該評論主要通過髕股疼痛(patellofemoral pain,,PFP)時股內(nèi)側(cè)肌(VM)和股外側(cè)?。╒L)肌力的不平衡來探討上述局限性,。而兩者肌力的不平衡常被認為是 PFP 產(chǎn)生的主要原因,。
使用肌電圖評估神經(jīng)驅(qū)動之間的平衡主要有兩種方法,即測量 VM 和 VL 的肌電圖起始時間以及兩者肌電信號幅度比,。
有研究發(fā)現(xiàn) PFP 患者步行和完成動作任務(wù)時 VM 較 VL 肌電起始延遲約 20ms。但并非每個 PFP 患者都能觀察到這種激活延遲,。且不同研究得出的 VM 較 VL 的肌電起始時間差異很大(波動于提前 17.5ms 至延遲 50ms),。
另外必須強調(diào)的是肌電信號延遲并不能直接證明力量產(chǎn)生延遲。
表 面電極位置相對于運動點的位置可以引起 20ms 的時間記錄差,。電機械延遲也可以引起時間差,。電機械延遲定義為肌肉電刺激和髕骨運動開始之間的時間,包括電化學過程(突觸傳遞和興奮收縮偶聯(lián))和機械過程 (力量傳遞),。機械過程取決于肌肉的結(jié)構(gòu)和特性,,在 PFP 患者中各不相同。
近期有研究使用高幀率超聲(200 HZ)來研究電機械延遲,,但時間分辨率仍不夠,,可以考慮采用超速超聲成像(圖像采集頻率高達 5kHz)進行相關(guān)研究,以證實 VM 肌電信號的觸發(fā)和髕骨的肌肉活動的延遲是否相關(guān),,并精確定量 VM 和 VL 活動的時間差,。
PEP 患者和無疼痛對照組間 VL/VM 激活比是否存在差異目前尚未取得一致意見。激活比在不同受試者間差異巨大(波動于 0.8-3),。且 VL/VM 激活比并不能代表 VL/VM 力量比,,后者才是臨床研究希望獲取的最重要的信息。
肌力受各種生物力學因素的共同影響,。其中最重要的是拉緊度(Tspe,,即單位面積所產(chǎn)生的最大力量)和生理橫斷面積(PCSA,定義為與肌纖維垂直的肌肉面積),。
最 大等長收縮時,,單個肌肉產(chǎn)生的最大力量 Fmmax 可通過公式 1 計算:Fmmax = PCSA×Tspe,。單個肌肉在非最大程度的等長收縮時可通過公式 2 計算:Fmmax = PCSA×Tspe×%activation,,其中 %activation 是激活百分比,,將神經(jīng)驅(qū)動所產(chǎn)生的肌肉激活程度與最大主動收縮時的激活程度進行標準化得出。
從 公式中可以看出,,計算肌肉力量十分困難,。首先,計算生物體的拉緊度并不容易,,已報道的數(shù)值相差很大,,平均為 25N/cm2(250kPa),踝跖屈肌肉波動于 9.7-62.8N/cm2,。動物和人類實驗均表明 Tspe 取決于肌肉類型,,II 型肌纖維多則 Tspe 高。此外,,單塊肌肉力量還與 PCSA 密切相關(guān),,也就是肌肉體積和羽狀角。
Kan 通過采集 MRI 的彌散張量成像,,發(fā)現(xiàn)健康人 VL 遠端斜肌的 PCSA 是 VM 的兩倍,,VL 比 VM 體積更大(約 1.5 倍)。VL 相比 VM 具有更高的激活度和更高的 Tspe 外,,在無疼痛的對照組中,VL 的力量也比 VM 更大,,兩者間力量是不平衡的。
評估肌力時仍需考慮其他兩個機械因素,。第一,,肌肉產(chǎn)生力量時由主動和被動因素共同參與。被動因素無法通過肌電圖測量,,或許可以通過單塊肌肉的彈性成像得以評估,。第二,肌肉幾何學(作用力線和運動臂)在評估髕骨受力的機械影響時也需充分考慮,。
精確量化同一組肌群之間肌肉力量的平衡要求對單塊肌肉力量進行精確量化,。但目前尚無無創(chuàng)的實驗技術(shù)可以做到這點。因此,,單塊肌肉力量的評估仍然是生物力學最主要的挑戰(zhàn)之一,。
該臨床評論提出了四個主要的注意點:
(1)基于現(xiàn)有的肌電圖和 PCSA 數(shù)據(jù),在健康無癥狀受試者中 VL 的力量普遍高于 VM,。
(2)目前文獻無法確定 PFP 患者與健康無癥狀受試者相比,,VM 和 VL 的力量平衡是否改變。
(3)同時測量肌肉激活程度(使用肌電圖),、肌肉的硬度(使用彈性成像測量)和 PCSA 可以提供一種非直接的方式來評估肌力的平衡,。
(4)如需精確評估同組肌群內(nèi)單塊肌肉之間力量平衡是否改變,,尋找新方法是關(guān)鍵。