便携式电子测力计在肌力评定中的应用进展

关润泽赵 鹏（1.上海体育学院，上海 00438；.国家体育总局体育科学研究所，北京 100083）



便携式电子测力计在肌力评定中的应用进展

关润泽1，2赵 鹏2
（1.上海体育学院，上海 200438；2.国家体育总局体育科学研究所，北京 100083）

摘 要：客观准确地肌力评定，是制定康复治疗计划、确定康复目标、评价治疗效果的核心基石。了解现阶段肌力检测的最新研究成果，对比研究徒手肌力检测、等速仪器测试、便携式电子测力计测试等多种肌力检测方法。结果显示，便携式电子测力计相对于传统徒手肌力检测更为量化；同时便携式电子测力计肌力测量值与等速仪器测试相关性较强（r=0.91），且易于操作，应用性较强，能有效排出肌张力对肌力评定的影响。因而鉴于便携式电子测力计有定量、精确和便于携带的优点，能广泛应用于康复评定、功能筛查和训练效果监控过程中。

关键词：肌力评定；徒手肌力测试；等速测试；便携式电子测力计

肌力［1］是指肌肉收缩产生的力量，起到姿势的维持、运动的控制或启动的作用。正常的肌肉力量对保护关节软骨、韧带，以及维持关节动态稳定性及关节功能有着非常重要的作用。肌肉力量是物理治疗干预的主要方面，神经功能损害或者骨、关节、韧带等的损伤都会影响肌肉力量的大小，因而对于肌肉力量的准确评定，将有助于更好判断功能障碍的程度，为制定针对性的康复治疗计划，评价康复治疗的效果提供重要的参考。

1 肌力评定

肌力评定是在肌力减弱或功能活动受到影响时检查相关肌肉或肌群的最大收缩力量。任何一个完整的康复治疗计划都应该包括肌肉力量的评定与恢复［1］。肌肉功能的评估将有助于明确肌肉损伤的严重性，疲劳的程度，检查干预措施的效果及监控训练计划［3］。

肌肉功能的评估是一个概括性的词汇，包括力量、耐力、爆发力等，它们是一个孤立的但又相互关联的成分。肌力是指肌肉一次自主收缩产生的最大力量，很多研究已经证实，关节周围肌力的不平衡是导致关节骨骼-肌肉功能障碍的主要因素之一［4，5］。例如，一旦出现肩关节旋转肌群的肌力不平衡，可能会最终导致肩关节撞击综合征、盂唇损伤、肩袖损伤等疾病的发生［5］。Finnoff［6］等在对髋关节的检查中发现，髋关节处肌肉无力，或者肌力不平衡将导致许多的下肢问题，包括髌骨处疼痛，髂胫束疼痛和前交叉韧带的损伤等。因而肌力的客观准确评定将有助于更精确的判断肌肉功能情况，为运动损伤的预防和针对性治疗提供参考依据。

2 肌力评定的方法

肌力评定有多种不同的测量方法，包括徒手肌力评定和器械检查法。徒手肌力评定是在特定体位下指引患者做标准的动作，通过触摸肌腹、观察肌肉克服自身重力和对抗外界阻力完成动作的能力，从而对患者肌肉主动收缩的能力进行检查评定。

虽然徒手肌力测试得到广泛使用，但是定量的肌力测量是不可缺少的，它对于合理选择运动负荷及设定运动目标具有重要的作用。同时，定量肌力的检测也有助于评价治疗过程及康复训练效果，甚至能够提高患者训练的积极性［7］。

器械检查法包括等张收缩肌力测试、等长收缩肌力测试和等速收缩肌力测试。等张收缩肌力测试即肌肉做等张收缩时所能克服的最大阻力，它是测定整个运动环节中最弱的肌力［8］，可以间接反映整个肌肉的力量大小，同时它也可以用来测试关节疼痛时所能抵抗的最大阻力。一般采用1RM （repetition maximum）测试来评价个人的最大肌力，并且可以将其作为制定肌力训练的重要参考指标。目前，1RM测试已是欧美等国健康评价的重要参考指标，它能很好地反映动力性肌力水平。传统的1RM肌力测试采用递增负荷直接测试的方法进行，结果准确，但操作步骤繁琐、费时且可能造成损伤［9］。

2.1 徒手肌力测试

徒手肌力测试（MMT）是日常临床检查中最常用的一种肌力检测方法，尽管它存在某些限制，例如较低的有效性或主观分级准确地，但依然被将近80%的物理治疗师所采用［10］。它是一种半定量的测量方法，主要依靠检查者主观分级评定。

徒手肌力测试存在不同的分级标准，例如0-5级或者0-12级分级系统，但是它们都依赖于相同的原则，即以对抗自身重力和检查者外加阻力的程度来衡量。最低一级代表没有肌纤维的收缩或者肌肉活动，最高一级代表可以克服自身重力和完全的外加阻力。Van［11］等强调肘关节屈曲3级肌力（克服自身重力），仅需要正常肱二头肌3%的力量，因此97%的力量被分到4级、5级，使这个分级过于宽泛，缺乏指导意义，有些被评定为正常的患者，肌力丧失甚至超过50%。

徒手肌力测试是一项日常的临床检测，其操作简便，对硬件要求低，但患者的姿势及肢体摆放的位置、施加阻力的部位等都对检查者的经验以及受检者的配合程度要求很高［12］。同时，检测者自身力量大小也严重影响了徒手肌力测试的准确性。并且不同的检查者或同一检查者在不同时期的检查都有可能造成评定结果的明显差异，重复性较差，且敏感性不高，较难客观、准确地反映受检者的肌力水平［13］，因而需要一种客观、定量、准确的肌力测量系统对患者的肌肉力量进行精确的测量。

2.2 等速仪器测试

等速运动是指运用专门的等速运动设备，根据运动过程中运动肢体肌力的变化调节相应外加阻力，使得受试关节在整个运动过程依照预设速度而匀速运动的过程。这一技术目前已经在运动科学研究领域及康复医学研究领域获得了较为广泛的应用，它最主要的优点是客观、准确、重复性强且敏感性高［14］。

等速肌力测试能够客观的测量孤立关节在全范围内的活动。在关节的整个活动过程中它提供一个大小相等、方向相反的力矩，能够详细的评估整个肌肉的功能活动，对于创伤后的康复指导实践具有重要的意义，并且它具有相对较高的可靠性，是目前评定肌肉功能的最佳选择［15］。

Chan［16］等研究发现，对徒手肌力检查正常的肩关节损伤患者进行等速肌力检测，发现两侧肌力存在有13%—28%的差异。相比于徒手肌力测试，量化等速测量对于精细化的康复指导具有重要的意义。

但是现有的等速肌力检测仅能进行3级（可对抗重力完成关节的活动）以上的肌力检测，并且其操作复杂、费时，需要专业人员进行操作，设备也过于庞大、昂贵，使它很难应用到日常运动训练和临床实践中［17］。同时，等速肌力测试三个主要的分支（Kin-Com，Biodex，Cybex）之间也不能进行相互比较［18］。

2.3 便携式电子测力计测试

使用便携式电子测力计进行肌肉等长力量的测定，相比较而言，技术要求较低，易操作，且比较便宜、有效、可靠，它能进入到日常的临床检查过程中。便携式电子测力计能够定量的检测肌肉力量，单位为N，磅或者kg，它也可以储存力量数据用于随后的研究。

2.3.1 测试可靠性

虽然肌肉等长工作在日常活动中很少见，但是等长肌肉力量与功能能力有显著的相关性，这种相关性在老年患者或功能活动明显受限的人群中更加明显［8］。

等长收缩肌力测试测量一定姿势下的肌肉等长收缩的肌力，传统上采用握力计，捏力计，拉力计等进行测定。目前较先进的等长肌力测试仪器可通过传感器和计算机收集数据从而进行相关分析。例如，便携式电子测力计（HHD），目前最常用的有Micro FET2［19］，Power Track II［17］等。等长肌力测试具有易标准化、易检测、信度高、测试过程简单和安全性高等优点因而在肌力测试中应用较多［20，21］。并且与等速肌力测试对比研究发现，便携式电子测力计与等速仪器测试有很高的相关性（r=0.91）［15］。

测试程序主要分为两种，一种为“make test”，即检查者固定测力计，指引受试者产生最大的力量施压于测力计3至5秒；另一种为“break test”，即检查者主动施力于测试关节，受试者尽最大可能保持关节位置的稳定3至5秒。“make test”已经被证实比“break test”有更高的可靠性和更低的损伤风险［21］。

2.3.2 影响因素

便携式电子测力计的最大影响因素是检查者自身力量的大小［22］。Kellen［23］等研究发现只要检查者有一定的力学优势或者足够的力量对抗受试者产生的力量，就能获得可靠的测量结果。一些检查动作具有较短的力臂和较高的力矩输出，为了提高测试可靠性，在检测过程中，它需要采用合理的方式保持仪器的稳定性，因而有学者建议采用皮带或者其他特殊的固定装置来稳定便携式电子测力计［24］，或者将测力计固定于床边，或者更换力量更大的测试者。

髋关节处肌肉紊乱与下肢多种功能损伤有密切的关系，但是相比于上肢，下肢有更大的力量输出，对检查者自身力量有更高的要求。Krause［25］等采用不同测量动作测量髋关节外展及外旋肌力，通过调整力臂的长短及测量体位，发现侧卧位的长力臂外展检查动作（施力点置于踝关节处）及俯卧位外旋能最大化减小检查者肌力的影响。

肌肉活动方式（如单/多关节，开链/闭链等）、关节角度、测试体位等都对测试有效性有至关重要的作用。在膝关节功能的评定中，髋关节的位置通过影响多关节肌的活动从而影响膝关节的活动，因而测试体位应根据评定的目的进行选择。

2.3.3 相比于其他测试的优点

便携式电子测力计相对于传统的徒手肌力测试分级系统可以更精确、定量的检测出徒手肌力测试未能发现的问题［26］，提高了肌力测量的的准确性和可靠性［27］。因此等长肌力测试是一种有效的感知制动、术后或者康复治疗效果的方法。

便携式电子测力计属于等长肌力测定，与等速肌力测定相比可以较好地排除肌张力对测定结果的影响，能够测定更多部位、更小肌肉的肌力，例如冈上肌，肩胛下肌等肩袖肌群或者前锯肌、中/下斜方肌等其他小肌肉的力量［28］。这是相比于其他测试所特有的。同时受身高限制较小［29］，不仅可以用于下肢大肌群［25］的测量而且可以用于躯干肌群［30］的力量测量，是一个可靠的测量肌肉状态和肌肉改变程度的方法。

2.3.4 注意事项

在使用手持式电子测力计进行肌力测试的过程中，要注意：1.测试时机的合理选择。锻炼后、疲劳时或饱餐后均不宜做肌力测试。2.取得测试者的充分理解和配合。3.针对不同肌肉，采取相应的测量姿势和体位，避免无关肌肉的代偿。4.测力计应该与被测肢体垂直。5.测试时应注意两侧对比。6.把握肌力测试的禁、慎用情况。对于骨折、剧烈疼痛、关节活动严重受限、创伤未愈合等不适用于该检查。

3 结语

虽然等长收缩在日常生活中很少用，但是等长肌力的测定与功能能力具有显著的相关性，这种相关性在老年人或者显著功能改变的病人身上表现最为明显。相比于徒手肌力、等速肌力测试，便携式电子测力计等长肌力测定更便捷、高效，且其具有较高的可靠性、准确性，可以作为一个客观、有效的肌力评定方法。尽管便携式肌力检测仪受检测者最大肌力的限制，但是它可以通过调整测试体位、或者增加外部固定以最小化检测者肌力的影响，它是一个可靠的康复检测方法。在康复实践过程中，便携式电子测力计的使用，将有助于更好的诊断功能损伤和发现身体的薄弱环节，提高和改进康复治疗计划，从而更好的管理病人和实践活动。

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作者简介：关润泽（1990-），山西运城人，研究生，研究方向：运动员康复评定和体能训练。

Application Progress of Hand-held Dynamometry in Muscle Strength Assessment

GUAN Run-ze，etal.
（Shanghai sports college，Shanghai 200438，China）

Abstract：Objective and accurate evaluation of muscle strength is the core foundation of developing rehabil⁃itation programs，determining the rehabilitation goals，evaluating the treatment effects.Understand the lat⁃est research results of muscle strength testing，comparative study of manual muscle testing and isokinetic testing，hand-held dynamometer testing of a variety of muscle strength method.Results showed that handheld dynamometer testing compared to traditional manual muscle strength testing more quantitative，and hand-held dynamometer muscle strength measurement value associated with isokinetic testing of strong（r= 0.91），and the easy to operate，strong applicability，can effectively discharge effect on muscle strength assess⁃ment of muscular tension.View of hand-held dynamometer with merits of quantitative，accurate and easy to carry，can be widely used in rehabilitation assessment，screening function and monitoring training effect，so as to improve the effectiveness of rehabilitation.

Keywords：muscle strength assessment；manual muscle strength testing；isokinetic testing hand-held dyna⁃mometry