电子握力测力与加速度计联合评估老年肌肉功能的短时测试框架研究

本研究针对传统握力测试仅评估最大力量的局限性，通过电子握力测力与加速度计技术，系统分析了老年人群肌肉功能的多维属性（如力量、不对称性、疲劳性等），构建了包含功能强度、侧向功能和肌肉耐力3个维度的短时肌肉功能测试框架（SMFB），为临床肌肉功能综合评估提供了新范式。

　　

随着全球老龄化加剧，肌肉功能衰退已成为影响老年人生活质量的核心问题。传统握力测试虽被广泛使用，但其仅测量单侧最大力量（Maximal Strength）的局限性日益凸显——它无法反映肌肉控制力（Submaximal Control）、力量发展速率（Rate of Force Development, RFD）等关键维度，更难以评估双侧协调性（Bimanual Coordination）或疲劳性（Fatigability）等与日常功能密切相关的指标。这种"盲人摸象"式的评估，导致临床对肌肉功能衰退的早期预警和精准干预缺乏有效工具。

针对这一空白，美国北达科他州立大学（North Dakota State University）Ryan McGrath团队在《The Journal of Frailty》发表研究，创新性地将电子握力测力（Electronic Handgrip Dynamometry）与加速度计（Accelerometry）技术结合，对121名70.7±4.7岁健康老年人进行多维度肌肉功能测试。通过标准化测量和因子分析，首次构建了包含3个核心维度的短时肌肉功能测试框架（Short Muscle Function Battery, SMFB）。

关键技术包括：1）使用Biopac SS25LA电子握力计采集0-90 kg握力数据，同步ActiGraph GT3X-BT加速度计记录收缩稳定性；2）设计5种标准化测试任务（最大力量、25%次最大控制、快速发力、双侧协调和持续疲劳测试）；3）采用Kaiser-Guttman准则进行因子分析，保留特征值>1.0的因子。

【研究结果】

1. 因子结构特征
   通过方差最大化旋转的因子分析揭示：

• 因子1（功能强度，解释39.9%方差）：最大力量（载荷0.88）、次最大控制（-0.38）和RFD（0.85）强相关，反映基础力量与神经控制能力；
• 因子2（侧向功能，35.8%方差）：力量不对称性（0.87）与双侧协调比（0.88）高度关联，提示双侧功能协同性；
• 因子3（肌肉耐力，24.3%方差）：疲劳指数（0.75）与收缩稳定性（-0.69）呈反向关联，表征持续收缩能力。

1. 测量指标相关性
   Pearson分析显示：最大力量与RFD存在强正相关（r=0.64，p<0.01），而力量不对称性与双侧协调比显著关联（r=0.59，p<0.01），验证了因子结构的生物学合理性。

【讨论与意义】
该研究突破性地将7项肌肉功能指标整合为3个独立维度：

1. 功能强度维度（Factor 1）为肌少症（Sarcopenia）和力量缺乏症（Dynapenia）筛查提供复合指标，其中RFD可作为功率缺乏症（Powerpenia）的替代指标；
2. 侧向功能维度（Factor 2）对早期发现年龄相关的双侧功能失调（如卒中后康复评估）具有独特价值；
3. 肌肉耐力维度（Factor 3）中疲劳性与帕金森病特征性震颤的负相关（r=-0.69），为神经退行性疾病早期识别提供新思路。

研究者特别指出，该SMFB框架与老年短时体能测试（SPPB）形成互补，未来需验证其对功能限制、衰弱等结局的预测效能。尽管受试者主要为健康人群可能限制外推性，但该研究为开发首个基于握力的多维肌肉功能临床评估工具奠定了方法学基础。