等速肌力測試系統
Isokinetic Measurement System

        等速肌力測量與訓練系統，係用來測量人體中任一肢段繞著其近端關節的旋轉中心，作

等角速度位移時，所能表現出之一系列的肌肉力學特徵。例如控制肢段關節活動的最大肌肉

力量、爆發力量以及能持續性的時間力量等。該系統的基本重要構件有阻力桿、力感應器、

動力儀、功能選項控制單元、數據分析處理單元以及訊號輸出單元。其各項元件基本原理說

明如下：

阻力桿(resistance arm)

       由於測量時人體的肢段必須固定在阻力桿上，因此阻力桿是系統中的人機界面。阻力桿的

旋轉中心與人體關節旋轉的中心須相互平行 ，且兩者的旋轉軸之方向向量也須完全吻合。

力感應器(force transducer)

       力感應器大多是附著於阻力桿上，它是用來偵測阻力桿上人體肢段所施加的外力。力感應

器也同時將這些測得的外力，以類比訊號同步地輸送到系統中的動力儀。供數分析處理單元作

更進一步的處理。

動力儀(dynomometer)

       動力儀的功能主要是用來控制阻力桿行等角速度運動以及在該運動期間能提供適當的阻力

。等速肌力測試系統的速度控制與阻力提供的方法最主要有兩種，分別為(1)油壓控制系統

(hydraulic control system)及(2)電力機械控制系統(electromechanical control system)。其中油壓系統

是以液體流量及活門大小來控制阻力桿上的阻力與轉動的速度。而電力機械控制系統．則是以

電力的大小來控制動力儀中伺服馬達的轉速與阻力。

功能選項控制單元(function-select unit)

       功能選項單元主要是系統在啟動前設有的各項功能性選擇，例如：角速度、關節活動範圍

以及運動方向等功能。然而就一般運動醫學與復健的臨床操作上，最為廣泛的功能選項是:阻力

桿的旋轉角速度、自主性或被動性的運動模式、向心性或是離心性的收縮模式、關節活動範圍

、力矩之最大值及最小值的臨界條件以及資料輸出的格式選擇等。

數據分析處理單(data analysis and management unit)

       等速肌力測量與訓練系統中的動力儀將主要收集到的類比電訊號，例如：關節位置(angular

position)、作用在阻力桿上的力矩值(torque)、旋轉角速度(angular velocity)以各資料相對應的時間

(time)等電訊號，均送至數據分析與處理單元。這些資料為了配合臨床醫學的診斷及評估上的意

義。一般現有的市場最主要是將這些資料分成以下六項來加以分析應用。

(1)最大力矩值(maximum torque)

(2)最大力矩值發生角度(angular position)

(3)力矩與角度的關係(torque-angle relationship)

(4)力矩與速度的關係(torque-velocity relationship)

(5)交互肌群力矩比值(reciprocal muscle group ratio)

(6)肌耐力(muscular endurance)

訊號輸出單元(signal output unit)

       雖然在資料的分析與處理單元土，各式的等速肌力系統都提供了各自的復健醫學以及運動科

學的分析數據。但當從事其他基礎性研究時(例如：同步分析肌力特徵與肌電圖訊號時)，並不是

每個系統都能作配合性的服務，提供原始的資料訊號源與外界溝通。所以較理想的等速肌力系統

是具備有多頻道的原始訊號輸出，其輸出的訊號頻道有角度訊號、力量訊號以及角速度訊號。

Harold編制