手持式测力计评估踝关节等长肌力的测量学特性：基于COSMIN的系统综述与Meta分析

《Musculoskeletal Care》：Measurement Properties of Hand-Held Dynamometry for Ankle Strength Assessment: A COSMIN-Based Systematic Review and Meta-Analysis

　　

目的：本系统综述与Meta分析评估手持式测力计（HHD）在健康个体中评估等长踝肌力的测量学特性。方法：研究人员在PubMed、EMBASE、CINAHL、Web of Science、SPORTDiscus、PsycINFO、Scopus和Virtual Health Library进行了全面检索，无语言或日期限制。纳入观察性研究和方法学研究，若其使用HHD评估背屈肌、跖屈肌、内翻肌或外翻肌，并报告信度、测量误差或与等速测力计（IKD）比较的结构效度，则符合条件。按照COSMIN指南，按测量属性和测试配置进行随机效应Meta分析。结果：共纳入24项研究。评定者间信度对背屈肌（ICC = 0.89，95% CI 0.80–0.94）、跖屈肌（ICC = 0.86，95% CI 0.72–0.93）、内翻肌（ICC = 0.79，95% CI 0.66–0.87）和外翻肌（ICC = 0.75，95% CI 0.46–0.90）均为良好。评定者内信度范围为良好至优（ICC = 0.88–0.91）。外部固定在背屈肌和跖屈肌中与数值上更高的评定者间ICC相关，尽管亚组差异无统计学意义。背屈肌的结构效度强（r = 0.87，95% CI 0.42–0.98），但跖屈肌不确定（r = 0.72，95% CI ?0.20–0.96）。由于缺乏既定的最小重要变化（MIC），测量误差仍无法确定。信度的证据确定性为高，结构效度为低；测量误差未进行分级。结论：HHD可对等长踝肌力提供可靠评估，包括无外部固定时。结构效度（尤其跖屈肌）和测量误差的证据仍有限。

1 Introduction
下肢力量与平衡控制及功能能力相关，踝部肌力下降可能与跌倒风险和运动损伤风险增加有关。准确评估踝肌力可用于筛查、康复监测、损伤预防和重返运动决策。手持式测力计（HHD）因便携、可及和成本较低而广泛应用，但其应用方案标准化不足，尤其涉及体位、外部固定和参照标准。既有研究显示HHD信度较好，但结构效度结果异质。因此，本系统综述旨在评估HHD用于成人踝关节等长肌力（背屈/跖屈、内翻/外翻）的测量学特性，包括信度、测量误差和结构效度，并综合有无固定条件下证据质量。

2 Methods
2.1 检索策略
本系统综述遵循PRISMA 2020指南和COSMIN方法学框架，并在PROSPERO注册。研究人员检索PubMed、EMBASE、CINAHL、Web of Science、SPORTDiscus、PsycINFO、Scopus和Virtual Health Library（BVS），无语言限制；初始检索无日期限制，并于2026年8月6日更新检索。检索词组合踝等长力量、HHD和测量学特性，使用Rayyan去重。

2.2 纳入排除标准
采用PICOS策略。人群为健康个体；混合样本仅在健康亚组数据可单独提取时纳入。干预为任意品牌HHD测量等长力量，有无外部固定，采用make或break协议均可。以等速测力计（IKD）等长模式作为假设检验参照，仅纳入相似关节位置和角度下的等长收缩比较。结局至少包括信度（ICC）、测量误差（SEM、MDC/SDC）、结构效度或反应度之一。纳入观察性/方法学研究，无语言和日期限制；排除仅将HHD作为结局指标而未报告测量学特性的研究。

2.3 纳入标准
纳入评估踝背屈肌、跖屈肌、内翻肌和外翻肌等长力量的研究，使用便携设备（HHD、便携式测力传感器、带固定装置测力计等），并报告评定者内/间信度、测量误差（SEM、MDC/SDC）或结构效度（相关或假设检验）至少一项，且对照为等长IKD。仅报告反应度的研究原则上合格，但无足够数据纳入合成。

2.4 排除标准
排除可能影响力量稳定性或测试表现的肌肉骨骼、神经、心血管或系统性疾病患者（除非健康者数据可单独报告）；排除仅偏心/向心收缩研究、仅与偏心/向心IKD比较、非等速对照验证、无心理测量学数据的临床试验，以及数据不足的综述、学位论文或灰色文献。

2.5 数据提取
两名评审独立提取作者/年份、样本特征、固定类型、测试类型、肌群、设备和心理测量学估计值；第三名评审解决分歧。多估计值时按ICC模型、单次/平均测量及方案质量分层。有/无固定作为不同配置臂以避免重复计数。仅报告SEM时按SEM × 2.77估算MDC₉₅，仅报告MDC时按MDC/2.77估算SEM。优先每名受试者一侧肢体并优先优势侧，以避免伪重复。

2.6 方法学质量评估（COSMIN风险偏倚）
使用COSMIN工具评估信度、测量误差、结构效度、跨文化效度/不变性和反应度等相关模块。等长IKD在可比条件下作为参照方法，而非假定为金标准；HHD与IKD比较在COSMIN结构效度假设检验框架下评价。每项研究-属性配对按最差评分计数规则评为很好、充分、可疑或不充分；两名评审独立评估，第三名解决分歧。

2.7 属性定义与充分性标准（COSMIN）
充分性标准预先设定。信度在ICC ≥ 0.70（组水平）或 ≥ 0.90（个体决策）时判为充分（+）。测量误差在MDC ≤ 最小重要变化（MIC）或SDC ≤ MIC时判为充分；无MIC时判为不确定（?）。结构效度在≥75%先验假设确认时判为充分，假设包括：背屈HHD与IKD相关r ≥ 0.70；外固定相关强于无固定；两种方法方案相似性越高相关越高；跖屈相关倾向于低于背屈。

2.8 证据质量（GRADE-COSMIN）
采用COSMIN改编的GRADE方法，按测量属性和测试配置评估证据确定性，考虑偏倚风险、不一致性、不精确性和间接性；k ≥ 10时探索发表偏倚。分级为高、中、低、极低，并附降级脚注。两名评审独立评估，第三名解决分歧。

2.9 数据合成与统计分析
仅当≥2项研究提供相同配置的可比估计时进行Meta分析，考虑ICC模型、单次/平均测量、固定有无及关节位置/角度；否则行叙述性合成并标为未评估（NA）。评定者内和评定者间研究独立分析，各运动方向分别作为结局。结构效度相关按数据类型提取Pearson r或Spearman ρ，经Fisher z转换后随机效应合并并回转换；ICC按ICC特异方差/标准误随机效应合并，不行Fisher z转换。异质性用Cochran Q检验、I²和τ²评估；预设按外部固定行亚组分析。因多数对比研究数有限且方案临床异质性高，部分敏感性分析和小样本效应评估未执行。ICC按Koo和Li标准解释，相关按Mukaka标准解释，并结合95% CI和临床背景。使用R 4.5.1分析。

3 Results
3.1 Meta分析
3.1.1 背屈肌ICC(2,1)评定者间
13项研究、416个观察，合并ICC = 0.89（95% CI 0.80–0.94），信度良好；异质性高（I² = 85.4%）。
3.1.2 背屈肌ICC(2,1)评定者间按外固定亚组
有固定者合并ICC = 0.94（95% CI 0.84–0.98，k = 6），无固定者0.84（95% CI 0.74–0.91，k = 7），亚组差异未达统计学显著（p = 0.09）。
3.1.3 跖屈肌ICC(2,1)评定者间
11项研究、403个观察，合并ICC = 0.86（95% CI 0.72–0.93），信度良好；异质性高（I² = 92.5%）。
3.1.4 跖屈肌ICC(2,1)评定者间按外固定亚组
有固定者合并ICC = 0.87（95% CI 0.67–0.95，k = 8），无固定者0.83（95% CI 0.64–0.92，k = 3），亚组差异不显著（p = 0.69）。
3.1.5 内翻肌ICC(2,1)评定者间
2项研究、56个观察，合并ICC = 0.79（95% CI 0.66–0.87），信度良好；异质性为零（I² = 0%），但研究数少需谨慎。
3.1.6 外翻肌ICC(2,1)评定者间
2项研究、56个观察，合并ICC = 0.75（95% CI 0.46–0.90），信度良好但置信区间较宽；异质性较明显（I² = 67.3%），需谨慎解释。
3.1.7 背屈肌ICC(3,1)评定者内
7项研究、330个观察，合并ICC = 0.88（95% CI 0.77–0.94），信度良好；异质性高（I² = 88.6%）。
3.1.8 背屈肌ICC(3,1)评定者内按外固定亚组
无固定者合并ICC = 0.91（95% CI 0.81–0.96，k = 5），有固定者0.72（95% CI 0.50–0.85，k = 2），亚组差异显著（p = 0.0235）。
3.1.9 跖屈肌ICC(3,1)评定者内
9项研究、383个观察，合并ICC = 0.91（95% CI 0.84–0.95），信度优；异质性高（I² = 85.4%）。
3.1.10 跖屈肌ICC(3,1)评定者内按外固定亚组
有固定者合并ICC = 0.92（95% CI 0.82–0.96，k = 5），无固定者0.90（95% CI 0.74–0.97，k = 4），亚组差异不显著（p = 0.78）。
3.1.11 踝内翻肌ICC(3,1)评定者内
3项研究、123个观察，合并ICC = 0.88（95% CI 0.72–0.95），信度良好；异质性低（I² = 14.1%）。
3.1.12 踝外翻肌ICC(3,1)评定者内
3项研究、123个观察，合并ICC = 0.88（95% CI 0.83–0.91），信度良好至优；异质性为零（I² = 0%）。
3.1.13 背屈肌结构效度
4项研究、122个观察，HHD与IKD合并相关r = 0.87（95% CI 0.42–0.98），相关强；异质性高（I² = 91.9%），单项r范围0.51–0.99。
3.1.14 跖屈肌结构效度
4项研究、124个观察，合并相关r = 0.72（95% CI ?0.20–0.96），置信区间跨零，相关不确定；异质性很高（I² = 93.2%）。
3.1.15 信度合并总结
背屈肌评定者间0.89、评定者内0.88；跖屈肌评定者间0.86、评定者内0.91；内翻肌评定者间0.79、评定者内0.88；外翻肌评定者间0.75、评定者内0.88。内翻和外翻研究数较少，解释需谨慎。
3.1.16 结构效度合并总结
背屈肌与IKD相关强（r = 0.87，95% CI 0.42–0.98）；跖屈肌相关为r = 0.72（95% CI ?0.20–0.96），因置信区间宽且含负值，不能作出确定性分类。
3.2 COSMIN风险偏倚
50.0%研究评为充分、25.0%为可疑、12.5%为不充分、12.5%为很好，总体方法学质量为中等。充分研究多具有一致程序、合适ICC、测试间隔和标准化方案，但存在样本量<50或评定者盲法不足等限制；仅12.5%达到很好。可疑和不充分研究主要因报告不完整、重测间隔未定义、样本量小或未报告95% CI、SEM、MDC等。总体而言，HHD信度研究偏倚风险低至中等。
3.3 充分性判断
信度多数判为充分（21项+，1项?）。测量误差因缺乏既定MIC，按COSMIN标准判为不确定（?）。结构效度结果在不同研究和肌群间混合，背屈证据强于跖屈。
3.4 证据确定性
信度在22项研究中评估，结果多充分，结合一致性、累计样本量和多项至少充分质量研究，证据确定性评为高。测量误差虽有SEM和/或MDC报告，但无MIC比较，判为不确定（?），未赋GRADE等级。结构效度基于5项独特研究，背屈合并相关强但异质性高（I² = 91.9%），跖屈合并相关r = 0.72（95% CI ?0.20–0.96）且异质性很高（I² = 93.2%），因不一致性降两级，证据确定性评为低。

4 Discussion
本综述显示HHD评估踝等长肌力的评定者内和评定者间信度多为良好至优，尤其背屈肌和跖屈肌；结构效度背屈肌强，跖屈肌不确定。评定者内信度背屈肌ICC = 0.88、跖屈肌0.91，提示同一评定者随访监测可能有用，但测量误差证据有限，个体水平有意义变化的解释需谨慎。评定者间信度对背屈和跖屈良好，但内翻和外翻证据较少，跨评定者互换使用需谨慎。外固定与较高ICC相关，例如背屈肌评定者间有固定0.94、无固定0.84；但无固定时信度仍良好，在时间或资源受限环境中仍有临床可行性。背屈肌结构效度强，提示HHD与IKD一致性较好；跖屈肌未显示稳定相关，可能受受试者体位、收缩时长、指令、外固定类型及IKD型号差异影响，也可能与检查者力量限制有关。未来需标准化HHD评估方案、固定方法和评定者培训，并扩展至老年人、精英运动员和康复人群，开展反应度和预测效度纵向研究。高异质性可能与方案不标准化、设备差异、评定者培训不同及make/break协议混合有关；结构效度证据尤其内翻/外翻有限，结果解释需谨慎。尽管多数信度估计异质性高，但效应方向一致，背屈和跖屈置信区间下限仍处于良好范围，故信度证据未因不一致性降级；结构效度因置信区间宽且相关不一致，降两级。总体支持HHD用于踝肌力评估的可行性，尤其背屈和跖屈，即使无外部固定；内翻尤其外翻证据有限，推广至全部踝肌群时需考虑。

5 Conclusion
HHD评估踝等长肌力，尤其背屈肌和跖屈肌，信度良好至优。研究结果支持其作为等速测力计的实用替代用于临床和康复环境，但测量误差证据有限、内翻和外翻证据较弱，提示个体变化监测和跨评定者互换使用应谨慎。无外部固定时多数肌群信度仍可接受，未来仍需更多研究加强内翻和外翻证据并明确测量误差。