手持型肌力測(cè)定儀測(cè)量下肢肌力的信度與效度①

賈延兵，劉 浩，熊 愿，王楚珊，洪文俠，鐘林森，黃戰(zhàn)武，張世杰

手持型肌力測(cè)定儀測(cè)量下肢肌力的信度與效度①

賈延兵1a，劉 浩2，熊 愿1a，王楚珊1a，洪文俠1b，鐘林森3，黃戰(zhàn)武3，張世杰3

目的測(cè)試手持型肌力測(cè)定儀OE-210測(cè)定下肢肌力的信度與效度。方法2016年3月1日至4月30日，正常青年人38名，由2位治療師分別使用OE-210進(jìn)行股四頭肌和腘繩肌肌力測(cè)定，其中一位治療師在3 d后重復(fù)測(cè)試1次。受試者1 d后接受下肢等速肌力測(cè)試。計(jì)算組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)，OE-210測(cè)試結(jié)果與等速測(cè)試結(jié)果進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。結(jié)果同一測(cè)試者重復(fù)測(cè)量ICC=0.718～0.924；不同測(cè)試者間ICC=0.784～0.870。OE-210測(cè)試結(jié)果與等速測(cè)試峰力矩正顯著相關(guān)性(P＜0.001)，其中股四頭肌輕中度相關(guān)(r=0.270～0.413)，腘繩肌高度相關(guān)(r=0.582～0.668)。結(jié)論OE-210肌力測(cè)定儀測(cè)試下肢股四頭肌、腘繩肌的信度良好，而確保其使用效度的條件尚需進(jìn)一步研究。

手持型肌力測(cè)定儀；信度；效度；下肢；肌力

肌力是衡量人體功能的重要指標(biāo)之一。在康復(fù)領(lǐng)域，肌力常用來(lái)評(píng)估患者的康復(fù)進(jìn)度及檢驗(yàn)康復(fù)效果。目前常用的肌力評(píng)價(jià)方法包括徒手肌力檢查(manual muscle testing,MMT)、等速設(shè)備評(píng)估以及手持型肌力測(cè)定儀(hand-held dynamometer,HHD)測(cè)定等。MMT最為簡(jiǎn)便快捷，但卻較為主觀，尤其當(dāng)受試肌肉肌力較強(qiáng)時(shí)，信度較差[1]。等速設(shè)備雖然結(jié)果較為精準(zhǔn)，但較為費(fèi)時(shí)，設(shè)備不便于攜帶，且費(fèi)用昂貴。采用HHD進(jìn)行肌力測(cè)定不僅方便快捷，而且結(jié)果較為客觀，儀器較為廉價(jià)且便于攜帶[2]，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于康復(fù)評(píng)估。不少研究探討應(yīng)用不同HHD測(cè)量肩關(guān)節(jié)[3-4]、肘關(guān)節(jié)[5]和踝關(guān)節(jié)[6]周圍肌肉力量的信度或效度，結(jié)果不一。OE-210肌力測(cè)定儀(日本伊藤超短波株式會(huì)社)是一種手持型肌力測(cè)試系統(tǒng)。本研究探討OE-210肌力測(cè)定儀評(píng)估正常青年人下肢肌肉力量的信度和效度。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2016年3月1日至4月30日，在廣東省工傷康復(fù)醫(yī)院及東莞市康復(fù)醫(yī)院選取健康青年職工或?qū)嵙?xí)進(jìn)修人員38名，其中男性14名，女性24名；年齡17～30歲，平均(21.32±3.54)歲；男性體質(zhì)量60～120 kg，平均(69.07±15.85)kg，女性體質(zhì)量44～59 kg，平均(49.92±4.87)kg；男性身高166～183 cm，平均(173.00± 4.67)cm，女性身高155～170 cm，平均(161.50±4.63) cm。入選個(gè)體均為右利足，無(wú)下肢疾患，無(wú)心腦血管、呼吸系統(tǒng)疾患，可以理解并按要求完成測(cè)試。入選者知曉實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及研究意義，并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

首日由測(cè)試者(物理治療師)A和B分別使用OE-210肌力測(cè)定儀對(duì)受試者進(jìn)行雙側(cè)下肢股四頭肌和腘繩肌肌力測(cè)定，間隔2 h。隔日，測(cè)試者A在相同時(shí)間和環(huán)境下再對(duì)受試者進(jìn)行1次測(cè)試。次日，測(cè)試者C應(yīng)用等速肌力評(píng)估系統(tǒng)對(duì)受試者雙側(cè)下肢股四頭肌和腘繩肌肌力進(jìn)行等速測(cè)試。

1.2.1 OE-210肌力測(cè)試

測(cè)定股四頭肌肌力時(shí)，受試者坐于治療床沿，雙腳離地，受試側(cè)下肢在膝關(guān)節(jié)屈曲60°位置用力伸直膝關(guān)節(jié)；評(píng)估人員手持OE-210置于小腿正面踝關(guān)節(jié)上方，施加阻力使受試股四頭肌做等長(zhǎng)收縮。

測(cè)定腘繩肌肌力時(shí)，受試者俯臥于治療床上，受試側(cè)下肢在膝關(guān)節(jié)屈曲90°位置用力屈曲膝關(guān)節(jié)；評(píng)估人員手持OE-210置于小腿后面踝關(guān)節(jié)上方，施加阻力使受試腘繩肌做等長(zhǎng)收縮。

以上測(cè)試體位均為OE-210隨機(jī)所附操作指南建議的體位。測(cè)試時(shí)根據(jù)受試者小腿體積選用合適的壓力感應(yīng)探頭，肌力單位設(shè)定為kg。所有受試者均按照先右側(cè)(利足)后左側(cè)順序，每組肌肉測(cè)試3次，間隔1 min，取平均值。

1.2.2 等速肌力測(cè)試

采用美國(guó)Biodex System 4 PRO多關(guān)節(jié)等速肌力評(píng)估訓(xùn)練系統(tǒng)，測(cè)試項(xiàng)目為膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角速度為60°/s和180°/s時(shí)，股四頭肌和腘繩肌收縮的力矩峰值(peak torque,PT)[7]。

受試者坐于等速肌力評(píng)估訓(xùn)練系統(tǒng)的座椅上，評(píng)估人員調(diào)校運(yùn)動(dòng)軸心，固定受試者軀干和受試側(cè)下肢，測(cè)量小腿重量并校正后，設(shè)定膝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍為0～90°，采用向心-向心收縮模式，角速度60°/s和180°/s。囑受試者用力進(jìn)行伸、屈膝運(yùn)動(dòng)。當(dāng)角速度為60°/s時(shí)重復(fù)運(yùn)動(dòng)5次，180°/s時(shí)重復(fù)20次。組間休息1 min。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料采用(xˉ±s)表示。應(yīng)用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient,ICC)作為衡量信度的指標(biāo)，ICC＜0.50為差，0.50～＜0.75為中等，0.75～＜0.90為好，ICC≥0.90為優(yōu)秀[8]。測(cè)試者A首日OE-210肌力測(cè)定儀測(cè)試結(jié)果與等速肌力評(píng)估系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果之間應(yīng)用Pearson相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)r＜0.3代表輕度相關(guān)，0.3～＜0.5為中度相關(guān)，r≥0.5代表高度相關(guān)[8]。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

OE-210肌力測(cè)定儀肌力重復(fù)測(cè)量信度中等～優(yōu)秀(ICC=0.718～0.924)，測(cè)試者間信度好～優(yōu)秀(ICC= 0.784～0.870)。見(jiàn)表1。

OE-210測(cè)量結(jié)果與PT顯著正相關(guān)(P＜0.001)，其中股四頭肌肌力與PT輕到中等相關(guān)(r=0.270～0.413)，腘繩肌肌力與PT高度相關(guān)(r=0.582～0.668)。見(jiàn)表2。

表1 OE-210肌力測(cè)定儀測(cè)量下肢肌力的重測(cè)信度及測(cè)試者間信度(kg,n=38)

表2 等速肌力測(cè)試PT及與OE-210肌力測(cè)定儀測(cè)量結(jié)果的相關(guān)系數(shù)(n=38)

3 討論

ICC是反映評(píng)價(jià)工具測(cè)量信度的指標(biāo)之一。與其他信度系數(shù)相比，它不但能夠體現(xiàn)多次測(cè)量的相關(guān)性，也能體現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性[8]。本研究顯示，OE-210肌力測(cè)定儀具有中等～優(yōu)秀的重測(cè)信度和好～優(yōu)秀的測(cè)試者間信度。

Muff等[9]報(bào)道，應(yīng)用HHD測(cè)量正常人下肢屈伸膝肌群肌力的變化系數(shù)(coefficient of variation)為3.2%～4.2%，信度較好。Whiteley等[10]應(yīng)用HHD分別在端坐和俯臥體位下，在膝屈曲30o時(shí)對(duì)216名足球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行股四頭肌和腘繩肌肌力測(cè)定，測(cè)試者間信度ICC分別為0.96和0.91。Katoh等[11]報(bào)道，HHD對(duì)正常老年人股四頭肌重復(fù)測(cè)量信度ICC為0.937～0.957。Leiri等[12]以年輕人作為研究對(duì)象，報(bào)道HHD測(cè)量髖外展肌群肌力的重測(cè)信度ICC為0.89～0.95，而測(cè)試者間信度ICC為0.76～0.79。這些均支持應(yīng)用HHD進(jìn)行肌力測(cè)定具有較好的信度。

作為肌力測(cè)定的金指標(biāo)[13]，等速肌力測(cè)試在本研究中被用來(lái)作為效標(biāo)。結(jié)果顯示，OE-210肌力測(cè)定儀對(duì)股四頭肌和腘繩肌肌力測(cè)定結(jié)果與等速肌力測(cè)試之間具有相關(guān)性，但相關(guān)程度根據(jù)肌肉不同而不同，腘繩肌測(cè)量結(jié)果相關(guān)性較高，股四頭肌相關(guān)性較小。

在一份HHD測(cè)量與等速肌力評(píng)估相關(guān)性的系統(tǒng)回顧中，7份研究報(bào)道股四頭肌肌力測(cè)試結(jié)果之間的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.43～0.99，1份腘繩肌的研究顯示HHD與等速測(cè)試的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.77[13]。對(duì)足球運(yùn)動(dòng)員的研究顯示[10]，股四頭肌和腘繩肌兩種肌力測(cè)試結(jié)果之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.447～0.617和0.334～0.548。

本研究中兩種工具測(cè)定股四頭肌肌力的相關(guān)性低于之前研究，原因可能有以下幾個(gè)方面。首先，HHD測(cè)量時(shí)，受試者端坐于治療床緣，難以發(fā)力，個(gè)體差異大。樸春花等[14]發(fā)現(xiàn)，坐在無(wú)靠背座椅上，受試者HHD肌力測(cè)定值較坐在有靠背的座椅上相差約5%～95%。其次，肌肉肌力較大時(shí)，HHD測(cè)定結(jié)果趨向偏小，主要原因是檢查者很難持續(xù)穩(wěn)定地把持HHD進(jìn)行測(cè)定。本研究在測(cè)量較強(qiáng)壯的受試者股四頭肌肌力時(shí)，測(cè)量者反映穩(wěn)定OE-210肌力測(cè)定儀較為困難。既往研究對(duì)于應(yīng)用HHD進(jìn)行股四頭肌肌力測(cè)定的最大有效肌力值報(bào)道不一，從200 N到300 N不等[11,15]，確切肌力參考值還有待進(jìn)一步研究。

值得說(shuō)明的是，應(yīng)用OE-210肌力測(cè)定儀進(jìn)行一組肌肉測(cè)量所需時(shí)間為3～4 min，而等速肌力測(cè)試需時(shí)約20 min。

本研究的局限主要為樣本量較小，且樣本人群為正常青年人。OE-210肌力測(cè)定儀在老年人及腦卒中患者等人群中的信度、效度尚需進(jìn)一步研究。

總之，本研究顯示，OE-210肌力測(cè)定儀使用便捷，有較好的信度；但確保其使用效度的條件尚需進(jìn)一步研究。

[1]Sapega AA.Muscle performance evaluation in orthopaedic practice[J]. J Bone Joint SurgAm,1990,72(10):1562-1574.

[2]Maffiuletti NA.Assessment of hip and knee muscle function in orthopaedic practice and research[J].J Bone Joint Surg Am,2010,92(1): 220-229.

[3]Awatani T,Mori S,Shinohara J,et al.Same-session and between-day intra-rater reliability of hand-held dynamometer measurements of isometric shoulder extensor strength[J].Int J Sports Phys Ther,2016,28(3): 936-939.

[4]Awatani T,Morikita I,Shinohara J,et al.Intra-and inter-rater reliability of isometric shoulder extensor and internal rotator strength measurements performed using a hand-held dynamometer[J].J Phys Ther Sci, 2016,28(11):3054-3059.

[5]Kim SG,Lim DH,Cho YH.Analysis of the reliability of the make test in young adults by using a hand-held dynamometer[J].J Phys Ther Sci, 2016,28(8):2238-2240.

[6]Alfuth M,Hahm MM.Reliability,comparability,and validity of foot inversion and eversion strength measurements using a hand-held dynamometer[J].Int J Sports Phys Ther,2016,11(1):72-84.

[7]黃志平,尹彥,劉敏,等.等速肌力測(cè)試與訓(xùn)練技術(shù)的研究進(jìn)展[J].體育科技,2011,32(4):52-58.

[8]Portney LG,Watkins MP.Foundations of Clinical Research:Applications to Practice[M].3rd ed.Upper Saddle River,NJ:Prentice Hall Health,2009:585-618.

[9]Muff G,Dufour S,Meyer A,et al.Comparative assessment of knee extensor and flexor muscle strength measured using a hand-held vs.isokinetic dynamometer[J].J Phys Ther Sci,2016,28(9):2445-2451.

[10]Whiteley R,Jacobsen P,Prior S,et al.Correlation of isokinetic and novel hand-held dynamometry measures of knee flexion and extension strength testing[J].J Sci Med Sport,2012,15(5):444-450.

[11]Katoh M,Isozaki K.Reliability of isometric knee extension muscle strength measurements of healthy elderly subjects made with a hand-held dynamometer and a belt[J].J Phys Ther Sci,2014,26(12): 1855-1859.

[12]Leiri A,Tushima E,Ishida K,et al.Reliability of measurements of hip abduction strength obtained with a hand-held dynamometer[J].Physiother Theory Pract,2015,31(2):146-152.

[13]Stark T,Walker B,Phillips JK,et al.Hand-held dynamometry correlation with the gold standard isokinetic dynamometry:a systematic review[J].PM R,2011,3(5):472-479.

[14]樸春花,桑德春,牧野健一郎,等.腦卒中患者偏癱側(cè)肌力測(cè)定的信度和效度——手持式測(cè)力儀測(cè)定規(guī)則[J].中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志, 2008,30(7):456-459.

[15]Nollet F,Beelen A.Strength assessment in postpolio syndrome:validity of a hand-held dynamometer in detecting change[J].Arch Phys Med Rehabil,1999,80(10):1316-1323.

Reliability and Validity ofANovel Hand-held Dynamometer for Muscles Strength of Lower Extremities

JIA Yan-bing1a,LIU Hao2,XIONG Yuan1a,WANG Chu-shan1a,HONG Wen-xia1b,ZHONG Lin-sen3,HUANG Zhan-wu3,ZHANG Shi-jie3
1.a.Department of Physical Therapy;b.Guangdong-Hongkong Joint Sports Injury Rehabilitation and Research Center,Guangdong Provincial Work Injury Rehabilitation Hospital,Guangzhou,Guangdong 510440,China;2.Rehabilitation Department,JORU Rehabilitation Hospital,Yixing,Jiangsu 214200,China;3.Department of Physical Therapy, Dongguan Rehabilitation Hospital,Dongguan,Guangdong 523119,China

LIU Hao.E-mail:liuhao0909@163.com

Objective To investigate the reliability and validity of a novel hand-held dynamometer,OE-210,for muscles strength of lower extremities.Methods From March 1st to August 30th,2016,38 young adults were tested the muscle strength of quadriceps and hamstrings with OE-210 dynamometer by 2 rators,and were retested by one of the raters three days later.The isokinetic test was also conducted on all the subjects one day afterwards.The intraclass correlation coefficient(ICC)of OE-210 test results and the Pearson's correlation coefficient between results of OE-210 and isokinetic test were calculated.Results The ICC of test-retest were 0.718 to 0.924,and the ICC of inter-rater were 0.784 to 0.870.The correlation between muscle performance measured with 2 tools were significant(P＜0.001),that was light to medium on quadriceps(r=0.270-0.413),and strong on hamstrings(r=0.582-0.668).Conclusion OE-210 dynamometer was reliable for muscle strength measurement on quadriceps and hamstrings,and the conditions for valid application need further research.

hand-held dynamometer;reliability;validity;lower extremity;muscle strength

R493

A

1006-9771(2017)05-0572-03

2016-09-25

2017-01-13)

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.05.017

[本文著錄格式]賈延兵，劉浩，熊愿，等.手持型肌力測(cè)定儀測(cè)量下肢肌力的信度與效度[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2017,23 (5):572-574.

CITED AS:Jia YB,Liu H,Xiong Y,et al.Reliability and validity of a novel hand-held dynamometer for muscles strength of lower extremities[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(5):572-574.

1.廣東省工傷康復(fù)醫(yī)院，a.物理治療科；b.粵港運(yùn)動(dòng)損傷康復(fù)與研究中心，廣東廣州市510440；2.宜興九如城康復(fù)醫(yī)院康復(fù)治療部，江蘇宜興市214200；3.東莞市康復(fù)醫(yī)院物理治療科，廣東東莞市523119。作者簡(jiǎn)介：賈延兵(1982-)，女，漢族，河南禹州市人，主管治療師，主要研究方向：燒傷及骨關(guān)節(jié)損傷的物理治療。通訊作者：劉浩(1982-)，男，漢族，河南洛陽(yáng)市人，博士，主管治療師，主要研究方向：經(jīng)顱磁刺激、腦神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)康復(fù)及骨科康復(fù)。E-mail:liuhao0909@163.com。