行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
正常人與脊髓損傷病患於坐到站之動作分析
計畫類別： 個別型計畫 計畫編號： NSC91-2314-B-002-392- 執行期間： 91 年 08 月 01 日至 92 年 10 月 31 日 執行單位： 國立臺灣大學醫學院物理治療學系暨研究所 計畫主持人： 林光華 報告類型： 精簡報告 處理方式： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 93 年 2 月 12 日
行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
正常人與脊髓損傷病患於坐到站之動作分析
計畫編號：NSC 91-2314-B-002-392-
執行期限：2002.08.01 至 2003.10.31
主持人：林光華 執行機構及單位名稱: 台大物治系
共同主持人：呂東武 執行機構及單位名稱：台大醫工所
王淑芬
執行機構及單位名稱：台大物治系
柴惠敏
執行機構及單位名稱：台大物治系
湯佩芳 執行機構及單位名稱：台大物治系
計畫參與人員：施金木 執行機構及單位名稱：輔具工作室
一、中文摘要 坐到站（sit-to-stand；STS）是日常生 活當中最常使用的動作，而且是許多動作 及走路前的必備動作。國內外研究偏向坐 到 站 ， 較 少 著 重 站 到 坐 （ sitting down, SIT），且一般研究偏向正常年輕年老者 與中風病患，很少有關於脊髓損傷患者的 坐到站的研究。最近，德國的 Bahrami 等 人（2000）研究正常人與下肢癱瘓的坐到 站能力的比較，其中下肢癱瘓者僅兩位 （T7,T8 胸隨損傷），受試者必需用力向 下壓扶手，使用約 85%體重力量而站起， 但並未進一步統計資料。所以，本研究計 劃的目的是研究脊髓損傷（完全與不完全 損傷）病患，由坐到站與站到坐的能力， 並進一步訓練不完全損傷患者，探討任務 取向方法（task-oriented approach）訓練坐 到站與站到坐的效果。 對象分為兩組：正常人 10 位，脊髓 （頸髓、胸髓、腰髓、薦髓），脊髓損傷 病患約 10 位，受試者需填寫同意函。 受試者接受的評估與測試包括：肌 力、關節本體感覺、修正式的巴氏量表 （Modified Barthel Index）評估、坐到站 與 站 到 坐 。 擷 取 資 料 含 關 節 角 度 改 變 （Vicon 250 動作分析系統）、腳底壓力 改變（AMTI 測力板）與下肢表面肌電圖 分析（EMG）。 預計本研究成果，有助於了解脊髓損 傷患者的由坐到站與坐下之動靜態控制能 力，也提供新觀念之訓練方式，提昇脊髓 損傷患者的生活品質。對相關人員的訓練，也有助於其他神經系統損傷病患之訓 練。
Key words: 脊髓損傷、坐到站
Abstract
Sit-to-stand (STS) is the most commonly used action, and it is the prerequisite for walking and other activities. There are a lot of researches in the world concerned about the sit-to-stand analysis, not much in sitting down (SIT). Furthermore, most studies are related to STS in the elderly and stroke patients, and few are in spinal cord injured (SCI) patients. Until recently, Bahrami et al (2000) compared the STS performance between normal subjects and paraplegia. They only investigated two paraplegia (T7, T8) who pressed by hands with 85% body weight to lift body up. Therefore, the purposes of this study include: (1) to compare the motion of STS and SIT between normal and spinal cord injured patients (complete and incomplete), (2) to investigate the effect of task-oriented approach training on STS and SIT in incomplete SCI.
The subjects of our project include 10 normal subjects and 10 spinal cord injured patients (complete and incomplete). The consent form would be signed by the participant.
The tests included: manual muscle testing, joint proprioception, modified Barthel Index,
STS and SIT. The data acquisitions include Vicon 250 motion analysis, AMTI force analysis, and surface EMG of lower extremities.
The results of this study may provide the information about the control mechanisms of STS and SIT, and the new concept of training. The ultimate goal is to improve the quality of life of SCI. Furthermore, the training experience is beneficial for physical therapists and related staffs.
Key words: Spinal cord injury, sit-to-stand
二、緣由與目的
坐到站（sit-to-stand；STS）是日常生 活當中最常使用的動作，而且是許多動作 及 走 路 前 的 必 備 動 作 。 國 內 外 研 究 1-3 （ Lee et al,1997 ； Carr & Shepherd, 1998;Goalart et al,1999）偏向坐到站，較 少著重站到坐（sitting down, SIT），且一 般研究偏向正常年輕年老者 4;5（Shepherd et al,1996；Alexander et al,1997）與中風病 患 1;6 （ Lee et al,1997 ； Cheng et al,1998），很少有關於脊髓損傷患者的坐 到站的研究。最近，德國的 Bahrami 等人 （2000）研究正常人與下肢癱瘓的坐到站 能 力 的 比 較 ， 其 中 下 肢 癱 瘓 者 僅 兩 位 （T7,T8 胸隨損傷），並未做進步的統計 分析，且未清楚交代下肢癱瘓者完全損傷 還是不完全損傷，僅知受試者必需用力向 下壓扶手，使用約 85%體重力量而站起。
（完全與不完全損傷）病患，由坐到站與 站到坐的能力。 針對本研究的假說 本研究的假說（hypothesis）有：(一) 脊髓損傷患者，由坐到站如不需扶扶手， 其採取的策略、壓心與質心的改變與正常 人不相同。 (二) 脊髓損傷患者，如手扶扶 手，手撐方式由坐到站，其採取的策略、 壓力與質心的改變與不需扶扶手者不相 同。 (三)脊髓損傷病患的肌肉收縮，形成 新的組合，有其代償性協同肌肉收縮群 (compensatory synergy pattern)。(四)脊髓 損傷坐到站的能力，與上下肢肢力、下肢 關節本體感覺以及日常生活能力(修正式 的巴氏量表分數)有密切相關。 三、結果 完成正常受試者有 11 位，平均年齡是 25.18 ± 7.77 歲 （ 19 ∼ 43 歲 ） ， 身 高 164.95±8.37 公分（153∼178 公分），體 重是 59±13.58 公斤（44∼82 公斤），其 中兩位資料較不完整。雙手平均最大施力 （peak force）為 97.65±42.62 牛頓，約 為體重的 17％。手扶助行器時由坐到站， 最大施力約出現於 37％動作時間，最大施 力的肩關節屈曲平均約為 49.2 度，肘關 節屈曲約 為 86.9 度 ，腕關節 屈曲約為 27.6 度，軀幹屈曲約為 4 度，髖關節屈曲 約為 82.7 度，膝關節屈曲約為 73.9 度， 踝關節屈曲約為 17.7 度。年齡、身高、 體重相當的胸腰髓損傷患者，其雙手最大 施 力 約 為 280~460 牛 頓 ， 約 佔 體 重 的 50~80％，最大施力約出現於 40％動作時 間，但其最大施力的肩關節屈曲、肘關節 屈曲、腕關節屈曲、軀幹屈曲、髖關節屈 曲、膝關節屈曲與踝關節屈曲和正常人無 明顯差別。 四、討論 從實驗數據中發現，脊髓損傷患者與 正常人在坐到站的時間策略上並無太大差 異，其出現最大施力的時間前者出現在 40 ％動作時間，後者出現在 37％動作時間。 在動作模式方面，脊髓損傷患者最大施力 的肩關節屈曲、肘關節屈曲、腕關節屈 曲、軀幹屈曲、髖關節屈曲、膝關節屈曲 與踝關節屈曲和正常人無明顯差別。但是 在施力的量值方面，脊髓損傷患者因為在 實行坐到站的動作時，下肢無法提供良好 的穩定性來分擔身體重心改變時的瞬間動 量變化，所以用上肢施更多力來做代償。 在脊髓損傷患者的日常生活中，坐到 站與站到坐的能力是最常使用的動作，而 且是許多動作及走路前的必備動作，所以 脊髓損傷患者的坐到站訓練，是被視為功 能性動作訓練計畫中最重要的一環。由此 實驗結果中可得知，脊髓損傷患者因其下 肢穩定性不足，需要上肢的代償施力，才 得以順利完成這項動作。因此，在訓練坐
站能力時，上肢的肌力強化與下肢的穩定 度就是兩個最關鍵的部分。
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