Neuromuskulární elektrická stimulace a řízení motoru

Fáze I: Předběžná studie Budou přijati jedinci ve věku mezi 20 a 40 lety s nebo bez anamnézy bolesti v kříži. Subjekty, které mají zájem o účast, podstoupí screeningový proces s použitím kontrolního seznamu kritérií pro zařazení a vyloučení a obdrží stručné informace týkající se studie. Pokud splňují všechna kritéria zařazení, bude proveden proces souhlasu.

Po obdržení písemného informovaného souhlasu všechny subjekty vyplní informační list pro demografické údaje. Body orientační body budou identifikovány. Tyto orientační body zahrnují 1) bederní trnový výběžek L2-L5, 2) fasetový kloub L4-5 (2 cm laterálně k dolní polovině trnového výběžku L4) a 3) bederní multifidusový sval (2 cm laterálně k trnovému výběžku L5 a 3 cm laterálně od trnového výběžku L2). Bilaterální L4-5 fasetové klouby budou použity pro umístění ultrazvukového měniče pro zachycení bederního multifidového svalu, zatímco umístění bederního multifidového svalu bude použito pro umístění NMES elektrod. Poté subjekty podstoupí klinická měření výsledků včetně klinického pozorování aberantního pohybového vzoru během funkčních pohybů, pasivní SLR, test délky svalů hamstringů, modifikované Thomasovy a Oberovy testy, sílu břišních a zádových svalů.

Subjekty budou v poloze na břiše na ošetřovacím stole s hrudníkem (úroveň T3) a pánví (úroveň S2) bezpečně připevněnými k lůžku. Ruční dynamometr bude umístěn na hrudníku pro měření síly natažení zad. Poté bude ultrazvukový snímač umístěn na pravý fasetový kloub L4-5 pomocí hodnotitele-A. Bude zaznamenána aktivace pravého bederního multifidového svalu v klidu. Potom hodnotitel-A přesune snímač do levého fasetového kloubu L4-5, aby změřil aktivaci levého bederního multifidového svalu. Poté bude subjekt požádán, aby provedl 2 opakování maximální dobrovolné izometrické kontrakce (MVIC) svalu extenzoru zad s 1 minutou odpočinku mezi opakováními. Rater-A změří aktivaci pravého a levého bederního multifidového svalu během MVIC a zaznamená sílu natažení zad z ručního dynamometru pro obě opakování. Data z opakování 1 a 2 budou použita pro stanovení intra-rater spolehlivosti ultrazvukového zobrazovacího měření a výpočet minimální detekovatelné změny, zatímco data z pravého a levého bederního multifidového svalu budou použita k určení rozdílu mezi pravou a levou stranou. Subjekt bude požádán, aby ohodnotil hodnocení vnímané námahy (RPE) a odpočinul si 5 minut, aby se zabránilo svalové únavě. Po době odpočinku provede hodnotitel-B přesný proces jako hodnotitel-A. Tato data budou použita ke stanovení spolehlivosti ultrazvukového zobrazování mezi hodnotiteli. Hodnotitel-A a hodnotitel-B jsou zaslepeni vůči skupině subjektu.

Elektrody NMES budou umístěny na bilaterální bederní multifidus svaly (pozitivní elektroda na L3 a negativní elektroda na L5). Ultrazvukový snímač bude umístěn na fasetovém kloubu L4-5 pro zachycení aktivace bederního multifidus svalu. NMES bude nejprve nastaven na faradický režim (20 Hz, 1 ms). Vyšetřovatel zvýší intenzitu s přírůstkem 1 mA. Data z ultrazvukového zobrazení budou zaznamenána, zatímco subjekt bude požádán, aby ohodnotil úroveň nepohodlí 0-10 každých 5 mA. Hodnotitel-A a hodnotitel-B zaznamenají intenzitu použitou k vyvolání pozorovatelné kontrakce bederního multifidového svalu. Intenzita NMES se bude zvyšovat až do maximální úrovně nepohodlí (10 z 10). Subjekt bude požádán, aby ohodnotil RPE a odpočinul si 10 minut, aby se zabránilo svalové únavě. Po době klidu bude NMES nastaven na interferenční režim (6000 Hz, tepová frekvence 20-50 Hz, efekt skenování). Vyšetřovatel zopakuje celý proces sběru dat. Data ze dvou režimů stimulace budou použita k určení vhodného režimu a dávky pro aktivaci bederních multifidových svalů.

Pro určení proveditelnosti navrhovaného protokolu bude NMES nastaven na interferenční režim. Zkoušející bude zvyšovat intenzitu NMES, dokud nezvýší tloušťka bederního multifidusového svalu o 10 %. Poté bude subjekt požádán, aby provedl MVIC svalu extenzoru zad. Rater-A změří aktivaci pravého a levého bederního multifidového svalu během MVIC a zaznamená sílu natažení zad z ručního dynamometru připojeného k hrudníku. Vyšetřovatel sníží intenzitu NMES na nulu. Subjekt bude 10 minut odpočívat. Poté bude subjekt požádán, aby provedl další MVIC bederního multifidového svalu bez NMES. Rater-A změří aktivaci bederního multifidového svalu a zaznamená sílu natažení zad. Elektrody NMES budou odstraněny a kůže subjektu bude vyčištěna. Data (MVIC a MVIC+NMES) budou použita k předběžnému stanovení existence artrogenní svalové inhibice m. multifidus bederní. Kromě toho budou k určení existence retenčního účinku NMES použity údaje MVIC bez NMES mezi před a po NMES.

Pro stanovení proveditelnosti navrhované intervence bude NMES aplikován pomocí interferenčního módu na bilaterální bederní multifidus svaly. Zkoušející zvýší intenzitu až na maximální toleranci subjektu. Stimulace bude nastavena na 10 sekund zapnuto a 60 sekund vypnuto, aby se minimalizovala svalová únava. Celkový čas NMES je 15 minut. Tato intervenční dávka je založena na předchozích studiích Hicks et al. Cvičení houpacího čtyřnožce bude v této studii použito jako trénink motorického ovládání. Toto cvičení je založeno na konceptu postižení pohybového systému. Subjekt bude požádán, aby provedl čtyřnožku s páteří v neutrální poloze, rameny a kyčlemi pod úhlem 90 stupňů, kyčlemi uprostřed nad koleny a chodidly směřujícími od těla s hřbetem chodidel na opěrné ploše. Poté bude subjekt požádán, aby provedl kývání zpět zatlačením oběma rukama. Tento verbální pokyn bude subjektu dán jako „Po celou dobu pohybu držte záda rovná. Myslete na pohyb v bocích a ne v zádech. Pohybujte se rovnoměrně v bocích“. Subjekt provádí kývání zpět do polohy, která způsobuje pozorovatelnou a/nebo hmatatelnou zadní rotaci pánve. Subjekt bude požádán, aby provedl kývání zpět do tohoto cílového bodu pod dohledem zkoušejícího po 10 opakováních následovaných 1 minutou odpočinku, aby se minimalizovala svalová únava. Subjekt bude požádán, aby ohodnotil RPE po dokončení 10 opakování. Poté vyšetřovatel znovu vyhodnotí cílový bod pro dalších 10 opakování. Tento proces bude nepřetržitě prováděn po dobu 15 minut.

Po dokončení intervence podstoupí subjekt pointervenční sběr dat za použití stejného protokolu, s tím rozdílem, že pointervenční sběr dat bude provádět pouze hodnotitel-A. Elektrody NMES budou znovu aplikovány na bilaterální bederní multifidus svaly. Ultrazvukový snímač bude znovu umístěn na fasetovém kloubu L4-5 a ruční dynamometr bude znovu umístěn na hrudník. Subjekt bude požádán, aby provedl 2 opakování MVIC svalu extenzoru zad s 1 minutou odpočinku mezi opakováními. Rater-A změří aktivaci pravého a levého bederního multifidového svalu během MVIC a zaznamená sílu natažení zad z ručního dynamometru pro obě opakování. Zkoušející bude zvyšovat intenzitu NMES, dokud nezvýší tloušťka bederního multifidusového svalu o 10 %. Poté bude subjekt požádán, aby provedl MVIC svalu extenzoru zad. Rater-A změří aktivaci pravého a levého bederního multifidového svalu během MVIC a zaznamená sílu natažení zad z ručního dynamometru připojeného k hrudníku. Vyšetřovatel sníží intenzitu NMES na nulu. Subjekt bude 10 minut odpočívat. Poté bude subjekt požádán, aby provedl další MVIC bederního multifidového svalu bez NMES. Rater-A změří aktivaci bederního multifidového svalu a zaznamená sílu natažení zad. Elektrody NMES budou odstraněny a kůže subjektu bude vyčištěna. K určení proveditelnosti navrhovaného zásahu budou použita data před a po zásahu.

Fáze II: Randomizovaná kontrolovaná studie Studie Fáze II bude používat vzorek pohodlí ve věku 20 až 40 let. Subjekty s anamnézou bolesti v kříži nebo bez ní budou získávány pomocí letáků vyvěšených na 2 univerzitních klinikách fyzikální terapie, stejně jako ústní sdělení od subjektů a přátel. Subjekty, které mají zájem o účast, podstoupí screeningový proces s použitím kontrolního seznamu kritérií pro zařazení a vyloučení a obdrží stručné informace týkající se studie. Pokud splňují všechna kritéria zařazení, bude proveden proces souhlasu.

Po obdržení písemného informovaného souhlasu všechny subjekty vyplní informační list pro demografické údaje. Poté budou subjekty požádány, aby si vyměnily látku za laboratorní tílko, aby se odhalila jejich spodní část zad. Budou identifikovány stejné tělesné body jako předběžná studie. Subjekty budou v poloze na břiše na ošetřovacím stole s hrudníkem (úroveň T3) a pánví (úroveň S2) bezpečně připevněnými k lůžku. Ruční dynamometr bude umístěn na hrudníku pro měření síly natažení zad. Elektrody NMES budou umístěny na bilaterální bederní multifidus svaly a systém bude nastaven na interferenční režim. Poté bude ultrazvukový snímač umístěn na pravý fasetový kloub L4-5 pomocí hodnotitele-A.

Subjekt bude požádán, aby provedl 2 opakování MVIC svalu extenzoru zad s 1 minutou odpočinku mezi opakováními. Rater-A změří aktivaci pravého a levého bederního multifidového svalu v klidu a během MVIC a také zaznamená sílu natažení zad z ručního dynamometru pro obě opakování. Zkoušející bude zvyšovat intenzitu NMES, dokud nezvýší tloušťka bederního multifidusového svalu o 10 %. Poté bude subjekt požádán, aby provedl MVIC svalu extenzoru zad. Rater-A změří aktivaci pravého a levého bederního multifidového svalu během MVIC a zaznamená sílu natažení zad z ručního dynamometru připojeného k hrudníku. Elektrody NMES budou odstraněny a kůže subjektu bude vyčištěna. Data (MVIC a MVIC+NMES) budou použita ke stanovení existence artrogenní svalové inhibice lumbálního multifidus svalu. Po sběru dat před intervencí budou subjekty s narušeným LPC náhodně rozděleny buď do kombinované NMES s tréninkovou skupinou motorické kontroly (COMB), nebo do skupiny pro trénink motorické kontroly (MCT) pomocí náhodně generovaného počtu ve skrytých obálkách.

Skupina COMB obdrží NMES pomocí interferenčního režimu na bilaterálních bederních multifidových svalech. Intenzita bude nastavena na maximální toleranci subjektu. Stimulace bude nastavena na 10 sekund zapnuto a 60 sekund vypnuto, aby se minimalizovala svalová únava. Celkový čas NMES je 15 minut. Po NMES bude skupina COMB absolvovat 30minutový trénink motorického ovládání založený na konceptu postižení pohybového systému. Tento trénink motorického ovládání se zaměří na ovládání bederního multifidového svalu v různých funkčních úlohách. Předpokládá se, že obnovuje motorické jednotky u jedinců s artrogenní svalovou inhibicí. Tento trénink ovládání motoru trvá přibližně 30 minut. Skupina COMB bude dostávat intervenci dvakrát týdně po dobu 8 týdnů. Používáme 8týdenní motorický tréninkový program, protože několik studií prokázalo výrazné zlepšení po 8týdenním cvičebním programu.1,8 Subjekty ve skupině MCT dostanou placebo NMES (žádný elektrický proud) a stejný tréninkový program kontroly motoru jako skupina COMB. Terapeut, který poskytuje výcvik v ovládání motoriky, bude zaslepený vůči skupinovému zadání. Po dokončení intervenčního programu se každý subjekt podrobí pointervenčnímu sběru dat ihned po prvním sezení (Post-1) a po 8 týdnech (Post-2) intervence, aby se určil účinek kombinované neuromuskulární elektrické stimulace a motorické kontroly. trénink u jedince s poruchou lumbopelvické kontroly.