用于评估手灵活性的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于量化手灵活性的关键分量的新方法。本发明专利技术还提供了基于这些分量被如何影响来诊断患者上肢和/或手部功能损伤的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于评估手灵活性的方法
技术介绍
高度的手灵活性是人类上肢的中心特征。手和手指中感觉和运动分量(component)的丰富的相互作用允许在时间、运动学和力方面独立地控制手指。手灵活性(manualdexterity)使得在抓取和操纵小物件时能够精细地控制。在物种间，手灵活性在人类中最为进化[1]。手部形态(骨骼、肌肉)和神经控制(皮质脊髓束)的专业化使这种高度的手灵活性成为可能[2]。这些专业化一起允许实现有目的的面向目标和面向对象的手动控制。然而，关于如何在操作上定义和量化灵活性，还没有达成共识。尽管在历史上已经开发了“灵活性指数(indexofdexterity)”(主要是为了系统发育的考虑[3])，但已经很清楚，行为灵活性不能由单一变量来定义。因此，一些研究已经从运动控制方面概括了手灵活性的关键分量：(i)力的控制，例如控制每个手指的力量[4]、精确抓握(presiongrip)力[5]、强力抓握(powergrip)力[6,7]和抓举(grasp-and-lift)任务期间的力[8]的能力，(ii)手指独立性，即手指彼此独立地运动的能力[9,10]。(iii)时机方面，通过同步手指运动的能力来说明[11]，和(iv)运动顺序表现，即按时间顺序激活不同的手指[12,13]。然而，在上肢神经损伤的患者中缺乏这些分量的同时描述。中风是成年人获得性残疾的首要原因，大约50％的中风幸存者具有慢性的上肢和手部功能损伤[14,15]，这对日常生活活动和独立性有强烈的影响。已经在中风患者中研究了大多数以上概括的灵活性分量：(i)在力控制方面：中风后上肢无力普遍存在[14,16,17]，并且力控制精度降低也已有报道(强力抓握[18]；精确抓握[19]；抓举任务[20,21])。(ii)研究还显示中风后手指运动的独立性降低以及动作溢出增加[22,23]。(iii)中风后时机也受到影响：手指反复运动减慢，规律性降低[24-26]。(iv)在中风中顺序性手指运动的执行也可能被损害[27]。因此，手灵活性可以由于力的控制、手指运动的独立性、时机或手指顺序性的降低而损伤。尽管有灵活性分量的损伤的证据，但就手灵活性的诊断和治疗而言，临床实践主要依赖于“功能性”测量和评分。虽然被广泛应用，但是这些评分中的一些是主观的，有效性和可靠性存疑[28,29]，并且一些具有较高的测量误差[30]。这可能妨碍运动缺陷的检测和评估，并影响自发性或治疗特异性恢复的评估[31,32]。最关键的是：通常这些方法仅调查了灵活性分量中的一种。因此，仍然不清楚在手部功能损伤的偏瘫患者中这些分量中的每一个被影响的程度。因此，仍然需要用于检测上肢和/或手部功能损伤的可靠的和灵敏的方法。
技术实现思路
专利技术人现在已经开发了一种用于量化手灵活性的关键分量，并描述在上肢和/或手部功能损伤的患者中这些分量如何被影响的新方法。“手灵活性”在本文指执行精确且协调的手和手指运动的能力。更具体地，本文使用的手灵活性包括以下运动控制分量：(i)力的控制，(ii)手指独立性，(iii)时机方面，和(iv)运动顺序表现。“力的控制”在本文指控制在每个手指的力、精确抓握的力、强力抓握的力以及在抓举任务期间的力的能力。如本文所用，术语“手指独立性”指手指彼此独立地运动的能力。如本文所用，术语“时机方面”指同步手指运动的能力。最后，如本文所用，“运动顺序表现”指按时间顺序激活不同的手指。在第一方面，本专利技术提供了一种用于评估受试者的手灵活性的方法，所述方法包括评估受试者在以下三项任务中的表现：(i)手指力跟踪；(ii)单指叩击；以及(iii)多指叩击。在优选的实施方案中，除了前述三项任务之外，所述方法包括受试者在第四项任务——顺序性指叩击中的表现。本专利技术的方法特别有利。首先，必须强调的是，本专利技术的方法代表了临床情形，因为在对本专利技术任务的响应与公认临床测试如行动研究手臂测试(ActionResearchTest,ARAT)中的评分之间，已经观察到有良好的相关性。另外，本专利技术的方法比现有技术的方法更灵敏且更具有辨识力。尽管现有技术的方法仅测试手灵活性的单个分量，但是本专利技术的方法依赖于四个参数整体的确定，它评估了手灵活性的每个分量。因此，与现有技术的方法相比，本专利技术的方法提供了受试者手动能力更彻底且完整的图像。因为患者的损伤有所不同，所以这是特别有利的。实际上，本专利技术人已经表明，在手灵活性的不同分量之间，患者受到不同的影响。有些患者在手灵活性的一个或多个分量中可能不能表现出缺陷，而在其他分量中仍然清楚地显示有衰弱。因此，通过现有技术的一些测试，这样的患者不会被认为有手部功能缺陷，因此不能得到充分的治疗。另一方面，通过本专利技术的方法可以容易地识别这些患者，因此可以对其进行治疗，即他们可以进行康复治疗。此外，本专利技术的方法评估由每个手指施加的力。现有技术的方法从未试图评估在上肢和/或手部功能损伤的患者中手指力如何被影响。相比之下，通过本专利技术的方法测量的所有参数具有力分量，这意味着可以容易地检测到与手指力施加或控制缺陷有关的缺陷。本专利技术人已经开发了三项单独的任务(i-iii)，以及任选的第四项任务(iv)，以便评估手灵活性的不同分量：(i)手指力跟踪；(ii)单指叩击；(iii)多指叩击；以及(iv)顺序性手指叩击。手指力跟踪任务由手指力控制的视觉-运动任务组成。指示受试者用手指在活塞上施加确定的力，并记录实际施加的力。手指力跟踪任务包括以下步骤：a)向受试者提供指示以使其在活塞上用特定手指施加确定的力(目标力)；以及b)测量施加在活塞上的力。在手指力跟踪中使用的手指可以是四个手指中的任意一个。优选地，所述手指是食指或中指。更优选地，所述手指是食指。在这项任务中，预期受试者响应于指示而改变所施加的力。专利技术人已经显示，与健康受试者相比，上肢和/或手部功能损伤的患者在这个测试中力控制下降。特别地，与健康受试者相比，所述患者对所述信号的响应受到显著影响。优选地，步骤a)的指示是视觉提示。所述视觉提示可以是示意受试者改变施加在活塞上的力的任意类型的视觉刺激。力的改变可能是增加或降低。因此，视觉提示必须能够示意所述力必须增大或降低。在优选实施方案中，视觉提示可以示意连续改变施加在活塞上的力。例如，增加所述力的信号之后可以是维持所述力恒定的信号或降低所述力的信号。类似地，降低所述力的信号之后可以是维持所述力恒定的信号或增加所述力的信号。同样，维持所述力恒定的信号之后可以是增加所述力的信号或降低所述力的信号。因此技术人员将容易认识到，有可能构建确定的信号顺序，并测量整个顺序中受试者响应于这些信号而实际施加的力。在这些顺序中所示意的修改的性质变化(增加、减小或恒定的力)增加了对任务的响应的特异性，因为力控制的缺陷预期会响应于不同的信号而显现出来。专利技术人确实已经显示，在“增加”和“恒定”阶段期间，上肢和/或手部功能损伤的患者被显著影响。类似地，在该顺序期间的重复测量大大增加了这项任务的特异性。视觉提示优选是呈现在屏幕上的信号。例如，所述视觉提示是一条线，其中当力必须恒定时，所述线是水平的，当力必须增加时，所述线是上升的，并且当力必须降低时，所述线是下降的。更优选地，本专利技术的视觉提示可以包括光标，其在屏幕上的位置由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估受试者的手灵活性的方法，所述方法包括评估所述受试者在以下三项任务中的表现：(i)手指力跟踪；(ii)单指叩击；以及(iii)多指叩击，其中：·所述手指力跟踪包括以下步骤：a)向受试者提供指示以使其通过特定手指在活塞上施加确定的力或“目标力”；以及b)测量施加在活塞上的力；·所述单指叩击包括以下步骤：a)向受试者提供指示以使其用具体的手指以确定的速度叩击活塞；以及b)检测活塞上的叩击；·所述多指叩击包括以下步骤：a)向受试者提供指示以使其用一个或多个手指同时叩击一个或多个活塞；以及b)检测活塞上的叩击。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.19 FR 15305752.61.一种用于评估受试者的手灵活性的方法，所述方法包括评估所述受试者在以下三项任务中的表现：(i)手指力跟踪；(ii)单指叩击；以及(iii)多指叩击，其中：·所述手指力跟踪包括以下步骤：a)向受试者提供指示以使其通过特定手指在活塞上施加确定的力或“目标力”；以及b)测量施加在活塞上的力；·所述单指叩击包括以下步骤：a)向受试者提供指示以使其用具体的手指以确定的速度叩击活塞；以及b)检测活塞上的叩击；·所述多指叩击包括以下步骤：a)向受试者提供指示以使其用一个或多个手指同时叩击一个或多个活塞；以及b)检测活塞上的叩击。2.根据权利要求1所述的方法，其还包括评估所述受试者在第四项任务或“顺序性手指叩击”中的表现，所述任务包括以下步骤：a)向受试者提供指示以使其按确定的顺序用四个手指叩击活塞；b)检测活塞上的叩击；以及c)比较叩击的顺序与指示的顺序。3.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中所述手指力跟踪任务包括指示所述受试者使所述力增加和/或降低和/或维持恒定。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：·所述手指力跟踪任务包括另一步骤：根据施加的力与目标力之间的均方根误差计算跟踪误差；和/或·所述手指力跟踪包括另一步骤：测量指示与在活塞上施加所述力之间的时间，和/或另一步骤：测量在所述活塞上施加力的时间。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述单指叩击任务包括另一步骤：测量叩击的速度。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述单指叩击任务的步骤b)包括：检测不存在步骤a)的具体手指的伴随性叩击的情况下，所述具体手指之外的手指的叩击，或“不需要的叩击”，和/或检测伴随步骤a)的具体手指的叩击的情况下，所述具体手指之外的手指的叩击，或“溢出叩击”。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述单指叩击任务包括另一步骤：计算不需要的叩击和/或计算溢出叩击。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多指叩击任务...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕维尔·林德贝格，马克西姆·塔雷梅茨，马克·迈尔，
申请(专利权)人：巴黎笛卡尔大学，森西克斯公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR