Effekten af ​​kognitiv-baserede neuromuskulære øvelser på reaktionstid, ledpositionssans, proprioceptiv kraftsans og balance hos personer, der fik foretaget forreste korsbåndskirurgi

Forreste korsbåndsskader (ACL) er blandt de mest almindelige knæskader, der opstår på grund af både kontakt- og ikke-kontaktmekanismer, såsom pludselig deceleration, retningsændringer eller landing efter hop, og fører til forstyrrelser i knæstabilitet og biomekanik. I USA anslås det, at der er mellem 100.000 og 200.000 tilfælde årligt, mens den globale forekomst af ACL-rupturer nærmer sig 2 millioner tilfælde om året. Behandling for ACL-skader kan være enten konservativ eller kirurgisk. Konservativ behandling anses for at være en levedygtig mulighed for specifikke populationer, såsom atleter, der ikke engagerer sig i aktiviteter, der kræver retningsændringer, personer uden signifikant knæustabilitet og dem med lavere aktivitetsniveau. ACL-skader resulterer i quadriceps og hamstringsvaghed, reduceret knæledsproprioception og nedsat balance.

For at genoprette knæets anatomi og biomekanik udføres artroskopisk ACL-rekonstruktion for at stabilisere knæet og forhindre sekundære skader, med cirka 30.000 procedurer udført årligt i Storbritannien. Selvom omfattende rehabilitering er en kritisk komponent i ACL-skadebehandling, uanset om den behandles konservativt eller kirurgisk, er der i øjeblikket ingen guldstandard-rehabiliteringstilgang til en så udbredt skade.

Den anvendte type rehabiliteringsprotokol er en af ​​de vigtigste faktorer, der påvirker resultaterne af ACL-rekonstruktion. Rehabiliteringsprotokoller har udviklet sig væsentligt i løbet af de sidste par årtier, hvor traditionel rehabilitering, accelereret rehabilitering og kriteriebaserede rehabiliteringsprotokoller er de mest almindeligt anvendte. Disse protokoller sigter mod at forbedre muskelstyrken, forbedre proprioceptionen og sikre knæstabilisering, med timingen og typerne af øvelser bestemt af transplantatets biologiske helings- og ombygningsperioder.

Kriteriebaserede rehabiliteringsprotokoller, en relativt ny tilgang, sigter mod at give patientspecifik rehabilitering og maksimere fremskridt. Udviklet i 2016 af Royal Dutch Society for Physical Therapy (KNGF), er denne protokol opdelt i tre faser: tidlige, midterste og sene stadier. For at komme videre til næste fase skal patienter opfylde specifikke mål for hver fase, som verificeres gennem objektiv og subjektiv test. Effektiviteten og kvaliteten af ​​rehabilitering i tidlig og midtfase har væsentlig indflydelse på langsigtede resultater. Målene for tidlig genoptræning, der varer cirka to måneder, omfatter reduktion af effusion, genskabelse af ledbevægelser og minimering af muskelatrofi. I løbet af midtstadiet, som strækker sig fra anden til sjette måned, skifter fokus til at opnå fuld kontrol over knæforlængelsen, genskabe 80 % af muskelstyrken i det opererede lem sammenlignet med den uskadede side og genvinde springevnen. Denne fase omfatter øvelser såsom knæbøjnings- og ekstensorstyrkelse, lukkede kinetiske kædeøvelser, funktionelle øvelser, balancetræning, plyometriske øvelser og neuromuskulære øvelser.

Neuromuskulær kontrol er afgørende for at starte bevægelse og kræver integration af sensorisk information fra proprioceptive, kinæstetiske, visuelle og vestibulære kilder samt kortikale og spinalmotoriske kommandoer. Denne kontrol er afgørende for effektiv udførelse af bevægelse. Nylige undersøgelser viser, at ACL-skader ikke er isolerede ledskader, der blot påvirker stabilitet og biomekanik, men også direkte påvirker neuromuskulær kontrol af knæet via mekanoreceptorer placeret i ACL. Disse skader fører til neurofysiologiske effekter på sensorimotorisk kontrol. Efter ACL-skader kan disse somatosensoriske ændringer resultere i underskud i postural og motorisk kontrol, hvilket fører til langsommere reaktionstider i nedre ekstremiteter. Derudover forringer nociceptiv aktivitet relateret til smerte og hævelse, kombineret med nedsat ledstillingssans og kinæstesi, bevægelseskvaliteten. Neuromuskulære kontrolforringelser, proprioceptive underskud og forstyrrelser i somatosensoriske input på grund af beskadigede mekanoreceptorer kan vare ved i 9-12 måneder, hvilket fremhæver behovet for målrettede øvelser under rehabiliteringen midtvejs.

Den komplekse integration af vestibulære, visuelle og somatosensoriske input, der er nødvendige for situationsbevidsthed, øget årvågenhed og evnen til at vælge mellem opmærksomhedsressourcer, kan fremme udviklingen af ​​neurokognitive funktioner. Kognitivt-baserede neuromuskulære øvelser sigter mod at forbedre patienters reaktionstider, ledpositionssans, proprioceptive styrke og neurokognitive funktioner såsom balance, samtidig med at motorisk kontrol og knæstabilitet forbedres. Et eksempel på kognitivt baserede neuromuskulære øvelser er Life Kinetik (LK) metoden, udviklet af Lutz i Tyskland i 2007. Denne metode bruges til at fremme neural læring, understøtte neuroplasticitet og reducere neurologiske symptomer. Under disse øvelser kombineres visuelle eller kognitive opgaver med fysisk aktivitet for at træne hjernen med det formål at forbedre koncentration, problemløsningsevner, reflekser, balance og koordination. Disse øvelser involverer at udføre flere komplekse opgaver, der kræver aktiv og kontinuerlig tænkning under bevægelser. Efterforskerne antager, at de komplekse opgaver, der er involveret i disse øvelser, kan have en positiv indflydelse på reaktionstid, ledpositionssans, proprioceptiv styrke og balance, som forringes efter ACL-rekonstruktion.

En gennemgang af litteraturen afslører, at undersøgelser, der undersøger ledpositionssans, neurokognitiv kontrol og reaktionstid hos patienter, der gennemgår ACL-rekonstruktion, er begrænsede. Desuden er forskning, der undersøger underekstremitetsreaktion eller detektionstid, som følge af forstyrrede somatosensoriske input efter ACL-skader, også knap. Mens undersøgelser er blevet udført på neuromuskulære øvelser i ACL-rehabiliteringsprogrammer, er der ikke identificeret forskning med fokus på kognitiv-baserede neuromuskulære øvelser. Manglen på en guldstandard rehabiliteringsmetode til ACL-rekonstruktion i litteraturen har drevet igangværende forskning i nye behandlingsmodaliteter og deres virkninger. For nylig er kognitiv-baserede neuromuskulære øvelser dukket op som en lovende metode til at forbedre kognitive evner, ledpositionssans, perceptuel styrke og balance.

Denne undersøgelse er designet til at undersøge virkningerne af kognitiv-baserede neuromuskulære øvelser på reaktionstid, ledpositionssans, proprioceptiv kraftsans og balanceforstyrrelser observeret hos patienter efter rekonstruktion af forreste korsbånd (ACL). Med resultaterne opnået fra denne undersøgelse sigter efterforskerne på at give et nyt perspektiv på rehabiliteringstilgange i ACL-rekonstruktion, hvor der ikke eksisterer nogen guldstandardbehandling, og bidrage til litteraturen med objektive og evidensbaserede data vedrørende virkningerne af kognitiv-baseret neuromuskulær øvelser på sansemotoriske, neuromuskulære og proprioceptive sanser.

Undersøgelsespopulation og stikprøve Undersøgelsen vil omfatte personer af begge køn i alderen 20-40 år. Post-kirurgiske patienter vil i første omgang gennemgå et 8-ugers hjemmebaseret rehabiliteringsprogram, som beskrevet af McNeil et al., med ugentlig monitorering for at vurdere deres fremskridt. I slutningen af ​​8. uge vil patienter, der opfylder kriterierne for den tidlige fase af en kriteriebaseret rehabiliteringstilgang, blive inkluderet i undersøgelsen. Disse deltagere vil derefter følge et 8-ugers rehabiliteringsprogram, to gange om ugen, under overholdelse af den midtfase-kriteriebaserede rehabiliteringsprotokol. Alle genoptræningssessioner vil blive gennemført personligt under supervision af en erfaren fysioterapeut. Målinger vil blive udført før genoptræningen og ved afslutningen af ​​8-ugers programmet. Prøvestørrelsen blev beregnet ved hjælp af G*Power 3.1, og i alt 27 deltagere blev bestemt med 80% power.

Værktøjer til dataindsamling Demografiske data, herunder alder, køn, kropsvægt, højde, BMI, alkohol- og rygevaner, skadet lem, tid mellem skade og operation og beskæftigelse, vil blive indsamlet.

Smertemåling: Smerteintensiteten vil blive vurderet ved hjælp af den numeriske smerteskala (0 = ingen smerte, 10 = værst tænkelige smerte).

Måling af nedre ekstremitetsreaktionstid: FITLIGHT Corp, et trådløst lyssensorsystem, vil blive brugt til at måle reaktionstiden. Deltagerne vil deaktivere tilfældigt oplyste sensorer ved hjælp af de berørte og upåvirkede underekstremiteter. Opgavevariationer vil omfatte kognitive dobbelte opgaver (f.eks. at tælle bagud med femere) og motoriske dobbelte opgaver (f.eks. at kaste og fange en bold) for at vurdere dobbeltopgaveydelse.

Ledpositionssans: Passiv ledpositionsfølelse vil blive evalueret ved hjælp af en fælles repositioneringsopgave ved 15° og 45° knæfleksion, med målinger taget ved hjælp af smartphone-applikationen "Clinometer". Kognitive og motoriske opgaver vil også blive inddraget.

Proprioceptiv kraftfølelse: Proprioceptiv kraftfølelse vil blive vurderet ved hjælp af StabilizerTM biofeedback-enheden. Deltagerne vil udføre isometriske sammentrækninger, og forskelle mellem målrettede og faktiske kraftværdier vil blive registreret. Kognitive og motoriske dobbeltopgaver vil også indgå.

Statisk balancetest: Enkeltbens-standtests vil evaluere statisk balance under åbne øjne. Dobbeltopgavebetingelser vil omfatte verbale opgaver (f.eks. at navngive ord, der starter med specifikke bogstaver) og motoriske opgaver (f.eks. at holde en bakke med en kop vand).

Aktivitetsniveau: Aktivitetsniveauer før skaden vil blive målt ved hjælp af Tegners Aktivitetsskala, som scorer aktivitet fra 0 (ingen aktivitet) til 10 (konkurrence på eliteniveau).

IKDC Subjective Knee Form: Knæsymptomer, funktion og aktivitetsniveauer vil blive evalueret ved hjælp af den internationale knædokumentationskomité (IKDC) Subjective Knee Evaluation Form. Den samlede score spænder fra 0 til 100, hvor højere score indikerer bedre funktion.

Behandlingsprotokol

Deltagere, der opfylder progressionskriterier, vil gennemgå et 8-ugers midtfase-rehabiliteringsprogram (to gange ugentligt). Patienterne vil blive tilfældigt fordelt i to grupper:

Gruppe 1: Øvelser udført uden biopgaver. Gruppe 2: Øvelser udført med kognitive eller motoriske dobbeltopgaver (f.eks. rytmisk tælling, omvendt stavning, boldmanipulation).

Eksempler på øvelser (uge 8-16):

Quadriceps- og hamstring-styrkende øvelser, hofte-, lumbo-bækken- og gastrocnemius-soleus-styrkelse, øvelser med lukkede kinetiske kæder, Funktionelle øvelser (f.eks. squats, lunges, benpres), balancetræning (f.eks. tandemgang, enkeltbensstilling med åben og lukkede øjne).

Øvelser vil omfatte 8-12 gentagelser på tværs af 3 sæt, hvilket sikrer optimal belastning uden at overbelaste helende væv. Smerter og hævelse vil blive overvåget nøje, med træningsintensitet justeret efter behov. Resistens vil starte ved 40-50 % af det upåvirkede lems kapacitet og udvikle sig til 70-80 %, afhængigt af patientens funktionelle status.