屈肘肌力定量检测及Micro FET2肌力测试仪信度研究

卓佩佩，夏 晴，高 东，陈捷敏，冉 聃，夏文涛

（1.司法鉴定科学研究院 上海市法医学重点实验室 上海市司法鉴定专业技术服务平台，上海2000630；2.复旦大学上海医学院司法鉴定中心，上海 200032）

肌力测定在神经和运动系统损伤与疾病的诊断以及肢体与关节功能的评定中具有非常重要的作用，在法医临床学实践中，肢体肌力水平的差异可直接影响司法鉴定意见，现行人体损伤程度鉴定及伤残等级评定标准中有关肌肉功能的条款一般均以肌力作为评判指标。目前国际上普遍最常用的肌力评定方法为徒手肌力检查法（manual muscle test，MMT）。MMT操作简单，对硬件基本没有要求，适用于各部位不同肌肉的肌力检查，但MMT分级粗略，缺乏明确定量界限，对肌力的变化缺乏敏感性，且对检查者技术和经验的要求高，检查结果受被检者主观配合因素的影响较大，有时较难客观、准确地反应被检者的肌力水平。在法医临床学实践中，因为伤者“求偿”或者“惩罚”心理，伪装或者夸大肌力障碍的情形并不少见，完全依赖MMT可能造成对肌力水平的误判或者出现评估结果的差异，影响鉴定意见的准确性和科学性。近年来，国内外学者对肌力的定量化测定的研究渐趋增多[1-3]，主要集中于最大随意等长收缩力（maximum voluntary isometric contractility，MVC）的研究，检测方法多种多样，迄今尚未见规范化检测方法的报道。本研究应用一种新型的定量肌力测试仪（Micro FET2无线手持数字肌力测试仪）检测受试者在多种体位（包括不同前臂旋转角度和肘关节屈曲角度）时的肘关节屈曲肌群肌力（以下简称“屈肘肌力”），旨在探索屈肘肌力的规范化检测方法和最大肌力的检测条件以及Micro FET2肌力测试仪用于测量屈肘肌力的信度。

1 材料与方法

1.1材料

仪器:（1）无线手持数字肌力测试仪的型号为Micro FET2（美国HOGGAN公司）。该仪器中力有三个单位可供选择，分别为 Ibs（磅）、N（牛顿）、kgf（千克力），量程为 0～300Ibs（即 0～136kgf）；精确率0.1Ibs或kgf。本研究以kgf作为肌力的单位，每次测试结束可显示峰值力和持续时间，清零后可反复测试。（2）Ober可调式肘关节固定支具，型号为EO-30（深圳欧博医疗器材公司）。该支具在肘关节屈曲0～120°可调，伸直 0～120°可调。 采用该支具将肘关节固定于设定的不同体位。

1.2 研究对象

纳入62例正常健康青年志愿者作为研究对象，其中男性27例，年龄21～33岁，平均年龄25.1岁；女性35例，年龄23～31岁，平均年龄25.6岁。所有受检者均签署知情同意书。纳入标准:近1月无身体不适，无上肢肩、肘关节骨折、脱位、炎症等损伤疾病史，无神经、骨骼、肌肉等相关病史，无上肢特殊专项训练（如力量训练）经历，身体质量指数在正常范围内。操作者a和b均通过仪器操作专业培训，测试前向受试者说明测试目的、实验过程及注意事项。正式测试前操作者与受试者均先行测试练习，熟悉具体测试方法及过程。

1.3 体位与测试过程

（1）受试者仰卧于检查床上，保持上肢紧贴躯干，操作者使用Ober可调式肘关节固定支具将受试者肘关节先后分别固定于前臂旋后90°（以下简称“旋后”）并屈肘 30°、80°、100°位及前臂中立并屈肘30°、80°、100°，每个体位均进行定量肌力测定，在测试过程中嘱受试者肘关节、肩关节、头部均不能离开床面，左、右两侧分别测量。受试者优势手均为右侧。

（2）将受试者前臂固定于相应体位后，操作者将Micro FET2肌力测试仪的换能器垫垂直置于受试者前臂近腕关节处。在操作者发出开始指令后受试者开始用力屈肘并逐渐加大力量，测量过程中鼓励受试者尽力屈肘，同时以Micro FET2肌力测试仪对抗受试者的屈曲用力，直至其不能维持于预设的固定角度。测试持续时间5 s，每个角度测量3次，时间间隔1 min，测试过程中测试者与受试者均不得观看显示屏，测试结束后从显示屏读取肌力值，记录3次测定值。

（3）62例受试者分为组A（52例受试者，男22例，女30例）和组B（10例受试者，男5例，女5例）。 其中，组A全部由操作者a测量，获得六种体位的最大肌力值；组B仅测量前臂旋后位，由操作者a和b各测量一次，后由操作者a重复测量一次，用来检测组内及组间信度。各测量时间间隔为7～10 d。测试时间避开饱餐、剧烈运动、饥饿等特殊身体情况。

1.4 观察指标及统计

组A52例受试者六种体位屈肘肌力及组B10例受试者三种体位屈肘肌力均以kgf表示。采用SPSS20.0分析软件进行统计分析。组A测试结果采用t检验比较不同性别及不同侧别之间的肌力差异，检验水准α=0.05。将组B测量得出的肌力测量值进行组内相关系数（Intraclass correlation coefficient,ICC）的一致性检验，包括操作者a复测信度以及操作者a、b间的信度。判断信度的标准[1]为信度系数＜0.6，为信度较差；信度系数 0.6～0.75，较可信；信度系数＞0.75，信度较高。

2 结果

2.1 组A受试者肌力测量值

组A共52例受试者，六种不同体位分别测得的最大屈肘肌力见表1。

表1 组A52例受试者不同测试体位的最大屈肘肌力 （kgf）

对表1中不同性别、不同侧别之间的肌力进行独立样本t检验，结果显示男性左、右两侧各个角度肌力值均大于女性，且差异具有统计学意义（P＜0.05）；男性、女性在同一体位与角度的情况下，左、右两侧的肌力值差异无统计学意义（P＞0.05）。

图1为组A52例受试者不同体位屈肘肌力的比较，结果显示受试者屈肘肌力值从小到大依次为中立位 30°＜旋后位 30°＜中立位 80°＜中立位 100°＜旋后位80°＜旋后位100°，即随着肘关节屈曲角度的增大，屈肘肌力亦逐步增大。男性、女性的屈肘肌力均为前臂旋后屈肘100°时最大。肘关节相同屈曲角度下，旋后位屈肘肌力大于中立位屈肘肌力。

图1 不同体位、不同角度的屈肘肌力均值

2.2 信度分析

同一操作者两次检测之间的组内信度统计结果见表2，不同操作者间的组间信度统计结果见表3。

表2结果显示，操作者a初测和复测屈肘肌力之间的组内信度均良好（ICC值＞0.75）；表 3结果显示，操作者a和b屈肘肌力的组间信度均良好（ICC值＞0.75）。

表2 操作者a组内信度统计结果

表3 操作者a、b组间信度统计结果

3 讨论

3.1 屈肘定量肌力检测方法的研究

近年来，各种定量肌力测量仪在临床医学、体育科学、康复医学等领域的应用逐渐增多，相关学者也开展了一些定量肌力测量仪检测不同肌群肌力可靠性的研究[1-3]，但是规范化检测方法的缺失一直是影响肌力检测结果的重要问题[4-5]。BOBANNON等[2]在研究手持肌力仪（Hand-Held Dynamometry,HHD）的信度及窦祖林等[6]在研究徒手肌力检查与定量肌力检查相关性时，均采用受试者仰卧位、前臂旋后肘屈曲90°来测量屈肘肌力；范振华等[7]研究中采用坐立位、前臂旋后肘屈曲90°测量屈肘肌力；李小兰等[8]在进行便携式数字化肌力测定仪的研制及信度分析时采用坐立位、上臂于躯干两侧屈肘120°测量屈肘肌力；宋雅伟等[9]在采用等速测力系统研究屈肘肌群肌力时，受试者为坐立位，前臂中立位屈肘145°，当然也有文献在报道测量屈、伸肘肌力时并未提及测量条件[10]。已有的文献中，尚未见国内外学者对不同体位与肌力大小的关系进行系统的比较研究，亦未见文献提出建立统一且规范化的屈肘肌力测试方法。然而，作者认为，标准化、规范化的测试方法是获得定量肌力可靠结果的必要前提。本研究旨在比较受试者在不同体位（包括前臂处于不同旋转位置，以及肘关节处于不同屈曲角度时）屈肘肌力的差异，探索适用于法医临床学鉴定的规范化检测方法以及最大屈肘肌力的检测条件。

3.2 检测体位对屈肘肌力的影响及规范化

本研究中，受试者取仰卧位而非坐立位，一是因为肩肘关节的位置会对屈肘肌力产生影响[11]，受试者处于坐立位时较难控制肩关节角度及肩背部肌群的协同作用，难以获得准确的屈肘肌力测量值；二是在实际鉴定中，受试者（被鉴定人）可能因为疾病或外伤无法保持坐立位，尤其对于脊髓损伤者，而仰卧位几乎可以适用于所有受试者。

肘关节是由肱尺关节、肱桡关节及桡尺近侧关节构成的稳定系统，其运动分为屈和伸（本研究仅针对屈），主要的屈肘肌包括肱二头肌、肱肌和肱桡肌。国外一项研究表明，主要屈肘肌最大力时的肌肉长度与肘屈80°时的肌肉长度一致[12]；AMIS等[13]研究表明，肘屈肌的平均最大内力臂发生在肘关节屈曲大约100°时，当肘关节屈曲于上述角度时，肱二头肌肌腱（长轴）与桡骨长轴大约呈90°。从生物力学与生理学数据来看，实现了肌肉内力臂的最大化，可使肌肉收缩力向关节力矩的转换实现最大化[14]。在本研究中，笔者设计了6种检测体位，包括2种前臂旋转角度（前臂旋后90°和前臂中立位）和3 个屈肘角度（30°、80°、100°），并分别测试不同体位下的屈肘肌力。

从图1中可以看出，同一肌肉在不同体位收缩时肌力测试仪记录的屈肘力量均不同。受试者于前臂中立位各个角度的肌力值均小于同一角度旋后位的肌力测量值，且男、女两性双侧肘关节均在前臂旋后90°、肘屈100°位达到最大屈肘肌力。屈肘肌力受体位影响的原因，除了国外研究提出的肌肉收缩力矩与关节角度有关以外，笔者认为还应该与不同体位下肌肉的初始长度不同有关。表1统计结果显示男、女两性在同一体位下，左、右两侧的肌力测量值的差异无统计学意义（P＞0.05），这与范振华等[7]研究结果一致，亦说明检测体位是影响定量肌力检测结果的关键因素。另外，本研究对性别之间的差异进行独立样本t检验，结果显示男性双侧屈肘肌力在相应体位下的正常值均大于女性，且差异具有统计学意义（P＜0.05），说明若需建立肌力定量检测的正常参考值，应当针对不同性别分别建立。

总之，设定规范化的检测条件，包括前臂旋转角度、肘关节屈曲角度和测量程序等，是定量肌力获得可信结果以及进一步完成鉴别伪装和夸大功能障碍的重要基础。根据本研究结果，笔者建议伤侧屈肘肌力应当与相同条件下测得的健侧屈肘肌力进行比较，并推荐以受试者仰卧位，前臂旋后90°、肘屈曲100°位作为屈肘肌群最大定量肌力的最佳检测条件。

3.3 Micro FET2的应用价值

手持肌力测试仪测量肌力目前主要采用两种方式[15]，一种为固定法，即肌力测试装置完全固定不动，受试者主动屈曲用力，被测肢体与测试仪均不会产生位移；另一种为动态法，即操作者在受试者逐渐用力时同时对抗受试者的屈曲用力，直至其不能抵抗，在这个过程中，操作者施压力的大小、强度均可能影响检测结果。对于这两种方法的信度是否存在差异，学者们持有不同的看法。

BOHANNON等[2]分别用固定法和动态法测量32名女性的最大屈肘肌力，结果显示这两种方法的组内信度系数无明显差异；STRATFORD等[16]研究表明固定法测得的屈肘肌力组内信度系数高于动态法。而在实际应用中，相比固定法，动态法更易于操作和推广，操作时的言语鼓励也更可能测得受试者最大强度的肌肉收缩。Micro FET2肌力测试仪是一款便携的无线手持数字肌力测试仪，在肌力测试过程中，可抵抗被测试的特定肌肉或肌群力量，测量施加在换能器垫上的峰值力及其测试的持续时间。基于Micro FET2的测试特点，本研究采用动态法测量不同体位下的屈肘肌力。表2、表3结果显示，每个角度下操作者 a复测的 ICC值＞0.75，操作者 a、b间ICC值＞0.75，说明本研究同一操作者不同时期的测量结果、不同操作者之间的测量结果信度均较高。

刘根林等[17]认为肌肉力量在同一肢体不同关节角度的强弱不同，且测试较弱位置的肌肉力量信度（组内 ICC≥0.74）高于较强位置（组内 ICC≤0.62）。本研究结果2显示，组B的10名受试者左侧屈肘肌力在肘关节屈曲30°、80°和100°时的信度系数分别为 0.91、0.93、0.94，右侧分别为 0.95、0.90、0.83，信度系数均＞0.75，且较以往研究[2，16-17]更高，显示出本研究中所采用方法和MicroFET2均有良好的信度。 同时，MicroFET2的最小量程为 0.1kgf，可敏感地反映屈肘肌群的肌力变化，包括小肌群或严重损伤肌群的肌力微小变化，结合规范化检测条件，其检测结果精确可靠，可满足法医学鉴定需要。

本研究比较了不同体位下的屈肘肌力，得出屈肘最大肌力的最佳测试条件和不同体位下屈肘肌力的变化规律，笔者建议以受试者仰卧位、前臂旋后90°、肘屈曲100°为屈肘肌群最大定量肌力的规范化检测条件。同时，本研究采用的Micro FET2肌力测试仪小型轻便，量程精准，操作简单，信度良好，结合规范化的检测方法，可在实际应用中检测定量肌力，为法医临床学提供更加精确、有效的检测手段。