黃婷婷 ，范利華 ，高 東 ，夏 晴 ，張 敏

（1.華東政法大學研究生教育學院，上海 200042；2.司法部司法鑒定科學技術研究所 上海市法醫(yī)學重點實驗室，上海 200063；3.南通大學附屬醫(yī)院，江蘇 南通 226001）

肌力檢查有助于診斷肌肉、骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)疾病或損傷恢復情況，尤其對評定周圍神經(jīng)疾病或損傷所致的肌力下降十分重要，在神經(jīng)科、骨科、運動醫(yī)學及康復醫(yī)學和法醫(yī)學鑒定等領域運用廣泛。目前常用的肌力檢查法有徒手肌力檢查法、等長收縮測試法及等張收縮測試法，但這些測定方法均有不足之處，為此，不少學者一直致力于尋求一種既客觀又簡便的方法來解決肌力的量化評定問題。等速肌力測試與訓練技術（簡稱“等速技術”）是目前國際上較為先進的肌力測試、訓練方法，是指肢體進行等速運動時，通過測定反映肌肉負荷的系列參數(shù)，來評定肌肉功能狀態(tài)。該方法不僅準確、簡單易行，且安全可靠。在國際康復醫(yī)學領域已有相當廣泛的運用，并日益受到重視。

1 基本概念

1.1 肌力與常用肌力檢查方法

肌力是反映人體運動功能的一個重要指標。肌力檢查是用來評價肌肉功能狀態(tài)，當受試者主動運動時，通過相關肌肉或肌群的收縮力量來測定。傳統(tǒng)的肌力檢查方法主要是通過徒手肌力檢查法，即以肌力變化為標準的Lovett 6級法。徒手肌力檢查法操作簡便，對硬件性能要求較低，但對檢查者的經(jīng)驗以及被檢查者的配合程度要求卻很高。不同的檢查者和同一檢查者在不同時間檢查很有可能造成評定結果的差異性，檢查結果的可重復性不高，對不配合的被檢查者更難客觀、準確地反映其肌力水平。

等張收縮測試是指在整個測試過程中先設定恒定的阻力，肌肉的張力維持不變而使肌肉縮短或加長，產(chǎn)生關節(jié)活動，可分為向心收縮和離心收縮。

等長收縮測試是指在測試中肌肉外部沒有明顯的運動速度，肌肉的收縮和舒張不改變其位置，肌肉僅在其他力量傳遞鏈（肌腱、膠原等）變形范圍內進行收縮。所測出的力僅僅體現(xiàn)出支配此肌肉的神經(jīng)活動。在日常生活中此種模式常用于維持特定姿勢或體位。

1.2 等速技術及其常用評價指標

等速技術[1]是指在測試過程中肢體運動的速度是預先設定且恒定不變的，而外加阻力是可變的，它會隨受試者用力的大小調節(jié)阻力，使肌肉張力增高，力矩輸出增加，但不產(chǎn)生加速度的一種測試和訓練技術。等速技術有別于等張和等長收縮測試[2]，但兼有等張收縮和等長收縮的優(yōu)點，從而彌補了上述兩種收縮測試方法的不足。

目前等速技術的常用評價指標主要包括以下幾項。 （1）峰力矩（peak torque，PT）：在肌肉收縮過程中的最大力矩輸出，與角速度成反比；（2）峰力矩體重比（peak torque/body weight，PT/BW）：又稱相對峰力矩，可用于不同體質量人群之間的肌力比較；（3）峰力矩角度（peak torque angle，PTA）：在整個肌肉收縮過程中達到肌肉最大負荷量時所對應的關節(jié)角度；（4）屈伸肌峰力矩比值：目前臨床研究最多的是膝關節(jié)屈伸肌峰力矩比值，雙側肢體屈伸肌峰力矩比值能反映出雙側肢體肌力平衡狀況，弱肌力一側較容易導致韌帶和肌肉的損傷；（5）平均關節(jié)活動范圍（average range of motion，AROM）：等速肌力測試過程中肢體關節(jié)運動范圍，其意義在于評價肌力下降時是由于運動范圍的縮小導致肢體未達峰力矩角度，還是肌肉本身做功量的下降所致；（6）平均功率（average power，AP）：反映肌肉的做功效率，單位時間內的肌肉做功量。在所有的評價指標中，峰力矩是各參數(shù)中穩(wěn)定性最好、可信度最高的，被稱為等速肌力測試的黃金指標[3]。

2 等速技術發(fā)展簡史

美國學者Hislop等[1]在1967年最先提出了等速運動的概念，被認為是肌肉功能測試和肌力訓練技術的一項革命；1976年，等速運動概念通過計算機技術和等速裝置得以實現(xiàn)[4]。20世紀70年代初，美國Cybex制造出第一臺等速測試儀器[5]。我國于80年代初開始引進等速技術，最初應用于體育運動領域中，對提高競技運動水平起到一定的作用。以后隨著等速技術應用范圍的擴大，逐漸應用于多學科的臨床應用和科研工作中。

3 等速技術的影響因素

3.1 測試速度

等速技術最主要的是設定測試中的運動速度（又稱角速度，單位為°/s）。峰力矩值與角速度成反比。等速肌力測試儀在對測試者進行測試時預先設定的速度為控制速度，在普通運動模式中，只要運動速度低于設定的速度，其大小與所施的力矩（力）將成比例變化。但當測試者想要以高于預定速度運動時，測試儀則產(chǎn)生相反的力，從而保證不會超過設定的速度。在30～60°/s的慢等速肌力測試中儀器加載于肢體的阻力較大，不管受試者以多大的力量運動都不會產(chǎn)生加速度，只能使肌肉張力增高，力矩輸出增大。因此，在慢等速肌力測試下可以對肢體肌肉功能進行檢查和評定，而快速肌力測試主要是針對肌肉功率和耐力進行的。臨床上已有相關研究，如復旦大學附屬華山醫(yī)院康復醫(yī)學科提出常用關節(jié)肌群的推薦測試速度，較適用于臨床患者的肌肉測試[2]。

3.2 測試次數(shù)

測試速度設定后，再進行測試次數(shù)的設定。在測試時為了便于判斷最大肌力和分析力矩曲線的形態(tài)，在慢速或中速運動（90°/s或 120°/s）時，常設定 3～5次重復運動[2]。而如果為觀察肌肉的疲勞程度和衰竭曲線，快速測試的重復次數(shù)一般為20～30次[5]。研究[6]表明，要想產(chǎn)生穩(wěn)定的等速肌力測試數(shù)據(jù)，4次是最低的重復次數(shù)要求，一般以4～6次為宜。并且在每次測試之間至少間歇1～1.5 min，以使肌肉收縮后有短暫的休息。

3.3 關節(jié)角度

關節(jié)屈伸過程中伸肌與屈肌都會產(chǎn)生峰力矩，不同關節(jié)屈伸肌在不同速度下達到的峰力矩角度是有差異的，以膝關節(jié)為例[7]，男女性在60°/s時左側屈肌達到峰力矩角度小于右側屈肌，同時左側伸肌小于右側伸肌，在 120°/s、240°/s時也存在著差異。了解不同速度下不同關節(jié)屈伸肌達到峰力矩角度的變化規(guī)律，可以很好地幫助運動員在訓練中找到關節(jié)肌肉最佳用力角度，以提高運動員的運動水平。

3.4 測試體位

對于膝關節(jié)、肘關節(jié)、腕關節(jié)的等速技術測試中一般采用坐位，而對于髖關節(jié)、踝關節(jié)等可以采用仰臥位，肩關節(jié)采用站立位，其中膝關節(jié)和踝關節(jié)也有采用俯臥位姿勢進行測試。有研究[8]報道，測試體位對等速肌力測試結果是有影響的，所以在測試時應根據(jù)不同關節(jié)部位選擇合適的體位以排除姿勢的不同給測試結果帶來的差異。Langrana等[9]也在軀干肌等速肌力測試中發(fā)現(xiàn)，坐位測試更易耐受且安全性高，因此推薦采用坐位測試。但Cohen等[10]的研究結果表明，腰背肌力的測試，坐位與站立位兩組的測試指標和數(shù)據(jù)差異無統(tǒng)計學意義。

3.5 檢查者和受試者的因素

對于檢查者來說，首先應當熟悉等速技術的概念和檢查程序，然后熟練掌握測試方法，并能夠在測試中給予受試者易于理解的指導。檢查者在測試過程中還應當保證受試者的安全，避免一切可能出現(xiàn)的危險。由于等速技術是一種復雜的主觀運動測試技術，對于受試者的智力水平和配合程度要求很高，應盡量指導受試者配合測試，聽從檢查者的指令。

4 等速技術在多學科中的應用

4.1 在康復醫(yī)學中的應用

4.1.1 在康復評定中的應用

康復評定在康復醫(yī)學中可以用來評價和指導康復治療措施的實施與選擇，是康復治療的重要環(huán)節(jié)之一。在國內臨床康復醫(yī)學中，應用等速技術對患者肢體功能與健康人群相比較的變化進行評價，以指導患者選擇最佳康復方案，并在康復過程中實時監(jiān)控，及時調整康復計劃。

國內學者徐宏光等[11]運用等速肌力測試儀對19例骨性關節(jié)炎并行全膝關節(jié)置換術的患者進行測試。測試時機為選定手術前，測試內容是對患者分別進行慢速 60°/s、中速 90°/s及快速 180°/s的等速肌力測試。測試結果表明對于骨性關節(jié)炎患者應選擇中慢速運動，可以有效地評價肌肉功能，同時通過測試提供的客觀數(shù)據(jù)可以明確術后重點康復肌群，改善肌肉功能不平衡狀態(tài)，提高全膝關節(jié)置換術的術后康復效果。

國外學者St Clair Gibson等[12]通過測試18例慢性前交叉韌帶損傷者的等速技術發(fā)現(xiàn)，患肢股四頭肌和腘繩肌峰力矩值較健側明顯下降，而患側屈伸肌峰力矩比值較健側偏高，表明損傷后股四頭肌和腘繩肌的肌肉協(xié)調作用發(fā)生改變，以維持正常的肢體活動。Kobayashi等[13]通過等速技術的測試發(fā)現(xiàn)，腘繩肌在術后大約6個月即可恢復至健側肌力的90%，但股四頭肌卻要經(jīng)過術后2年時間才可恢復至健側肌力的90%。因此，在前交叉韌帶術后更應當注重股四頭肌肌肉功能的鍛煉，并及時調整康復計劃，糾正肌力不平衡或將肌力不平衡降到最低程度，以利于膝關節(jié)功能的康復。

對于3級以下肌力患者在臨床主要通過徒手肌力檢查法，往往無法明確定量。國內有報道[14]通過等速肌力測試儀中的持續(xù)被動活動程序對神經(jīng)系統(tǒng)疾病中2級和3級肌力的患者進行下肢肌力定量測試。證實此種方法有較好的靈敏性和可重復性，為臨床評價3級以下肌力提供了一種客觀且精確的方法。

4.1.2 在康復治療中的應用

等速技術系統(tǒng)常用于運動系統(tǒng)傷病康復治療的早中期，以訓練肌力為主，是使肢體在可活動范圍內做動力性持續(xù)運動，并且測試儀提供的順應性阻力使整個肌肉都能得到全面的訓練，有效避免肌肉功能恢復不平衡狀況的出現(xiàn)。對于弱肌力還可以利用等速技術系統(tǒng)的持續(xù)被動程序進行訓練，有利于肌肉的早期康復。

此外，還有很多以等速技術應用于其他疾病的治療，例如以等速技術用于治療脊髓灰質炎患者[15]以及腦卒中后下肢功能的恢復[16]，等速技術還可促進骨骼肌組織運動單位的恢復以及提高沖動發(fā)放的頻率，防止患肢廢用性改變等。因此，等速技術對促進神經(jīng)系統(tǒng)損害后的肌力恢復、防治肌萎縮、維持肌肉收縮功能，以及改善疾病或顱腦外傷所致的功能衰退、避免肢體功能障礙、改善生活質量等方面都具有重要意義。

4.2 在運動醫(yī)學和體育運動訓練領域的應用

等速技術作為一項新技術已廣泛應用于運動醫(yī)學和體育運動訓練領域。它與運動相結合，為正確制訂訓練計劃和運動員選拔等方面起到重要作用；肌力測試與相關運動醫(yī)療方法相結合，使得運動康復領域的醫(yī)生能夠及時準確掌握運動員的病情，調整治療和運動康復方案，這樣既可以幫助運動員適當?shù)倪\動和康復，又達到了減少運動中風險的目的。

國內外學者對不同項目運動員的肌力特征做了大量研究。例如，王海群等[17]對不同項目運動員軀體肌力測試結果表明，不同項目的運動員軀干肌肉的生物力學特征是不同的；Siqueira等[18]對跳高、長跑的運動員與非運動員膝關節(jié)屈伸肌肌肉功能的各項參數(shù)進行比較，結果發(fā)現(xiàn)在所有測試者中，跳高運動員的肌肉功能參數(shù)最高，長跑運動員其次，非運動員的參數(shù)最低；Girold等[19]利用等速技術對游泳訓練中的阻抗及輔助訓練后肌肉功能的變化進行比較，發(fā)現(xiàn)這兩種訓練技術對游泳成績的變化有影響；吳升光等[20]對男子網(wǎng)球選手股四頭肌等速向心和離心肌力進行了對比研究，結果發(fā)現(xiàn)，兩腳的離心與向心肌力比值并無差異，當測試速度增加，此比值顯著增加，在同一測試速度下，離心肌力皆大于向心肌力；張躍[21]運用Cybex-6000肌力測試系統(tǒng)，對田徑、舉重、賽艇運動員膝關節(jié)伸屈肌等動力量的測試，就3種不同的測試速度下的輸出功率、力量水平、力量比例進行了等速測試的對比研究，結果表明，不同運動項目對身體各部位肌肉力量及其特征要求不同，主要表現(xiàn)在同一肌群在相同運動速度下相對峰力矩的差異。

4.3 在法醫(yī)學領域中的應用前景

目前法醫(yī)臨床檢查所采用的徒手肌力檢查法簡單方便，但無法對肌肉功能精確定量，較難克服測試者在檢查中的主觀性。因此，尋求一種客觀、準確的肌力測試方法顯得十分迫切和必要。等速技術有較好的可重復性，測試數(shù)據(jù)相對可靠，是目前臨床醫(yī)學和體育科學領域較為科學、成熟的肌肉功能評定技術。但目前關于此技術在法醫(yī)學領域應用的報道和實驗并不多見，尚缺乏數(shù)據(jù)庫及測試方法的建立，這將成為該技術在法醫(yī)學領域中應用的難題。

筆者認為，在法醫(yī)學實踐中，肌肉功能評定存在自身的特殊性，今后還需加強等速技術在法醫(yī)學領域的研究探索，對可能影響其可靠性的因素以及適用于法醫(yī)學實踐的等速肌力測試程序、方法、指標、評價標準以及評定被檢測者是否存在偽裝等方面進行研究，使其成為法醫(yī)學領域較為客觀、量化地評價肌肉功能的檢測方法，該技術在法醫(yī)學領域中必將有良好的應用前景。

[1]Hislop HJ，Perrine JJ.The isokinetic concept of exercise[J].Phys Ther，1967，47（2）：114-117.

[2]吳毅.等速肌肉功能測試和訓練技術的基本原理和方法[J].中國康復醫(yī)學雜志，1999，14（1）：44-47.

[3]Sleivert GG，Wenger HA.Reliability of measuring isometric and isokinetic peak torque，rate of torque development， integrated electromyography， and tibial nerve conduction velocity[J].Arch Phys Med Rehabil，1994，75（12）：1315-1321.

[4]紀樹榮，楊今姝.等速肌力測試訓練儀[J].引進國外醫(yī)藥技術與設備，1997，3（2）：97-103.

[5]黃志平，尹彥，劉敏，等.等速肌力測試與訓練技術的研究進展[J].體育科技，2011，32（4）：52-58.

[6]徐軍，黃美光，徐民.應用Kin-Com等速裝置進行髖關節(jié)內旋測試的可靠性[J].中國運動醫(yī)學雜志，1995，14（4）:220-222，227.

[7]禹洋，陳玉娟，李立.青年男女膝關節(jié)屈伸肌群達到峰值力矩時關節(jié)角度變化規(guī)律的等速肌力測試[J].中國組織工程研究與臨床康復，2009，13（33）：6492-6495.

[8]徐軍，黃美光.等速測試程度[J].中國康復醫(yī)學雜志，1998，13（5）：237-239.

[9]Langrana NA，Lee CK.Isokinetic evaluation of trunk muscles[J].Spine，1984，9（2）：171-175.

[10]Cohen P，Chantraine A，Gobelet C，et al.Influence oftesting position on lumbarisokinetic measurements[J].Ann Readapt Med Phys，2002，45（1）：12-18.

[11]徐宏光，王以朋，邱貴興.全膝關節(jié)置換術前等速肌力測試的意義[J].中國醫(yī)學科學院學報，2001，23（5）：438.

[12]St Clair Gibson A， Lambert MI， Durandt JJ， et al.Quadriceps and hamstrings peak torque ratio changes in persons with chronic anterior cruciate ligament deficiency[J].J Orthop Sports Phys Ther，2000，30（7）：418-427.

[13]Kobayashi A，Higuchi H，Terauchi M，et al.Muscle performance after anterior cruciate ligament reconstruction[J].Int Orthop，2004，28（1）：48-51.

[14]胡永善，吳毅，白玉龍，等.Cybex等速器CPM系統(tǒng)測試Ⅱ、Ⅲ級肌力的初探[J].中國康復，1997，12（1）：10-11.

[15]陳小虎，吳珂慧，張嘉默，等.等速肌力訓練用于脊髓灰質炎后遺癥患者康復的體會[J].中國康復理論與實踐，2008，14（6）：599-600.

[16]侯立皓，許光旭，張桂林.等速肌力訓練用于老年腦卒中后下肢功能恢復[J].實用老年醫(yī)學，2009，23（4）：299-300.

[17]王海群，張躍.對不同項目運動員軀體肌力的等動測試研究[J].體育與科學，1997，18（4）：29-30.

[18]Siqueira CM，Pelegrini FR，F(xiàn)ontana MF，et al.Isokinetic dynamometry of knee flexors and extensors：comparative study among non-athletes，jumper athletes and runner athletes[J].Rev Hosp Clin Fac Med Sao Paulo，2002，57（1）：19-24.

[19]Girold S， Calmels P，Maurin D，et al.Assisted and resisted sprint training in swimming[J].J Strength Cond Res，2006，20（3）：547-554.

[20]吳升光，陳九州，陳俊忠.男性網(wǎng)球選手股四頭肌等速向心及離心肌力分析[J].中國運動醫(yī)學雜志，1994，（1）：39-43.

[21]張躍.測力臺上SJ和CMJ測試用于肌肉生物力學性能研究[J].體育與科學，1998，19（5）：102-106.