴(yán)京濱， 等.關(guān)節(jié)活動度的照相測量 方法J人類工效學(xué)，2006, 12 （2）: 13-15.5 劉龍，張建國 .三維攝像測量系統(tǒng)在人體上肢運動分析中的應(yīng)用J.天津輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2003，18（ 1）： 51-53.6 ?建國，汪莉.基于電磁跟蹤系統(tǒng)的人體上肢ROM測量新方法J.現(xiàn)代制造工程，2006，3： 81-84.7 鄒琴，潘曉露，李一民，等.基于SR_3000的上肢肩關(guān) 節(jié)活動度計算方法J.科學(xué)技術(shù)與工程，2011，11（ 30）： 7408-741