新型低成本等速膝关节扭矩评估装置KTT的效度与信度研究

【字体: 时间:2025年07月09日 来源:Journal of Bodywork and Movement Therapies 1.2

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  为解决高成本等速测力仪(Biodex?)临床普及难题,研究人员开发了低成本KTT装置,通过ICC(0.96)、Bland-Altman分析验证其评估非运动员女性膝关节屈/伸峰值扭矩的效度(99.9%准确度)和信度(SEM 4.9-11.3%),为老年人群肌力监测提供经济解决方案。

  

随着人口老龄化加剧,膝关节肌力衰退引发的跌倒风险日益凸显。目前临床评估膝关节屈伸肌群力量的"金标准"——等速测力仪(Isokinetic dynamometer)虽可靠性优异,但动辄数十万元的高昂成本使其难以普及。这种设备可精确测量特定角速度(如10°/s)下关节活动范围内的扭矩值,对监测术后康复、老年肌少症(Sarcopenia)至关重要。正如Potulski等学者证实,峰值扭矩(Peak torque)的衰减与年龄增长呈显著负相关。面对Biodex?等商用设备的可及性困境,巴西里奥格兰德联邦大学(Federal University of Rio Grande do Sul)的研究团队独辟蹊径,开发出成本仅为传统设备零头的膝关节扭矩测试仪(Knee Torque Test, KTT)。

研究团队采用四阶段验证方案:首先通过砝码加载实验确认设备机械精度(误差<15%),随后招募20名受试者同步使用KTT与Biodex?进行交叉验证,最后通过间隔测试评估组内/组间信度。关键技术包括等速控制(恒定10°/s角速度)、峰值扭矩算法,以及采用ICC(Intraclass Correlation Coefficient)、Bland-Altman一致性界限(Limits of Agreement)和SEM(Standard Error of Measurement)等生物统计学方法。

【结果】
• 准确性验证:KTT测量值与理论扭矩的偏差控制在15%以内,单次测试精度达99.9%
• 效度分析:与Biodex?对比显示,伸肌/屈肌ICC分别达0.96(0.93-0.98)和0.76(0.53-0.88),Bland-Altman图表数据点均落在95%一致性区间内
• 信度测试:组内SEM波动于4.9%-11.3%,证实设备在非运动员女性群体中具有优秀重复性

这项发表于《Journal of Bodywork and Movement Therapies》的研究突破性地证实,KTT装置能可靠评估产生较低扭矩(<120Nm)的人群,包括各年龄段非运动员女性及肌力相当的老年群体。Estele Caroline Welter Meereis Lemos等学者特别指出,该设备在10°/s低速测试场景下,其4.9%的SEM值甚至优于部分商用设备。考虑到发展中国家基层医疗机构的预算限制,这项创新为大规模肌力筛查、居家康复监测提供了可能。临床价值尤其体现在老年跌倒风险评估领域——通过定期扭矩测试可早期发现肌少症征兆,而设备成本仅为传统方案的1/20。未来研究可拓展至更高角速度(如60°/s)下的性能验证,以及男性受试者群体的适用性评估。

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