初步試驗結果將以第三章所述之 A)未配戴任何防脛骨前移裝 置、B)配戴制式防脛骨前移裝置、以及 C)配戴本研究之功能性電刺 激器等三種模式,依等速肌力訓練儀(最大力矩值、總功、及膕肌/股 四頭肌強度比值)、肌電圖、以及標記影像所產生之脛骨位移數據做 分析比較,數值都將以平均值±標準差表示。
4-1 最大力矩值、總功、及膕肌/股四頭肌強度比值
圖 4-1~4-4 揭示四位受試者於既定三種模式下,力矩在時間上之 變化,而表 4-1~表 4-4 則對應於圖 4-1~4-4,列出四位受試者於每一 伸展或屈曲動作(各 5 次)所對應之最大力矩、總功、及膕肌/股四頭肌 強度比值,並以平均值、標準差及變異係數表示。其中伸展(第 1、3、
5、7、9 拋物波形)與屈曲(第 2、4、6、8、10 拋物波形)動作在時間 上交互產生,伸展之最大力矩值則普遍高於屈曲之最大力矩值。
在受試者資料當中(n=4),比較配戴制式防脛骨前移裝置以及配 戴本研究之功能性電刺激器之各項係數時,可發現配戴制式防脛骨前 移 裝 置 之 最 大 伸 展 力 矩 值 的 變 異 係 數 (0.16±0.060) 明 顯 (P=0.024, paired-samples T test)大於配戴本研究之功能性電刺激器之最大伸展 力矩值的變異係數(0.056±0.0078),而配戴制式防脛骨前移裝置之伸
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展力矩總功的變異係數(0.16±0.079)亦明顯(P=0.03, paired-samples T test)大於配戴本研究之功能性電刺激器之伸展力矩總功的變異係數 (0.054±0.021)。由於受試者有限,故其他數據目前無法看出統計上的 意義。
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號標示有統計上差異之項目(P<0.05)
未配戴任何配件 配戴制式防脛骨 cv=0.055
64±15 cv=0.24*
61±2.8 cv=0.046*
最大屈曲力矩值 (呎-磅)
58± 1.7 cv=0.029
40± 5.3 cv=0.13
45±2.0 cv=0.044
伸展力矩總功 (呎-磅-度)
4700±390 cv=0.082
4000±1100 cv=0.26*
4000±220 cv=0.055*
屈曲力矩總功 (呎-磅-度)
3900±320 cv=0.083
2500±390 cv=0.15
3000±71 cv=0.024
膕肌/股四頭肌強
度比值(H/Q ratio) 0.74±0.058 0.65±0.096 0.75±0.049
25 cv=0.058*
最大屈曲力矩值 (呎-磅)
40±2.1 cv=0.052
43±2.4 cv=0.056
38±3.0 cv=0.079
伸展力矩總功 (呎-磅-度)
3900±660 cv=0.17
4200±490 cv=0.12*
4700±290 cv=0.063*
屈曲力矩總功 (呎-磅-度)
3100±180 cv=0.058
3100±230 cv=0.074
2800±240 cv=0.086
膕肌/股四頭肌強
度比值(H/Q ratio) 0.76±0.12 0.64±0.067 0.55±0.053
26 cv=0.047
63±10 cv=0.16*
58±3.8 cv=0.065*
最大屈曲力矩值 (呎-磅)
38±3.1 cv=0.08
35±2.9 cv=0.081
31±4.8 cv=0.16
伸展力矩總功 (呎-磅-度)
2800±120 cv=0.04127
2600±450 cv=0.1778*
3700±280 cv=0.07384*
屈曲力矩總功 (呎-磅-度)
2400±220 cv=0.092
1800±110 cv=0.059
2100±180 cv=0.088
膕肌/股四頭肌強
度比值(H/Q ratio) 0.69±0.053 0.69±0.099 0.53±0.083
27 cv=0.044
63±6.2 cv=0.098*
58±3.3 cv=0.056*
最大屈曲力矩值 cv=0.058
伸展力矩總功 (呎-磅-度)
2900±120 cv=0.040
3000±250 cv=0.083*
3900±94 cv=0.024*
屈曲力矩總功 (呎-磅-度)
2100±230 cv=0.11
1900±150 cv=0.079
2500±180 cv=0.071
膕肌/股四頭肌強
度比值(H/Q ratio) 0.63±0.075 0.63±0.062 0.59±0.037
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4-2 對應力矩之肌電圖信號
受試者 1、2、及 5 (受試者 3 與 4 未擷取)在既定三種模式下,經 股四頭肌所測得之肌電圖信號以圖 4-5~4-7 表示之。此外,圖中每一 相對伸展動作之肌電圖最大峰對峰值係以平均值與標準差表列於表
4-5 中。由於電刺激信號會嚴重干擾肌電圖之擷取(本研究之膕肌肌電 圖,圖 4-8),因此此處僅以股四頭肌之肌電信號進行分析。
目前以有限的受試者(n=3)數據無法得到任何統計上的意義,但 由圖表內容可看出力矩強度與肌電圖峰對峰值的正相關趨勢。
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表 4-5、受試者 1、2、及 5 於三種訓練模式下伸展動作之肌電圖最大峰對峰值(5 次)之平均值±標準差 (V, Gain:4950)
肌電圖
最大峰對峰值 未配戴任何配件 配戴制式防脛骨
前移裝置
配戴本研究電刺 激器
受試者 1 3.1±0.050 2.4±0.20 2.9±0.064
受試者 2 1.6±0.35 2.2±0.23 2.4±0.36
受試者 5 2.3±0.085 2.8±0.22 2.5±0.16
圖 4-8、配戴本研究之電刺激器進行等速肌力訓練時,膕肌肌電信號受干擾 之情形
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4-3 標記影像所產生之脛骨位移數據
利用本研究所開發之標記攝影系統擷取影像可獲得如圖 4-9 之膝 關節角度與脛骨位移值(單位為畫素)之相對關係,其中可看出在未配 戴任何防脛骨前移的配件時(圖 4-9 左),當膝關節伸展至 40 度左右脛 骨位移畫素值會緩緩增加,而到達約 20 度時則開始緩緩減少。然而,
當配戴制式防脛骨前移裝置時(圖 4-9 右),脛骨位移畫素值會緩緩增 加直到膝關節伸展角度到達 20 度左右為止,20 度之後脛骨位移畫素 值僅剩少量的改變。
圖 4-9、本研究自行開發之標記攝影系統所取得之脛骨位移值(畫素)與膝關 節角度的關係 (左:未配戴任何防脛骨前移配件;右:配戴制式防脛骨前移裝置) 其相互之間的關係
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