1、等速肌力測試訓練儀肌力( muscle strength )即肌肉收縮力量，是反映人體運動功能的一個重要指標。 肌力評定具有十分重要的臨床意義， 目前常用的肌力檢查法有徒手肌力測定法、 等張收縮測定法 及等長收縮測定法， 但這些測定方法均有不足之處。 等速肌力測定是在肢體被動地進行等速運動 時，通過測定反映肌肉負荷的系列參數， 來評定肌肉的功能狀態。 該法既客觀準確， 又簡便易行， 且安全可靠。人體本身無法產生等速運動，須將肢體固定于儀器的杠桿，當其自主運動時，儀器的限速 裝置則會根據肢體力量的大小， 隨時調節杠桿對肢體的阻力， 以保持肢體的運動速度維持在一定 恒定值。因此，肢體力量越大，杠桿

2、的阻力就越大，則肌肉的負荷越強；反之亦然。此時，如測 定反映肌肉負荷的系列參數，則可評定肌肉的功能狀態。70 年代出現的等速肌力測試訓練儀就是根據上述原理設計的， 目前， 新型的等速肌力測試 訓練功能更加豐富，形成了一個全面的肌肉功能測試和訓練系統。它由電腦、 機械限速裝置、 打印機、 座椅及附件組成； 可測試力矩、 最佳用力角度、 肌肉做功量等多種參數， 能全面反映肌力、 肌肉爆發力、耐力以及關節活動度、靈活性、穩定性等多方面的情況。此方法準確可靠，并能提 供等速向心、離心、被動等各種運動模式，是一種高效的運動功能評定和訓練裝置。 可廣泛適用 于神經內科、神經外科、骨科、運動醫學科及康復醫學

3、科等。我國 80 年代中期開始引進等速肌力測試訓練儀，目前某些大醫院和康復機構，以及體委 已配置。最多應用的儀器型號有 Cybex 、BIODEX 、KIN COM 及 LIDO ，經營公司為香港科體 健康及運動器材有限公司和香港啟康國際醫學儀器有限公司。1 基本概念1.1 肌力檢查及意義肌力( muscle strength )即肌肉收縮力量，是反映人體運動功能的一個重要指標，但 它是肌肉生理活動的一個機能指標，難以量化。肌肉檢查( muscle strength test )是在受試者 主支運動時，通過測定相關肌肉或肌群的收縮力量，來評定肌肉的功能狀態。肌力檢查的主要目的是： 判斷有無肌力

4、下降及肌力低下的程度與范圍； 發現導致肌力下 降的原因；為制訂治療、訓練計劃提供依據；定期檢查神經肌肉病損的恢復程度和速度，以檢驗 治療、訓練的效果。因此，肌力檢查有助于診斷肌肉、骨骼和神經系統的病損，尤其對評定周圍 神經病損所致的肌力低下十分重要，在神經內科、 神經外科、骨科、運動醫學科及康復醫學科等 都很常用。但是目前常用的肌力檢查法均不能完全解決肌力的量化評定( quantification of muscle strength )問題，人們一直希望找到一種既客觀又簡便的方法。七十年代， 等速肌力測試訓練儀的面世， 宣告了一種理想的肌力檢查方法等速肌力測 試 (isokinetic mu

5、scle strength test)的發現 1-2 。目前，新型的等速肌力測試訓練儀功能更加豐富，形成了一個全面的肌肉功能測試和訓練系統 10 。1.2 等張收縮、等長收縮與等速運動 肌力檢查時，肌肉的運動有著不同的收縮方式，即等張收縮和等長收縮。等張收縮(isotonic contraction)是指肌肉收縮時，張力不變，肌肉長度改變并產生肢體關節活動的收縮方式；而等長收縮( Isometric contraction )是指肌肉收縮時肌肉長度不變，張力增加，不產 生肢體關節活動的收縮方式。等速運動( isokinetics )的概念是 1967 年美國的工程師 Perrine 和 His

6、lop 首先提 出的3 ，它是指某一肢體在其關節固定的情況下，環繞關節運動，而整個運動過程中肢體速度保 持不變的去運動方式，又叫“恒定速度運動”( constant velocity training) 4 。實際上，等速運動時，其肌肉收縮是一種等長收縮和等張收縮相混合的方式。1.3 等速運動測試肌力的基本原則等速肌力測試是在肢體進行等速運動時， 測定肌肉的肌力等參數， 來判斷相關的肌肉、 關節等的 運動功能的方法。機體自身不能產生等速運動， 必須依靠專門的儀器， 其中常用的就是等速肌力測試訓 練儀。 等速運動的實施需要將肢體固定在儀器的杠桿上，讓肢體帶動杠桿做全關節活動范圍的往復運動。在此過

7、程中，儀器對肢體的阻力隨肌力的變化而變化， 二者成正比改變，使肢體的運動 始終保持在某一相同的速度上，故又有人將等速運動稱為：“可 調 節 抗 阻 運 動”( accommodating resistance training)6 。當肢體主動運動時，欲保持其速度不變，則肌力強時，杠桿的阻力大，從而，肌肉負荷大，肌張 力高， 力矩 (肢體繞關節轉動時， 肢體的力量與用力點到關節垂直距離的乘積) 輸出增加； 反之， 當肌力弱時，杠桿的阻力隨之減小，肌肉負荷亦降低，肌張力低，力矩輸出減少。因此，當肢體 被限制在不同的速度下進行等速運動時，測定力矩等參數，可判定肢體肌肉的功能狀況。由于儀器對肢體產生

8、的阻力，即肌肉負荷，是根據受試者的肌力隨時調節的，肌力和 阻力呈作用力與反作用力的關系， 因此無論怎樣也不會超過肌肉本身的負荷極限， 這樣， 一方面 保證了肌肉在關節活動的各個角度都可以達到最大收縮程度 5 ，另一方面又不至于造成過度損 傷。例如，在疲勞、疼痛、損傷等情況下，由于肌力降低，肌肉負荷量會隨之減少，所以不會造 成或加重肌肉的損傷。1.4 常用肌力檢查法與等速肌力測試 目前常用的肌力檢查法主要有行手肌力檢查法、等長肌力檢查法、等張肌力檢查法等。 臨床上最常用的是徒手肌力檢查法( manual muscle test, MMT )，它是 Lovett 和 Martin 于 1916 年

9、提出的，在以后的實踐中有所修改，至今仍廣泛使用。 MMT 是根據肌肉收 縮時能產生的可見收縮、 關節活動、 抵抗重力及抵抗外加阻力的不同情況， 將肌肉力量由弱到強 分為 6 極，即 0 5 級。肌肉無收縮能力為最低級（ 0 級），肌肉收縮可抵抗為高級（ 5 級）。MMT 簡便易行，不需要任何輔助工具，因此很受臨床醫生的歡迎。但是 MMT 分級只 有六級，量化程度不夠理想，并且判定標準由檢查者主觀認定， 檢查結果易受多種主、 客觀因素 的影響，準確性較差，往往不能滿足臨床和科研的較高要求。等長肌力檢查法是在肌肉收縮保持其長度不變時，將所能負擔的最大負荷，作為它的等 長肌力，可用握力計，捏力計、拉

10、力計等進行測定。但是等長收縮局限于關節活動的某一角度， 只是一種靜態的形式。等張肌力檢查法是根據肌肉等張收縮時產生關節運動的特點，在被測肢體上施中可度量 的重是做為阻力，肌肉收縮時所能帶動的最大重量即為該肌肉的等張肌力。肌力測定利用沙袋、 砝碼、 滑輪等進行。 等張收縮的最大負荷量只能達到關節活動范圍內最弱點的最大值， 不能反映 其他各點的肌力情況， 等長肌力檢查法和等張肌力檢查法雖可獲得準確的肌力數值，但均有其局限性，且安全性不易保證。相比之下，用等速運動的方法進行的等速肌力測試，由于它是一種全關節的連續動態測 試，并且測試過程中肌肉的負荷量是隨著肌肉的功能狀態可以調節的， 因此， 不僅可以

11、獲得準 確的肌力量化數值，又可以反映關節活動范圍內各點的肌力情況，而且不易造成過度損傷。三種量化的肌力測試方法的主要區別點見下表 7,8 。 綜上所述，等速肌力測試的特點為：能在全關節活動范圍內進行；肌肉收縮力在關節運 動的各個角度均可達到最大值； 運動過程中阻力隨肌力大小改變， 可以調節； 運動速度可控制等。 因此，等速肌力測試具有其他任何肌力檢查法無法比擬的優越性。2. 等速肌力測試訓練儀的發展簡史早期的等速裝置，如 Orthotron ，是根據流體力學的原理設計的，一套液壓傳動裝置對 肢體的運動速度進行控制，主要用于膝關節的訓練 9 。1969年Cybex H型告等速肌力測試訓練儀問世，

12、它是一臺帶有雙頻道電子描記系統的儀器， 在肢體進行等速運動時， 能同時描記出一個關節兩組拮抗肌群的力矩及相應關節活動的角 度。其基本構造為：動力儀、速度控制器、雙頻記錄儀、電腦、座椅及附件幾個部分，利用不同 的附件可進行四肢各大關節，如：肩肘、腕、髖、膝、踝的各種關節活動的肌力測試和訓練。近十來年，等速肌力測試訓練儀的種類不斷增加，各種類型的更新換代非常快，儀器的 功能也突破了單純的肌力測試和訓練， 而擴展到肌肉功能的 多方面測評， 如有的儀器帶有同步 肌電圖描記系統、 有的有生物反饋裝置、 有的甚至可以進行酶學和耗氧量的測試， 為臨床和科研 帶來極大方便。為適應不同的需要，新型的等速肌力測試

13、訓練儀還增加了離心、被動、等長、等 張等多種運動模式，使這種儀器的功能更加豐富，形成了一個全面的肌肉功能測試和訓練系統10 。O3. 等速肌力測試訓練儀的構造及使用新型的等速肌力測試訓練儀（如圖）一般包括：電腦、機械限速裝置、打印機及座椅和附件四個基本部分。 儀器的運行控制和數據分析處理均由電腦管理，測試結果既可以通過電腦屏幕顯示，也可以打印輸出。附件為配合不同關節、肌肉的測試和訓練所設。等速肌力測試訓練集錦 操作十分簡便。測試和訓練時，首先選擇合適的附件，連接在 限速裝置上；然后開機，調用所需程序，進行設定；最后，固定肢體于起始位，受試者做好準備 即可開始。原則上，訓練時運動強度應由弱到強，

14、不宜一開始就做最大量的訓練。另外，訓練必 須與測試相結合，隨時進行調整。4. 等速肌力測試儀的功能測試和訓練并舉是等速肌力測試訓練儀的最大特點。4.1 測試功能等速肌力測試訓練儀可測試的參數較多，主要的有 1,24 ：（1 ）力矩（ torque ）：即作用力與力臂的乘積。它是反映肌肉收縮力量的數值，包括 峰力矩和平均力矩。峰力矩即肌肉收縮力量的最大值，是目前肌力測定中最常 用的一個指標。平均力矩是指多次重復收縮活動的峰力矩的平均值，它可以更 好地反映峰力矩的情況。在一次關節的屈、伸活動中，可以同時測出屈肌和伸 肌（一組拮抗肌群）的力矩。（2）最佳用力角度：產生峰力矩時的關節角度，是關節功能正

15、常的一個特異性指標。（3）肌肉做功量：為力與運動距離的乘積，是反映關節活動能力的一個指標，包括總 功和功率兩個參數。 總功是肌肉收縮所做的全部的功， 即力矩曲線下的總面積， 是 肌肉功能障礙的敏感指標。 平均功率是指單位時間所做的功， 為一個運動速度的指 標，反映肌肉實際做功的能力。（4）到達峰力矩時間：指肌肉開始收縮至到達峰力矩所用的時間，可作為肌肉爆發力 的客觀指標。（5）耐力比和疲勞指數： 受試者反復屈伸活動 20 次，前 4次的做功量與末 4 次之比即 為耐力比； 肌肉連續收縮后， 在連續的力矩曲線上峰力矩值下降， 其下降的速度即 疲勞的快慢，是反映肌肉耐力的指標。（6 ）拮抗肌力矩比

16、（ F/E ）：屈肌（如動肌）與伸屈（拮抗肌）的力矩之比，反映拮抗 肌之間的平衡情況，以及關節穩定性。（ 7 ）峰力矩與體重比：又叫相對峰力矩或重力效應矩，是指最大力矩占體重的百分率， 因此更能反映個體情況。（8 ）關節活動范圍（ range of motion ，ROM ）：即關節一次屈、伸所經過的角度。此外還有兩條重要的曲線： 為矩曲線和相應的關節活動曲線， 可以直觀地反映力矩和關節活動的 連續變化。目前較新型號的儀器還可以根據需要給出多種曲線和直方圖，十分方便。4.2 訓練功能 等速測試訓練儀可選擇的訓練方式較多，應根據不同情況靈活使用。（1 ）多重速度肌力強化訓練即用多種速度進行肢體運

17、動的訓練來增強肌力。等速肌力測試訓練儀的速度譜（ velocity spectrum ）一般在 0600 °/s （弧度）之間，每隔 30 °/s 一檔，連 續可調。 0 60 °/s 為慢速， 60 180 °/s 為中速， 180 600 °/s 為快速。慢速 運動有助于肌肉力量的提高和爆發力訓練，快速運動有利于增強肌肉耐力。研 究表明，快速收縮時，關節內壓力明顯減低，因此適用于關節損傷或手術后的 早期訓練 11 。（2 ）限弧訓練限弧訓練（ short arc training ）為控制關節活動范圍的肌力訓練。因為等速肌 力測試儀可以明確

18、指出關節運動中疼痛和損傷的部位，所以可利用限定動作弧 度的方式，避開這些角度，亦適用于特別針對某一角度的肌力訓練。（3 ）被動運動訓練被動運動訓練（ continuous passive motion， CPM ）是由機器設定程序帶動肢體運動，這使弱肌力患者的測試和訓練成為可能，因為主動的等速運動要求 肌力在 3 級（ MMT ）以上，即起碼要有克服肢重活動的肌力。而被動的等速運 動可以不受肌力低的限制。持續的被動牽位可以提高痛閾，適用于關節冷疾病 或手術后防止粘連、擴大關節活動度、促進肌力恢復的訓練。（4 ）等長收縮訓練利用儀器的等長收縮模式，在保持肌肉長度不變時，逐漸增加肌肉的負荷，有 利

19、于刺激肌纖維的生長和肌力的提高。（5 ）等張收縮訓練利用儀器的等張收縮模式，逐漸增加肢體帶動的負荷，有助于提高肌肉耐力。5. 等速肌力訓練測試儀的優點綜上所述，我們可以看出等速測試訓練儀具有以下幾個突出優點：（1）先進：全套系統實行計算機控制，操作程序化、數據分析自動化，大大縮短了測 試時間，減輕人為勞動，方便、實用、效率高。（2）安全：等速運動本身不易造成肌肉關節的損傷，新型儀器在增加其他功能的同時，亦增加了相應的保護裝置，因此可以放心使用。（3 ）準確：等速測試的可靠性已被許多研究反復證明25-31 。（4）多功能：可以提供多種運動模式（等速向心、等速離心、被動運動、等張、等長 等運動）、

20、多重速度選擇、多項測試參數、可用于多個關節（肩肘、腕、髖、 膝、踝及腰背肌）。6. 等速肌力測試訓練儀的應用范圍等速肌力測試訓練儀的功能是進行關節、 肌肉運動功能的評定和訓練， 因此可用于各種原 因所致的運動系統損傷的輔助診斷、康復治療、療效評價和預防。6.1 骨科疾病尤其是膝關節病變最為常用，因為膝關節疾病的發生率相當高11 。 Kannus 曾指出，等速測試的出現，無疑對評定各種膝關節疾患及治療效果具有很大的實用價值12 。許多疾病，如：前十字韌帶損傷、髕骨半脫位、髕骨軟化、滑膜皺襞綜合癥、膝關節疼痛綜合癥 等，在等速測試的力矩曲線上均有明顯表現 13-15 。此外，等速測試還可為膝關節手

21、術前后的運動功能恢復情況提供客觀指標，也用于膝關節穩定性研究16 、運動損傷的預測等方面17 。o其他關節的應用，如：肩關節（肩關節脫位、肩痛給定癥等）、肘關節（肱骨內上髁炎等），髖關節（全髖形成形術）、腰間盤病變，以及利用等速測試作遠期隨試方等均有報道10-186.2 神經內、外科疾病神經系統病變，如：運動神經元病、周圍神經系統疾病、腦血管病、脊髓損傷等，常 常累及運動系統，造成肌肉癱瘓、萎縮、痙攣等病變，對于運動系統的功能評價，有助于 了解原發病的程度、輔助診斷 10,19 。通過運動訓練可以促進原發病的好轉，改善病人生活 質量20 。6.3 運動醫學和體育訓練利用等速測試的方法可以建立正

22、常人運動模型 21 ，進行運動損傷的預測和研究 17 ， 亦可作為選拔運動員的一種測試手段，以及運動員的肌肉強化訓練 22 。6.4 其他為截肢或肢體畸形患者裝配假肢、矯形器（支具）提供指導性數據 23 ；作為某些 特殊職業的篩選測試等。7. 使用等速肌力測試訓練儀的注意事項 等速肌力測試訓練儀是一種新興的儀器，尤其在國內，使用經驗尚不十分豐富，我們認 為以下幾點值得注意：（1 ）專人操作和必要的技術培訓：這樣有利于儀器的順利使用和養護。（2 ）測試前應讓受試者做準備活動：尤其是第一次測試的患者，如果對整個過程不熟悉，就無法很好的配合。另外，必要的準備活動有利于取得最佳測試效 果32 。（3 ）測試順序：按照先健側后患側，先輕側后重側的順序，另外，還應做雙側對比。（4 ）采取正確體位，固定要牢固，操作按規定進行，以減少系統誤差。（5 ）各種儀器由于設計規格不統一，因此目前測試數據還不能相