HemoNIRS: ein Paradigmenwechsel im Prozess der muskuloskelettalen Rehabilitation von ACL-Verletzungen bei zyklischen Sportlern. (HemoNIRS-LCA)

Ziel dieser Studie ist es, die physiologischen Veränderungen im Bewegungsapparat während des Rehabilitationsprozesses von ACL-Verletzungen mithilfe der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)-Technologie zu untersuchen. In dieser Studie wird untersucht, wie NIRS-Geräte die Muskelhämodynamik während bestimmter Rehabilitationsübungen überwachen und so Echtzeit-Einblicke in die Muskelleistung und den Erholungsstatus von Patienten liefern können. Die Forschung konzentriert sich auf Sportler, die sich einer Kreuzbandoperation unterzogen haben, und kategorisiert sie basierend auf der Zeit seit ihrem chirurgischen Eingriff (<6 Monate nach der Operation und >2 Jahre nach der Operation) in verschiedene Gruppen im Vergleich zu einer Kontrollgruppe, die keine Vorgeschichte von Kreuzbandrissen hat Verletzung. Die Studie folgt einem multizentrischen, beobachtenden, querschnittlichen, beschreibenden Design und wird in mehreren Gesundheitszentren durchgeführt, darunter Físic Espai de Salut Integral, Centre Re3MOVE, MET Salut, Hospital Universitari Son Espases und San Juan de Déu Palma-Inca. Diese Zentren wurden ausgewählt, um eine vielfältige und repräsentative Auswahl an Teilnehmern zu gewährleisten. Der Schwerpunkt liegt auf Sportrehabilitationsspezialisten und der Integration von Technologie zur Bewertung der funktionellen Erholung und der Muskelleistung während der Rehabilitation.

Zu den Teilnehmern gehören männliche Sportler im Alter von 18 bis 65 Jahren, die in drei verschiedene Gruppen eingeteilt werden. Gruppe 1 (LCA1) besteht aus Sportlern, die sich innerhalb der letzten 6 Monate einer Kreuzbandoperation unterzogen haben und sich derzeit in der Rehabilitation befinden. Gruppe 2 (LCA2) besteht aus Sportlern, die sich vor mehr als 2 Jahren einer Kreuzbandoperation unterzogen haben und zu ihren normalen sportlichen Aktivitäten zurückgekehrt sind. Gruppe 3 (Kontrollgruppe) besteht aus gesunden Sportlern ohne Vorgeschichte einer Kreuzbandverletzung. Das Hauptziel der Studie besteht darin, die physiologischen und hämodynamischen Veränderungen der Muskelfunktion während der Rehabilitation zu bewerten und festzustellen, wie diese Veränderungen im Laufe der Zeit bestehen bleiben. Darüber hinaus zielt die Studie darauf ab, verbleibende physiologische Einschränkungen im Bewegungsapparat nach Rehabilitation und Operation zu identifizieren. Zu den spezifischen Muskeln, die von Interesse sind, gehören der Rectus femoris, der Vastus lateralis, der Gluteus maximus, die hintere Oberschenkelmuskulatur und andere stabilisierende Muskeln sowohl im Unter- als auch im Oberkörper, abhängig von der bei der Bewertung verwendeten Übungsart.

Die nicht-invasive NIRS-Technologie wird eingesetzt, um die Muskelsauerstoffsättigung (SmO2), die Gesamthämoglobinkonzentration (ThB), das sauerstoffhaltige Hämoglobin (O2Hb) und das sauerstoffarme Hämoglobin (HHb) in Echtzeit zu überwachen. Mithilfe dieser Messungen können die Forscher die Oxidationskapazität, den Blutfluss und die Gesamtleistung des Muskels während Rehabilitationsübungen beurteilen. Die Tests werden je nach Sportart des Teilnehmers mit einem Fahrradergometer oder einem Laufband durchgeführt und folgen einem schrittweisen Intervallprotokoll (4 Minuten Arbeit, gefolgt von 1 Minute Pause), wobei die Arbeitsbelastung schrittweise erhöht wird, bis der Teilnehmer seine maximale Leistungsfähigkeit erreicht.

Die Methodik umfasst die Verwendung von 12 bis 24 tragbaren NIRS-Geräten, die an den Muskeln der Teilnehmer befestigt werden und eine gleichzeitige Echtzeitüberwachung der Muskelhämodynamik während des Trainings ermöglichen. Die Geräte werden mit einem zentralen Softwaresystem (PeriPedal) verbunden, das die Daten sammelt und analysiert und den Forschern Feedback zur Muskelleistung gibt. Zu den sekundären Ergebnissen der Studie gehören die Überwachung der Herzfrequenz, der Körperzusammensetzung (mittels Bioimpedanz- und Hautfaltendickenmessungen) und die subjektive Wahrnehmung der Anstrengung anhand der RPE-20-Skala. Zur Kontextualisierung der Ergebnisse werden auch soziodemografische Daten wie Alter, Verletzungsgeschichte und körperliche Aktivität erhoben.

Diese Studie wird einen pragmatischen Ansatz verfolgen, indem sie die NIRS-Technologie in die routinemäßige klinische Praxis integriert und darauf abzielt, ein ganzheitlicheres Verständnis der Muskelhämodynamik während der ACL-Rehabilitation zu schaffen. Die Haupthypothese der Studie ist, dass Verletzungen des Kreuzbandes messbare Veränderungen in der Muskelhämodynamik hervorrufen, die auch nach erfolgreicher Rehabilitation über einen längeren Zeitraum bestehen bleiben. Durch die Identifizierung der Faktoren, die die Muskelleistung einschränken, in Echtzeit soll die Studie Ärzten neue Werkzeuge an die Hand geben, um Rehabilitationsprogramme effektiver anzupassen und die Häufigkeit wiederkehrender Verletzungen zu reduzieren.

Die Ergebnisse dieser Studie haben das Potenzial, die Art und Weise, wie mit Muskel-Skelett-Verletzungen umgegangen wird, zu verändern, insbesondere im Hinblick auf Rehabilitationsstrategien und Überwachungstechniken. Die Studie soll auch zu einem breiteren Verständnis darüber beitragen, wie die Muskelleistung durch VKB-Verletzungen und Rehabilitation beeinflusst wird, und letztendlich die Patientenergebnisse sowohl im klinischen als auch im sportlichen Umfeld verbessern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das HemoNIRS-Projekt ein innovativer Ansatz zum Verständnis der physiologischen und hämodynamischen Veränderungen im Bewegungsapparat nach VKB-Verletzungen ist und Echtzeitdaten liefert, die zur Optimierung von Rehabilitationsprozessen und zur Verbesserung der gesamten Muskelleistung verwendet werden können.