Auswirkungen taktiler Reize auf die Aktivierung des lumbalen Multifidus-Muskels bei gesunden Erwachsenen und Patienten mit Schmerzen im unteren Rückenbereich

Bei Patienten mit Schmerzen im unteren Rücken (LBP) wurde eine verminderte Kontraktion des lumbalen Multifidus-Muskels beobachtet. Derzeit gibt es zahlreiche Belege für Übungen zur Stabilisierung der Wirbelsäule zur Behandlung von LBP, einschließlich Übungen zur Aktivierung des lumbalen Multifidus-Muskels. Ärzte üben häufig zusätzlich zu verbalen Anweisungen eine taktile Stimulation des Muskels aus, um die Muskelaktivierung sicherzustellen. Es wurde jedoch nicht untersucht, ob die zusätzliche taktile Stimulation die Muskelaktivierung steigern würde oder nicht. Daher planen die Forscher, mithilfe der Elektromyographie (EMG) zu untersuchen, ob die Hinzufügung einer taktilen Stimulation zu verbalen Anweisungen die Aktivierung des lumbalen Multifidus-Muskels bei gesunden Erwachsenen und Patienten mit LBP erhöhen würde.

Der Zweck dieser Studie besteht darin, kombinierte taktile Stimulation und verbale Anweisungen mit verbalen Anweisungen nur zur Aktivierung des lumbalen Multifidus-Muskels bei asymptomatischen gesunden Erwachsenen und bei Patienten mit LBP zu vergleichen. Die Forschungshypothese ist, dass die Aktivierung des lumbalen Multifidus-Muskels erhöht wird, wenn den Teilnehmern eine kombinierte taktile Stimulation und verbale Anweisungen gegeben werden, im Vergleich dazu, wenn die Teilnehmer nur verbale Anweisungen erhalten.

Teilnehmer:

Teilnahmeberechtigt sind englischsprachige Erwachsene ab 18 Jahren. Zu den weiteren Kriterien für asymptomatische gesunde Erwachsene zählen kein bestehender LBP und kein LBP im vergangenen Jahr. Zu den weiteren Kriterien für Patiententeilnehmer gehört ein vorhandener LBP in der Nähe des L5-S1-Niveaus mit einem durchschnittlichen Schmerzintensitätswert ≥ 2/10 in den letzten 24 Stunden (numerische Schmerzbewertungsskala von 0–10, wobei 0 kein Schmerz und 10 unerträglicher Schmerz bedeutet). Zu den Ausschlusskriterien für alle Teilnehmer gehören frühere Operationen im unteren Rückenbereich, systemische Gelenkerkrankungen (z. B. rheumatoide Arthritis), Krebs im unteren Quadranten, neurologische Störungen, allergische Reaktion auf Ultraschallgel oder Unfähigkeit, Testpositionen einzunehmen (Bauchliegen).

Die Forscher planen die Aufnahme von 20 asymptomatischen gesunden Erwachsenen und 20 Patienten mit LBP. Potenzielle Teilnehmer werden über Flyer aus der örtlichen Gemeinde (einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Texas Woman's University – Dallas) rekrutiert. Die Flyer werden mit Genehmigung auf dem TWU-Campus in Dallas und anderen Gemeindezentren ausgehängt. Teilnehmer, die an einer Teilnahme an der Studie interessiert sind, werden gebeten, die Prüfärzte anzurufen, um einen Termin für die Untersuchung zu vereinbaren. Die Einverständniserklärung wird zu Beginn des Termins vorgelegt.

Verfahren:

Nachdem die Teilnehmer über die Risiken, Vorteile und Verfahren der Studie informiert wurden, werden sie gebeten, eine schriftliche Einverständniserklärung zu unterzeichnen, die vom TWU Institutional Review Board – Dallas genehmigt wurde. Berechtigte Teilnehmer werden gebeten, ein Aufnahmeformular auszufüllen und sie nach ihrem Alter, Geschlecht und ihrer Krankengeschichte zu fragen. Bei Teilnehmern mit bestehenden Schmerzen im unteren Rückenbereich werden sie nach dem Ort, der Dauer, der Intensität und der Art der Schmerzen, der Medikamenteneinnahme ihres bestehenden LBP und ihrer LBP-Vorgeschichte gefragt.

Instrumentierung

1. Der Fragebogen zum modifizierten Oswestry Low Back Pain Index (OSW) wird verwendet, um die wahrgenommene Behinderung und Funktionseinschränkung einer Person aufgrund ihrer Schmerzen im unteren Rückenbereich zu bestimmen. Der OSW-Fragebogen hat sich als zuverlässig und valide erwiesen.
2. Ein Delsys EMG-System mit 2 drahtlosen Oberflächenelektroden (Delsys Inc., Boston, MA) wird verwendet, um Muskelaktivitäten zu erfassen. Die Bandbreite des EMG-Systems wird auf 20 bis 450 Hz mit einer Verstärkung von 1.000 eingestellt. Das EMG-Signal wird mit einer Abtastrate von 1.000 Hz aufgezeichnet. Jede Oberflächenelektrode verfügt über eine eingebaute Referenzelektrode.

EMG-Aufzeichnung Vor der EMG-Aufzeichnung werden den Teilnehmern anhand eines Modells und Bildern die Anatomie und Lage des Musculus lumbale multifidus erklärt und gezeigt. Als nächstes liegen die Teilnehmer in Bauchlage auf einem Untersuchungstisch mit den Armen an den Seiten. Ein Kissen wird unter den Bauch des Teilnehmers gelegt, um die lordotische Lendenkrümmung abzuflachen, und ein Neigungsmesser wird an der lumbosakralen Verbindung angebracht, um sicherzustellen, dass die Lendenkrümmung ≤10 Grad beträgt. Die Dornfortsätze von L4-S2 und dem Sulcus sacralis werden durch Abtasten identifiziert und mit einem löschbaren Stift markiert.

Als nächstes bereitet ein Prüfer die Haut des Teilnehmers in den Bereichen der beiden Elektrodenplatzierungen vor. Die Haut wird mit Isopropylalkohol gereinigt. Bei übermäßiger Behaarung werden die Haare mit einem neuen Einwegrasierer rasiert, um die Qualität der EMG-Aufzeichnung zu verbessern. Wenn eine Rasur erforderlich ist, trägt der Prüfer Handschuhe, um die Rasur unter Beachtung allgemeiner Vorsichtsmaßnahmen durchzuführen. Sobald die Haut für die EMG-Aufzeichnung vorbereitet ist, werden zwei Elektroden auf der Haut über dem rechten und linken lumbalen Multifidus platziert, jeweils zwei auf der Höhe von L4-5.

Das EMG des lumbalen Multifidus wird zunächst dreimal „in Ruhe“ vor jeder der Muskelaktivierungsbedingungen aufgezeichnet: (1) nur verbale Anweisung und (2) kombinierte taktile Stimulation und verbale Anweisung. Für beide Muskelaktivierungsbedingungen wird der Teilnehmer gebeten, eine Ausgangsposition einzunehmen: die kontralaterale Schulter abduzieren und den kontralateralen Ellenbogen um etwa 90° beugen. Die kontralaterale Seite liegt der schmerzhaften Seite bei Patienten mit LBP bzw. der linken Seite der asymptomatischen Teilnehmer gegenüber. Wenn der Patient einen bilateralen LBP hat, ist die kontralaterale Seite die weniger schmerzhafte Seite.

Während der mündlichen Unterweisung gibt ein Prüfer eine mündliche Anweisung und bittet den Teilnehmer dann, eine kontralaterale Armaufgabe durchzuführen, bei der der Teilnehmer den kontralateralen Arm etwa 5 cm über den Tisch hebt und 5 Sekunden lang hält. Die verbale Anweisung wurde auf der Grundlage unserer veröffentlichten Pilotstudie ausgewählt, die zeigte, dass diese Anweisung den lumbalen Multifidus-Muskel am meisten zu aktivieren schien: „Atmen Sie normal, ohne das Becken oder die Wirbelsäule zu bewegen, denken Sie darüber nach, das Becken nach vorne zu neigen, ohne es tatsächlich zu bewegen, und heben Sie es an.“ linker (rechter) Arm".

Während der taktilen Stimulation legt der Prüfer seine/ihre mittleren 2 oder 3 Finger auf den lumbalen Multifidus bei L5-S1 zwischen den beiden Elektroden, bevor die verbale Anweisung gegeben wird. Der Prüfer gibt dann die gleiche mündliche Anweisung und bittet den Teilnehmer, die kontralaterale Armhebeaufgabe auszuführen und dabei während der Muskelaktivierung den Fingerkontakt auf dem Multifidus-Muskel aufrechtzuerhalten. Der EMG-Test beginnt, nachdem die mündliche Anweisung abgeschlossen ist.

Für jede Muskelaktivierungsbedingung halten die Teilnehmer jede Kontraktion 5–8 Sekunden lang und zwischen den beiden Kontraktionsbedingungen wird eine 10-minütige Pause eingelegt.