Spasticity is a common complication of various neurological disease including stroke, cerebral palsy, spinal cord injury. It is a motor disorder characterized by a sudden appearance and release of resistance (catch and release) against passive movement. The magnitude of the resistance at catch is known to be velocity-dependent. For effective management, reliable and quantitative measure of spasticity is required. Several clinical measures including modified Ashworth scale (MAS) had been developed and are being widely used in clinics. However, due to its qualitative and subjective nature, reliability of spasticity assessment is known as unreliable. This thesis proposes three quantitative indices for quantitative and objective assessment of spasticity of adult stroke survivors’ elbow joint based on quantitative measurement and modeling of spastic response (i.e. joint torque and angle) during MAS examination. Three quantitative indices representing three characteristics of spasticity could be formulated; joint angle at catch, resistance at catch divided by stretching velocity, and post-catch joint torque pattern. The three MAS grades showed significant differences for all indices. The indices had moderate correlation with the MAS grade. In conclusion, a method for determining MAS grade was proposed based on the indices.
경직은 뇌졸중, 뇌성마비, 척수손상 등의 다양한 신경계 병변에 흔히 수반되는 합병증이다. 수동운동 중에 저항이 순간적으로 나타났다가(catch) 사라지며. 저항의 세기는 운동 속도에 비례하는 특성이 있다. 효과적으로 관리하기 위해서는, 신뢰성 있고 정량적인 검진이 필수적이지만, 수정된 Ashworth 척도(MAS)와 같은 임상 척도는 검사자의 주관적인 감각에 의존하며 정성적인 평가라는 한계가 있다. 본 연구에서는 성인 뇌졸중 환자의 팔꿈치 관절에서 나타나는 경직을 정량적으로 평가할 수 있는 지표의 개발을 다룬다. 성인 뇌졸중 환자의 MAS 검진 시에 나타나는 경직 반응(관절 토크, 관절 각도)을 정량적으로 측정하고 경직 반응에 대한 모델을 통해 MAS 등급 별 경직 반응이 차이를 해석하였다. 저항이 나타난 관절 각도, catch의 세기, catch 후의 저항의 변화 형태의 경직 반응의 세 가지 특성을 대표하는 정량적 경직 평가 지표를 개발하였다. 세 지표 모두 검진자가 매긴 MAS 등급에 따라 통계적으로 유의미한 차이를 보였으며, 또한 모든 지표가 검진자가 매긴 MAS 등급과 modera6te correlation을 가졌다. 세 지표를 바탕으로 MAS 등급을 분류할 수 있는 방법을 제시한다.
