使用肌张力测量法确定肌肉硬度和不对称性的参考值:一项初步研究
《Journal of Manual & Manipulative Therapy》:Reference values for muscle stiffness and asymmetry using myotonometry: a pilot study
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时间:2025年11月19日
来源:Journal of Manual & Manipulative Therapy 1.9
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肌肉刚度与双侧不对称性参考值研究:使用MyotonPRO在健康年轻成年人中,性别显著影响肌肉刚度(男性平均236.2±30.8 N/m,女性196.2±23.7 N/m,p=0.017),而年龄、BMI和运动量无显著关联。初步建立性别特异性参考区间,为肌筋膜评估提供客观指标。
肌肉的硬度和双侧不对称性是影响运动能力、骨骼肌肉健康以及康复效果的重要参数。这些特性可以通过一种非侵入性的技术——肌弹性测量(Myotonometry)进行评估。其中,MyotonPRO 是一种手持设备,能够可靠地测量肌肉的硬度、张力和弹性。由于其便携性、时间效率和较低的操作依赖性,该设备在临床和研究环境中具有较高的实用价值。本研究旨在利用 MyotonPRO 为健康年轻成年人的多个肌肉群建立初步的硬度和双侧不对称性参考值,并探讨这些参数与性别、年龄、BMI(身体质量指数)以及每周运动量之间的关系。
本研究选取了26名健康个体,年龄范围为18至29岁,其中19名男性和7名女性。所有参与者均来自一所整骨医学学校,并通过了机构审查委员会的批准。研究设计为横断面观察性研究,通过标准化的测量流程对七组肌肉进行评估。这些肌肉包括上斜方肌(UT)、肱三头肌长头(LHT)、腰椎部位的竖脊肌(ES)、股二头肌(BF)、腓肠肌外侧头(LG)、股直肌(RF)和肱二头肌(BB)。测量在两种体位中进行:仰卧位和俯卧位。仰卧位用于测量 RF 和 BB,而俯卧位则用于测量 UT、LHT、ES、BF 和 LG。为了建立一个综合的“全局”硬度指标,研究者对七组肌肉的硬度值进行了平均,并以文本形式报告。这个综合指标是基于特定的测量部位得出的,因此不具备可复制性,但为比较全身肌肉硬度的变化提供了基础。
研究结果表明,性别是唯一显著预测全局肌肉硬度的因素,模型 F(4,21) = 2.88,p = 0.048,R2 = 0.355。男性硬度值明显高于女性,系数为44.6 N/m,p = 0.007。在独立样本 t 检验中,男性(236.2 ± 30.8 N/m)与女性(196.2 ± 23.7 N/m)的全局硬度差异显著,p = 0.017,Cohen d = 1.13。然而,年龄、BMI 和每周运动量均未显示出显著的预测作用,p 值分别为0.388、0.077 和0.790。这表明,在当前的样本规模下,这些变量对肌肉硬度的影响尚未达到统计学显著性。研究者还通过非参数百分位数方法为每组肌肉分别计算了性别特定的参考区间,即中央95%(2.5th–97.5th 百分位数)的观测硬度值。每个参考区间极限的不确定性通过90%的Bootstrap置信区间进行量化。
在性别对肌肉硬度的具体影响方面,研究发现男性在几乎所有的测量肌肉中都表现出更高的硬度。例如,男性在肱三头肌长头(LHT)、竖脊肌(ES)、股二头肌(BF)、肱二头肌(BB)和股直肌(RF)中的硬度值均显著高于女性,p < 0.001,Cohen d 范围为?0.956 到 ?1.087。而在上斜方肌(UT)和腓肠肌外侧头(LG)中,女性的硬度值显著高于男性,p < 0.001,Cohen d 分别为?0.612 和0.971。这些差异可能与肌肉质量、激素水平和结缔组织组成等因素有关,这些因素在不同性别之间存在显著差异。然而,由于每组肌肉的性别特定置信区间已经计算,因此直接的数值比较并非关键,而应基于已建立的范围进行个体化的解释。
对于性别内部的肌肉硬度差异,男性在腓肠肌外侧头(LG)中表现出最高的硬度,显著高于其他所有肌肉(p < 0.001,Cohen d 范围为0.65 到1.53)。而上斜方肌(UT)在男性中则表现出相对较低的硬度,显著低于其他大多数肌肉(p < 0.001,Cohen d 范围为?0.61 到?1.09)。在女性中,腓肠肌外侧头(LG)仍然是最硬的肌肉,显著高于其他所有肌肉(p < 0.001,Cohen d 范围为0.71 到1.58),而肱三头肌长头(LHT)和肱二头肌(BB)则表现出较低的硬度,显著低于股直肌(RF)、上斜方肌(UT)和腓肠肌外侧头(LG)(p < 0.01)。这些结果表明,不同肌肉群的硬度在性别内部也存在显著差异,这可能与肌肉的解剖位置、功能需求以及个体活动模式等因素有关。
肌肉的双侧不对称性在各肌肉群和性别之间相对一致,平均在男性中为10.5%,女性中为13.5%。这些较小的双侧差异可能反映了生理上的正常不对称性,如手部偏好或肢体使用习惯。这种不对称性在不同肌肉群中表现相似,可能表明其与个体的行为模式有关,而不是肌肉本身的病理改变。因此,双侧不对称性的评估可以作为了解个体习惯性活动的一个指标,同时为临床评估提供参考。
MyotonPRO 的工作原理是通过向组织施加短暂的机械冲击(0.4 N 作用于15 ms),肌肉以阻尼振荡的形式对冲击作出反应,这些反应由设备的加速度计记录。肌肉张力由振荡的频率(Hz)表示,而肌肉硬度则由最大组织阻力与最大组织位移之间的关系计算得出。弹性则通过振荡的对数衰减来衡量。这种测量方式不仅能够提供定量的肌肉硬度数据,还能够通过双侧比较来评估不对称性。相比之下,其他如剪切波弹性成像(SWE)等方法虽然提供了高分辨率的可视化效果,能够评估更深层的结构和更广泛的表面积,但其操作依赖性较高,且在日常使用中不够便捷。
尽管在本研究中,性别是唯一显著影响肌肉硬度的因素,但BMI 的 p 值为0.077,表明在更大样本量的情况下,这一趋势可能变得显著。由于 MyotonPRO 仅适用于皮下脂肪厚度小于20 mm 的肌肉测量,因此可以推测,随着 BMI 的增加,脂肪层的增厚可能对硬度测量产生一定的影响。这可能意味着,较高的 BMI 可能会降低测量到的肌肉硬度,但具体的影响机制仍需进一步研究。此外,BMI 作为潜在的调节变量,可能会影响肌肉硬度的测量结果,因此未来研究应结合超声波技术进一步探讨 BMI 或皮下脂肪厚度对肌弹性测量的影响。
本研究还发现,尽管 BMI 与肌肉硬度之间存在一定的趋势性关联,但在当前样本中尚未达到统计学显著性。这可能与样本量较小有关,因此在更大样本中,这一关系可能会更加明确。此外,由于 MyotonPRO 的测量方式受到皮下脂肪厚度的限制,因此未来研究可以通过超声波等方法进一步验证 BMI 或脂肪厚度是否会影响硬度测量的准确性。
肌肉硬度的双侧不对称性在不同肌肉群中表现一致,且与性别相关。这种不对称性可能反映了个体的使用习惯或生理差异,因此在临床评估中,可以将其作为了解个体活动模式的一个指标。然而,这种不对称性是否与某些病理状态相关,仍需进一步研究。例如,是否存在因肢体使用习惯导致的单侧硬度增加,以及这种增加是否会影响临床诊断或治疗效果。
本研究的初步结果表明,使用 MyotonPRO 评估肌肉硬度和不对称性是可行的,并为未来的临床和研究工作提供了基础。这些参考值可以作为评估骨骼肌肉状态的工具,帮助识别与疼痛、功能障碍或损伤相关的临床有意义的偏差。此外,这些数据也为整骨医学和运动医学领域提供了新的评估框架,使医生能够通过客观的、可量化的指标进行诊断和治疗跟踪。
尽管本研究的样本量有限,但其结果仍然具有重要的意义。通过标准化的测量流程,研究者能够为不同肌肉群建立初步的硬度和不对称性参考值,这为未来在更大、更多样化的群体中进一步细化这些参考区间提供了基础。同时,这些数据也支持了 Myotonometry 在临床实践中的应用,为评估组织的硬度和不对称性提供了新的工具。未来的研究应关注于确定这些参考值是否能够与某些临床指标(如肌筋膜疼痛、偏头痛等)建立联系,从而进一步探索肌肉硬度变化与患者预后之间的关系。
总体而言,本研究为健康年轻成年人的肌肉硬度和不对称性建立了初步的参考值,并为 Myotonometry 在临床中的应用提供了支持。尽管目前的样本量较小,且某些变量(如 BMI)尚未显示出显著影响,但这些结果为未来的深入研究奠定了基础。随着更多样化的样本和更精确的测量技术的发展,Myotonometry 有望成为评估肌肉硬度和不对称性的标准工具,从而推动整骨医学和运动医学领域的进步。通过这种方式,医生能够更准确地评估患者的肌肉状态,为个体化的治疗和康复策略提供依据。
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