手部主动感觉测试（HASTe）的设计、制作与实施

摘要

手部主动感知测试（Hand Active Sensation Test, HASTe）是一种有效且可靠的触觉功能评估方法，已成功用于识别脑卒中患者受损的触觉功能。本文旨在介绍HASTe的设计、制作及实施方法。

摘要

基于个体功能障碍对神经康复进行个性化治疗的理念近年来迅速发展。与此同时，上肢运动功能的结局评估指标数量也在不断增加。然而，临床医生和研究人员仍缺乏用于评估手部作为环境感受器自然功能的实用、定量测量方法。威廉姆斯（Williams）及其同事于2006年开发的“手部主动感知测试”（Hand Active Sensation Test, HASTe）是一种有效且可靠的触觉功能评估工具。尽管该测试目前未商业化销售，但其测试套件可使用低成本材料自行制作，并已成功应用于识别脑卒中患者在触觉感知方面的功能障碍（Williams, 2006）。本文介绍了HASTe测试套件的设计与制作方法，以及测试实施过程中可配合使用的视觉屏幕，同时提供了测试的操作流程与评分标准说明。

引言

想象一下亲人的手触感如何：是粗糙还是光滑？有力还是纤细？温暖还是冰凉？你们是以握手的方式握住，还是十指相扣？如果你唤起了某种记忆，这种感受很可能源于你用手部运动来获取躯体感觉信息的能力，这种能力被称为触觉感知，或主动感知。通过触觉感知可以判断物体的大小、形状、重量、质地、表面硬度以及温度等特性。参与触觉感知的感受器包括本体感受器和皮肤感受器，前者分布于皮肤、肌肉、肌腱和关节中，二者均在手动探索物体时被激活。不同的手部动作有助于识别物体的特征。例如，反复在物体表面进行横向摩擦动作可能揭示其纹理特性，而将物体用手托起则可感知其重量。因此，手部的灵巧性与躯体感觉对于触觉功能及人类的感知体验均至关重要。

卒中后，体感功能障碍和运动功能障碍均会导致触觉功能下降。¹ 卒中后的运动功能障碍较为常见且已有明确定义，约70%的卒中幸存者会出现不同程度的轻瘫。¹ 卒中后的体感功能障碍同样常见，发生率为47%-89%。^2-4 研究人员普遍认为，卒中后皮肤感觉和本体感觉功能障碍均较为普遍。关于卒中对体感功能领域影响的全面表征，读者可参考Carey et al.²、Connell et al.⁵ 和Sullivan⁴ 的研究。

躯体感觉障碍会导致康复效果下降⁶、上肢协调性降低⁷以及功能和生活质量受损⁸。然而，临床上对躯体感觉障碍（尤其是主动感觉）的量化仍显不足，部分原因在于与运动功能障碍相比，感觉缺失的表现较不明显，且更难以量化⁹。目前已开发用于量化主动感觉的评估方法包括Byl-Chyney-Boczai感觉辨别器（BCB）¹⁰、修订版诺丁汉感觉评估中的立体觉测试部分¹¹、功能性触觉物体识别测试（fTORT）¹²、手动形态感知测试（感觉信息与运用能力测试的一个子集）¹³以及触觉物体识别测试（HORT）¹⁴。尽管已有上述测量工具，但一项近期的系统综述指出，目前尚缺乏有效且可靠的躯体感觉评估方法，该综述旨在阐明上肢和手部躯体感觉障碍与卒中后上肢功能问题之间的关系¹⁵。因此，开发具有临床实用性且参数科学的触觉功能评估方法至关重要。

手部主动感觉测试（Hand Active Sensation Test, HASTe）是一种包含18个项目的样本匹配测试，用于评估重量和质地的辨别能力，最初由Williams及其同事于2006年发表¹⁶。HASTe用于测量触觉感知能力，对中风患者存在的触觉功能障碍具有敏感性（正确匹配少于13项即提示存在障碍）。由于HASTe旨在测量触觉感知，在最低标准上，受试者需具备用手和手臂抓握与提起物体的能力，并能理解并遵循测试指令。根据《国际功能、残疾和健康分类》（International Classification of Functioning, Disability and Health, ICF）模型¹⁷，HASTe被视为一种活动水平的测量工具。每只手的测试耗时约为15至30分钟。HASTe的优势包括成本低廉（据估计2015年全部材料费用约为100美元）、易于制作，且其18分制的评分量表相较于常见的“正常”或“障碍”二分法描述，能更精确地反映表现差异。

本文旨在介绍HASTe的设计、制备及施测方法。尽管可以从原始HASTe发表文献中推断出测试设置，但本文提供了用于制备视觉筛查屏和HASTe测试套件的详细方法，两者均在测试过程中使用。组装所需的设备以及所有必需材料的详细清单列于材料表中。此外，还提供了一份包含HASTe施测与评分说明的单页文档，如下所示：

附录 1：HASTe 管理说明与评分表　　　　参与者编号#_______　日期_______

设置：让受试者坐在一张桌子旁（桌子高度约29英寸，椅子座面高度约18英寸），起始时将其优势侧或功能受损较轻的上肢置于桌面上，并放在组装好的视觉屏蔽板下方。测试过程中，所有物品应按编号顺序摆放，以保持条理清晰。

示范试验：在正式评分前进行两次示范试验。向受试者提供物体A和B，并指示其比较两个物体的重量。然后，向受试者提供物体A和C，并指示其比较两个物体的质地。仅对示范试验提供反馈。

评分试验：每侧肢体进行18次试验，每次试验最多允许5分钟。指导受试者使用优势手或功能较佳的手主动手动探索指定的测试物体（在下表中标识为“test”），然后使用同一只手探索三个可能的匹配物体（在每次试验的方框内以数字编号）。可能的匹配物体在重量或质地方面有所不同，但每次试验中仅改变其中一个属性（重量或质地）。指导受试者找出与原始物体相匹配的物体，并告知其可反复触摸每个物体，直至确定答案为止。在每次试验中，不得告知受试者正在匹配的是物体的哪一属性（质地或重量），也不得协助其手动探索物体。在下表中，通过圈出受试者最终选择的物体编号来记录其每次试验的答案。受试者完成较佳上肢的测试后，再对其功能较差的上肢进行测试。根据下表，通过统计每只手在总共18次试验中正确匹配的次数进行评分（每次试验对应下方一个方框）。

向参与者提供的口头指示：“请使用一只手先手动探索测试物体。然后，依次探索三个可能的匹配项，每个匹配项在重量或纹理上有所不同，但在同一次试验中不会同时在两个方面都不同。请找出匹配项。您可以多次触摸每个物体，以确定您的答案。总共将进行18次试验。每次试验最多有5分钟时间。”

方案

1. 可视化屏幕与HASTe的设计与制备（所需全部设备与材料见“材料表”）：

1. 组装视觉屏幕（图1）：
   1. 将四段0.5英寸PVC管（材料a）截成10英寸长（构成屏幕底座）；将三段0.5英寸PVC管截成20英寸长（构成屏幕的竖直部分）。
   2. 将两段10英寸长的PVC管插入两个PVC三通接头（平行开口）（材料b）中；将两段20英寸长的PVC管分别插入两个PVC三通接头的其余孔中（与10英寸管段垂直）；在每段20英寸PVC管的开放端口安装PVC弯头（材料c）。
   3. 将第三段20英寸PVC管的两端分别插入两个开放的PVC弯头中。若希望视觉屏幕便于折叠和存放，则不要粘合PVC接头；若需固定结构，可将PVC接头用胶粘合。将枕套（材料d）覆盖在顶部的横管上，并用文件夹夹子（材料e）或安全别针固定。

图1：HASTe实验装置。 受试者应坐在桌旁。在受试者与测试物体之间放置视觉屏蔽屏。每次试验时，从测试工具包中取出相应物体，并按以下顺序提供给受试者：先提供测试物体，然后按附录1：施测说明与评分表中指定的顺序依次提供三个可能的匹配项。请点击此处查看该图的放大版本。

2. 组装 HASTe 测试套件（包括 9 个测试物体、一套 9 个样本物体的复制品以及 3 个示例物体）（图 2）
   1. 将 21 段直径为 1.5 英寸的 PVC 管（材料 f）切割成 4 英寸长。将软木（材料 g）切成 21 条，每条尺寸为 4 × 7 英寸。将每条软木覆盖在 PVC 管上，确保接缝或管端无重叠。
   2. 修剪软木边缘使其与管口齐平。逐一对 21 段管材（一次一段）涂刷通用胶水（材料 h），然后用软木包裹。
   3. 测量并裁剪六块尺寸为 4 × 7 英寸的自粘层压板（材料 i），以及六块尺寸为 4 × 7 英寸的牛皮纸（材料 j）。修剪多余部分。用自粘层压板包裹其中六段管材。
   4. 对六段管材涂刷通用胶水，然后用牛皮纸包裹。对一段管材涂刷通用胶水并用砂纸（材料 k）包裹。对两段管材涂刷通用胶水并用光面卡纸（材料 l）包裹。
   5. 测量并准备八块黏土（材料 m），每块重 2.2 盎司。测量并准备六块黏土，每块重 3.2 盎司。测量并准备七块黏土，每块重 4.2 盎司。
   6. 将两块 2.2 盎司、两块 3.2 盎司和两块 4.2 盎司的黏土分别塑造成实心块体，使其填满管材直径。将每一块插入用牛皮纸包裹的管材中心。对用软木和自粘层压板包裹的管材重复此步骤。
   7. 将两块 2.2 盎司的黏土分别塑造成实心块体，使其填满管材直径。将其中一块插入用光面卡纸包裹的管材中心，另一块插入用砂纸包裹的管材中心。
   8. 将一块 4.2 盎司的黏土塑造成实心块体，使其填满管材直径。将其插入用光面卡纸包裹的管材中心。
   9. 用闭孔包装泡沫（材料 n）将每根管材完全填满。称重各组件，确保重量精确至 0.1 盎司。
   10. 在每个端盖（材料 o）上涂刷通用胶水，并牢固地插入每根管材的两端。
   11. 在每个物体底部标注重量，在顶部标注编号，以便检查者可见。
   12. 将测试物体 1T、2T 和 3T 先用软木包裹，再用牛皮纸包裹，重量分别调整为 6、7 和 8 盎司。将测试物体 4T、5T 和 6T 仅用牛皮纸包裹，重量分别调整为 6、7 和 8 盎司。将测试物体 7T、8T 和 9T 先用软木包裹，再用自粘层压板包裹，重量分别调整为 6、7 和 8 盎司。
   13. 对样本物体 1–9 进行标注（与测试物体完全相同）。
   14. 将三个示例物体标注为 A、B 和 C。用光面卡纸包裹示例物体 A 和 B（重量分别为 6 和 8 盎司）。用砂纸包裹示例物体 C（重量为 6 盎司）。（示例物体未在 图 2 中显示。）
   15. 将所有测试物品存放于塑料储物箱（材料 p）中并运输。

图 2：HASTe 测试物体的排列方式。 测试物体按 1 至 9 的顺序排列，并标有“T”标记。九个样品物体也按 1 至 9 编号并有序排列，供参与者根据重量或质地与测试物体进行匹配，如图所示。

2. HASTe 的给药方法：

1. 让受试者坐在标准高度的桌旁（约29英寸）和椅子上（约18英寸）。调整桌椅高度，使受试者能够舒适地将测试手臂放置并移动于桌面上。将测试手臂置于视觉遮挡屏下方，如图3所示，以防止受试者看到测试手臂、物体或检查者。
   注意：如果受试者存在一侧上肢功能受损较重的情况，应先测试功能较轻的一侧上肢。
2. 指导受试者用手抓握并提起示例物体，自由感知其重量与质地的差异。仅在两次示范试验中提供反馈。
3. 在正式评分测试前进行两次示范试验。让受试者比较物体A和B，以说明重量上的差异；再让其比较物体A和C，以说明质地上的差异。
4. 在正式评分测试过程中，不得对受试者的表现给予反馈，也不得协助其用手探索物体。将全部18次试验的测试材料按物体编号顺序有序摆放。（图2）
5. 向受试者提供口头指导：“请使用一只手首先手动探索测试物体，然后依次探索三个可能的匹配物体，这些物体在每次试验中仅在重量或质地方面有所不同，不会同时改变两项属性。找出匹配项。可多次触摸每个物体，以确定正确答案。共进行18次试验，每次试验最长不超过5分钟。”
6. 在测试过程中，可根据检查者的判断或受试者的要求重复测试说明。不得告知受试者在某次试验中所匹配的是哪一项物体属性（重量或质地）。
7. 若受试者的肘部或肩部活动受限，无法自主在物体间移动，则应根据其要求，由检查者将物体滑向或移离其手部。（图3）
8. 让受试者通过口头说明或指向的方式指出其选择的匹配物体。完成选择后进行下一次试验。不得让受试者以任何形式描述物体属性，或解释其选择该匹配项的原因。
9. 通过统计每只手在总共18次试验中正确匹配的次数来评分。使用附录1：操作说明与评分表，以及图2所示的整体组织结构，以减少检查者的操作误差。
10. 在以下考虑基础上分析和解释HASTe评分作为触觉感知能力的测量指标。
    注意：HASTe为等级量表（有序尺度），其等级之间的间隔可能不一致，也可能未知。然而，与许多临床测量工具类似，在统计推断时可合理地将数据视为等距尺度处理，如图4所示。

图 3：向受试者提供 HASTe 物体。 可将物体放置于受试者手中，但检查者应避免协助受试者操作物体。

结果

Williams 及其同事于 2006 年发表了原始研究，确立了 HASTe 的可靠性和有效性。根据该研究，HASTe 得分低于 13 个正确匹配的个体被认为存在触觉功能障碍，而得分在 13 至 18 之间的个体则被认为触觉功能正常。 ¹⁶ 当个体的正确匹配数为 6 个或更少时，该得分被视为偶然水平，这是基于 18 次试验/3 项匹配样本设计中的概率得出的。

HASTe 在所有组别中的重测信度均较强（ICC_3,1 = 0.77，Pearson r = 0.78）。HASTe 的内部一致性亦表现良好，Cronbach 系数 α = 0.82。对照组的平均准确得分为 14.86 ± 1.53，脑卒中幸存者为 8.46 ± 3.51（P <0.001）。两组参与者在 9 项质地试验中的得分均显著高于 9 项重量试验（6.36 ± 2.50 对比 5.30 ± 2.31，P < 0.001）。敏感度为 0.857，特异度为 1.0。¹⁶

讨论

有证据表明，与中风后的运动功能恢复类似，本体感觉功能的恢复也需要特定任务的训练。^18,19,20 因此，如果我们希望改善手作为触觉感受器的功能，就必须识别出触觉功能障碍。¹⁵ 在临床和实验室中，对触觉能力进行量化的机会在一定程度上受到有效且可靠结局评估工具可获得性的限制。  大量中风幸存者存在本体感觉障碍，这迫切需要具备有效性与可靠性的临床结局评估指标，以识别功能障碍并指导个体化康复方案的制定。HASTe 正是这样一种评估工具。

尽管HASTe不适用于上肢运动功能严重受损的个体，但可用于评估具有中度至轻度运动功能障碍的个体。 研究表明，这些个体在卒中后恢复有意义的上肢功能具有良好的潜力。使用可靠且有效的18分制量表测量触觉能力，有助于识别功能障碍（18项中正确匹配少于13项）并量化改善情况（通常认为正确匹配项数增加超过3项即为改善）。¹⁶ HASTe适用于科研和临床环境。其“样本匹配”设计可最大程度减少测试者偏倚。该工具可用价格低廉、常见的材料制作。制作过程中的关键步骤包括精...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
组装所需设备
卷尺			用于测量材料长度
PVC切割锯			用于将PVC管材切割成下文指定的合适长度
剪刀			用于裁剪纸张、软木和覆膜材料
精度为0.1盎司的电子秤			用于确定测试物体的精确重量
Sharpie永久性记号笔			用于标记测试物品编号和重量
视觉屏蔽材料	公司	目录编号
0.5英寸PVC管（Sch. 40平端管）	Home Depot	530048	总计104英寸，将被切割为四段10英寸和三段20英寸的管材
0.5英寸PVC三通接头（Sch. 40 SxSxS三通）	Home Depot	406005RMC	两个
PVC弯头（Lasco 0.5英寸直径90度PVC Sch 40侧出弯头）	Home Depot	413005RMC	两个
枕套			一个，用于悬挂在PVC框架上作为视觉遮挡
ACCO中号文件夹夹，Binder Clips	amazon.com	72050	两个，用于将枕套固定在PVC框架上
测试套件材料
1.5英寸PVC Sch. 40 DWV平端管	Home Depot	531111	总计85英寸，将被切割为21段4英寸的管材
Quartet软木卷，厚度1/16英寸	amazon.com	NA	一卷，尺寸为24×48英寸，将被切割为42片4×7英寸的软木片，用于覆盖所有测试和示例物品
Oatey通用型CPVC和PVC胶粘剂	Home Depot	308213	8盎司罐装，用于将软木、纸张和端盖粘附到PVC测试物品上
Avery自粘覆膜卷	amazon.com	73610	一卷24×600英寸，将被切割为六片4×7英寸的覆膜片，用于覆盖六个测试物体上的软木
棕色建筑用纸	Home Depot	35140	一卷，将被切割为六片4×7英寸的纸片，用于覆盖六个测试物体上的软木
3M Pro Grade 9砂纸	Home Depot	25060P-G	一片4×7英寸，用于覆盖一个示例物品
Ranger光面卡纸	amazon.com	NA	一包8.5×11英寸，共10张，白色，将被切割为两片4×7英寸的纸片，用于覆盖示例物品
Marblex耐久型自成型黏土（湿润状态）	amaco.com/shop/	X-242	一包5磅，用于调整测试物体的正确重量
中密度聚乙烯包装泡沫	amazon.com	NA	一张泡沫板，220密度，炭黑色，尺寸为2×24×18英寸，用于在黏土插入后填充测试物体中的剩余空间
1.5英寸PVC管用封堵塞	Home Depot	85000	42个端盖，用于密封21个测试物品的两端
Sterilite 6夸脱塑料储物箱	Home Depot	16428960	一个，用于存放和运输测试物体