检测下肢不对称方法的比较：等速测力法 vs. 张力肌图导出指标

《Frontiers in Sports and Active Living》：Comparison of the methods for detecting lower limb asymmetries: isokinetic dynamometry vs. tensiomyography derived indices

　　

摘要 引言：本研究的目的是探讨等速测力法（ID）与张力肌图（TMG）导出的不对称指数之间的关系。方法：研究人员从三个队列（久坐不动的个体、活跃非运动员、专业运动员）中招募了158名成年男性和女性（年龄=23.7±3.18岁）。对右腿（R）和左腿（L）的膝关节伸肌（Q）和屈肌（H）分别施加ID（速度60°/s和180°/s）和TMG，随后计算功能不对称（FS）和侧向不对称（LS）指数。结果与讨论：Pearson相关分析显示，在FS方面，ID与TMG之间无显著相关。在LS方面，男性中LS H₁₈₀、半腱肌的LS与LS H_avg之间存在显著的小到中等负相关（r=-0.337，p=0.002；r=-0.322，p=0.003）。当前研究结果表明，ID与TMG测量的是肌肉不对称的不同维度，因此不应视为可互换的方法。尽管TMG提供了外周收缩特性的有价值信息，但它似乎无法复制通过ID获得的关节水平不对称结果，因此在评估下肢肌肉不对称时，TMG可能无法直接替代等速评估。

论文解读文章

**研究背景与研究问题**
下肢肌肉不对称是运动训练与损伤预防领域的重要关注点。通常，单侧偏好或专项运动负荷（如踢球、跳跃）会加剧肢体间差异，而膝关节屈伸肌群峰值扭矩不对称超过10%已被认为与损伤风险增加及力量输出下降相关。目前，等速测力法（isokinetic dynamometry, ID）是量化肌肉不对称的金标准方法之一，通过固定角速度测量峰值扭矩，并计算功能不对称（functional asymmetry, FS，即腘绳肌/股四头肌比值）和侧向不对称（lateral asymmetry, LS，即左右肢体差异）。然而，ID依赖受试者的最大自主努力，易受动机影响。相比之下，张力肌图（tensiomyography, TMG）通过电刺激诱发的肌肉被动收缩来评估内在收缩特性（如收缩时间Tc、最大位移Dm），不受自愿努力影响，且设备便携，有潜力作为低努力快速检测不对称的工具。然而，现有研究对ID与TMG不对称指标之间的关系存在矛盾，且样本多集中于小规模同质人群（如男性团队运动员），缺乏涵盖不同性别与活动背景的大样本异质性研究。为此，研究人员招募了158名来自三个队列（久坐不动、活跃非运动员、专业运动员）的成年男女，旨在：（1）在60°/s和180°/s速度下，使用ID和TMG分别量化膝关节伸屈肌的功能不对称与侧向不对称；（2）检查这些不对称指数在不同性别间的关联性。本研究发表在《Frontiers in Sports and Active Living》。

**关键技术方法**
研究人员从三个队列招募了158名参与者（男性83人，女性75人，年龄23.7±3.18岁），来源为体育学院方法论研究实验室。采用ID（Kin-Com AP125等速测力计）在60°/s和180°/s速度下测量膝关节伸肌（Q）和屈肌（H）的峰值扭矩，计算功能不对称（H/Q比值）和侧向不对称（左右肢体差值比）。同时，使用TMG（数字位移传感器）在无活动前测条件下测量股直肌（RF）、股内侧肌（VM）、股外侧肌（VL）、股二头肌（BF）和半腱肌（ST）的收缩时间Td、Tc、Ts及Dm，依据已有算法计算TMG的功能不对称和侧向不对称指数（包括各肌单独值及伸/屈肌平均值）。采用Pearson相关系数分析ID与TMG指标间的关联，并进行Bonferroni多重比较校正。

**研究结果**

*描述性统计*
ID测量显示，男性和女性的功能不对称（H/Q比值）在较低速度下略低（平均值约0.64-0.72），侧向不对称（LS）均值在0.09%至2.87%之间，各速度与性别间标准差较大（8.3-10.3%）。TMG测量中，男性左腿功能不对称（FS）均值为77.7%，女性右腿为73.6%；侧向不对称方面，伸肌平均值约84.4%，其中股内侧肌（VM）最高（85%），而半腱肌（ST）最低（77.5%），屈肌平均值约79.5-80.7%。

*功能不对称相关性*
Pearson相关分析显示，无论男性还是女性，ID测得的H/Q比值（H/Q R60、H/Q R180、H/Q L60、H/Q L180）与TMG测得的FS（右腿与左腿）之间均无显著相关性（Bonferroni校正后p<0.006），所有r值在-0.093至0.171之间，p>0.05。

*侧向不对称相关性——伸肌*
ID测得的膝关节伸肌侧向不对称（LS Q60、LS Q180）与TMG测得的股直肌、股外侧肌、股内侧肌侧向不对称及其平均值（LS RF、LS VL、LS VM、LS Qavg）之间，在男女样本中均未发现显著相关（Bonferroni校正后p<0.003），r值范围-0.233至0.136，p>0.05。

*侧向不对称相关性——屈肌*
在男性中，ID测得的膝关节屈肌侧向不对称（LS H180）与TMG测得的半腱肌侧向不对称（LS ST）及屈肌侧向不对称平均值（LS Havg）呈显著的小到中等负相关（r=-0.337，p=0.002；r=-0.322，p=0.003，Bonferroni校正后p<0.004）。女性中则无显著相关（r=-0.076至-0.006，p>0.05）。ID在60°/s速度下的LS H60与TMG各指标均无显著相关。

**讨论与结论总结**
讨论指出，本研究发现ID与TMG的不对称指数之间普遍缺乏显著相关，仅在男性屈肌侧向不对称的高速度测试（180°/s）中观察到微弱负相关，这与既往研究（14,15）中低度且不一致的相关性一致。研究人员认为，这种低相关性的根本原因在于ID与TMG测量本质的差异：ID依赖受试者主动最大收缩，评估动态肌肉功能及神经-肌肉整合输出；而TMG为非自愿方法，测量肌肉被动机械特性与内在收缩动力学，二者探测的是肌肉功能的不同维度。此外，功能不对称的计算公式在两种方法中差异明显——ID基于同一肢体的H/Q比值，而TMG采用综合多个时间参数的比例算法（且未包含半腱肌），导致对应关系弱。侧向不对称方面，ID涉及膝关节整体伸屈肌间的肢体比较，而TMG聚焦于单块肌肉，尽管当TMG参数合并（如LS Qavg、LS Havg）时出现孤立的显著相关，但仍提示两种方法反映的是肌肉平衡的不同方面。观察到的负相关是反直觉的，因为两种方法中较高的对称指数通常代表更大对称性。研究人员解释这可能源于MIN/MAX比值法在高度对称受试者中产生天花板效应，压缩方差并扭曲相关方向；同时，ID的峰值扭矩强烈受自愿神经驱动影响，而TMG的Dm主要反映肌肉僵硬等被动机械特性，神经驱动可补偿外周不对称，导致关节水平扭矩对称性与内在收缩对称性之间可能出现非线性甚至反向关系。研究优势在于大样本异质性队列，提高了结果可推广性；局限性则在于仅比较了ID与TMG，未来需探讨TMG与等长测力等其他方法的关联。
结论部分翻译：本研究旨在确定TMG能否可靠地检测出与ID测量结果可比的功能不对称和侧向不对称，并覆盖不同性别。仅在侧向不对称中发现孤立的小到中等关联，且主要存在于特定性别和肌群。当前研究结果表明，ID与TMG测量的是不同类型的肌肉不对称；二者不可互换，TMG单独无法替代ID用于检测下肢肌肉不对称。对从业者而言，这些结果强调了需要结合多种评估工具，以获得神经肌肉平衡的更全面图景。