屈肘肌力定量檢測及Micro FET2肌力測試儀信度研究

卓佩佩，夏 晴，高 東，陳捷敏，冉 聃，夏文濤

（1.司法鑒定科學(xué)研究院 上海市法醫(yī)學(xué)重點實驗室 上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺，上海2000630；2.復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院司法鑒定中心，上海 200032）

肌力測定在神經(jīng)和運動系統(tǒng)損傷與疾病的診斷以及肢體與關(guān)節(jié)功能的評定中具有非常重要的作用，在法醫(yī)臨床學(xué)實踐中，肢體肌力水平的差異可直接影響司法鑒定意見，現(xiàn)行人體損傷程度鑒定及傷殘等級評定標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)肌肉功能的條款一般均以肌力作為評判指標(biāo)。目前國際上普遍最常用的肌力評定方法為徒手肌力檢查法（manual muscle test，MMT）。MMT操作簡單，對硬件基本沒有要求，適用于各部位不同肌肉的肌力檢查，但MMT分級粗略，缺乏明確定量界限，對肌力的變化缺乏敏感性，且對檢查者技術(shù)和經(jīng)驗的要求高，檢查結(jié)果受被檢者主觀配合因素的影響較大，有時較難客觀、準(zhǔn)確地反應(yīng)被檢者的肌力水平。在法醫(yī)臨床學(xué)實踐中，因為傷者“求償”或者“懲罰”心理，偽裝或者夸大肌力障礙的情形并不少見，完全依賴MMT可能造成對肌力水平的誤判或者出現(xiàn)評估結(jié)果的差異，影響鑒定意見的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對肌力的定量化測定的研究漸趨增多[1-3]，主要集中于最大隨意等長收縮力（maximum voluntary isometric contractility，MVC）的研究，檢測方法多種多樣，迄今尚未見規(guī)范化檢測方法的報道。本研究應(yīng)用一種新型的定量肌力測試儀（Micro FET2無線手持?jǐn)?shù)字肌力測試儀）檢測受試者在多種體位（包括不同前臂旋轉(zhuǎn)角度和肘關(guān)節(jié)屈曲角度）時的肘關(guān)節(jié)屈曲肌群肌力（以下簡稱“屈肘肌力”），旨在探索屈肘肌力的規(guī)范化檢測方法和最大肌力的檢測條件以及Micro FET2肌力測試儀用于測量屈肘肌力的信度。

1 材料與方法

1.1材料

儀器:（1）無線手持?jǐn)?shù)字肌力測試儀的型號為Micro FET2（美國HOGGAN公司）。該儀器中力有三個單位可供選擇，分別為 Ibs（磅）、N（牛頓）、kgf（千克力），量程為 0～300Ibs（即 0～136kgf）；精確率0.1Ibs或kgf。本研究以kgf作為肌力的單位，每次測試結(jié)束可顯示峰值力和持續(xù)時間，清零后可反復(fù)測試。（2）Ober可調(diào)式肘關(guān)節(jié)固定支具，型號為EO-30（深圳歐博醫(yī)療器材公司）。該支具在肘關(guān)節(jié)屈曲0～120°可調(diào)，伸直 0～120°可調(diào)。 采用該支具將肘關(guān)節(jié)固定于設(shè)定的不同體位。

1.2 研究對象

納入62例正常健康青年志愿者作為研究對象，其中男性27例，年齡21～33歲，平均年齡25.1歲；女性35例，年齡23～31歲，平均年齡25.6歲。所有受檢者均簽署知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn):近1月無身體不適，無上肢肩、肘關(guān)節(jié)骨折、脫位、炎癥等損傷疾病史，無神經(jīng)、骨骼、肌肉等相關(guān)病史，無上肢特殊專項訓(xùn)練（如力量訓(xùn)練）經(jīng)歷，身體質(zhì)量指數(shù)在正常范圍內(nèi)。操作者a和b均通過儀器操作專業(yè)培訓(xùn)，測試前向受試者說明測試目的、實驗過程及注意事項。正式測試前操作者與受試者均先行測試練習(xí)，熟悉具體測試方法及過程。

1.3 體位與測試過程

（1）受試者仰臥于檢查床上，保持上肢緊貼軀干，操作者使用Ober可調(diào)式肘關(guān)節(jié)固定支具將受試者肘關(guān)節(jié)先后分別固定于前臂旋后90°（以下簡稱“旋后”）并屈肘 30°、80°、100°位及前臂中立并屈肘30°、80°、100°，每個體位均進行定量肌力測定，在測試過程中囑受試者肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、頭部均不能離開床面，左、右兩側(cè)分別測量。受試者優(yōu)勢手均為右側(cè)。

（2）將受試者前臂固定于相應(yīng)體位后，操作者將Micro FET2肌力測試儀的換能器墊垂直置于受試者前臂近腕關(guān)節(jié)處。在操作者發(fā)出開始指令后受試者開始用力屈肘并逐漸加大力量，測量過程中鼓勵受試者盡力屈肘，同時以Micro FET2肌力測試儀對抗受試者的屈曲用力，直至其不能維持于預(yù)設(shè)的固定角度。測試持續(xù)時間5 s，每個角度測量3次，時間間隔1 min，測試過程中測試者與受試者均不得觀看顯示屏，測試結(jié)束后從顯示屏讀取肌力值，記錄3次測定值。

（3）62例受試者分為組A（52例受試者，男22例，女30例）和組B（10例受試者，男5例，女5例）。 其中，組A全部由操作者a測量，獲得六種體位的最大肌力值；組B僅測量前臂旋后位，由操作者a和b各測量一次，后由操作者a重復(fù)測量一次，用來檢測組內(nèi)及組間信度。各測量時間間隔為7～10 d。測試時間避開飽餐、劇烈運動、饑餓等特殊身體情況。

1.4 觀察指標(biāo)及統(tǒng)計

組A52例受試者六種體位屈肘肌力及組B10例受試者三種體位屈肘肌力均以kgf表示。采用SPSS20.0分析軟件進行統(tǒng)計分析。組A測試結(jié)果采用t檢驗比較不同性別及不同側(cè)別之間的肌力差異，檢驗水準(zhǔn)α=0.05。將組B測量得出的肌力測量值進行組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（Intraclass correlation coefficient,ICC）的一致性檢驗，包括操作者a復(fù)測信度以及操作者a、b間的信度。判斷信度的標(biāo)準(zhǔn)[1]為信度系數(shù)＜0.6，為信度較差；信度系數(shù) 0.6～0.75，較可信；信度系數(shù)＞0.75，信度較高。

2 結(jié)果

2.1 組A受試者肌力測量值

組A共52例受試者，六種不同體位分別測得的最大屈肘肌力見表1。

表1 組A52例受試者不同測試體位的最大屈肘肌力 （kgf）

對表1中不同性別、不同側(cè)別之間的肌力進行獨立樣本t檢驗，結(jié)果顯示男性左、右兩側(cè)各個角度肌力值均大于女性，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；男性、女性在同一體位與角度的情況下，左、右兩側(cè)的肌力值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

圖1為組A52例受試者不同體位屈肘肌力的比較，結(jié)果顯示受試者屈肘肌力值從小到大依次為中立位 30°＜旋后位 30°＜中立位 80°＜中立位 100°＜旋后位80°＜旋后位100°，即隨著肘關(guān)節(jié)屈曲角度的增大，屈肘肌力亦逐步增大。男性、女性的屈肘肌力均為前臂旋后屈肘100°時最大。肘關(guān)節(jié)相同屈曲角度下，旋后位屈肘肌力大于中立位屈肘肌力。

圖1 不同體位、不同角度的屈肘肌力均值

2.2 信度分析

同一操作者兩次檢測之間的組內(nèi)信度統(tǒng)計結(jié)果見表2，不同操作者間的組間信度統(tǒng)計結(jié)果見表3。

表2結(jié)果顯示，操作者a初測和復(fù)測屈肘肌力之間的組內(nèi)信度均良好（ICC值＞0.75）；表 3結(jié)果顯示，操作者a和b屈肘肌力的組間信度均良好（ICC值＞0.75）。

表2 操作者a組內(nèi)信度統(tǒng)計結(jié)果

表3 操作者a、b組間信度統(tǒng)計結(jié)果

3 討論

3.1 屈肘定量肌力檢測方法的研究

近年來，各種定量肌力測量儀在臨床醫(yī)學(xué)、體育科學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，相關(guān)學(xué)者也開展了一些定量肌力測量儀檢測不同肌群肌力可靠性的研究[1-3]，但是規(guī)范化檢測方法的缺失一直是影響肌力檢測結(jié)果的重要問題[4-5]。BOBANNON等[2]在研究手持肌力儀（Hand-Held Dynamometry,HHD）的信度及竇祖林等[6]在研究徒手肌力檢查與定量肌力檢查相關(guān)性時，均采用受試者仰臥位、前臂旋后肘屈曲90°來測量屈肘肌力；范振華等[7]研究中采用坐立位、前臂旋后肘屈曲90°測量屈肘肌力；李小蘭等[8]在進行便攜式數(shù)字化肌力測定儀的研制及信度分析時采用坐立位、上臂于軀干兩側(cè)屈肘120°測量屈肘肌力；宋雅偉等[9]在采用等速測力系統(tǒng)研究屈肘肌群肌力時，受試者為坐立位，前臂中立位屈肘145°，當(dāng)然也有文獻在報道測量屈、伸肘肌力時并未提及測量條件[10]。已有的文獻中，尚未見國內(nèi)外學(xué)者對不同體位與肌力大小的關(guān)系進行系統(tǒng)的比較研究，亦未見文獻提出建立統(tǒng)一且規(guī)范化的屈肘肌力測試方法。然而，作者認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的測試方法是獲得定量肌力可靠結(jié)果的必要前提。本研究旨在比較受試者在不同體位（包括前臂處于不同旋轉(zhuǎn)位置，以及肘關(guān)節(jié)處于不同屈曲角度時）屈肘肌力的差異，探索適用于法醫(yī)臨床學(xué)鑒定的規(guī)范化檢測方法以及最大屈肘肌力的檢測條件。

3.2 檢測體位對屈肘肌力的影響及規(guī)范化

本研究中，受試者取仰臥位而非坐立位，一是因為肩肘關(guān)節(jié)的位置會對屈肘肌力產(chǎn)生影響[11]，受試者處于坐立位時較難控制肩關(guān)節(jié)角度及肩背部肌群的協(xié)同作用，難以獲得準(zhǔn)確的屈肘肌力測量值；二是在實際鑒定中，受試者（被鑒定人）可能因為疾病或外傷無法保持坐立位，尤其對于脊髓損傷者，而仰臥位幾乎可以適用于所有受試者。

肘關(guān)節(jié)是由肱尺關(guān)節(jié)、肱橈關(guān)節(jié)及橈尺近側(cè)關(guān)節(jié)構(gòu)成的穩(wěn)定系統(tǒng)，其運動分為屈和伸（本研究僅針對屈），主要的屈肘肌包括肱二頭肌、肱肌和肱橈肌。國外一項研究表明，主要屈肘肌最大力時的肌肉長度與肘屈80°時的肌肉長度一致[12]；AMIS等[13]研究表明，肘屈肌的平均最大內(nèi)力臂發(fā)生在肘關(guān)節(jié)屈曲大約100°時，當(dāng)肘關(guān)節(jié)屈曲于上述角度時，肱二頭肌肌腱（長軸）與橈骨長軸大約呈90°。從生物力學(xué)與生理學(xué)數(shù)據(jù)來看，實現(xiàn)了肌肉內(nèi)力臂的最大化，可使肌肉收縮力向關(guān)節(jié)力矩的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)最大化[14]。在本研究中，筆者設(shè)計了6種檢測體位，包括2種前臂旋轉(zhuǎn)角度（前臂旋后90°和前臂中立位）和3 個屈肘角度（30°、80°、100°），并分別測試不同體位下的屈肘肌力。

從圖1中可以看出，同一肌肉在不同體位收縮時肌力測試儀記錄的屈肘力量均不同。受試者于前臂中立位各個角度的肌力值均小于同一角度旋后位的肌力測量值，且男、女兩性雙側(cè)肘關(guān)節(jié)均在前臂旋后90°、肘屈100°位達到最大屈肘肌力。屈肘肌力受體位影響的原因，除了國外研究提出的肌肉收縮力矩與關(guān)節(jié)角度有關(guān)以外，筆者認(rèn)為還應(yīng)該與不同體位下肌肉的初始長度不同有關(guān)。表1統(tǒng)計結(jié)果顯示男、女兩性在同一體位下，左、右兩側(cè)的肌力測量值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），這與范振華等[7]研究結(jié)果一致，亦說明檢測體位是影響定量肌力檢測結(jié)果的關(guān)鍵因素。另外，本研究對性別之間的差異進行獨立樣本t檢驗，結(jié)果顯示男性雙側(cè)屈肘肌力在相應(yīng)體位下的正常值均大于女性，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），說明若需建立肌力定量檢測的正常參考值，應(yīng)當(dāng)針對不同性別分別建立。

總之，設(shè)定規(guī)范化的檢測條件，包括前臂旋轉(zhuǎn)角度、肘關(guān)節(jié)屈曲角度和測量程序等，是定量肌力獲得可信結(jié)果以及進一步完成鑒別偽裝和夸大功能障礙的重要基礎(chǔ)。根據(jù)本研究結(jié)果，筆者建議傷側(cè)屈肘肌力應(yīng)當(dāng)與相同條件下測得的健側(cè)屈肘肌力進行比較，并推薦以受試者仰臥位，前臂旋后90°、肘屈曲100°位作為屈肘肌群最大定量肌力的最佳檢測條件。

3.3 Micro FET2的應(yīng)用價值

手持肌力測試儀測量肌力目前主要采用兩種方式[15]，一種為固定法，即肌力測試裝置完全固定不動，受試者主動屈曲用力，被測肢體與測試儀均不會產(chǎn)生位移；另一種為動態(tài)法，即操作者在受試者逐漸用力時同時對抗受試者的屈曲用力，直至其不能抵抗，在這個過程中，操作者施壓力的大小、強度均可能影響檢測結(jié)果。對于這兩種方法的信度是否存在差異，學(xué)者們持有不同的看法。

BOHANNON等[2]分別用固定法和動態(tài)法測量32名女性的最大屈肘肌力，結(jié)果顯示這兩種方法的組內(nèi)信度系數(shù)無明顯差異；STRATFORD等[16]研究表明固定法測得的屈肘肌力組內(nèi)信度系數(shù)高于動態(tài)法。而在實際應(yīng)用中，相比固定法，動態(tài)法更易于操作和推廣，操作時的言語鼓勵也更可能測得受試者最大強度的肌肉收縮。Micro FET2肌力測試儀是一款便攜的無線手持?jǐn)?shù)字肌力測試儀，在肌力測試過程中，可抵抗被測試的特定肌肉或肌群力量，測量施加在換能器墊上的峰值力及其測試的持續(xù)時間?；贛icro FET2的測試特點，本研究采用動態(tài)法測量不同體位下的屈肘肌力。表2、表3結(jié)果顯示，每個角度下操作者 a復(fù)測的 ICC值＞0.75，操作者 a、b間ICC值＞0.75，說明本研究同一操作者不同時期的測量結(jié)果、不同操作者之間的測量結(jié)果信度均較高。

劉根林等[17]認(rèn)為肌肉力量在同一肢體不同關(guān)節(jié)角度的強弱不同，且測試較弱位置的肌肉力量信度（組內(nèi) ICC≥0.74）高于較強位置（組內(nèi) ICC≤0.62）。本研究結(jié)果2顯示，組B的10名受試者左側(cè)屈肘肌力在肘關(guān)節(jié)屈曲30°、80°和100°時的信度系數(shù)分別為 0.91、0.93、0.94，右側(cè)分別為 0.95、0.90、0.83，信度系數(shù)均＞0.75，且較以往研究[2，16-17]更高，顯示出本研究中所采用方法和MicroFET2均有良好的信度。 同時，MicroFET2的最小量程為 0.1kgf，可敏感地反映屈肘肌群的肌力變化，包括小肌群或嚴(yán)重損傷肌群的肌力微小變化，結(jié)合規(guī)范化檢測條件，其檢測結(jié)果精確可靠，可滿足法醫(yī)學(xué)鑒定需要。

本研究比較了不同體位下的屈肘肌力，得出屈肘最大肌力的最佳測試條件和不同體位下屈肘肌力的變化規(guī)律，筆者建議以受試者仰臥位、前臂旋后90°、肘屈曲100°為屈肘肌群最大定量肌力的規(guī)范化檢測條件。同時，本研究采用的Micro FET2肌力測試儀小型輕便，量程精準(zhǔn)，操作簡單，信度良好，結(jié)合規(guī)范化的檢測方法，可在實際應(yīng)用中檢測定量肌力，為法醫(yī)臨床學(xué)提供更加精確、有效的檢測手段。