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. 2024 Mar;53(3):209-217.
doi: 10.1007/s00132-024-04473-y. Epub 2024 Feb 20.

[Reference values for isometric strength tests]

[Article in German]
Jan Schröder  1 , Rüdiger Reer  2
Affiliations

[Reference values for isometric strength tests]

[Article in German]
Jan Schröder et al. Orthopadie (Heidelb). 2024 Mar.

Abstract
in English, German

Background: In the environment of orthopaedic rehabilitation, isometric strength testing is part of the monitoring in order to document the success of the therapy. For clinical applications, reference values, or at least orientation benchmarks, are needed for every single device, because of serious concerns for direct inter-device comparisons. According to functional ratios, there is only little literature covering comparability concerns. This study aimed to demonstrate reference values for two strength diagnosis systems for trunk and knee-joint flexion and extension as well as resulting functional ratios along with analyses of reproducibility and vice-versa comparisons.

Materials and methods: In a cross-sectional design, reference values (M, SD, Median, IQR, 5 and 95% percentiles) of 98 healthy adults (47 females, age 25.7±8.2 years, BMI 23.3±2.6 kg/m2) were assessed for trunk and knee flexion and extension and the according functional ratios using either the Myoline or the Frei medical system. For a sub-sample of 20 persons (50% females), the mutual explained total variance (r2) and reliability (ICC3.1, SEM, VK%) were analyzed.

Results: Both systems were shown to be reliable (ICC3.1 0.76-0.95), while functional ratios demonstrated a lower reliability (ICC3.1 0.62-0.92). For peak forces, the mutual total explained variance (r2) ranged between 19-68%, for functional ratios on an even lower level (5-21%).

Conclusion: The resulting strength test values, and especially the related functional ratios, obtained with the two strength test devices are not comparable at all, but each device was shown to be a reliable tool. Distributions of body weight adjusted peak forces and functional ratios may serve as device specific benchmark values for strength testing in clinical environments.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Isometrische Kraftdiagnostik sichert im Rahmen orthopädisch-physiotherapeutischer Interventionen die Qualität der Wirksamkeit von Therapie und Rehabilitation. Zur klinischen Einordnung bedarf es dafür Referenz- oder zumindest Orientierungswerte für jedes einzelne Kraftdiagnosesystem, da direkte Vergleiche problematisch sind. Ob das auch für funktionelle Quotienten gilt, ist bislang kaum untersucht. In dieser Arbeit werden für zwei Kraftdiagnosesysteme Orientierungswerte für die isometrische Maximalkraft der Rumpf- und Kniegelenkbeugung, sowie -streckung und die daraus errechneten funktionellen Quotienten vorgestellt und im Hinblick auf ihre Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit geprüft.

Methodik: In einer punktuellen Querschnittstudie wurden für 98 gesunde Erwachsene (47 Frauen, Alter 25,7±8,2 Jahre, BMI 23,3±2,6 kg/m2) Orientierungswerte (M, SD, Median, IQR, 5%- und 95%-Perzentile) für die isometrische Maximalkraft und funktionelle Quotienten der Rumpf- und Kniegelenkbeugung bzw. -streckung für zwei Diagnosesysteme (Myoline, Frei medical) ermittelt. Anhand von 20 Probanden (50 % Frauen) wurden gegenseitige Varianzaufklärung (r2) und Reproduzierbarkeit (ICC3.1, SEM, VK%) überprüft.

Ergebnisse: Beide Messsysteme ermöglichen reproduzierbare Krafttests (ICC3.1 0,76–0,95), die Quotienten waren weniger reliabel (ICC3.1 0,62–0,92). Die gegenseitige Varianzaufklärung (r2) der Krafttests variierte stark zwischen 19 und 68 %; für die Quotienten zwischen 5 und 21 %.

Diskussion: Die Testergebnisse der Krafttests von Myoline und Frei medical sind nicht miteinander vergleichbar, was insbesondere auch für die funktionellen Quotienten gilt. Jedes System für sich ist reliabel. Die gerätespezifischen auf das Körpergewicht relativierten Orientierungswerte sind für die Praxis nützlich.

Keywords: Functional ratios; Knee extension; Knee flexion; Reference values; Trunk strength.

PubMed Disclaimer

References

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