CN108430329A - 用于评估手灵活性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于量化手灵活性的关键分量的新方法。本发明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。
Description
背景技术
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(manual dexterity)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(index of dexterity)”(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(presion grip)力[5]、强力抓握(power grip)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。
发明内容
发明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，本发明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。
本发明的方法特别有利。首先，必须强调的是，本发明的方法代表了临床情形，因为在对本发明任务的响应与公认临床测试如行动研究手臂测试(Action Research Test,ARAT)中的评分之间，已经观察到有良好的相关性。
另外，本发明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，但是本发明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，本发明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，本发明人已经表明，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，通过本发明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，本发明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，通过本发明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。
本发明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。发明人已经显示，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。发明人确实已经显示，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，本发明的视觉提示可以包括光标，其在屏幕上的位置由受试者用手指在活塞上施加的力来控制。在这个实施方案中，受试者必须通过用手指施加力来遵循带有光标的线，直到达到由该线表示的目标力。
因此，这项任务评估受试者控制由手指施加的力的能力。在这方面有缺陷的受试者会施加与目标力不同的力。例如，它可以比所述目标力高或低。优选地，可以根据实际施加的力与目标力之间的均方根误差计算跟踪误差。根据优选的实施方案，手指力跟踪包括另一步骤：根据实际施加的力与目标力之间的均方根误差计算跟踪误差。不仅可以测量施加的力的强度，还可以测量对刺激的时间响应或所述响应的持续时间。根据优选的实施方案，手指力跟踪包括另一步骤：测量视觉提示与在活塞上实际施加所述力之间的时间。因此，这个实施方案包括所施加的力由于受试者接收的指示而变化的所有情形。具体地，这个实施方案包括指示受试者停止施加任何力的情形，即，施加0N的力：在这种情形下，测量信号与释放力至返回至0N的静息力之间所经过的时间。根据另一个优选实施方案，手指力跟踪包括另一步骤：测量力施加的时间。在上肢和/或手部功能损伤的患者中，它们均受到影响。根据另一优选的实施方案，手指力跟踪包括另一步骤：测量视觉提示与在活塞上实际施加所述力之间的时间，和另一步骤：测量力施加的时间。在另一优选的实施方案中，手指力跟踪包括指示受试者释放所施加的力至返回至0N的静息力；根据这个实施方案，根据使力从目标力的75％降至25％所花费的时间来计算释放持续时间。
单指叩击任务由用一个手指重复叩击组成。这项任务旨在测试受试者的时机控制。指示受试者用具体的手指以确定的速度叩击活塞，并检测活塞上的叩击。因此，该任务包括以下步骤：
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。
因为当指示受试者以较低或较高的速度叩击时，某些损伤可能更明显，所以变化叩击的速度可能是有利的。因此，在优选的实施方案中，所述任务可以包括另一步骤：以不同的速度重复步骤a)和b)。
本发明方法中的手指可以是手的四个手指中的任意一个(食指、中指、无名指和小指)。为了检测其他损伤，或为了积累更多的数据并增加特异性和灵敏度，用另一个手指重复步骤a)和b)可能是有利的。根据这个优选的实施方案，所述任务可以包括另一步骤：用不同的手指重复步骤a)和b)。甚至更优选地，所述任务可以包括另一步骤c)：以不同的速度重复步骤a)和b)，以及步骤d)：用不同的手指重复步骤a)至c)。
叩击是离散事件，对应于用手指按压活塞一次。这项任务中检测活塞上的叩击涉及确定受试者施加在活塞上的力。为了避免手指与活塞之间虚假的相互作用被记录为有意的叩击，记录受试者为了叩击而施加在活塞上的最小力是有利的。此外，这允许测试手指力控制。
因为检测了每次叩击，所以有可能测量叩击的速度。优选地，将叩击的速度与指示的速度进行比较。在这项任务中，如在前述和以下任务中，预期每个指示之后受试者都会在活塞上叩击。因此指示的频率决定了叩击的速度。换句话说，如果任务被成功完成，则没有事先的指示就不应该有叩击，并且每个指示之后都应该跟着一次叩击。在这种情况下，叩击的频率应该与指示的频率紧密匹配。当任务由健康受试者执行时，发明人确实观察到了这些。另一方面，上肢和/或手部功能损伤的患者显示遵循要求的叩击速度的能力降低。在优选的实施方案中，所述任务包括另一步骤：测量叩击的速度。在另一优选的实施方案中，所述任务包括另一步骤：比较叩击的速度和指示的速度。
还可以测量其他可提供信息的参数。例如，在不存在指定手指的伴随性叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击(不需要的叩击)表示缺乏运动控制，而伴随指定手指的叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击(溢出叩击)表示运动溢出至不参与该任务的手指。不需要的手指叩击和溢出叩击的患者，其均有上肢和/或手部功能损伤，例如，从中风恢复的患者。在一个优选的实施方案中，检测活塞上的叩击的步骤还包括：检测不存在步骤a)的指定手指的伴随性叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击。在另一个优选的实施方案中，检测活塞上的叩击的步骤还包括：检测伴随步骤a)的指定手指的叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击。在又一个优选的实施方案中，检测活塞上的叩击的步骤还包括：检测不存在步骤a)的指定手指的伴随性叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击，并且检测活塞上的叩击还包括：检测伴随步骤a)的指定手指的叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击。
在另一个优选的实施方案中，所述任务包括另一步骤：计算不存在步骤a)的指定手指的伴随性叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击。在另一个优选的实施方案中，所述任务包括另一步骤：计算伴随步骤a)的指定手指的叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击。在又一个优选的实施方案中，所述任务包括另一步骤：计算不存在步骤a)的指定手指的伴随性叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击，以及计算伴随步骤a)的指定手指的叩击的情况下，所述指定手指之外的手指的叩击。
优选地，受试者接收的指示是视觉或听觉提示。所述视觉或听觉提示是示意受试者叩击活塞的任意类型的视觉或听觉刺激。在没有任何听觉或视觉指示的情况下，使受试者以确定的速度重复叩击可能是有利的。在优选的实施方案中，这项任务包括另一步骤：在没有任何指示的情况下使受试者重复步骤a)。
多指叩击任务由响应于指示用不同的手指配置同时叩击组成。指示受试者用一个或多个具体的手指同时叩击活塞，并检测活塞上的叩击。因此，这项任务包括以下步骤：
a)向受试者提供指示以使其用一个或多个手指同时叩击活塞；以及
b)检测活塞上的叩击。
在优选的实施方案中，多指叩击任务由响应于指示用不同的手指配置同时叩击组成，其中如图1所示一个手指正在单独地在一个活塞上叩击。指示受试者用一个或多个具体的手指同时叩击一个或多个活塞，并检测活塞上的叩击。因此，所述任务包括以下步骤：
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。
本发明方法中的手指可以是手的四个手指中的任意一个(食指、中指、无名指和小指)。可以指示受试者用一个至四个手指之间的任意组合来叩击。优选地，本发明的方法涉及用单个手指或两个手指的组合来叩击，所述两个手指的组合为：食指/中指，食指/无名指，食指/小指，中指/无名指，中指/小指和无名指/小指。更优选地，用一个和两个手指的每个组合来重复所述方法。
叩击是离散事件，对应于用手指按压活塞一次。这项任务中检测活塞上的叩击涉及确定受试者施加在活塞上的力。为了避免手指与活塞之间虚假的相互作用被记录为有意的叩击，记录受试者为了叩击而施加在活塞上的最小力是有利的。此外，这允许测试手指力控制。
在一个实施方案中，所述任务包括另一步骤：重复步骤a)和b)n次，n是0和64之间的整数。这种重复使得可以比较叩击的顺序与指示的顺序。优选地，所述比较包括计算正确的和不正确的叩击。甚至更优选地，所述比较包括计算正确的和不正确的叩击顺序。“正确的叩击顺序”是所有叩击都正确的顺序。“不正确的叩击顺序”是包含至少一个不正确的叩击的顺序。“正确的”叩击是由手指按照指示做出的叩击。任意其他叩击，即与所需的目标叩击不同的叩击，均是“不正确的”叩击。可以将这样的误差进一步分类为缺失叩击(missingtap)，即遗漏(没有响应于指示的叩击)，或者额外的手指叩击，即用所述任务的一个或多个手指之外的一个或多个其他手指的额外叩击。计算遗漏和额外的手指叩击。在上肢和/或手部功能损伤患者中，这些参数显著高于健康受试者。在优选的实施方案中，所述任务包括另一步骤：检测响应于指示的叩击缺失和/或用所述任务的一个或多个手指之外的一个或多个其他手指的额外叩击。在另一优选的实施方案中，所述任务包括另一步骤：计算响应于指示的叩击缺失和/或用所述任务的一个或多个手指之外的其他一个或多个手指的额外叩击。
顺序性手指叩击任务是涉及四个手指的多叩击手指顺序。在这项任务中，指示受试者以确定的顺序用四个手指叩击活塞。检测叩击，并且比较叩击的顺序和指示的顺序。因此，向受试者提供具有确定顺序的指示以使其用四个手指叩击活塞，其中，预期所述顺序的每个指示之后都在活塞上叩击。叩击是离散事件，对应于用手指按压活塞一次。这项任务中检测活塞上的叩击涉及确定受试者施加在活塞上的力。为了避免手指与活塞之间虚假的相互作用被记录为有意的叩击，记录受试者为了叩击而施加在活塞上的最小力是有利的。此外，这允许测试手指力控制。
在这项任务中，如在以下两项任务中，预期每个指示之后受试者都会在活塞上叩击。换句话说，如果任务被成功完成，则没有事先的指示就不应该有叩击，并且每个指示之后都应该跟着一次叩击。优选地，受试者接收的指示是视觉提示。所述视觉提示是示意受试者叩击相应活塞的任意类型的视觉刺激。由于指示是按顺序提供的，因此所述视觉提示按照顺序呈现，遵循预定的顺序。如果任务被成功完成，则每一个指示之后都应该跟着在正确活塞上的叩击，并且叩击的顺序应该与指示的顺序一致。事实上，健康受试者就是这样执行的。然而，发明人已经观察到，上肢和/或手部功能损伤的患者他们进行这项任务的能力受到影响。
优选地，重复向受试者提供指示以使其根据顺序叩击，以及检测所述叩击的步骤。先前已经显示，在从中风恢复的患者中，运动学习能力是完好的但是有所减慢。所述步骤的重复使得能够检测这种减慢的运动学习能力。根据这个实施方案，顺序性手指叩击任务包括以下步骤：
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；
c)重复步骤a)和b)n次，其中n是包括在0和15之间的整数；以及
d)比较叩击的顺序与指示的顺序。
在优选的实施方案中，顺序性手指叩击任务包括另一步骤：在没有指示的情况下重复步骤a)的顺序并检测叩击。这个具体的实施方案旨在测试回忆在先前学习阶段期间学到的顺序的能力。为了执行这个附加步骤，命令受试者重复步骤a)的叩击顺序，在所述顺序的每个叩击之前不提供任何指示。
根据这个实施方案，顺序性手指叩击任务包括以下步骤：
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；
c)重复步骤a)和b)n次，其中n是包括在0和15之间的整数；
d)在没有指示的情况下，命令受试者叩击步骤a)的顺序；
e)检测活塞上的叩击；以及
f)比较叩击的顺序与指示的顺序。
根据特定的实施方案，顺序性手指叩击任务包括以下步骤：
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；
c)重复步骤a)和b)n次，其中n是包括在0和15之间的整数；
d)命令受试者叩击步骤a)的所述顺序，在所述顺序的每个叩击之前不提供任何指示；
e)检测活塞上的叩击；以及
f)比较叩击的顺序与指示的顺序。
优选地，比较顺序包括计算正确的和不正确的叩击顺序。“正确的叩击顺序”是所有叩击都正确的顺序。“不正确的叩击顺序”是包含至少一个不正确的叩击的顺序。“正确的”叩击是由手指按照指示做出的叩击。任意其他叩击，即由另一个手指做出的叩击、额外叩击(没有任何预先指示的叩击)或者缺失叩击是“不正确的”叩击。例如，如果指示受试者用中指叩击但却用食指进行了叩击，则将其记录为不正确的叩击。类似地，当受试者用中指叩击，然后添加了一个额外的未经要求的叩击时：第二个叩击是不正确的叩击。同样，如果指示受试者用中指叩击两次，但却仅叩击了一次，则缺失叩击为不正确的叩击。更优选地，计算不正确的顺序部分内连续正确的叩击的数目。
因此，本发明的方法包括评估受试者在上述四项任务中的至少三项中的表现。优选地，所述任务是：力跟踪、单指叩击和多指叩击。更优选地，在本发明的方法中评估所有四项任务。
可以用适于执行上述任务的任意设备来实践。
优选地，用发明人设计的用来定量评估几个灵活性关键分量的设备(手指力操控器(Finger Force Manipulandum)，FFM)来实践本发明的方法。FFM描述于EP 2 659 835B1中，并且可商购(法国Sensix)。它既是力-扭矩传感器又是位移传感器。FFM提供了一个易于使用、适应性强的设备，用于用等距方案(isometric regime)和非等距方案(nonisometric regime)测量。它允许一个接一个地或一起进行手指运动的力-位移研究。这个诊断工具集成了实时生物反馈，这提供了准确的手指力和弯曲诊断。
FFM是一种用于量化手指独立性的设备，其包括一组活塞，所述活塞插入容纳结构中并允许所述活塞被手的除了拇指之外的手指按压，经历克服返回系统的运动，使其与力传感器接触，所述力传感器将信息项传送到信息记录设备。FFM被设计成由用户患者操作并握在手掌中。所述设备包括子组件接收结构(reception structure)，其中每个子组件被垂直地定位，并且包括处于固定位置的套管，所述套管内部中空以供活塞通过。所述活塞被安装成在套管内自由滑动。活塞中空，内部带螺纹以容纳螺钉。这个螺钉允许活塞相对于传感器组件进行调整，所述传感器位于返回和压缩系统下面。
FFM是一个用于在运动水平(运动学)和施加力水平(动力学)测量和量化手指独立性的简化装置。即使受试者患有偏瘫，所述受试者也很容易使用它。实际上，发明人观察到，中风患者能够使用FFM，并且用FFM执行本发明方法的大部分任务。
实际上，发明人已经显示，FFM允许提取和量化受试者手灵活性的关键控制变量。FFM能够测量手指的独立性，并且操作者或用户可以很容易地操作，并且可以拿在手掌中，并由用户的手指操纵。FFM还允许分析不同任务中的力，但不限于与导致相邻手指不自主收缩的手指分离收缩(constraction of a finger isolation)有关的。如EP 2 659 835中所述，FFM允许等距和非等距测量，这导致更完整且更独立地测量受试者的手指。因此，FFM能够容易并精确地测量患者在本发明方法的所有四项任务中的表现。
在日常临床实践中，经常遇到上肢损伤，即手、腕、肘和肩部损伤。上肢病症一般分为三类：炎症性病症、压迫性神经病和非特异性疾病。除炎症性病症(例如上髁炎、腱鞘炎、腱炎和关节炎)之外，目前还没有上肢损伤的明确诊断标准。本发明提供了建立这种诊断的方法。
因此，另一方面，本发明涉及诊断受试者上肢和/或手部损伤的方法。根据本发明的方法，比较受试者在每项任务中的表现与参考表现。优选地，所述参考表现是健康受试者的表现。
如上所解释的，发明人已经发现个体灵活性特征存在变化。一些在临床上被识别为手部功能受影响的患者可以和健康受试者一样地执行一些任务，但是在其他任务中显示出损伤的表现。因此，只有当所述受试者在所测试的每项任务(即至少三项，优选四项)中的表现至少等于参考健康受试者的表现时，才能被诊断为健康。如果所述受试者在至少一项任务中的表现显示低于参考表现，则所述受试者被诊断为患有上肢和/或手部损伤。
如本文所用的“受试者”是指人类。所述受试者可能受另一种病况影响，已知所述其他病况影响上肢和/或手的功能。这种病况包括中风和脑瘫，因为它们是偏瘫的主要原因。然而，所述病况还包括多发性硬化症，脑肿瘤以及其他神经系统或脑疾病，包括精神分裂症或神经退行性疾病，例如帕金森病，阿尔茨海默氏病，脊髓小脑性共济失调，亨廷顿氏舞蹈病，运动神经元疾病，脊髓性肌萎缩症，肌萎缩性脊髓侧索硬化症等。上肢和/或手功能损伤也可能是由手术引起的，特别是由手部手术。可能引起的其他病况
在又一方面，本发明提供了治疗受试者上肢和/或手部损伤的方法。所述方法包括第一步骤：通过上述方法诊断上肢和/或手部损伤，和第二步骤：如果所述受试者被诊断为上肢和/或手部功能损伤，则提供康复治疗。
在又一方面，本发明提供了在需要其的受试者中评估上肢和/或手部损伤的治疗功效的方法。根据本发明的这个方面，正在治疗上肢和/或手部损伤的受试者，正在通过上述方法测试上肢和/或手部功能损伤。如果没有检测到这种损伤，则认为治疗是有效的。如果检测到损伤，则认为治疗是缺乏疗效的。优选地，所述治疗是康复治疗。
在又一方面，本发明提供了在需要其的受试者中调整上肢和/或手部损伤的治疗的方法。根据本发明的这个方面，首先通过上述方法评估受试者上肢和/或手部损伤的治疗功效。如上所述，如果治疗被认为是有效的，则检测不到上肢和/或手部损伤，这意味着治疗已达到其目标。因此，在这种情况下，所述治疗可以降低或停止。在另一方面，如果治疗被认为是无效的，即如果检测到了损伤，则所述治疗可以继续或增加。
本发明还涉及产品/计算机程序，其包含显示实施本发明方法的特征的一组指令。
本发明还涉及一种处理系统，其包括计算单元和输入接口，其特征在于，所述系统包括用于实施本文所公开的用于评估手灵活性的方法的装置。
参考图9，根据本发明特定实施方案的设备(1)包括能够遵循计算机指令并处理数据的计算单元(10)。这样的计算单元优选地包括微处理器(110)，其可以是现有技术中的任意已知类型。计算单元(10)还具有能够接收计算机程序且能够存储数据的存储单元(100)，所述计算机程序包括显示实施所述方法的特征的一组指令。
设备(1)还包括连接到计算单元(10)的输入接口(12)，使得受试者即设备(1)的操作者(O)能够输入待处理的数据。这样的输入接口(12)包括能够输入这种去往计算单元(10)的数据的任意元件，例如键盘元件，所述键盘元件任选地与点击设备元件相关联。优选地，输入接口(12)包括FFM设备，其中FFM设备连接到计算单元(10)，从而能够直接输入操作者(O)的表现而待处理。
优选地，计算单元还包括输出接口(14)，例如屏幕，其一方面能够使用户验证所输入的数据的完整性，另一方面使计算单元(10)能够与操作员(O)相互作用。特别地，输出接口(14)能够使计算单元(10)向用户显示指示，特别是视觉提示。
设备(1)可以被集成在单个系统中，例如计算机、智能手机或现有技术中已知的能够实现本发明方法的任意其他系统。操作者(O)可以是任意技术水平的，因此可以具有或不具有医生执照。
根据本发明特定实施方案特别设想的是，由操作者(O)输入的数据优先以安全的方式经由网络(例如，因特网)输送至远程服务器，所述远程服务器包括能够实施本发明方法并因此能处理由服务器接收的数据的计算单元。任选地，在所述处理后，服务器通过同一网络或另一网络向用户返回分析的结果。任选地，服务器在记录装置上记录所述数据和/或分析的结果。显然，可以设想保证捐献者和接受者的生理/临床特征的匿名性的装置。
因此，一种这样的设备(1)能够实施本发明的方法，即，它能够实施以下步骤：
-在输出接口(14)例如屏幕上显示视觉提示；
-使用输入接口(12)将操作者在以下任务中的表现输入到计算单元(10)
中(步骤22)，所述特性包括：
○手指力跟踪，
○单指叩击，
○多指叩击，以及
○任选地，顺序性手指叩击；
-通过由计算单元(10)数据处理，比较每项任务中受试者的表现与健康受试者的表现(步骤23)，以及
-分析所述比较从而确定手灵活性(步骤24)。
因此，本发明的方法不仅可以由临床或医院人员实施，而且可以由参与临床研究的所有人(制药工人、科学家、医生等)实施。
应该理解的是，上述实施方案决不是限制本发明的真实范围，而是出于说明的目的。本说明书中引用的所有出版物和专利申请均通过引用并入本文，就如同每个单独的出版物或专利申请均被具体地和单独地指出通过引用并入本文一样。
附图说明
图1-手指力操控器(FFM)。食指、中指、无名指和小指分别在弹簧加载活塞上施加力。实施两种类型的任务：连续力跟踪和手指叩击。通过CED接口(未示出)记录每个手指施加的力，并用于实时视觉反馈和表现分析。
图2-四项FFM任务。A-D)：左图：具有FFM和提供视觉-运动反馈的屏幕的装备。右图：记录手指力跟踪的实例。食指：红色，中指：蓝色，无名指：绿色，小指：蓝绿色。每个手指的目标显示为相同颜色的线(A、B、D中的梯形)。左栏：对照受试者。右栏：中风患者。A)手指力跟踪。屏幕：黄线表示目标力，光标(此处靠近斜坡)表示食指施加的瞬时力。受试者必须使垂直光标位置与目标力相匹配。右图：五个后续试验的跟踪实例。注意：患者的跟踪力轨迹更不规则，在试验之间不会回到基线，并且小指(蓝绿色)施加了不需要的力(运动溢出)。B)顺序性手指叩击：屏幕：4个红色垂直条的高度表示每个手指施加的力。在每个手指旁边反馈有目标条(白色)，这里仅食指可见。连续出现目标条表示5-叩击手指顺序(例如手指3-2-4-5-3)。右图：对照受试者的正确叩击顺序，患者的错误顺序。C)单指叩击：屏幕：无名指被表示为叩击手指(白条)。仅对叩击手指(红色条)提供视觉反馈。右：食指在1Hz情况下，有(15s)和无(20s)叩击提示。在患者中，较少手指叩击、不完全返回到基线和其他手指的不需要的运动是显而易见的。D)多指叩击：屏幕：双指目标叩击(食指和无名指，白色条)和相应的双指用户叩击(红色条)。右：四个随后的试验，每个试验都有不同的手指组合(无名指-小指；小指；中指-无名指；食指)。患者显然有更多的困难。
图3-手指力跟踪。对照受试者(方形)和中风患者(圆形)之间的组比较。A)斜坡和保持阶段合并的食指跟踪的平均RMSE(±95％置信区间)。B)用食指在1N和2N下进行试验的平均释放持续时间。C)试验之间的平均基线力。星号表示(此处和下图中)两组之间的显著差异，*p<0.05，**p<0.01。
图4-顺序性手指叩击。对照受试者(方形)和中风患者(圆形)之间的组比较。A)顺序性手指叩击任务的所有试验(学习和回忆，顺序A、B和C)的平均成功率。成功率为1表示完美的表现。B)每个顺序(A、B和C)的学习阶段的第一半部分(‘1’)和第二半部(‘2’)的正确叩击的平均次数(最大＝5)。注意：在顺序A的第一半部分，患者和对照具有相似的正确叩击次数，随后对照的表现显著增加(+++)。在对照中，顺序A期间的学习提高了在随后的顺序B和C中的初始表现：与患者相比，他们在序列B和C的第一半部分具有显著更多的正确叩击(B：P＝0.04；C：P＝0.03)。显示出组间和组内的显著差异。
图5-单指叩击。对照受试者(方形)和中风患者(圆形)之间的组比较。A)在1Hz、2Hz和3Hz下所有测试手指的平均叩击率。B)每个情况中不需要的额外手指叩击的平均次数。C)所有情况中不需要的溢出叩击的平均次数。
图6-多指叩击。对照受试者(方形)和中风患者(圆形)之间的组比较。A)在单指和双指叩击中每个手指的平均成功率。激活的一个或多个手指(一个或两个手指)的每个组合的平均成功率。
图7-个体灵活性特征。A-B)力跟踪，C-D)单指叩击，E-F)多指叩击。A)食指力跟踪：每位中风患者的平均误差评分(P01-P10)。“正常阈值”(对照平均值+2SD)由水平线(及其对应值)表示。个体评分>阈值被认为是病理性的。B)食指力跟踪：平均释放持续时间。C)单指叩击速度：对于每名患者，1减去斜率1-3Hz值。D)单指叩击：在1Hz情况下溢出叩击的次数。E)多指叩击：所有试验的遗漏率。F)多指叩击：单指组合试验中不需要的额外手指叩击(UEFT)的次数。患者P01没有执行此任务。
图8-与临床评分的相关性。A-B)FFM单指叩击(N＝10)：A)1-3Hz斜率与ARAT评分之间的相关性。B)1-3Hz斜率与Moberg拾物(pick-up)评分之间的相关性。C-D)FFM多指叩击(N＝9)。C)成功率与ARAT评分之间的相关性。D)成功率与Moberg拾物评分之间的相关性。
图9-本发明特定实施方案的处理系统的示意图。
图10-代表了本发明特定实施方案的方法的功能图。
具体实施方式
实施例
方法
受试者：
在巴黎圣安妮医院康复门诊招募了十名成年中风患者。所有患者均患有单一局部缺血性或出血性中风，并且其参与研究的时间为中风后至少2周。包括具有不同程度偏瘫患者，所述偏瘫影响上肢和手。排除标准包括患肢感觉严重丧失，会干扰对实验的理解的其他神经系统病况和其他认知功能障碍，例如视力缺陷或严重忽视(severe neglect)。还招募了十名年龄相当的健康对照受试者。表1列出了人口统计学和临床细节。研究程序符合赫尔辛基宣言，并向受试者提供了知情同意书。
表1：临床测量。
显示了每个患者的：年龄，性别，病变位置，偏瘫侧，病因学(中风类型：H＝出血性；l＝局部缺血性)，病变后时间(天)，总ARAT(行动研究手臂测试)评分，出血性和未受影响的手(non-affected hand)的MVC握力(以kg计)，出血性手与非麻痹手(non-paretic hand)相比的％MVC，双手在Moberg拾物测试中的表现(时间以s计)，本体感觉％，以及双手的触觉灵敏度(Semmes-Weinstein单丝测试)。下面两行：中风患者和对照受试者的平均值和标准差。
临床测量：
行动研究手臂测试(ARAT)是一项用于偏瘫手的抓、握、捏和大幅度运动的临床测试，用作手部功能的整体测量[33,34]。Moberg拾物测试被用作临床评估每只手的手握功能。记录将所有12个物体放入盒子中所用的时间。所用的时间反映了握功能的精确程度(在这个年龄段>18秒被认为是病态的)[35]。使用三种规格(2g、0.4g和0.07g)的Semmes-Weinstein单丝测试来测量每只手的指尖的触觉灵敏度[36]。用液压Jamar测力计(http://www.kinetec-byvivadia.com)记录每只手的最大握力(以Kg计)。通过评估受试者在保持眼睛闭合时一只手检测和匹配被动手指移位的能力来测试本体感觉，并评级为未受损伤，受损或缺失。除了ARAT以外，所有测量也都在对照受试者中获取。
手指力操控器(FFM)：
为了量化中风(和其他)患者中手灵活性的关键分量，我们与Sensix(www.sensix.fr)一起，开发了手指力操控器(FFM)。FFM配备有四个活塞，位于食指、中指、无名指和小指指尖的下方，每个活塞与一个单独的应变式力传感器耦合(图1)。随着力增加，活塞在10mm的范围内克服弹簧加荷而运动。这个动态(非静态)范围的终点达到1N。超过1N，力受到等距控制。因此，每个传感器独立地测量由每个手指施加的沿着活塞轴线的力。传感器的精度<0.01N，范围为0-9N。将每个手指的力数据采样到CED 101(10kHz采样速度/手指)，所述CED 101连接到运行Spike 2v6(Cambridge Electronic Design，www.ced.co.uk)软件的计算机上。自定义编写的CED脚本提供了手指力和目标指示或目标力的实时视觉显示。
FFM任务：
为了量化手灵活性的不同分量，开发了四项单独的任务(i-iv)。在所有任务中，受试者首先被要求将手指放在活塞上，并且被指示在整项任务中将手指保持在活塞上。每个受试者都能够使用FFM，前臂支撑在桌子上。为了确保舒适的姿势，在任务期间一些受试者使用了硅胶手腕支撑。
(i)手指力跟踪任务是手指力控制的视觉-运动任务。通过用手指改变活塞上的力，受试者控制电脑屏幕上的光标(图2A)。指示受试者尽可能地用光标跟随目标力。目标力(一条线)从右向左穿过屏幕，呈现连续试验。每个试验均由斜坡阶段(在1.5s时间内力线性增加)、保持阶段(持续4s的稳定力)和释放阶段(瞬时返回至静息力水平，0N)、然后是静息阶段(2s)组成。试验重复了24次，分为四块，每块6次试验，两块目标力为1N，两块目标力为2N。在这项研究中，患者分别用他们偏瘫手的食指和中指执行手指力跟踪任务，对照用他们的右手的食指和中指执行该任务。任务持续时间为3min20s/手指。
(ii)顺序性手指叩击任务是涉及四个手指的5-叩击手指顺序。视觉显示由4个柱(代表4个手指)组成，其高度作为所施加的手指力的函数而实时变化(反馈)。另外，与每个反馈柱相邻的目标柱(提示)指示要被按压的活塞(图2B)。指示受试者目标一旦出现立即按下所指示的活塞。伴随视觉提示将每个顺序重复10次(学习阶段)，然后根据记忆(即没有提示)尽可能快地重复5次(回忆阶段)。总是存在力反馈。在这个方案中，受试者执行三个先前不知道的运动顺序：他们首先学习然后重复顺序(A)2-5-3-4-2(2＝食指；5＝小指)；然后是顺序(B)4-3-5-2-4，最后是顺序(C)3-2-4-5-3。5次叩击的单一顺序(试验)持续5s，所有15个试验的持续时间是2min20s。
(iii)单指叩击任务由以下组成：在有或没有听觉和同时的视觉提示的情况下，用一个手指重复叩击。视觉显示与任务(ii)中的相似。测试了三个叩击速度：1、2和3Hz(类似于[9])。在提示叩击阶段(15次叩击)后，要求受试者继续叩击相似的时间，没有提示，但以相同的速度。受试者以1Hz用食指开始，然后是中指(图2C)、无名指和小指。以2Hz然后以3Hz重复这个方案。这项任务的总持续时间是4min。
(iv)多指叩击任务由响应于视觉指示用不同的手指配置同时叩击组成。视觉显示与任务(ii)和(iii)中的相似。指示受试者在视觉提示后再现11个不同的手指叩击配置(图2D)。11个不同的配置由以下组成：4个单指叩击(食指、中指、无名指或小指分别叩击)、6个双指配置(食指-中指、食指-无名指、食指-小指、中指-无名指、中指-小指或无名指-小指同时叩击)和一个四指叩击。所有配置都执行两次，共得到32(4×8)个单指叩击、30(6×5)个双指叩击和2个四指叩击。计算单指和双指配置的表现测量。没有分析四指叩击。配置的顺序是伪随机的，在单指和双指叩击之间有相同数目的过渡。64个试验的整项任务持续4mins40s。
数据分析：
使用Matlab(v7.5，美国马萨诸塞州内蒂克MathWorks有限公司)分析任务表现。4个力信号首先降采样至100Hz来分析。
手指力跟踪：所有表现测量都一个实验一个实验的计算(N＝24)。根据实际施加的力与目标力之间的均方根误差(RMSE)计算跟踪误差。在斜坡和保持阶段分别提取误差。根据dF/dt的阈值交叉，计算响应于目标斜坡的力开始的时间和保持阶段结束时释放开始的时间。根据力从目标力的75％降低至25％所用的时间来计算释放持续时间。分别计算斜坡和保持阶段的力的变化系数(CV)(即SD/平均值)。根据3s内(排除保持阶段的第一个和最后一个500ms)的平均力，计算保持期间的平均力。根据每个试验之间的休息阶段(斜坡开始前1500ms至500ms)的平均力，计算平均基线力。
对于三指叩击(three tapping)任务，以类似方式识别手指叩击。从力跟踪开始，根据允许识别目标和所施加的力的峰值(作为叩击被保留)的阈值(>0.5N)，将每个叩击识别为一个离散事件。然后记录每个叩击的时间位置和幅度。然后获取以下任务特异性表现变量：
在顺序性手指叩击任务中，我们一个试验一个试验地，即对于每个5-叩击目标顺序，计算了用户叩击的次数。通过比较用户叩击与目标顺序，然后将每个试验标记为正确或不正确。在顺序不正确的情况下，记录丢失或附加的不需要的叩击的次数，以及所述顺序部分内连续正确的叩击的次数。此外，通过计算每个手指正确试验的次数和错误叩击的次数来计算所有试验中的表现。分别为学习和回忆阶段获取这些测量。
在单指叩击任务中，识别出每种情况(手指和1、2或3Hz)下的主导手指(目标手指)和非主导手指。计算每个条件下主导手指的叩击次数、叩击幅度和连续叩击之间的间隔。识别非主导手指中的不需要的叩击，并将其标记为溢出叩击(与主导手指叩击同时的非主导手指叩击)或不需要的手指叩击(没有主导手指叩击情况下的非主导手指叩击)。为了估计使叩击速度适应提示的目标频率的能力，我们计算了食指在所有1Hz、2Hz和3Hz情况下叩击速度的斜率。斜率＝1表示正确的叩击速度，斜率<1表示执行较慢。
在多指叩击任务中，响应于所显示的手指配置，每个叩击被识别为正确或不正确，即与所需目标叩击相同或不同。将每个手指中的错误分类为缺失叩击(遗漏、遗漏率)或不需要的额外手指叩击(一个或多个)(以键盘输入报告的错误[37])。在所有的试验中，将错误的次数作为目标(一个或两个)手指配置的函数来评估。
最后，为了获得灵活性分量的个体特征，我们对每个患者在四项任务的三项中的表现进行制图，并将其与在对照组中观察到的表现范围进行比较。进行了六个表现测量，发现其在组间有不同(即被认为是区分性变量)。在给定的测量中，超过对照组平均值±2SD的值被认为是病理性的。
统计分析：
描述统计显示为平均值±SD。使用学生T检验(Student's T-test)来检验单级变量的组差异。使用重复测量ANOVA来检验从上述四项任务获得的测量差异。(i)力跟踪：使用ANOVA进行研究的独立变量(误差、时机等)包括一个组间因子“组”(患者、对照)和三个受试者内水平：“手指”(食指、中指)、“力”(1N、2N)、“阶段”(斜坡、保持)。(ii)顺序性手指叩击：使用ANOVA进行研究的独立变量(成功率、正确叩击次数)包括一个组间因子“组”(患者、对照)和三个受试者内水平：“顺序”(顺序A、B、C)、“阶段”(学习和回忆阶段)、“试验”。(iii)单指叩击：使用ANOVA进行研究的独立变量(叩击频率、溢出叩击的次数等)包括一个组间因子“组”(患者、对照)和三个受试者内水平：“频率”(1、2、3Hz)、“手指”(食指、中指、无名指、小指)和“阶段”(有听觉提示、无听觉提示)。(iv)多指叩击：使用ANOVA进行研究的独立变量(成功率、不需要的额外手指叩击次数等)包括一个组间因子“组”(患者、对照)和一个受试者内水平：“试验”。使用Fisher LSD检验进行事后检验。使用斯皮尔曼等级相关(Spearman's rank order correlation)来研究表现测量和临床评分之间的相关性。Jamar和Moberg拾物评分的相关性检验按照非偏瘫手评分的％表示。使用皮尔逊相关(Pearson'scorrelation)来检验不同表现测量之间的关系。将显著性水平设置为p<0.05。
结果
手和手指功能的临床评估
与对照组的35kg相比，在中风患者中，局部麻痹的手的最大强力抓握力显著降低至平均19kg(P<0.01)。根据ARAT，没有一个患者严重损伤(评分<5)，5位患者手部功能中度损伤(51<评分<57)，另5位患者得到最高57分[38]。然而，这些后面的患者中的三名的最大握力降低，并且所有四位患者的受影响的手在拾物测试中表现较慢(表1)。中风患者手指的感觉阈值也显著降低(P<0.05)，但仅患者3有本体感觉损伤(表1)。
任务可行性
所有10位患者均能够完成力跟踪任务和单指叩击任务，并且九名患者完成了多指叩击任务。然而，十位患者中仅有四位完成了顺序性叩击任务。影响可行性的主要问题是：将所有四个手指保持在活塞上，而且顺序性叩击任务太快(表2)。
表2：偏瘫患者中FFM人体工程学和任务可行性。
指示每位患者：从人体工程学的可行性和任务可行性方面定性观察。
力跟踪
在1N(对照：0.98N±0.2；患者：1.1±0.2；P＝0.24)和2N情况(对照：1.9N±0.4；患者：2.0N±0.2；P＝0.36)下的保持阶段期间，患者和对照应用等量的力。这项任务揭示了力控制精度的显著差异：与对照(0.13N±0.06)相比，中风患者显示跟踪误差增加(0.31N±0.1)。这种差异在斜坡和保持阶段以及在两个力水平上是非常显著的(组效应：F＝21.18；P<0.001；图3A)(P<0.05)并且是明显的。当使用食指或中指时，表现受到相等的损伤。此外，与对照组(123ms±84)相比，中风患者(702ms±557)在保持期结束时释放力所用的时间(图3B)显著延长(约7倍)(组效应：F＝5.03；P＝0.01)。在基线期间(即在试验之间，参见图2A)，患者也显示难以不用主导手指施加力(放松)。与对照(0.07N±0.09)相比，患者(0.28N±0.21)的平均基线力显著不同，患者高约三倍(图3C)(组效应：F＝4.10；P＝0.028)。
有些测量没有显示任何显著的组间差异：这是力开始(斜坡之前)和释放开始(保持阶段结束时)的时机情况。两组中跟踪力的CV也是相似的。
顺序性手指叩击
结果证明顺序性手指叩击任务是相对困难的。对两个情况(学习和回忆阶段)的所有试验和所有三个不同顺序(A、B、C)进行测量，对照受试者达到了0.66±0.2的总体平均成功率。完成这项任务的4位患者达到了显著较低的成功率，为0.23±0.28(图4A，组效应：F＝8.21；P＝0.017)。两组在顺序A的第一半部分中均显示出类似的表现(图4B)。在学习阶段(即提示情况下)，对照在顺序A的学习阶段的第一半部分和第二半部分之间提高了其表现，从平均正确叩击次数2.7(/5)变为4.2(/5)，(P<0.001；图4B)。对于后续的顺序B和C，在没有明显学习的情况下，对照显示维持的表现。在患者中，仅在最后的顺序(顺序C)期间观察到学习阶段的第一和第二半部分之间的表现有显著提高：它们从2.5(/5)次正确叩击变为3.4(/5)次(P＝0.02；图4B)。在患者中，在前两个顺序A和B期间没有明显的提高。仅在顺序C的第一和第二半部分之间出现显著的提高。在每个顺序的第二半部分(图4B)和回忆阶段都没有发现组差异。
单指叩击
我们测量了在提示和非提示情况下累积的平均单指叩击速度(图5A)。对照能够遵循所要求的叩击速度，对于1、2和3Hz情况，平均速度分别为1.06Hz±0.06、1.98Hz±0.13和3.17Hz±0.47。与对照相比，在3Hz情况下，患者的叩击速度有损伤，叩击速度下降为2.31Hz±0.69(组*频率效应：F＝9.30；P<0.001；在3Hz的事后组效应：P<0.001；但在1或2Hz下不是)。因此，与对照组(1.06±0.22)相比，患者叩击速度(1Hz-3Hz)的斜率降低为0.5±0.37(T＝-4.12；P<0.001)。在提示和非提示情况下，叩击速度没有差异。在叩击规律性方面没有发现组间差异，平均叩击间隔没有显著差异。
在单指叩击期间很少出现不需要的手指叩击，即，没有主导手指叩击情况下的非主导手指叩击。对于每个情况(频率/手指：35次叩击)，这在对照组中平均发生0.8次(0.8次叩击/35)，但在患者中显著更多(1.4次叩击/35)(图5B，组效应：F＝6.60；P＝0.021)。
在患者中，单指叩击任务也对不参与所述任务的手指产生大量的不需要的运动溢出(即，伴随主导手指叩击的非主导手指叩击)。患者显示出比对照显著更多的溢出叩击(图5C，组效应：F＝12.16；P＝0.003)。在1Hz下，与对照中的单个溢出叩击相比，每种情况下患者做出平均10个额外溢出叩击(频率/手指：对于总共35次要求的叩击)。在这两组中，当食指或小指作为主导手指时，溢出叩击最不频繁。
多指叩击任务
我们首先计算了单指和双指组合的总平均成功率。与平均成功率为0.9的对照受试者相比，平均成功率为0.3的患者的准确性较低(图6A，组效应：P<0.001)。在单指和双指组合中均存在这种组差异(P<0.05)。
对于单指叩击，发现了手指×组相互作用(图6B，手指×组效应：F＝5.90；P＝0.002)。事后检验显示患者无名指的成功率显著较低(与对照组的0.9相比，患者的成功率接近0.1；P<0.05)。对于每个失败的单指或双指试验，我们计算了两种类型的错误。与对照组的0.01±0.01相比，患者的总体平均遗漏率显著较高，为0.2±0.17(T＝3.31；P＝0.01)。总之，在所有试验和手指中，患者(54±24.1)的不需要的额外手指叩击比对照(7.9±6.9)更频繁(T＝5.52；P＝0.0003)。
表3中显示了对于单指和双指组合，所有手指的不需要的额外手指叩击分布。表中每一行都显示了不需要的额外手指叩击的发生，其作为手指组合的函数。对于每个目标组合，患者在其他手指中产生比对照受试者更多的错误。在最不成功的单指组合(无名指目标叩击)中，患者在超过百分之六十的试验中也错误地激活了中指，而在对照的这种情况在百分之十以下(表3)。要注意，食指和小指在这种情况下也会产生错误，但没有中指频繁(约35％)。在对照受试者中也存在相同的跨手指错误模式(即，中指错误>食指或小指错误)，但是以减弱的形式存在。更一般地，不需要的额外手指叩击的模式形成了“相邻”梯度，使得在解剖学上远离目标(主导)手指的手指产生比离目标手指更近的手指(或直接相邻手指)更少的错误叩击。这也适用于“2-3”和“4-5”双指组合。在不存在距离梯度的情况下，不相邻手指(“2-4”，“2-5”，“3-5”)的双指组合叩击显示出平衡的错误分布。对照受试者也观察到了类似但减弱的“跨”手指错误模式。
表3：作为目标叩击组合的函数的手指叩击错误
每条线都显示了多指叩击期间错误叩击的发生。在患者(左)和对照受试者(右)的相应情况下，每个手指的错误发生均以％(平均值±SD)的目标叩击给出。例如：在食指(目标手指2)的所有单指目标叩击的10％中，患者也用小指(手指5)错误地叩击。前四行描述了每个单指目标叩击的情况，后面的六行描述了每个双指目标叩击组合。“Xs”表示一个或多个目标手指与一个或多个正确叩击手指重合。色阶表示错误水平：白色＝无错误(0％)，红色>60％错误。
个体灵活性特征：
虽然在几个灵敏性分量中都发现了显著的组差异，但并非所有患者的所有测量都是病理性的(均值+2SD阈值以上)。例如，仅6位(10位中的)患者显示出病理性跟踪错误(图7A)。此外，仅有3位患者(P03、P05、P06)在所有6项测量中均显示病理性评分。在一个变量中出现病理性评分并不总与在其他测量中存在病理性评分相一致。一种病理性评分的缺乏并不表明全部其他评分不存在。(在4位患者中)最常见的特征是五个受影响的灵活性分量的组合：释放持续时间、跟踪错误、溢出叩击次数、遗漏率和不需要的额外手指叩击。与对照阈值相比，这五个分量均增加。
与临床测量的关系和相关性
患者的个体灵活性特征(如上所述)与临床评分不完全一致。在ARAT评分最高(P01、P02、P04、P08、P10)并因此被认为具有正常的抓握和大幅度运动手部功能的5名患者中，所有均在六项测量的至少一项中受到影响。观察到了四种不同的特征：P04在所有六项FFM测量中均具有病理性评分。P10在三项测量中具有病理性评分：两个是在多指叩击任务中，一个是在单指叩击任务中(溢出叩击次数高)。P02和P08在多指叩击任务的两个评分中具有病理性评分，而在其他任务中则没有。最后，P01仅在力跟踪任务的两项测量中具有病理性表现。
我们测试了在FFM任务中获取的表现测量与ARAT或Moberg拾物测试评分之间的相关性。单指叩击1-3Hz斜率似乎与ARAT评分(图8A，R＝0.88；P<0.001)和％拾物评分(图8B，R＝0.77；P＝0.004)相关。在单指叩击任务中，斜率越高，他们的ARAT或拾物评分越好。多指叩击成功率似乎与ARAT评分(图8C，R＝0.73；P<0.03)和％拾物评分(图8D，R＝0.77；P＝0.02)相关。同样，在ARAT或％拾物评分较高的患者中发现多指叩击任务的成功率较高。对于手指力跟踪任务，我们在表现变量和临床测量之间没有发现任何相关性。我们还测试了用于描述灵活性特征的6项测量之间的相互关系，并且我们在15个比较中发现了4个显著相关性(表4)。最强的相关性是在1-3Hz斜率和不需要的额外手指叩击之间(1F)(R2＝0.55)。
表4：灵活性分量评分之间的皮尔逊相关系数(R2)。
表3：作为目标叩击组合的函数的手指叩击误差
总误差：手指力跟踪误差；RD：释放持续时间；OF 1Hz：在1Hz情况下溢出叩击的次数；UEFT 1F：在单手指情况下不需要的手指叩击次数。灰色阴影相关性：显著性在p<0.05。
讨论
我们开发了一种在临床环境中量化手灵活性的新型设备。我们证明，这种设备(“FFM”)能够提取和量化健康受试者和中风患者的手灵活性的关键控制变量。在这项研究中测试的患者能够使用FFM并执行大部分任务，表明新方法具有足够的可行性。在所有四个视觉-运动任务中表现都有损伤：患者显示出力控制准确性较差、手指叩击速度减慢、手指选择和顺序性手指叩击中错误较多。我们还发现，患者在手灵活性的所有不同分量中受到不同的影响，这表明存在个体灵活性特征。这些发现将在下面讨论。
可行性
健康受试者在执行任务时没有问题，我们的轻度到中度受影响的偏瘫患者能够完成四项视觉-运动任务中的三项。然而，他们在执行顺序性手指叩击任务中遇到了困难，可能是由于任务速度不够(太高)。在人体工程学方面，患者有时在将手指保持在活塞上时遇到了困难，主要是小指。这导致一些患者为了替换活塞上的手指而去看他们的手指而不是看屏幕。这个问题可能部分由于触觉灵敏度降低，其由Semmes-Weinstein试验显示。FFM允许识别所有患者中至少有一个灵活性分量的表现下降(图7)。即使在ARAT评分(N＝5)最高的患者和Moberg拾物时间正常(<18s，N＝2)的患者中，FFM也显示手灵活性分量有缺陷，这与Lang等人2006的结果一致。即使是初步的(考虑到样本量较小)，但这也表明在检测对中风后患者的灵活性重要的潜在损伤方面，FFM可能比其他临床测量更灵敏。
任务表现：健康受试者和偏瘫患者之间的组差异
对于需要明确控制力的跟踪任务，我们发现患者的手指跟踪错误增加且释放持续时间延长，与之前有关强力抓握力控制的报道一致[18,40]。如以前所报道的[40]，患者没有显示出更高的力变异性(力的CV)。然而，这与如下发现是一致的，即，当中风患者以与对照相似的绝对力执行强力抓握力跟踪时，未显示CV增加[12]。
顺序性手指叩击任务需要运动学习顺序性手指选择，对大多数患者而言太困难。然而，四位患者能够完成这项任务，但发现他们的表现比对照弱。虽然对照在第一个顺序(顺序A)期间提高了他们的成功率，但患者在后面的顺序C中提高了其成功率(图4B)。这与在中风后显示运动学习能力完整但减慢的研究是一致的[27,41]。
单指叩击任务需要明确控制时机，其显示与对照相比，患者对于1Hz和2Hz目标频率具有良好的时间匹配，但在3Hz情况下扣击速度降低。其他研究还显示中风患者的最大手指叩击速度下降(且规律性下降)[24,26]。然而，我们在患者中并没有发现叩击规律性降低：这可能是由于病变位置的差异，例如，我们的样本中没有小脑病变。
在多指叩击期间，其需要即时(on-line)选择手指，患者在单指或双指目标叩击期间的准确性较差(做出了更多遗漏和不需要的额外手指叩击)。在对照受试者中观察到的不需要的额外手指叩击的“相邻”梯度与手指运动[42]和手指力[43]的已知独立程度一致。患者不需要的额外手指叩击较高，而错误模式仍然遵循距离梯度，反映了中风后手指独立性降低，与先前的报告一致[10,22,44]。作为对先前的这些基于纯运动学测量的观察的补充，我们在这里显示，分级的手指独立性及其在中风中的损伤也发生在结合动力学和运动学约束的任务中。
总之，这些发现显示，FFM允许在一个一小时环节中使用同一个装置量化灵活性的不同关键参数。在轻至中度偏瘫的中风患者中观察到的这些关键参数的损伤部分地与其他研究先前报道的一致，这证实了这些测量的相关性。因此，FFM能够实现比先前的设备或临床评分更完整且更灵敏的手灵活性评估。
临床相关性
我们的一些测量显示了与临床量表的相关性。然而，由于组的大小有限，需谨慎使用。尽管如此，这些相关性表明，即使ARAT表现出天花板效应，单指叩击速度以及多指叩击的成功率与按照ARAT的手部功能相关。这两个相同的灵活性分量也与Moberg拾物评分相关。这可能指向共同的潜在控制参数，特别是时机(执行的速度)和手指选择(与Raghavan等人相反，他们没有在手指独立性指数和临床评分之间找到任何相关性[22])。因此，FFM提供了一些与临床量表相关的测量，如最大拇指-食指叩击速度[24]或最大力比(force ratio)[17]。然而，这需要在更大的样本量和更多种类的临床评分中得到证实。FFM提供了手灵活性分量的更详细描述，但是这些分量是否彼此独立，以及它们如何有助于解释手部功能的变化，需要进一步研究。
个体灵活性特征
由于FFM允许评估几个不同的关键控制参数，它也提供了获取损伤的灵活性的个体特征的潜力。首先，这些灵活性特征在患者组中是不同的，这可能反映了中风后个体临床损伤的更准确描述。其次，这些特征公开了在给定个体中，灵活性的各个方面都可能被损伤。显然，在给定的患者中，一些关键参数有损伤，而另一些则没有。例如，与对照相比，患者09在释放力、避免在叩击期间占用其他手指(溢出和错误)方面有困难，但是在力跟踪和时机方面显示出类似的精度。因此，这一患者在停止和抑制其他手指的运动方面有困难，并且可能受益于这些分量的有针对性的训练。
个体特征(图7中)表明，一些测量彼此独立，即使遗漏率和加快叩击速度的能力似乎与其他测量有关(表4)。但是，这需要在更大的样本中进一步统计阐述。对损伤的分析应该使得能够提取受影响最严重的灵活性分量，并应该使得能够个体性优化康复治疗方案[45]。
手指运动的独立性和灵活性
我们认为，手指运动的独立性代表了灵活性的一个功能方面，但是它本身并不包含手部功能的所有方面。四项不同的FFM测量使得能够表征手指独立性的程度，(i)单指叩击期间和多指叩击期间不需要的叩击次数，(ii)成功率，(iii)遗漏率，和(iv)不需要的额外手指运动的分布。这四项测量在我们的中风患者中有损伤，反映了手指个体化程度降低。
然而，单指叩击比多指叩击要更简单：后者需要多种模式的瞬时效应器选择。事实上，多指叩击期间的不需要的额外手指运动的次数是最受影响的测量。这种效应器选择上的缺陷可能是由于非选择性兴奋和/或抑制不足[9]。
Raghavan等人[22]将个体化指数(所指示的手指独立运动(即没有其他手指同时运动)的测量)与平稳性指数(当另一手指被指示运动时，手指保持不动的测量)进行区分。我们的多手指叩击任务提供了两个相应的测量：成功率代表个体化指数，而不需要的额外手指叩击次数对应于平稳性指数。这两个指标是彼此负相关的(对于食指：R＝-0.91，中指：R＝-0.81，无名指：R＝-0.78，小指：R＝-0.69，所有P<0.001)。这表明，受试者独立运动被指示的手指越困难，当指示其他手指运动时，保持同一手指不动就越困难。Raghavan等人没有发现个体化与平稳性指数之间的这种相关性[22]。我们发现手指选择性与抑制之间的关系符合这样的观点，即当启动运动时，一般水平的强直性抑制(防止不需要的运动)降低[46]。
此外，不需要的额外手指叩击(单指和双指叩击中)的分布为中风后手指独立运动如何被影响提供了两个额外的见解(表3)。首先，无名指是最不独立的手指，这重复了以前的研究结果[9,22]。其次，中风患者具有与对照受试者相似的“相邻”梯度，表明中风病变不影响这一梯度，并且不引起手指特异性缺陷(在这一中风组中)。
手指运动的独立性通常不是临床指标。先前关于偏瘫患者手指运动独立性的研究[22,44]均基于运动学测量，发现其与临床手部功能量表的相关性不大或没有相关性。然而，我们的手指个体化测量与ARAT和Moberg评分相关。这种差异可能与我们的所有测量都有动力(力)分量有关。因此，手指个体化似乎参与了抓握功能，可能有益地补充其他功能量表，并且其特异性训练可能提供比传统康复治疗[45]更有效的恢复。
限制
我们的研究的主要限制在于组的大小：一些发现(例如FFM测量与临床评分之间的相关性)需要用更大的样本来证实，所述更大的样本代表更大范围的损伤大小和位置，以及更具代表性范围的功能损伤。尽管如此，即使这个限制性样本也显示出了明显的群体差异，并且提供了个体不同的灵活性特征。在本研究中确定了两个FFM的方法学限制：顺序性叩击任务太困难，一些患者在将其手指保持在FFM活塞上时遇到了问题，这可能会影响某些表现测量。这些问题将通过简化顺序任务和通过重新设计FFM设备来解决。
结论
我们开发了一种在临床环境中量化手灵活性的关键分量的新型设备FFM。在一组偏瘫中风患者中，与四项视觉-运动任务一起使用该设备是可行的。在组水平上，与健康对照受试者相比，患者在所有四项视觉-运动任务中均显著受损。患者显示出手指力控制准确性较差、手指叩击速度减慢、手指选择和顺序性手指叩击中错误较多。此外，这四项任务使得能够个体化分析中风后灵活性损伤。这表明，这种新设备提供了比先前的设备或临床评分更完整且更灵敏的手灵活性评估。
参考
1.Heffner RS,Masterton RB:The role of the corticospinal tract in theevolution of human digital dexterity.Brain BehavEvol.1983,23(3-4):165-83.
2.Lemon RN:Descending pathways in motor control.Annu RevNeurosci.2008,31:195-218.
3.Napier,JR:Prehensility and opposability in the hands ofprimates.Symp.Zool.Soc.London 1961,5:115-32.
4.Zatsiorsky VM,Latash ML:Multifinger prehension:an overview.J MotBehav.2008,40(5):446-76.
5.Maier MA,Hepp-Reymond MC:EMG activation patterns during forceproduction in precision grip.I.Contribution of 15finger muscles to isometricforce.Exp Brain Res.1995,103(1):108-22.
6.Renner CI,Bungert-Kahl P,Hummelsheim H:Change of strength and rateof rise of tension relate to functional arm recovery after stroke.Arch PhysMed Rehabil.2009,90(9):1548-56.
7.Ehrsson HH,Fagergren A,Jonsson T,Westling G,Johansson RS,ForssbergH:Cortical activity in precision-versus power-grip tasks:an fMRI study.JNeurophysiol.2000,83(1):528-36.
8.Nowak DA,Glasauer S,Hermsdorfer J:Force control in objectmanipulation-a model for the study of sensorimotor controlstrategies.NeurosciBiobehav Rev.2013,37(8):1578-86.
9.Hager-Ross C,Schieber MH:Quantifying the independence of humanfinger movements:comparisons of digits,hands,and movement frequencies.JNeurosci.2000,20(22):8542-50.
10.Lang CE,Schieber MH:Reduced muscle selectivity during individuatedfinger movements in humans after damage to the motor cortex or corticospinaltract.J Neurophysiol.2004,91(4):1722-33.
11.Repp BH,Su YH:Sensorimotor synchronization:a review of recentresearch(2006-2012).Psychon Bull Rev.2013,20(3):403-52.
12.Andres FG,Gerloff C:Coherence of sequential movements and motorlearning.J ClinNeurophysiol.1999,16(6):520-7.
13.Catalan MJ,Honda M,Weeks RA,Cohen LG,Hallett M:The functionalneuroanatomy of simple and complex sequential finger movements:a PETstudy.Brain.1998,121(Pt 2):253-64.
14.Parker VM,Wade DT,Langton Hewer R:Loss of arm function afterstroke:measurement,frequency,and recovery.IntRehabil Med.1986,8(2):69-73.
15.Kwakkel G,Kollen BJ,van der Grond J,Prevo AJ:Probability ofregaining dexterity in the flaccid upper limb:impact of severity of paresisand time since onset in acute stroke.Stroke.2003,34(9):2181-6.
16.Colebatch JG,Gandevia SC:The distribution of muscular weakness inupper motor neuron lesions affecting the arm.Brain.1989,1 12(Pt 3):749-63.
17.Boissy P,Bourbonnais D,Carlotti MM,Gravel D,Arsenault BA:Maximalgrip force in chronic stroke subjects and its relationship to global upperextremity function.ClinRehabil.1999,13(4):354-62.
18.Lindberg PG,Roche N,Robertson J,Roby-Brami A,Bussel B,Maier MA:Affected and unaffected quantitative aspects of grip force control inhemiparetic patients after stroke.Brain Res.2012,1452:96-107.
19.Hermsdorfer J,Hagl E,Nowak DA,Marquardt C:Grip force controlduring object manipulation in cerebral stroke.ClinNeurophysiol.2003,114(5):915-29.
20.Hermsdorfer J1,Hagl E,Nowak DA:Deficits of anticipatory grip forcecontrol after damage to peripheral and central sensorimotor systems.Hum MovSci.2004,23(5):643-62.
21.Raghavan P,Krakauer JW,Gordon AM:Impaired anticipatory control offingertip forces in patients with a pure motor or sensorimotor lacunarsyndrome.Brain.2006,129(Pt 6):1415-25.
22.Raghavan P,Petra E,Krakauer JW,Gordon AM:Patterns of impairment indigit independence after subcortical stroke.J Neurophysiol.2006,95(1):369-78.
23.Kim Y,Kim WS,Yoon B:The effect of stroke on motor selectivity forforce control in single-and multi-finger force productiontasks.NeuroRehabilitation.2014,34(3):429-35.
24.Calautti C,Jones PS,Persaud N,Guincestre JY,Naccarato M,WarburtonEA,Baron JC:Quantification of index tapping regularity after stroke with tri-axial accelerometry.Brain Res Bull.2006,70(1):1-7.
25.Calautti C,Jones PS,Guincestre JY,Naccarato M,Sharma N,Day DJ,Carpenter TA,Warburton EA,Baron JC.The neural substrates of impaired fingertapping regularity after stroke.Neuroimage.2010,50(1):1-6.
26.Shimoyama I,Ninchoji T,Uemura K:The finger-tapping test.Aquantitative analysis.Arch Neurol.1990,47(6):681-4.
27.Boyd LA,Winstein CJ.Impact of explicit information on implicitmotor-sequence learning following middle cerebral arterystroke.PhysTher.2003,83(1 1):976-89.
28.Hobart JC,Cano SJ,Zajicek JP,Thompson AJ:Rating scales as outcomemeasures for clinical trials in neurology:problems,solutions,andrecommendations.Lancet Neurol.2007,6(12):1094-105.
29.Fleuren JF,Voerman GE,Erren-Wolters CV,Snoek GJ,Rietman JS,HermensHJ,Nene AV:Stop using the Ashworth Scale for the assessment of spasticity.JNeurolNeurosurg Psychiatry.2010,81(1):46-52.
30.Chen HM,Chen CC,Hsueh IP,Huang SL,Hsieh CL:Test-retestreproducibility and smallest real difference of 5 hand function tests inpatients with stroke.Neurorehabil Neural Repair.2009,23(5):435-40.
31.Pandyan AD,Vuadens P,van Wijck FM,Stark S,Johnson GR,Barnes MP:Arewe underestimating the clinical efficacy of botulinum toxin(type A)？Quantifying changes in spasticity,strength and upper limb function afterinjections of Botox to the elbow flexors in a unilateral strokepopulation.ClinRehabil.2002,16(6):654-60.
32.Nowak DA,Hermsdorfer J:Grip force behavior during objectmanipulation in neurological disorders:toward an objective evaluation ofmanual performance deficits.MovDisord.2005,20(1):11-25.
33.Van der Lee JH,De Groot V,Beckerman H,Wagenaar RC,Lankhorst GJ,Bouter LM.The intra-and inter rater reliability of the action research armtest:a practical test of upper extremity function in patients withstroke.Arch Phys Med Rehabil.2001,82(1):14-9.
34.Chen HF,Lin KC,Wu CY,Chen CL:Rasch validation and predictivevalidity of the action research arm test in patients receiving strokerehabilitation.Arch Phys Med Rehabil.2012,93(6):1039-45.
35.Amirjani N,Ashworth NL,Gordon T,Edwards DC,Chan KM:Normativevalues and the effects of age,gender,and handedness on the Moberg Pick-UpTest.Muscle Nerve.2007,35(6):788-92.
36.Patel MR,Bassini L:A comparison of five tests for determining handsensibility.J ReconstrMicrosurg.1999,15(7):523-6.
37.Logan FA:Errors in copy typewriting.J ExpPsychol Hum PerceptPerform.1999,25(6):1760-1773.
38.Koh CL,Hsueh IP,Wang WC,Sheu CF,Yu TY,Wang CH,Hsieh CL:Validationof the action research arm test using item response theory in patients afterstroke.J Rehabil Med.2006,38(6):375-80.
39.Lang CE,Wagner JM,Dromerick AW,Edwards DF:Measurement of upper-extremity function early after stroke:properties of the action research armtest.Arch Phys Med Rehabil.2006,87(12):1605-10.
40.Ye Y,Ma L,Yan T,Liu H,Wei X,Song R:Kinetic measurements of handmotor impairments after mild to moderate stroke using grip control tasks.JNeuroengRehabil.2014,11:84.
41.Tyrell CM,Helm E,Reisman DS:Learning the spatial features of alocomotor task is slowed after stroke.J Neurophysiol.2014,112(2):480-9
42.Lang CE,Schieber MH:Human finger independence:limitations due topassive mechanical coupling versus active neuromuscular control.JNeurophysiol.2004,92(5):2802-10.
43.Reilly KT,Hammond GR:Independence of force production by digits ofthe human hand.NeurosciLett.2000,290(1):53-6.
44.Lang CE,Schieber MH:Differential impairment of individuated fingermovements in humans after damage to the motor cortex or the corticospinaltract.J Neurophysiol.2003,90(2):1 160-70.
45.Thielbar KO,Lord TJ,Fischer HC,Lazzaro EC,Barth KC,Stoykov ME,Triandafilou KM and Kamper DG:Training finger individuation with amechatronic-virtual reality system leads to improved fine motor control post-stroke.Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2014,11:171
46.Benjamin PR,Staras K,Kemenes G:What roles do tonic inhibition anddisinhibition play in the control of motor programs？Front BehavNeurosci.2010,4:30.
Claims (18)
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。
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的步骤a)包括：用单一手指或双指组合叩击，所述组合选自由以下组成的组：食指/中指，食指/无名指，食指/小指，中指/无名指，中指/小指和无名指/小指。
9.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包括另一步骤：重复步骤a)和b)n次，n是0和64之间的整数。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多指叩击任务包括另一步骤：比较叩击顺序，其中所述比较包括计算正确叩击和不正确叩击。
11.根据权利要求9或10任一项所述的方法，其中所述多指叩击任务包括另一步骤：计算响应于指示的叩击缺失，和/或用所述任务的一个或多个手指之外的一个或多个其他手指的额外叩击。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的方法，其中所述顺序性手指叩击包括以下另外的步骤：
c)重复步骤a)和b)n次，其中n是0和15之间的整数；以及
d)比较叩击的顺序与指示的顺序。
13.根据权利要求2至11中任一项所述的方法，其中所述顺序性手指叩击包括以下另外的步骤：
c)重复步骤a)和b)n次，其中n是0和15之间的整数；
d)命令受试者叩击步骤a)的所述顺序，在所述顺序的每次叩击之前不提供任何指示；
e)检测活塞上的叩击；以及
f)比较叩击的顺序与指示的顺序。
14.根据权利要求12或13任一项所述的方法，其中比较叩击的顺序与指示的顺序包括计算正确顺序和不正确的顺序，以及任选地不正确顺序部分内的连续正确叩击的次数。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中每项任务通过使用手指力操控器(FFM)来评估。
16.用于诊断受试者上肢和/或手部损伤的方法，所述方法包括：
a)通过前述权利要求中任一项所述的方法来评估所述受试者的手灵活性；
b)比较每项任务中所述受试者的表现与健康受试者的表现；以及
c)如果在至少一项任务中的表现低于所述健康受试者的表现，则被诊断为上肢和/或手部损伤。
17.一种产品/计算机程序，其包含显示实施权利要求1至15中任一项所述方法的特征的一组指令。
18.一种处理系统，其包括计算单元和输入接口，所述系统包括用于实施权利要求1至15中任一项所述方法的装置。
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|---|---|---|---|
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| EP15305752 | 2015-05-19 | ||
| PCT/EP2016/061191 WO2016184935A2 (en) | 2015-05-19 | 2016-05-19 | Method for evaluating manual dexterity |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108430329A true CN108430329A (zh) | 2018-08-21 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201680042332.3A Pending CN108430329A (zh) | 2015-05-19 | 2016-05-19 | 用于评估手灵活性的方法 |
Country Status (5)
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|---|---|
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| CN (1) | CN108430329A (zh) |
| WO (1) | WO2016184935A2 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110123280A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-16 | 浙江大学 | 一种基于智能移动终端操作行为识别的手指灵活度检测方法 |
| CN114098713A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-01 | 北京体育大学 | 一种分指运动评估方法及分指运动评估装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018093765A1 (en) * | 2016-11-15 | 2018-05-24 | Regents Of The University Of California | Methods and apparatuses for improving peripheral nerve function |
| EP3583487A4 (en) * | 2017-02-16 | 2020-11-11 | The Johns Hopkins University | HAND REHABILITATION SYSTEM |
| TW201927241A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-07-16 | 瑞士商赫孚孟拉羅股份公司 | 用於肌肉失能之數位生物標記 |
| FR3086859B1 (fr) | 2018-10-04 | 2021-01-01 | Inst Nat Sante Rech Med | Dispositif de quantification de la dexterite |
| KR102235532B1 (ko) * | 2019-04-15 | 2021-04-01 | 동서대학교 산학협력단 | 손가락별로 측정되는 악력 측정장치 |
| CN114007495A (zh) * | 2019-06-19 | 2022-02-01 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 数字生物标志物 |
| JP2022537266A (ja) * | 2019-06-19 | 2022-08-25 | エフ．ホフマン－ラ ロシュ アーゲー | デジタルバイオマーカー |
| JP2022537743A (ja) * | 2019-06-19 | 2022-08-29 | エフ．ホフマン－ラ ロシュ アーゲー | デジタルバイオマーカー |
| WO2020254341A1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Digital biomarker |
| WO2020254340A1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Digital biomarker |
| JP2022537744A (ja) * | 2019-06-19 | 2022-08-29 | エフ．ホフマン－ラ ロシュ アーゲー | デジタルバイオマーカー |
| EP4088791A4 (en) * | 2020-01-08 | 2023-05-10 | Sony Group Corporation | INFORMATION PROCESSING DEVICE, INFORMATION PROCESSING METHOD AND INFORMATION PROCESSING PROGRAM |
| JP7493723B2 (ja) | 2021-05-26 | 2024-06-03 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 認知機能評価プログラム、認知機能評価装置、認知機能評価システム、及び認知機能評価方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001072223A2 (en) * | 2000-03-27 | 2001-10-04 | San Diego State University Foundation | Force measuring device and method |
| US20120296237A1 (en) * | 2010-01-20 | 2012-11-22 | Gabriel Leonard | Motor coordination skills measurement and assessment |
| US20140298266A1 (en) * | 2011-11-09 | 2014-10-02 | Joseph T. LAPP | Finger-mapped character entry systems |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317916A (en) * | 1992-08-25 | 1994-06-07 | N.K. Biotechnical Engineering Company | Digit grip sensor |
| US5755576A (en) * | 1995-10-31 | 1998-05-26 | Quantum Research Services, Inc. | Device and method for testing dexterity |
| US5745376A (en) * | 1996-05-09 | 1998-04-28 | International Business Machines Corporation | Method of detecting excessive keyboard force |
| US5885231A (en) * | 1997-01-07 | 1999-03-23 | The General Hospital Corporation | Digital motor event recording system |
| US7127376B2 (en) * | 2003-09-23 | 2006-10-24 | Neurocom International, Inc. | Method and apparatus for reducing errors in screening-test administration |
| US8291762B2 (en) * | 2004-01-15 | 2012-10-23 | Robert Akins | Work capacities testing apparatus and method |
| CA2553799C (en) * | 2004-01-15 | 2017-07-11 | Robert Akins | Work capacities testing apparatus and method |
| JP5175683B2 (ja) * | 2008-10-23 | 2013-04-03 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 指タップ力の推定方法 |
| EP2218401A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-08-18 | Francisco Valero-Cuevas | Dexterity device |
| US20100228156A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-09 | Valero-Cuevas Francisco J | Dexterity device |
| JP5330933B2 (ja) * | 2009-08-27 | 2013-10-30 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 運動機能評価システム、運動機能評価方法およびプログラム |
| FR2990125B1 (fr) | 2012-05-03 | 2014-05-09 | Sensix | Dispositif pour quantifier l'independance des doigts |
| WO2014186537A1 (en) * | 2013-05-16 | 2014-11-20 | New York University | Game-based sensorimotor rehabilitator |
| JP6923871B2 (ja) * | 2016-08-31 | 2021-08-25 | 日本光電工業株式会社 | リハビリテーション用ペグ、およびリハビリテーション支援システム |
-
2016
- 2016-05-19 JP JP2018512487A patent/JP2018519133A/ja active Pending
- 2016-05-19 WO PCT/EP2016/061191 patent/WO2016184935A2/en active Application Filing
- 2016-05-19 US US15/575,146 patent/US20190380625A1/en not_active Abandoned
- 2016-05-19 CN CN201680042332.3A patent/CN108430329A/zh active Pending
- 2016-05-19 EP EP16725078.6A patent/EP3297536A2/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001072223A2 (en) * | 2000-03-27 | 2001-10-04 | San Diego State University Foundation | Force measuring device and method |
| US20120296237A1 (en) * | 2010-01-20 | 2012-11-22 | Gabriel Leonard | Motor coordination skills measurement and assessment |
| US20140298266A1 (en) * | 2011-11-09 | 2014-10-02 | Joseph T. LAPP | Finger-mapped character entry systems |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110123280A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-16 | 浙江大学 | 一种基于智能移动终端操作行为识别的手指灵活度检测方法 |
| CN114098713A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-01 | 北京体育大学 | 一种分指运动评估方法及分指运动评估装置 |
| CN114098713B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-04-26 | 北京体育大学 | 一种分指运动评估方法及分指运动评估装置 |
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