Veränderungen der zervikalen und nicht-zervikalen Muskelstärke bei Vorwärtskopfhaltung

Die Kopfvorwärtshaltung (FHP) ist eine der häufigsten Haltungsstörungen und nimmt weltweit zu. Die meisten Studien, die sich mit FHP befassen, haben sich auf die Beziehung zwischen dem kraniovertebralen Winkel (CVA) und der Dicke der Halsmuskulatur konzentriert. FHP ist jedoch eine Haltungsstörung, die das gesamte muskuloskelettale System betrifft, nicht nur die Halsregion. Sie löst eine Kette von Anpassungen im Körper aus, die sowohl lokale als auch globale Auswirkungen haben. Ziel dieser Studie ist es, die Beziehung zwischen den durch den CVA ausgelösten Haltungsveränderungen und der Dicke der Trapezius-, Splenius capitis-, Semispinalis capitis-, Semispinalis cervicis-, Multifidus-, Sternocleidomastoideus (SCM)-, Transversus abdominis (TrA)-, Internal oblique (IO)-, External oblique (EO)-, Gluteus maximus-, Tibialis anterior-, Rectus femoris- und medialen Gastrocnemius (GK)-Muskeln zu bewerten, wie sie mittels Ultraschall (USG) gemessen wird, da durch den CVA ausgelöste Haltungsveränderungen die Wirbelsäule, die Hüften und die unteren Extremitäten beeinflussen können. Wenn diese Beziehung bestätigt werden kann, könnten diese Informationen als Grundlage für die Bewertung einer abnormalen Haltung dienen.

Die Berechnung der Stichprobengröße basierte auf einer ähnlichen Studie, die zuvor von Kyung Woo Kang et al. durchgeführt wurde, bei der das Ultraschallbild der TrA-, IO- und EO-Muskeln bei Kopfvorwärtshaltung und reduziertem CVA aufgezeichnet wurde. Die Angemessenheit in der Power-Analyse, basierend auf Messungen der Bauchmuskulatur mit G*Power 3.0.10a, wurde mit mindestens 21 Freiwilligen pro Gruppe bei einem Typ-1-Fehler von 5 % und einer Power von 99 % berechnet. Unter Berücksichtigung von Ausfällen war geplant, 23 Patienten pro Gruppe zu rekrutieren.

Die in die Studie eingeschlossenen Teilnehmer werden in zwei Gruppen eingeteilt. Die erste Gruppe besteht aus 23 weiblichen Freiwilligen mit diagnostizierter Kopfvorwärtshaltung (FHP), während die zweite Gruppe 23 weibliche Freiwillige mit normaler Haltung umfasst, die keines der Ausschlusskriterien erfüllen.

Für beide Gruppen werden die Haltungsbewertung und die sonographische Bewertung der Muskelstärke am selben Tag wie die klinische Diagnose durchgeführt, und zwar auf eine Weise, die die Behandlung nicht beeinträchtigt. Es wird kein Eingriff vorgenommen.

Um das Vorliegen einer Kopfvorwärtshaltung (FHP) zu bestimmen, wird in dieser Studie die Messmethode des kraniovertebralen Winkels (CVA) für die Haltungsbewertung verwendet. Für die CVA-Messung werden die Teilnehmer angewiesen, bequem zu stehen, wobei die Arme entspannt an den Seiten hängen. Der Dornfortsatz von C7 wird durch Palpation identifiziert und markiert. Anschließend werden die Teilnehmer gebeten, 3-4 mal Kopfbeuge- und -streckbewegungen auszuführen, um eine selbstbalancierte Kopfposition zu erreichen. Eine Digitalkamera wird 1,5 Meter vom Teilnehmer entfernt auf Schulterhöhe positioniert, und seitliche digitale Bilder von Kopf, Hals und Schultern werden zur weiteren Analyse aufgenommen. Der Winkel zwischen der Linie, die den Dornfortsatz von C7 mit dem Tragus des Ohrs verbindet, und einer horizontalen Linie durch C7 wird als CVA definiert. Ein CVA von weniger als 48° wird als Hinweis auf eine Kopfvorwärtshaltung gewertet. Basierend auf einer früheren Studie werden nur weibliche Teilnehmer mit Rechtshändigkeit eingeschlossen, da bei gesunden Personen kein Unterschied zwischen der rechten und linken Seite der Wirbelsäule erwartet wird. Daher wird nur die rechtsseitige Muskelstärke gemessen und die erhaltenen Daten analysiert.

Demografische Daten der Teilnehmer, Messungen des zervikalen Bewegungsumfangs, Werte auf der Visuellen Analogskala (VAS) und Werte des Neck Disability Index (NDI) werden erfasst. Die durch Ultraschall (USG) erhaltenen Messwerte der Muskelstärke werden in Millimetern (mm) aufgezeichnet.

Um die Variabilität zwischen den Untersuchern zu minimieren, werden die klinischen Bewertungen, die sonographischen (USG) Messungen und die statistischen Analysen von verschiedenen Forschern durchgeführt. Für alle Muskeln wird der Durchschnitt von drei Stärkemessungen für die statistische Analyse verwendet.

Die sonographische Darstellung der hinteren Nackenmuskeln wird auf Höhe von C4 mit einer 7-12 MHz Hochfrequenz-Linearsonde durchgeführt. Die Teilnehmer sitzen während des Eingriffs bequem, wobei die Hände auf den Oberschenkeln ruhen. Der Dornfortsatz des vierten Halswirbels (C4) wird durch Palpation identifiziert. Der Schallkopf wird dann horizontal auf Höhe des C4-Dornfortsatzes platziert und langsam nach rechts sowie leicht nach oben und unten bewegt, bis die echogene Wirbelplatte klar sichtbar ist. Die Muskelstärke der hinteren Halsmuskeln - einschließlich Trapezius, Splenius capitis, Semispinalis capitis, Semispinalis cervicis und Multifidus - wird auf Höhe von C4 als größter Abstand zwischen der vorderen und hinteren Faszie gemessen. Die Messungen werden dreimal durchgeführt und der Mittelwert wird aufgezeichnet.

Der Sternocleidomastoideus (SCM)-Muskel besteht aus einem sternalen und einem clavicularen Kopf sowie fünf Kompartimenten mit unterschiedlichen Ansätzen. Aufgrund seiner oberflächlichen Lage ist er leicht zu palpieren und darzustellen. Zur Identifizierung des SCM-Muskels wird die Bildgebung mit einer 7-12 MHz Hochfrequenz-Linearsonde durchgeführt, die in der axialen Ebene auf Höhe von C5 und C6 positioniert ist. Der Mittelwert von drei Messungen wird aufgezeichnet.

Für die Bildgebung der Transversus abdominis (TrA)-, Internal oblique (IO)- und External oblique (EO)-Muskeln wird eine 7-12 MHz Hochfrequenz-Linearsonde verwendet. Die Teilnehmer liegen in einer bequemen Position mit gebeugten Knien und Hüften in etwa 45°. Der Schallkopf wird zwischen der Spina iliaca anterior superior (ASIS) und der untersten Rippe platziert, etwa 3 cm superomedial der Crista iliaca. Unter Verwendung von B-Mode-Ultraschall wird die tiefste auf dem Bildschirm sichtbare Muskelschicht als TrA identifiziert. Von oberflächlich nach tief werden EO, IO und TrA nacheinander dargestellt. Der Durchschnitt von drei Stärkemessungen wird für die statistische Analyse verwendet.

Die Teilnehmer werden gebeten, in Bauchlage zu liegen, wobei beide unteren Extremitäten in einer neutralen Position sind. Die sonographische Bildgebung wird mit einer 2-5 MHz Konvexsonde im B-Modus durchgeführt. Die Messungen werden innerhalb der proximalen 30 % der Distanz zwischen der Spina iliaca posterior superior (PSIS) und dem Trochanter major des Femurs, speziell innerhalb des ersten Drittels dieser Region, vorgenommen. Die Tiefen- und Zoom-Einstellungen werden angepasst, bis das Bild des linken Drittels des Kreuzbeins nicht mehr sichtbar ist. Sobald das optimale Bild erhalten ist, wird es eingefroren und die Stärke der Gluteus maximus-Muskelfasern gemessen. Der Mittelwert von drei Messungen wird für die statistische Analyse verwendet.

Eine 7-12 MHz Linearsonde wird verwendet, um Bilder der Rectus femoris (RF)-, Tibialis anterior (TA)- und medialen Gastrocnemius (MG)-Muskeln zu erhalten.

Für die Rectus femoris-Bildgebung liegt der Teilnehmer in Rückenlage. Die Messungen werden auf halbem Weg zwischen der Spina iliaca anterior superior (ASIS) und dem oberen Rand der Patella vorgenommen. In der axialen Ebene wird die Muskelstärke als senkrechter Abstand zwischen der oberflächlichen und tiefen Faszie am dicksten Teil des Muskels bestimmt. Der Mittelwert von drei Messungen wird aufgezeichnet.

Für die Bildgebung des medialen Gastrocnemius liegt der Teilnehmer in Bauchlage, wobei das Sprunggelenk in einer neutralen Position ist. Die Muskelstärke wird auf halbem Weg zwischen dem Fibulaköpfchen und dem medialen Malleolus gemessen. In der axialen Ebene wird die Stärke als senkrechter Abstand zwischen der oberflächlichen und tiefen Faszie in der dicksten Region bestimmt. Der Mittelwert von drei Messungen wird aufgezeichnet.

Für die Tibialis anterior-Bildgebung liegt der Teilnehmer in Rückenlage. Die Muskelstärke wird bei einem Drittel der Entfernung entlang der Linie, die von der medialen Seite der Patella zum lateralen Malleolus verläuft, unter Verwendung einer standardisierten Schallkopfplatzierung gemessen. In der axialen Ebene wird die Stärke als senkrechter Abstand zwischen der oberflächlichen und tiefen Faszie am dicksten Teil des Muskels bestimmt. Der Mittelwert von drei Messungen wird aufgezeichnet.