《Journal of Sports Sciences》：Single joint assessment of isometric plantarflexor force characteristics using portable force plates: A systematic review of methods and reliability
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本系统综述的目的是（1）识别踝关节跖屈肌等长测力板测试程序的差异，以及（2）确定现有方法的信度，以指导最低报告标准。研究人员对PubMed、Web of Science、Google Scholar、MEDLINE和CINAHL进行了系统检索，时间从建库至20
本系统综述的目的是（1）识别踝关节跖屈肌等长测力板测试程序的差异，以及（2）确定现有方法的信度，以指导最低报告标准。研究人员对PubMed、Web of Science、Google Scholar、MEDLINE和CINAHL进行了系统检索，时间从建库至2025年，纳入使用便携式测力板评估等长跖屈肌力的同行评审研究。遵循PRISMA指南。两名独立评审员使用COSMIN偏倚风险工具和混合方法评估工具评估方法学质量，分歧通过协作解决。20项研究符合纳入标准，揭示了任务熟悉化、参与者指导语、关节角度、顺应性来源、统计分析和测力板考虑因素方面的方法学差异。基于11项质量充分的研究，会话内峰值力显示出良好至优秀的信度（组内相关系数（ICC）≥0.91，95%置信区间（CI）范围0.84–0.99）。会话间信度的证据有限，确定了3项研究：2项质量可疑，1项质量充分。尚无研究人员检验跖屈肌力-时间值的信度。在纳入的研究中，便携式测力板在多种测试姿势下提供了可靠的会话内跖屈肌峰值力数据。未来研究应使用标准化方案探索会话间信度和时间变量。
1. 引言
跑步相关损伤（running-related injuries, RRIs）常见，患病率在19%至79%之间，多数影响下肢。其中，胫骨内侧应力综合征（medial tibial stress syndrome, MTSS）、跟腱病和小腿拉伤在跑步人群中频繁报告。这些状况造成显著临床负担，常与跖屈肌功能受损相关。跖屈肌力产生缺陷在MTSS和跟腱病患者中观察到，专家共识强调在腓肠肌拉伤康复中恢复跖屈肌力产生的重要性。跖屈肌力主要由三头肌群（triceps surae）贡献，包括双关节腓肠肌（gastrocnemius）和单关节比目鱼肌（soleus），通过跟腱传递力。跑步时，这些肌肉提供垂直支撑和推进力，经历快速重复的高力拉伸-缩短周期动作。比目鱼肌在慢速跑步时产生峰值为体重的6.70±0.66倍，快速跑步时达8.71±0.83倍。这些力需求凸显了在临床和运动表现中准确评估跖屈肌力产生特征的重要性。力量产生需求包括峰值力和力发展速率（rate of force development, RFD）。便携式、经济型无线测力板的出现促进了应用环境中的详细力评估，但方法学不一致存在。本综述主要目的是识别和比较踝关节跖屈肌等长测力板测试程序的差异，并确定现有方法的信度；次要目的是提出使用便携式测力板进行单关节等长跖屈肌力测试的最低报告标准。
2. 方法
本系统综述遵循PRISMA指南。使用PubMed、Web of Science、Google Scholar、MEDLINE和CINAHL数据库进行系统计算机文献检索，检索词涉及等长评估、测力板和跖屈肌功能或力量。研究筛选和选择使用Covidence软件进行。纳入标准包括：使用测力板进行等长力量测试；涉及单关节跖屈肌评估（单侧或双侧）；任何研究设计；英文同行评审期刊发表。便携式测力板定义为可部署在实验室固定测力平台之外的地面反作用力测量系统。排除手持测力计或等速测力计研究。方法学质量评估：进行信度分析的研究使用COSMIN偏倚风险工具（2021扩展版），其他研究使用混合方法评估工具（MMAT）。两名独立作者评估质量，分歧协商解决。数据提取包括参与者特征、测力板细节、测试程序、信度数据等。
3. 结果
初始数据库检索获得425条记录，引用筛选增加33条，去除重复后283条进行标题和摘要筛选，最终20项研究纳入。共1290名参与者（897男，322女）。13项研究采用坐姿测试（膝90°屈曲），2项采用水平大腿/垂直膝位（90-110°膝屈曲），其中11项将踝关节置于90°（跖行位），2项更背屈，2项更跖屈。7项研究采用腿举位（膝完全伸展）。4项研究采用站立位（膝170-180°），1项采用跪姿。10项研究使用外部提示指导最大收缩，5项使用内部提示，5项未描述。10项研究包含特定熟悉化期，8项通过重复最大收缩假设熟悉化。14项研究使用单侧收缩，4项双侧，2项两者兼有。方法学变异还包括舒适垫和鞋类使用。5项研究描述测力板归零，6项报告采样频率（4项1000 Hz，2项100 Hz），5项报告滤波（截止频率20-250 Hz）。所有研究分析峰值力变量，仅2项报告特定时间间隔力（100 ms和200 ms）。信度分析：14项研究使用ICC报告相对信度，10项报告95%置信区间，10项报告变异系数（CV），5项报告ICC解释阈值，5项报告标准测量误差（SEM）和/或最小可检测变化（MDC）。使用COSMIN工具，11项会话内信度研究评为"充分"，1项评为"可疑"。会话内峰值力显示良好至优秀信度（ICC≥0.91，95% CI范围0.84-0.99），基于11项质量充分研究。坐姿单侧跖屈是最常见姿势，ICC≥0.91（95% CI 0.86-0.99）。会话间信度仅限于3项研究，2项可疑质量，1项充分质量，报告ICC≥0.94（95% CI 0.86-0.99）。尚无研究评估跖屈肌力-时间值的信度。
4. 讨论
本综述主要目的是识别踝关节跖屈肌等长测力板测试程序的差异并确定信度。所有测试姿势共同报告良好至优秀的会话内信度（ICC≥0.91，95% CI范围0.84-0.99），基于11项质量充分研究。会话间信度证据有限，应谨慎解读。尚无研究评估力时间值信度。
4.1. 热身/熟悉化
关于热身程序缺乏标准化，但热身可改善峰值力输出。Maffiuletti等建议适当热身期可增强信度。未来研究应明确描述热身内容、时长和强度，并标准化。熟悉化对优化力产生和减少学习效应重要。9项研究通过重复最大收缩假设熟悉化，7项包含2-3次次最大努力。但次最大努力可能不足以熟悉化，且可能引起疲劳。Drake等报告多关节等长深蹲测试中训练有素参与者需要3次熟悉化。尽管会话内信度良好，但会话间信度证据有限，需进一步研究。
4.2. 测试姿势/关节角度
文献中报告多种膝踝角度。最常见的是坐姿90°跖屈。但长度-张力关系表明，更大背屈角度可产生更大峰值力。Ferris和Hawkins以及Landin等研究显示，踝关节更大背屈时峰值力最大。因此，置于跖行位或跖屈位可能无法获得真实最大力值。未来研究应全面评估不同关节角度和测试姿势下的跖屈肌力特征。
4.3. 任务指令
任务指令影响力产生。4项研究未描述口头提示，4项使用内部提示。Halperin等发现外部焦点可增强力产生。Maffiuletti等指出"快速"提示产生更高RFD，"用力"提示产生更高峰值力，建议结合两者。Suarez和Guppy等在IMTP中显示，简短协议（"尽可能快和用力"1秒）比传统协议（3-5秒）产生更可靠的RFD。大多数研究使用3秒以上收缩时长，仅McMahon和Rhodes使用快速力产生指令，但仅评估峰值力。未来研究应探索不同指令对跖屈肌快速力产生特征的影响。
4.4. 顺应性来源
纳入研究中存在多种潜在顺应性来源，如鞋类或泡沫垫。Arampatzis等发现等长跖屈收缩中踝关节实际发生6-17°跖屈。Maffiuletti等指出软组织压缩不可避免，但应减少测量系统中的顺应性。未来研究应控制这些潜在变异来源以维持等长测试的构念效度。
4.5. 信度分析
大多数研究使用ICC测量相对信度，但Rhodes等使用皮尔逊相关系数不理想。ICC值应使用95%置信区间下限解释，但仅11项报告CI，5项描述阈值，其中3项正确使用下限。ICC不反映非随机变化，CV能更好表达典型误差。8项研究未报告CV，可能导致信度高估。计算SEM和MDC对于监测小变化和疲劳至关重要，但仅少数研究报告。Mattiussi等提供了最全面的报告。
4.6. 测力板程序
4.6.1. 归零
许多研究未描述是否在测试姿势间归零。归零对最小化信号噪声重要，噪声可干扰精确测量。未来研究应描述归零过程。
4.6.2. 采样频率
仅7项研究报告采样频率。对于峰值力测量，低采样频率可能足够，但对于时间特异性力值，高频率至关重要。A. Leabeater等和A. J. Leabeater等尝试测量特定时间点力，但未报告采样频率。未来研究应报告采样频率。
4.6.3. 滤波
仅5项研究报告滤波程序，均使用低通滤波器。Maffiuletti等建议最小滤波，但便携式测力板可能产生伪影需滤波。应报告滤波器类型和截止频率。较低截止频率可能导致峰值力和时间特异性力低估。
4.6.4. 起始阈值
仅2项研究检查跖屈肌时间特异性力值，但未描述起始阈值识别方法。Dos’santos等比较了IMTP中不同起始阈值方法，推荐使用标准偏移方法。尚无研究比较跖屈肌测试中的起始阈值方法。未来研究应比较不同方法。
4.7. 纳入研究的方法学局限
本综述结论受纳入研究方法学特征影响。未设计确定最优参数值，而是综合程序变异并识别需要标准化和透明报告的领域。图3提出了最低报告标准，基于反复出现的方法学变异和不完整报告。纳入研究中未在相同参与者队列中直接比较程序变量，会话间信度和力时间特征评估不足。因此，结论作为基础方法学指导，需要对照比较研究。
5. 结论
现有证据表明，多种测试姿势和关节角度下跖屈肌峰值力评估具有良好至优秀信度，但基于有限研究，会话间信度尤其不足。尚无研究报告跖屈肌力时间特征信度。许多方法学差异存在于研究之间，包括任务熟悉化、参与者指令、关节角度、顺应性来源、统计分析及测力板程序。图3提出最低报告标准以提高可重复性和方法学清晰度。便携式测力板提供可靠的会话内峰值力数据，但方法学变异影响信度，测试程序尚未标准化。未来研究应直接比较关键方法学变量，并开展充分把握度的会话间信度研究，控制训练负荷，以量化测量误差。
