Eine vergleichende Wirksamkeitsstudie von zwei Interventionen zur Verringerung der Aufprallbelastung bei Läufern

BETREFFENDE REGISTRIERUNG

Wenn potenzielle Teilnehmer kontaktiert werden (oder Prüfärzte kontaktieren), werden sie per Telefon oder E-Mail überprüft, um sicherzustellen, dass sie die Einschluss- oder Ausschlusskriterien der Studie erfüllen. In diesem Fall werden Einzelheiten des Studienablaufs erläutert und es wird ihnen Gelegenheit gegeben, Fragen zu stellen und sich so viel Zeit wie nötig zu nehmen, um sich für eine Teilnahme zu entscheiden. Darüber hinaus werden die Probanden nach Einholung der Zustimmung einem ersten Screening-Lauf auf dem Laufband unterzogen, um sicherzustellen, dass die Einschlusskriterien für Fußauftritt und Trittfrequenz erfüllt sind.

Vor Beginn der Studie erhalten die Teilnehmer eine schriftliche Einverständniserklärung und die Möglichkeit, weitere Fragen zu stellen. Vor Beginn des ersten Screenings, der Datenerfassung oder Behandlung müssen die Teilnehmer die Einverständniserklärung unterschreiben.

Die Teilnehmer werden per Computer nach dem Zufallsprinzip einem von zwei Behandlungszuständen zugeteilt: 1) Laufgang mit erhöhter Trittfrequenz oder 2) Laufgang mit Vorfußschlag.

STUDIENVERFAHREN

Die Probanden haben 13 Besuche im Spaulding National Running Center für Screening, Interventionen und biomechanische Analysen. Jeder Besuch ist unten beschrieben: Besuch 1 (2,5 Stunden) Bestimmen, ob der Proband gewohnheitsmäßig Fersenauftritt und Trittfrequenz von weniger als oder gleich 170 verwendet, Farbsehtest Messen von Gewicht, Größe, Beinlänge und Fußgewölbehöhe des Probanden Biomechanische Basisanalyse auf einem instrumentierten Laufband Physikalisch Der Therapeut-Forscher weist Kräftigungsübungen für Füße und Beine an. Die Probanden werden angewiesen, täglich Übungen durchzuführen und 4 Wochen lang Tagebuch zu führen

Besuch 2 (30 Minuten) Eine Woche nach dem Übungsunterricht treffen sich die Probanden mit einem physiotherapeutischen Forscher, um Kräftigungsübungen zu überprüfen und durchzuführen und Fragen oder Bedenken zu äußern

Besuche 3-10 (jeweils 1 Stunde) Gangtraining auf einem Laufband mit akustischem Feedback (Metronom für Kadenz oder Noraxon-System für Vorfußauftritt) und verbaler Anleitung durch einen Physiotherapeuten.

Diese Besuche werden über einen Zeitraum von 2-3 Wochen verteilt. Probanden dürfen 2 Tage hintereinander laufen, aber niemals 3 Tage hintereinander.

Visite 11 (1 Woche nach der letzten Gehschulung) (2 Stunden) Ruheherzfrequenz, Gewicht, Größe, Beinlänge und Fußgewölbe des Probanden messen Biomechanische Analyse des Laufgangs auf einem instrumentierten Laufband Biomechanische Analyse des Laufgangs auf einem instrumentierten Laufband bis entweder 85- 90 Prozent der vom Alter vorhergesagten Herzfrequenz erreicht werden oder eine Borg-Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung von größer oder gleich 17 erreicht wird.

Probanden, die in die Verwendung der sicheren REDCap-Webanwendung eingewiesen wurden, um Laufhäufigkeit und Distanz (in Meilen) zu protokollieren, Beschwerden oder Verletzungen, die beim Laufen in den nächsten 6 Monaten auftreten.

Besuch 12 (1 Monat nach der letzten Gangschulung) (2 Stunden)

Messen Sie das Gewicht, die Größe, die Beinlänge und die Fußgewölbehöhe der Testperson. Biomechanische Analyse auf einem instrumentierten Laufband. Erinnern Sie die Testpersonen daran, weiterhin Tagebuch zu führen

Erinnerung per E-Mail oder Telefonanruf Der Physiotherapeut-Forscher wird die Probanden in den nächsten 5 Monaten 1 Mal pro Monat kontaktieren, um sie daran zu erinnern, weiterhin Tagebuch über die Laufhäufigkeit und Distanz (in Meilen) und alle auftretenden Beschwerden oder Verletzungen zu führen.

Besuch 13 (6 Monate nach dem letzten Gangtraining) (2 Stunden) Gewicht, Größe, Beinlänge und Fußgewölbehöhe der Person messen. Biomechanische Analyse auf einem instrumentierten Laufband

Die zu messenden Ergebnisse können eine beliebige Kombination der folgenden umfassen:

Strukturmaße: Körpergröße, Gewicht, Beinlänge, Fußgewölbehöhe. Videoanalyse: Digitales Video zeichnet nur die Taille und darunter auf. Bewegungsanalyse: Aufzeichnung dreidimensionaler Bewegungen mit einem computergestützten System mit am Körper angebrachten reflektierenden Markierungen und Hochgeschwindigkeitskameras.

Bodenreaktionskräfte: erfasst durch Kraftmessplattformen, die in das Laufband eingebettet sind. Aufprall: ein Beschleunigungsmesser, der am Körper angebracht ist, um den Aufprall aufzuzeichnen, den der Körper bei jedem Tritt erfährt.

Zu verwendende Geräte Die Daten werden mittels 3D-Bewegungserfassung (Vicon Motion Systems) in Verbindung mit 2 Kraftmessplatten (AMTI), die in das Laufband eingebettet sind, erfasst. Andere zu verwendende Geräte sind Fußmessschieber für die Fußgewölbehöhe, ein digitales Metronom und ein Beschleunigungsmesser mit akustischem Feedback (Noraxon). Dies sind alles minimalinvasive Verfahren, bei denen Sensoren oder Markierungen an der Haut angebracht und die Ausgabe des Sensors aufgezeichnet werden.

d) Verfahren/Interventionen Alle Studienverfahren finden im Spaulding National Running Center im Instrumented Treadmill Lab and Clinic statt. Biomechanische Analyse

Alle biomechanischen Analysen des Laufgangs werden im Laufbandlabor mit einem instrumentierten Laufband (AMTI) und einem 3D-Bewegungsanalysesystem durchgeführt. Während der Dauer dieser Untersuchung werden vier biomechanische Analysen durchgeführt. Diese treten zu Studienbeginn, 1 Woche nach der letzten Gangtrainingssitzung, 1 Monat nach dem Gangtraining und 6 Monate nach dem Gangtraining auf. Die Verfahren für jede Analyse sind wie folgt:

Die Probanden laufen für ein 3-minütiges Aufwärmen und können sich an eine Geschwindigkeit ihrer Präferenz anpassen. Ein Ermittler steuert die Geschwindigkeit des Laufbands, aber sowohl der Teilnehmer als auch der Ermittler können das Laufband jederzeit über die Not-Aus-Tasten anhalten. Nach dem Aufwärmen erfolgt die Datenerfassung für 4000 Frames (15–20 Schritte). Um Auswirkungen auf die Laborleistung zu minimieren oder zu verhindern, werden die Probanden während der Datenaufzeichnung abgelenkt. Die Ablenkungstechnik basiert auf dem Stroop-Farb- und Worttest und beinhaltet, dass die Probanden Wörter auf einem Bildschirm direkt vor dem Laufband laut vorlesen. Die Korrektheit des Tests ist nicht von Interesse; vielmehr dient es nur als Ablenkungstechnik.

Ermüdungslauf Eine Woche nach der letzten Gangschulungssitzung werden die Probanden gebeten zu laufen, bis sie sich müde fühlen. Müdigkeit wird als eines der folgenden zwei Kriterien definiert: wenn der Proband 85-90 Prozent der altersvorhergesagten maximalen Herzfrequenz erreicht oder wenn er auf der Borg-Bewertungsskala der wahrgenommenen Anstrengung einen Wert größer oder gleich 17 meldet. Sobald die Ermüdung erreicht ist, werden Daten für 4000 Frames (15-20 Schritte) gesammelt.

Kräftigungsübungen Während des ersten Besuchs wird ein physiotherapeutischer Untersucher die Probanden in Kräftigungsübungen für die Füße und Beine einweisen. Diese Aktivitäten bereiten Muskel-Skelett-Gewebe darauf vor, sich an neue Kräfte anzupassen, die sie während des Gangtrainings erfahren werden. Die Probanden werden angewiesen, die Übungen 4 Wochen lang täglich durchzuführen, und erhalten ein Tagebuch, um ihre Übungsleistung aufzuzeichnen. Eine Woche nach der Übungsanweisung treffen sich die Probanden mit dem Physiotherapeuten-Untersucher, um die Kräftigungsübungen zu überprüfen und Fragen oder Bedenken zu melden.

Gangschulung

Es werden 8 Gangtrainingseinheiten über einen Zeitraum von 2-3 Wochen durchgeführt. Die Probanden werden nach dem Zufallsprinzip entweder einem Gang mit erhöhter Kadenz oder einem Vorfußschlaggang zugeordnet. Die Gangtrainingsprotokolle werden auf einem Laufband (Woodway) in der Klinik des Spaulding National Running Center wie folgt durchgeführt:

Erhöhte Trittfrequenz (CAD) Protokoll: Nach einer 3-minütigen Aufwärmphase wird die bevorzugte Schrittfrequenz der Probanden während ihres selbstgewählten Laufs mit moderater Intensität für weitere 3 Minuten bestimmt, indem eine visuelle Zählung der Fußtritte verwendet wird. Die Probanden werden dann gebeten, ihre normale Trittfrequenz um 7,5 Prozent zu erhöhen, während sie ihre Geschwindigkeit beibehalten. Dies wird erreicht, indem die Probanden ihre Fußschläge an den Takt eines hörbaren digitalen Metronoms anpassen.

Forefoot Strike (FFS)-Protokoll: Die Probanden tragen einen Beschleunigungsmesser an der rechten vorderen distalen Tibia. Nach einem 3-minütigen Aufwärmlauf laufen die Probanden weitere 3 Minuten weiter und es wird ein Basiswert des Beschleunigungsmessers für den Rückfußauftritt aufgezeichnet. Als nächstes werden die Probanden angewiesen, sanft auf dem Fußballen zu landen und die Fersen auf den Boden zu senken. Sie werden mit verbalen Hinweisen und visueller Inspektion von einem Physiotherapeuten geführt. Ein Beschleunigungsmesserwert für den Vorfußauftritt wird aufgezeichnet. Wenn dieser Wert überschritten wird, gibt das Gerät ein akustisches Feedback, wenn ein Fersenauftritt erkannt wird, und signalisiert dem Läufer, mit einem FFS-Muster zu landen.

Für beide Gruppen wird die Laufzeit schrittweise von 10 auf 30 Minuten über 8 Sitzungen erhöht. Das auditive Feedback wird in den ersten 4 Sitzungen konstant gegeben und dann in den letzten 4 Sitzungen systematisch verringert. Dieser Feedback-Plan hat in einer Reihe von Gangschulungsstudien zu erfolgreichen Ergebnissen geführt.4,5,6 Der Feedbackplan für beide Gruppen sieht wie folgt aus:

Sitzung 1 – 10-minütiger Lauf auf dem Laufband mit akustischem Metronom-Feedback zu 100 Prozent

Sitzungen 2,3,4 – Die Laufzeit wird schrittweise über die Sitzungen 2,3,4 auf 12, 15 bzw. 18 Minuten erhöht. Akustisches Feedback zu 100 Prozent der Zeit.

Sitzungen 5,6,7,8 – Die Laufzeit wird schrittweise über die Sitzungen 5,6,7,8 bis 21,24,27 bzw. 30 Minuten erhöht. Das auditive Feedback wird schrittweise reduziert und nur zu Beginn, in der Mitte und am Ende eines Laufs gegeben.

Dies sind 4 Minuten für Sitzung 5; 3 Minuten für Sitzung 6; 2 Minuten für Sitzung 7; und 1 Minute für Sitzung 8.

Die Teilnehmer werden angewiesen, zu keinem anderen Zeitpunkt außerhalb der Gehschulungszeit zu laufen. Nach Abschluss des Gangtrainings werden die Probanden ermutigt, ihr neues Gangmuster fortzusetzen, während sie selbstständig in der Gemeinschaft laufen. Sie werden angewiesen, die Laufdistanz um nicht mehr als 10 Prozent pro Woche zu erhöhen, bis sie ihre gewünschte Laufdauer oder Distanz erreicht haben. Die Probanden werden gebeten, nach dem Gangtraining Tagebücher über die Laufaktivität zu führen, bis sie zur endgültigen Ganganalyse zurückkehren. Dies erfolgt über die sichere Webanwendung REDCap (Research Electronic Data Capture).

Zu erhebende Daten und wann die Daten zu erheben sind:

Die oben beschriebenen biomechanischen Ergebnisse werden während jeder der 5 biomechanischen Analysen erfasst, an denen die Teilnehmer im Spaulding National Running Center teilnehmen. Es werden alle Anstrengungen unternommen, um den Zeitplänen der Teilnehmer für diese Sitzungen Rechnung zu tragen. Die Datenerhebung erfolgt beim ersten Besuch (Basislinie), 1 Woche nach der Gangschulung (ca. 7 bis 8 Wochen ab Studienbeginn), 1 Monat nach der Gangschulung (ca. 11 Wochen ab Studienbeginn) und 6 Monate nach der Gangschulung (ca. 35 Wochen). von der Grundlinie).

Tagebücher der täglichen Kräftigungsübungen werden bei Besuch 3 (4 Wochen ab Studienbeginn) gesammelt. Während der 6-monatigen Nachbeobachtungszeit werden mit der sicheren REDCap-Webanwendung (9 bis 35 Wochen ab Baseline) Aufzeichnungen über die Lauffrequenz und Distanz sowie über Beschwerden oder Verletzungen erhoben.