Neuromuskulær elektrisk stimulering og motorisk kontrol

Fase I: Foreløbig undersøgelse Forsøgspersoner mellem 20 og 40 år med og uden tidligere lænderygsmerter vil blive rekrutteret. Forsøgspersoner, der er interesserede i at deltage, vil gennemgå en screeningsproces ved hjælp af tjekliste for inklusions-eksklusionskriterier og modtage kort information om undersøgelsen. Hvis de opfylder alle inklusionskriterier, vil samtykkeprocessen blive udført.

Efter at have indhentet det skriftlige informerede samtykke vil alle forsøgspersoner udfylde informationsarket for demografiske data. Ligemærkerne vil blive identificeret. Disse vartegn omfatter 1) lændehvirvelsøjlens proces af L2-L5, 2) L4-5 facetleddet (2 cm lateralt til den nedre halvdel af rygmarvsprocessen af ​​L4), og 3) lumbal multifidusmuskel (2 cm lateralt til L5 spinøs proces og 3 cm lateralt for L2 spinous proces). Bilaterale L4-5 facetled vil blive brugt til at placere ultralydstransducer til at fange lumbal multifidus muskel, mens placering af lumbal multifidus muskel vil blive brugt til at placere NMES elektroder. Derefter vil forsøgspersonerne gennemgå kliniske udfaldsmålinger, herunder klinisk observation af afvigende bevægelsesmønster under funktionelle bevægelser, passiv SLR, hamstrings muskellængdetest, modificerede Thomas og Obers test, mave- og rygmuskelstyrke.

Forsøgspersonerne vil være i liggende stilling på behandlingsbordet med thorax (T3-niveau) og bækken (S2-niveau) sikkert fastgjort til sengen. Håndholdt dynamometer vil blive placeret ved thorax for at måle rygudvidelseskraften. Derefter vil ultralydstransduceren blive placeret ved højre L4-5 facetled af rater-A. Højre lumbal multifidus muskelaktivering i hvile vil blive registreret. Derefter vil rater-A flytte transduceren til venstre L4-5 facetled for at måle aktivering af venstre lumbal multifidus muskel. Derefter vil forsøgspersonen blive bedt om at udføre 2 gentagelser af maksimal frivillig isometrisk kontraktion (MVIC) af ryggens ekstensormuskel med 1 minuts hvile mellem gentagelserne. Rater-A vil måle højre og venstre lumbal multifidus muskelaktivering under MVIC og registrere rygudvidelseskraft fra håndholdt dynamometer for begge gentagelser. Dataene fra gentagelse 1 og 2 vil blive brugt til at etablere intra-rater pålidelighed af ultralydsbilledmåling og beregne minimal detekterbar ændring, mens data fra højre og venstre lumbale multifidusmuskler vil blive brugt til at bestemme forskellen mellem højre og venstre side. Forsøgspersonen vil blive bedt om at vurdere vurderingen af ​​opfattet anstrengelse (RPE) og tage 5 minutters hvile for at forhindre muskeltræthed. Efter hvileperiode vil rater-B udføre nøjagtig proces som rater-A. Disse data vil blive brugt til at etablere inter-rater-pålidelighed af ultralydsbilledmåling. Bedømmer-A og bedømmer-B er blindet for forsøgspersonens gruppe.

NMES-elektroderne vil blive placeret på bilaterale lumbale multifidus-muskler (positiv elektrode ved L3 og negativ elektrode ved L5). Ultralydstransduceren vil blive placeret ved L4-5 facetleddet for at fange lumbal multifidus muskelaktivering. NMES vil først blive indstillet til faradisk tilstand (20 Hz, 1 ms). Undersøgeren vil øge intensiteten med et trin på 1 mA. Ultralydsbilleddannelsesdata vil blive optaget, mens forsøgspersonen vil blive bedt om at vurdere ubehagsniveauet 0-10 for hvert trin på 5 mA. Rater-A og rater-B vil registrere den intensitet, der bruges til at fremkalde observerbar lumbal multifidus muskelkontraktion. NMES-intensiteten vil stige indtil maksimalt niveau af ubehag (10 ud af 10). Forsøgspersonen vil blive bedt om at vurdere RPE og tage en hvileperiode i 10 minutter for at forhindre muskeltræthed. Efter hvileperiode indstilles NMES til interferentiel tilstand (6000 Hz, slagfrekvens 20-50 Hz, scanningseffekt). Efterforskeren vil gentage hele dataindsamlingsprocessen. Data fra to stimuleringsformer vil blive brugt til at bestemme den passende tilstand og dosis til at aktivere lumbale multifidus-muskler.

For at bestemme gennemførligheden af ​​den foreslåede protokol vil NMES blive sat til interferentiel tilstand. Undersøgeren vil øge NMES-intensiteten, indtil lumbal multifidus-muskel øges med 10 % i tykkelse. Derefter vil forsøgspersonen blive bedt om at udføre MVIC af ryggens ekstensormuskel. Rater-A vil måle højre og venstre lumbal multifidus muskelaktivering under MVIC og registrere tilbage forlængelseskraft fra håndholdt dynamometer fastgjort til thorax. Efterforskeren vil reducere NMES-intensiteten til nul. Emnet vil hvile i 10 minutter. Derefter vil forsøgspersonen blive bedt om at udføre endnu en MVIC af lumbal multifidus muskel uden NMES. Rater-A vil måle aktivering af lumbal multifidus muskel og registrere rygudvidelseskraft. NMES-elektroderne vil blive fjernet, og forsøgspersonens hud vil blive renset. Dataene (MVIC og MVIC+NMES) vil blive brugt til foreløbigt at bestemme eksistensen af ​​artrogen muskelhæmning af lumbal multifidus muskel. Derudover vil MVIC-data uden NMES mellem præ- og post-NMES blive brugt til at bestemme eksistensen af ​​retentionseffekt af NMES.

For at bestemme gennemførligheden af ​​foreslået intervention, vil NMES blive anvendt ved hjælp af interferentiel tilstand på bilaterale lumbale multifidus muskler. Undersøgeren vil øge intensiteten op til forsøgspersonens maksimale tolerance. Stimulering indstilles til 10 sekunder tændt og 60 sekunder slukket for at minimere muskeltræthed. Den samlede NMES-tid er 15 minutter. Denne interventionsdosis er baseret på tidligere undersøgelser af Hicks et al. Quadruped gyngeøvelse vil blive brugt som motorisk kontroltræning i denne undersøgelse. Denne øvelse er baseret på bevægelsessystemets funktionsnedsættelse koncept. Forsøgspersonen vil blive bedt om at udføre firdobbelt position med rygsøjlen i neutral position, skulder og hofte i 90 grader, hofter centreret over knæene og fødderne pegende væk fra kroppen med føddernes ryg på støttefladen. Derefter vil forsøgspersonen blive bedt om at udføre vippe tilbage ved at skubbe tilbage med begge hænder. Denne verbale instruktion vil blive givet til emnet som "Hold din ryg ret under hele bevægelsen. Tænk på at bevæge dig i dine hofter og ikke din ryg. Bevæg dig ligeligt i hofterne". Forsøgspersonen ryger tilbage til den position, der forårsager observerbar og/eller palpabel bagerste bækkenrotation. Forsøgspersonen vil blive bedt om at udføre rocking tilbage til dette målpunkt overvåget af investigator i 10 gentagelser efterfulgt af 1 minuts hvileperiode for at minimere muskeltræthed. Forsøgspersonen vil blive bedt om at vurdere RPE efter afslutning af 10 gentagelser. Derefter vil undersøgeren revurdere målpunktet igen for de næste 10 gentagelser. Denne proces vil blive udført kontinuerligt i 15 minutter.

Efter afslutning af intervention vil forsøgspersonen gennemgå post-intervention dataindsamling ved hjælp af samme protokol, bortset fra at kun rater-A vil udføre post-intervention dataindsamling. NMES-elektroderne vil blive genanbragt på bilaterale lumbale multifidus-muskler. Ultralydstransduceren vil blive genplaceret ved L4-5 facetled, og håndholdt dynamometer vil blive genplaceret ved thorax. Forsøgspersonen vil blive bedt om at udføre 2 gentagelser af MVIC af rygekstensormuskel med 1 minuts hvile mellem gentagelserne. Rater-A vil måle højre og venstre lumbal multifidus muskelaktivering under MVIC og registrere rygudvidelseskraft fra håndholdt dynamometer for begge gentagelser. Undersøgeren vil øge NMES-intensiteten, indtil lumbal multifidus-muskel øges med 10 % i tykkelse. Derefter vil forsøgspersonen blive bedt om at udføre MVIC af ryggens ekstensormuskel. Rater-A vil måle højre og venstre lumbal multifidus muskelaktivering under MVIC og registrere tilbage forlængelseskraft fra håndholdt dynamometer fastgjort til thorax. Efterforskeren vil reducere NMES-intensiteten til nul. Emnet vil hvile i 10 minutter. Derefter vil forsøgspersonen blive bedt om at udføre endnu en MVIC af lumbal multifidus muskel uden NMES. Rater-A vil måle aktivering af lumbal multifidus muskel og registrere rygudvidelseskraft. NMES-elektroderne vil blive fjernet, og forsøgspersonens hud vil blive renset. Før- og post-interventionsdata vil blive brugt til at bestemme gennemførligheden af ​​den foreslåede intervention.

Fase II: Randomiseret kontrolleret forsøgsstudie Fase II-studie vil bruge en bekvemmelighedsprøve mellem 20 og 40 år. Forsøgspersoner med og uden historie med lænderygsmerter vil blive rekrutteret af flyers opslået på 2 universitets fysioterapiklinikker, samt mund til mund fra forsøgspersoner og venner. Forsøgspersoner, der er interesserede i at deltage, vil gennemgå en screeningsproces ved hjælp af tjekliste for inklusions-eksklusionskriterier og modtage kort information om undersøgelsen. Hvis de opfylder alle inklusionskriterier, vil samtykkeprocessen blive udført.

Efter at have indhentet det skriftlige informerede samtykke vil alle forsøgspersoner udfylde informationsarket for demografiske data. Derefter vil forsøgspersoner blive bedt om at skifte deres stof til laboratorie-tanktop for at afsløre deres lændområde. De samme landemærker som den foreløbige undersøgelse vil blive identificeret. Forsøgspersonerne vil være i liggende stilling på behandlingsbordet med thorax (T3-niveau) og bækken (S2-niveau) sikkert fastgjort til sengen. Håndholdt dynamometer vil blive placeret ved thorax for at måle rygudvidelseskraften. NMES-elektroderne vil blive placeret på bilaterale lumbale multifidus-muskler, og systemet indstilles til interferentiel tilstand. Derefter vil ultralydstransduceren blive placeret ved højre L4-5 facetled af rater-A.

Forsøgspersonen vil blive bedt om at udføre 2 gentagelser af MVIC af rygekstensormuskel med 1 minuts hvile mellem gentagelserne. Rater-A vil måle højre og venstre lumbal multifidus muskelaktivering i hvile og under MVIC, samt registrere rygudvidelseskraft fra håndholdt dynamometer for begge gentagelser. Undersøgeren vil øge NMES-intensiteten, indtil lumbal multifidus-muskel øges med 10 % i tykkelse. Derefter vil forsøgspersonen blive bedt om at udføre MVIC af ryggens ekstensormuskel. Rater-A vil måle højre og venstre lumbal multifidus muskelaktivering under MVIC og registrere tilbage forlængelseskraft fra håndholdt dynamometer fastgjort til thorax. NMES-elektroderne vil blive fjernet, og forsøgspersonens hud vil blive renset. Dataene (MVIC og MVIC+NMES) vil blive brugt til at bestemme eksistensen af ​​artrogen muskelhæmning af lumbal multifidus muskel. Efter præ-intervention dataindsamling vil forsøgspersoner med svækket LPC blive tilfældigt tildelt til enten kombineret NMES med motorisk kontrol træningsgruppe (COMB) eller motorisk kontrol træning alene gruppe (MCT) ved hjælp af tilfældigt genereret tal i skjulte kuverter.

COMB-gruppen vil modtage NMES ved hjælp af interferentiel tilstand på bilaterale lumbale multifidus-muskler. Intensiteten vil blive indstillet til motivets maksimale tolerance. Stimulering indstilles til 10 sekunder tændt og 60 sekunder slukket for at minimere muskeltræthed. Den samlede NMES-tid er 15 minutter. Efter NMES vil COMB-gruppen modtage 30 minutters motorisk kontroltræning baseret på bevægelsessystem svækkelseskoncept. Denne motoriske kontroltræning vil fokusere på styringen af ​​lumbal multifidus muskel i forskellige funktionelle opgaver. Det menes at genoprette de motoriske enheder hos personer med artrogen muskelhæmning. Denne træning i motorisk kontrol tager cirka 30 minutter. COMB-gruppen vil modtage intervention to gange om ugen i 8 uger. Vi bruger det 8-ugers motoriske træningsprogram, fordi flere undersøgelser har vist signifikant forbedring efter 8-ugers træningsprogram.1,8 For forsøgspersoner i MCT-gruppen vil de modtage placebo NMES (ingen elektrisk strøm) og det samme træningsprogram for motorisk kontrol som COMB-gruppen. Terapeut, der giver motorisk kontroltræning, bliver blindet for gruppeopgaven. Efter afslutning af interventionsprogrammet vil hvert forsøgsperson gennemgå post-intervention dataindsamling umiddelbart efter den første session (Post-1) og efter 8-ugers (Post-2) intervention for at bestemme effekten af ​​kombineret neuromuskulær elektrisk stimulation og motorisk kontrol træning hos personer med nedsat lumbopelvic kontrol.