VI. The Application of Frame of Reference in OT ( 2009.10.22 ) § Biomechanical frames of reference

VI. The Application of Frame of Reference in OT

( 2009.10.22 )

§ Biomechanical frames of reference 生物力學參考架構 Biomechanical frame of reference 常被使用在因

neuromuscular 或 musculoskeletal dysfunction 而導致 body posture 的維持有困難，以致妨礙到正常功能行使的個案，其理論基礎同 時包含生理學、物理學、神經科學、或肌動學等理論。

一、R.O.M. (Range of Motion) 關節活動度 一般常見的關節活動有：

flexion/extension，abduction/adduction，external rotation/internal rotation，pronation/supination ROM 包括 PROM (passive range of motion)

AROM (active range of motion) 測量 ROM 的工具：Goniometer

每一個 goniometer 包含有 three parts：

a. the axis

b. the stationary arm c. the movable arm 測量 ROM 的目的：

(1)evaluate muscular neurological or skeletal disability (2)make a diagnosis of functional loss

(3)examine extension of disease process

(4)provide objective criteria for evaluating the effectiveness of treatment program

二、M.M.T. (Manual Muscle Testing) 徒手肌力測驗

MMT 是用來測量肌肉力量 (muscle strength )，通常用於因 neuromuscular dysfunction 而造成 muscle weakness 現象之時，

以了解肌肉 weak 的程度，功用在：幫助診斷；預測預後 (prognosis)；以評量方式提供治療上的參考。

 grading system

測量 MMT 時，一般起始位置是以肌肉之 against gravity (抗 地心引力) 的位置為起始 testing，也就是說，若個案能夠在抗地 心引力位置下做到全部或部分之關節活動度，則處於 F 的程度；若 個案在抗地心引力姿勢下無法做出動作，則需要改變位置在

eliminate gravity (無地心引力) 姿勢下重新測量。

測量 MMT 時：

 MMT 不可使用在肌肉有 spasticity (痙攣) 的情況下，因會受到 不

正常之 muscle tone 干擾

 測量時，需固定肌肉動作之 proximal 部位，但不可影響到主要 動

作的進行

 阻力通常加在 moving bone 之 distal 部位或 muscle 之 insertion 處，不可超過另一個關節，且方向和肌肉動作方向 相反，並在個案以處於動作姿勢下給予

 儘量在同一姿勢下的動作一起測量

 評定等級上，往往存在有主觀上的差異，隨測量者不同而不同  MMT 通常測量較表層肌肉，至於深層肌肉，仍須靠 EMG 儀器來

測量

 為求精確起見，可和正常邊做比較

 trace 和 zero 乃靠觸摸的觀察，而以 finger pad 輕輕接觸在個 案肌肉之 muscle belly 上

三、Orthoses and Prosthesis 1. orthoses

An orthoses is a device added to a person’s body to substitute for absent motor power, to restore function, to assist weak muscles, to position or immobilize a part, or to correct deformity. Orthoses for the hand are sometimes called “splint”.

 splint 有二種：

 static splint  dynamic splint  splint 的目的

 協助 weak muscles 或代替已喪失的 muscle power，用以執 行日常功能性生活

ex：‧long opponens hand splint with action wrist and dorsiflexion assist

‧metacarpophalangeal extension assist  固定 position

通常是用 static splint 將手為持在功能性姿勢 (functional;

position)

ex：‧volar wrist cock-up splint ‧resting pan splint

 矯正 deformity

ex：radial nerve injury → 造成“wrist drop”

median nerve injury → 造成 “ape hand”

ulnar nerve injury → 造成 “claw hand”

2. prosthesis

The prosthesis is a replacement of the part and the function it provides is often helpful to adjustment.

對於截肢的個案，職能治療首要任務不外乎在教導個案：

 對 stump (殘肢) 的照顧護理

 義肢的裝配和使用訓練

 使用義肢在日常生活上

§ Neurodevelopmental Treatment ( NDT) 神經發展治療

Neurodevelopmental treatment (NDT)是由 Bobaths (玻巴斯 夫婦)於 1940 年間所發展出來的一種治療手法

一、 NDT 的理論基礎

NDT 的提出原先是提供了腦性麻痺及中風病人在運動神經功能失 調上的治療，後廣泛運用在因中樞神經系統缺陷而造成不正常的動作 型態之病人身上。

基本原理建立在認為正常姿勢反射機轉 (如 righting reaction 和 equilibrium reaction) 對於動作技巧的表現非常重要，關係到正常 的肌肉張力和正常的動作協調，故，一旦發生 brain damage，所產 生的不正常肌肉張力反射，伴隨著不正常的姿勢和動作型態，影響了 正常姿勢反射機轉的發展，因而造成執行日常活動的困難，所以，為 了要順利執行日常活動，這些不正常的動作型態必須要被抑制。

因此，Bobath 治療手法中心思想就是：「inhibition of

abnormal postural reflexes and facilitation of normal postural reflexes」，治療目標在減低不正常的姿勢反射的影響，

增強功能性的動作模式。治療手法偏重於 body postural control 身 體姿勢的控制，一方面要抑制個案不正常的肌肉張力與姿勢反射，另 一方面更要引導出正常的動作型態，誘發出高層次的 righting reaction 和 equilibrium reaction，強調抑制和誘發同時進行。

臨床上，RIP (Reflex Inhibiting Patterns) 和 key points control 都是 NDT 常用的治療技巧。

 RIP — 將個案擺在 abnormal patterns 的相反姿勢，目的在抑 制其不

正常的 muscle tone，配合使用 key points control 的技巧，

試

圖 normalize 個案的動作型態和肌肉張力。

 key points control 一般都在身體的 proximal part，如 head、neck、shoulder girdle、trunk、or pelvic。

二、 NDT 和 SI

神經發展治療 (NDT) 著重在感覺及動作輸入的動作反應，感覺

統合 (SI) 則著重在感覺輸入過程的整合，二者最終目的都在使個案

產生出預期的動作反應控制。

1. 強調中樞神經系統的障礙

NDT 和 SI 都有共同的神經生理學的基礎

 NDT — 個案多半肇因於實質之大腦皮質或下皮質層受損，亦 即有真正的腦傷現象，而影響到動作控制

 SI — 個案主要是由於大腦在處理感覺訊息輸入過程有問題，

影響其動作表現 (大腦構造本身未受損)

2. 強調動作的自動化基礎

NDT 和 SI 都在強調動作的自動化

 NDT — 強調有能力對環境改變做自動化的姿勢調整，並改變 個體在功能性活動上的表現

( 如 equilibrium 和 protective reaction )

 SI — 著重於工作或遊戲中發展足夠的感覺處理技巧，並整合 眾多的感覺經驗，使動作成為自然的反射動作 (如日常 生活中的走路、爬樓梯等)

3. 利用動作控制和動作學習理論去描述治療過程

 NDT — 利用 key points control 使動作控制導向正常化

 SI — 身體動作控制的障礙是各感覺訊息處理不良的反映 4. 在治療目的上有所差異

 NDT — 治療目的包括促進功能性活動時所產生的正常動作，

同時抑制不正常的動作型態，在獲得動作控制後，可 有能力擴及其日常生活活動，如，進食、穿衣

 SI — 增加兒童能自由地在變化的環境和空間中與周遭環境做

互動，經由感覺處理過程的正常化，提升警醒度、注意

力、動機、及概念化，來改善環境中功能性活動的表現

§ The Brunnstrom Approach：Movement Therapy

為 Signe Brunnstrom 在 1951 年根據 neurophysiology 理論及臨床 觀察所 提出的一套治療 CVA 之半身癱瘓 (hemiplegia) 個案的 approach 方法。

 Brunnstrom 將病人 CVA 後的 motor recovery 分成 6 個 stages：

▲ recovery stages of the upper extremity 1. the arm

＊ stage 1：‧flaccidity with no voluntary movement

＊ stage 2：‧spasticity begins to develop ‧synergy 也開始出現

＊ stage 3：‧spasticity 增加，synergy pattern 明顯  flexor synergy

 extensor synergy

＊ stage 4：‧spasticity 逐漸減弱，可做出一 些非 synergy pattern 的動作，如：

 placing hand behind the body

 elevation of the arm to a forward-horizontal position

 pronation-supination with elbow flexion 90°

＊ stage 5：‧spasticity 持續下降，可執行些 functional activities，

並出現單獨的 joint movement

 arm to side-horizontal position  arm forward and overhead

 pronation-supination with elbow extension

＊ stage 6：‧spasticity 消失，動作也不受 synergy pattern 的影響，

顯得更協調更自然

2. the hand

＊ stage 1：‧flaccidity

＊ stage 2：‧little 或 no active finger flexion

＊ stage 3：‧mass grasp 或 hook grasp

‧無 voluntary finger extension 或 release

＊ stage 4：‧lateral prehension

‧少許 ROM 的 semi-voluntary finger extension

＊ stage 5：‧ palmar prehension，如：cylindrical 及 spherical grasp

‧voluntary mass finger extension

＊ stage 6：‧all types of prehension

‧full ROM with voluntary finger extension ‧individual finger movements

▲ recovery stages of the lower extremity

＊ stage 1：‧flaccidity is present

＊ stage 2：‧minimal voluntary movement occurs

＊ stage 3： ‧hip、knee、and ankle flexion can be done in sitting and

standing

＊ stage 4：‧knee flexion beyond 90° when sitting and active ankle

dorsiflexion with the heel on the floor as possible

＊ stage 5：‧while standing, the patient can isolate knee flexion and

ankle dorsiflexion

＊ stage 6： ‧hip abductionin in standing, knee rotation with

inversion and eversion of ankle in sitting are possible

 在治療上

▲ 於 stage 1 – 3

利用 tonic reflexes、associated reactions 的技巧及 proprioceptive 的刺激，目的在增強 synergy pattern 的 voluntary control，誘發出適當的 muscle tone，以作為將來 voluntary movement 的準備。

▲ 於 stage 4 – 6

治療目標在 voluntary movement 的強化，誘導病人擺脫 synergy pattern 的影響，同時整合 synergy pattern 的動作，

出現自主性的功能性動作。

§ The Proprioceptive Neuromuscular Facilitation ( PNF) Approach 本體感覺神經肌肉誘發術

PNF (本體感覺神經肌肉誘發術) 是 1946 年由 Dr. Herman Kabat (赫 爾 曼．卡巴特) 開始使用的一項治療技巧。Kabat 依據

neurophysiology，motor behavior，和 motor learning 的學理發展 出 PNF 的治療技術，後由 Margaret Knott (瑪格麗特．那特氏) 和 Dorothy Voss (桃樂蒂．佛斯) 發揚光大，在其 PNF 手法中，Kabat 強 調使用 maximal resistance (appropriate resistance)在個案 的 spiral 和 diagonal (螺旋型和對角線) 的動作模式中，來誘發個案的 動作能力，協助個案達到最佳的功能狀態。PNF 治療技巧最初用於

paralysis 患者身上，後被廣泛運用在其他 neuromuscular disabilities 的病人治療中。

一、 誘發的基本技巧和步驟 (techniques and procedures for facilitation)

誘發的目的： 增加患者移動及維持姿勢的能力

 以正確的徒手控制(manual control)和適當的阻力引 導 患者的動作

 藉由強調動作時機(timimg)以協助患者達到動作協調的

能力

 改善患者的體能並避免疲勞 1. 阻力 (resistance)

阻力是誘發肌肉收縮能力，加強或改善動作控制，並增加 肌肉 力量的方法，阻力的給予也可以提高個案對其本身動作的覺察能 力。

給予阻力的方式需視肌肉受到阻力時所產生的收縮方式而定 2. 引發與加強 (irradiation and reinforcement)

＃ 引發：是指受刺激後所產生的反應擴展至其他肌肉組織的 現象，可為誘發 (如收縮) 亦可為抑制 (如放鬆)。

＃ 加強：是指治療師可藉由給予較強肌肉動作的阻力來加強 較弱肌肉的活動。

3. 徒手接觸 (manual contact)

治療師利用手部的握法及控制，給予患者適當的壓力和動作 方向的訊息，引導動作的進行並增加肌力。

4. 身體姿勢及身體力學 (body position and body mechanics) 即以治療師身體的轉動、站的位置、及手和手臂排列位置的 轉動，來引導並控制患者的動作。一般來說，治療師的位置在患 者肢體動作動力線上時，較能有效地控制患者的動作，亦即，手 臂和手必須與動作方向成一直線。

5. 言語 (口令) (verbal or commands)

治療師使用言語及音量的大小來引導患者做出動作，口令要 簡單明瞭。

6. 視覺 (vision)

利用視覺輸入協助患者控制或改正姿勢和動作，並增加動作 的力量。因為視覺的回饋，容易引導更強的軀幹動作，引發更有 力的肌肉收縮。

7. 牽引與關節壓近 (traction and approximation)

＃ 牽引：牽引的目的是要延展軀幹或肢體，透過刺激關節內的 接受器，使肌肉得以延展，有類似牽張刺激

(stretch stimulus)的作用。利用牽引技巧，可以：

誘發動作；協助延展肌肉組織；給予某部分的 動作阻力；治療關節的疼痛。

＃ 關節壓近：即對軀幹或肢體關節施予壓縮的力量，有快速 關節壓近(quick approximation)和慢速關節 壓近(slow approximation)二種方式。關節壓 近技巧可用於：促進姿勢或動作的穩定度；

誘發載重能力及抗重力肌(antigravity

muscle)的收縮；給予某部分的動作阻力。

8. 牽張 (stretch)

牽張是利用延展 (elongation) 肌肉及肌肉的牽張反射 (stretch reflex)，以誘發肌肉收縮並降低肌肉疲勞的程度。牽張 所引起的牽張刺激，不僅誘發被延展的肌肉，其周圍的協同肌也 一併被誘發，如：延展脛前肌(anterior tibialis muscle)，不僅 會誘發到肌肉本身，也會誘發到髖屈曲—內收—外轉肌肉群。

牽張反射必須在肌肉處於相當的緊張程度(被延展或收縮中) 才容易引發出來；且為加強治療效果，有時必須再給予肌肉收縮 的阻力，然阻力必須在肌肉產生收縮後。

9. 動作時機 (timing)

時機指的是動作出現的時間順序，也就是正常動作肌肉收縮 的時機順序，為有流暢的動作時間順序，才能夠成一個協調順暢 的動作，此動作才具有功能性。通常在 PNF 動作模式誘發下，遠 端動作(如手指、thumb、wrist)會先出現，隨後才是近端之 elbow 或 shoulder 的動作。

10.節律性啟始 (rhythmic initiation) ‧特點

‧目標

11. 等張收縮組合動作 (combination of isotonics) (又為作用肌 反轉 收縮 reversal of agonists)

‧特點 ‧目標

12.拮抗肌收縮 (reversal of antagonist)

(1)動態拮抗肌收縮(dynamic reversal of antagonists 合併緩 慢反轉(slow reversal)

‧特點 ‧目標

(2)節律性反轉 (stabilizing reversals) ‧特點

‧目標

(3)節律性固定 (rhythmic stabilization) ‧特點

‧目標

13.重覆牽張 (repeated stretch)

(1)由動作範圍的起始點做重覆伸張 (repeated stretch from beginning of range)

‧特點

‧目標

(2)在整個動作範圍過程中做重覆伸張 (repeated stretch through range)

‧特點 ‧目標

14.收縮 — 放鬆 (contract — relax) ‧特點

‧目標

15.固定 — 放鬆 (hold — relax) ‧特點

‧目標

二、 基本動作模式 (patterns of facilitation)

在 PNF 的誘發技巧動作模式中，乃是由三個平面動作所組合 ‧矢狀面：屈曲(flexion)和伸直(extension)

‧冠狀面：外展(abduction)和內收(adduction)

‧橫切面：外轉(external rotation)和內轉(internal rotation) 而動作方向為：螺旋及對角線 (spiral and diagonal) 1. 手臂的動作模式

手臂有兩組對角動作，每一組之二個動作互為拮抗的動作模式：

 屈曲—外展—外轉 (flexion—abduction—external rotation)

vs 伸直—內收—內轉 (extension—adduction—

internal rotation)

 屈曲—內收—外轉 (flexion—adduction—external rotation)

vs 伸直—外展—內轉 (extension—abduction—

internal rotation)

(1)屈曲—外展—外轉 (flexion—abduction—external rotation)

伸直—內收—內轉 (extension—adduction—internal rotation)

互為拮抗動作 (antagonistic patterns)：

 F—Abd—Ext with elbow flex. vs E—Add—Int with elbow ext.

 F—Abd—Ext with elbow ext. vs E—Add—Int with elbow flex.

(2)屈曲—內收—外轉 (flexion—adduction—internal

rotation)

伸直—外展—內轉 (extension—abduction—internal rotation)

互為拮抗動作 (antagonistic patterns)：

 F—Add—Ext with elbow flex. vs E—Abd—Int with elbow ext.

 F—Add—Ext with elbow ext. vs E—Abd—Int with elbow flex.

2. 下肢的動作模式

下肢有兩組對角動作，每一組之二個動作互為拮抗的動作模式：

 屈曲—外展—內轉 (flexion—abduction—internal rotation)

vs 伸直—內收—外轉 (extension—adduction—

external rotation)

 屈曲—內收—外轉 (flexion—adduction—external rotation)

vs 伸直—外展—內轉 (extension—abduction—

internal rotation)

(1) 屈曲—外展—內轉 (flexion—abduction—internal rotation)

伸直—內收—外轉 (extension—adduction—external rotation)

互為拮抗動作 (antagonistic patterns)：

 F—Abd—Int with knee flex. vs E—Add—Ext with knee ext.

 F—Abd—Int with knee ext. vs E—Add—ext with knee flex.

(2) 屈曲—內收—外轉 (flexion—adduction—external rotation)

伸直—外展—內轉 (extension—abduction—internal rotation)

互為拮抗動作 (antagonistic patterns)：

 F—Add—Ext with knee flex. vs E—Abd—Int with knee ext.

 F—Add—Ext with knee ext. vs E—Abd—Int with

knee flex.

§ The Rood Approach

為 Margaret S. Rood 在 1940 年代結合 neurophysiological 和 developmental 的理論所提出的一套治療方法。在其理論中，Rood 基本 的前提假設是認為 motor patterns 可以經由人出生後之基本的

reflex patterns 和適當的 sensory stimuli 被發展出來，也就是說，

如果給予個案適合的 sensory stimuli 在符合正常發展程序的

sensory receptor 上，可以引發出正當的 motor responses. 因此，

Rood 在理論中，歸納出 4 個 principles：

 muscle tone 的正常化及 motor responses 的引發，必須伴隨著適當 sensory stimuli 的使用，亦即，正確的 sensory inputs 在 correct motor responses 發展上是必要的。

 sensorimotor 的 control 是建立在發展的基礎上，故，必須從個案發 展的 level 開始，進而導向更高的 level。

 movement 是要有目的的，且是功能性的導向。

 sensorimotor response 要不斷的重覆，以利學習。

一、 Four levels of control develop level I ：mobility

level II：stability

level III：mobility superimoposed on stability — weight bearing

level IV：skill

而在這四個 levels 當中，包含有二個 developmental sequences：

‧ skeletal developmental sequence 和 ‧ vital function developmental sequence

In skeletal developmental sequence，Rood 根據 the ontogenetic motor patterns 歸納成 8 個 steps：supine withdrawal，roll over，pivot prone，neck co-

contraction，on elbows，quadruped (all

four)，standing，and walking.

The vital functions include：

inspiration，expiration，sucking，swallowing liquids，phonation (defined as

babbling)，chewing，swallowing solids, and speech.

二、 Sensory stimuli to evoke muscular responses 1. facilitation methods

(1)tactile stimulation

 fast brushing

 light stroking or light touch (2)icing

溫度通常在 12℃ — 17℃

(3)quick, light stretch of a muscle

是一種 low threshold stimuli，以刺激肌肉局部反應 (4)tapping of the tendon or the belly of the muscle

作用如同 quick stretch

(5)pressure on the muscle belly 主要再引發 stretch response (6)secondary stretch

是一種 maintained stretch，旨在 facilitate muscle spindle fiber

(7)resistance

(8)heavy joint compression

用在 facilitate co-contraction of muscles around a joint，常見的姿勢如 weight-bearing、position of prone- on-elbows、quadruped(all fours)、and standing 2. inhibition methods

(1)light joint compression (又叫做 joint approximation) 使用在 inhibit spastic muscles 以解除疼痛

(2)slow stroking

在 inhibit muscle tone 及使個案 relaxation (3)slow rolling

個案從 supine to side lying 慢慢的 rolling，是一種抑制 的方法，以達到 relaxation

(4)pressure on the tendinous insertion of a muscle

主在抑制肌肉的動作