Neuromuskulaarinen sähköinen stimulaatio olkaluun adduktoreissa potilailla, joilla on rotaattorimansetin repeämä: havaintotutkimus

Osallistujat Pilottitutkimuksen perusteella 30 potilaan otoskoon lasketaan tuottavan 80 % tehoa 0,5:n tehon koolla (akromiohumeraalinen etäisyysero = 0,9 mm NMES:n kanssa ja ilman). Kiertäjämansetin repeytymiskohteet rekrytoidaan Taiwanin kansallisen yliopistosairaalan (NTUH) ortopedisen kirurgian tai fyysisen lääketieteen ja kuntoutuksen osastolta. Kaikille koehenkilöille annetaan kirjallinen tietoinen suostumus ennen kokeeseen ottamista. Tutkimuksen on hyväksynyt NTUH Institutional Review Board.

Instrumentointi Kolmiulotteinen sähkömagneettinen liikkeenseurantajärjestelmä Polhemus 3Space FASTRAK® (Polhemus Inc., Colchester, VT, USA), sähkömagneettinen liikeanalyysijärjestelmä, jossa on MotionMonitor-ohjelmisto (Innovative Sports Training, Inc., Chicago, IL, US), tulee olemaan käytetään kolmiulotteisen lapakinematiikan seuraamiseen ja keräämiseen. Kolme anturia kiinnitetään teipillä akromionin ja rintalastan tasaiseen luiseen pintaan ja distaaliseen olkaluuhun lateraalisen ja mediaalisen epikondyylin väliin tarranauhalla, jossa on teippi (kuva 1). Muut anturit on kiinnitetty kynällä 3-ulotteisten asemien digitalisoimiseksi luisissa maamerkeissä, mukaan lukien rintalastan lovi, xiphoid-prosessi, C7-nikamat, T8-nikamat, T12-nikamat, etu- ja takaholkiluun nivel, acromioclavicular-nivel, selkärangan juuri lapaluu, lapaluun alakulma sekä lateraaliset ja mediaaliset epikondyylit olkapääkompleksimallin rakentamiseksi. Jokaisesta vastaanottimesta otetaan näytteitä nopeudella 120 päivitystä sekunnissa jaettuna antureiden lukumäärällä.

Ultraäänimittaukset (USG) BenQ T3300 -tablettiultraäänijärjestelmää (BenQ Medical Technology Corp., Taipei, Taiwan), jossa on L154BH lineaarinen 4-15 MHz laajakaistaanturi, käytetään AHD:n non-invasiiviseen arviointiin kolmessa aktiivisesti siepatussa asennossa (asteessa 0). °, 60° ja 90° olkapään sieppauksesta). Reaaliaikainen kuvantaminen suoritetaan nopealla B-tilan skannauksella kuvien luomiseksi seuraavilla asetuksilla: vahvistus, 66-68; dynaaminen alue, 75; sinnikkyys, 3; QScan, 4, terävyyttä ja tasoitusta varten; harmaa kartta, 3; kroma 0; ohjauskulma, 0; ja anturi, 5,5 MHz. Tämän USG:n pienin mittausetäisyys on 1 mm virheen ollessa alle ± 5 %.

Neuromuskulaarinen sähköstimulaatio (NMES) GM300TE COMBO NMES (Gemore Technology Co., Ltd., New Taipei City, Taiwan), kannettava kone, jossa on kaksi ohjattavaa kanavaa ja manuaalinen kytkin, käytetään PM:ssä ja TM:ssä. Aiemman tutkimuksen mukaan lihasvoiman muodostumista moduloivat stimuloitu taajuus, pulssin leveys ja intensiteetti. Se kasvaa lineaarisesti stimuloidun amplitudin ja pulssin keston mukaan. Yksikön elektroniikka tuottaa sähköimpulsseja lähtötaajuudella 50 Hz ja pulssin leveydellä 300 mikrosekuntia. Synkronista (S) -moodia ja epäsymmetristä suorakaiteen muotoista aaltopulssia käytetään koko kokeen ajan. Amplitudi asetetaan lihasmotorisen tason supistukseksi, joka käsittää suurimman siedettävän intensiteetin. Tetaanisen stimulaation aika on 7 sekuntia ja stimulaatioiden välillä on 20 sekunnin tauko lihasten väsymisen välttämiseksi. Kummassakin adduktorissa käytetään kahta pyöreää elektrodia minimoimaan läheisten lihaksien aiheuttama häiriö.

Pintaelektromyografia (sEMG) Lihasten aktivaatio kerätään taajuudella 1000 Hz/kanava 16-bittisen A/D-muuntimen resoluutiolla 16-bittiseksi D/A-analogimuuntimeksi (malli MP 150, Biopac Systems Inc., Aero Camino Goleta, CA, USA). Järjestelmä sisältää pyöreän hopeakloridielektrodiparin (halkaisija: 10 mm; Ludlow Company LP, Chicopee, MA), joiden elektrodien välinen etäisyys on 20 mm (keskeltä keskelle). Kerätyt signaalit vahvistetaan Grass AC/DC -vahvistimella (malli 15A12, Astro-Med Inc., West Warwick, RI, USA), jonka vahvistus on 1000 dB, yhteismoodin hylkäyssuhde (CMRR) 86 dB 60 Hz:llä , ja kaistanleveys (-3 dB) 10 - 1000 Hz. Täysi kaistanleveystiedot (joita on kerätty tiedonkeruu- ja -analyysijärjestelmäohjelmistolla, AcqKnowledge, Biopac, Aero Camino Goleta, CA) vähennetään käyttämällä RMS-algoritmia, jotta saadaan verhoja, joiden tehokas näytteenottotaajuus on 50 näytettä sekunnissa. Jokaisen tehtävän kolmen kokeen keskiarvo lasketaan data-analyysiä varten.

Voimanmittausjärjestelmä Voimaherkkä mittausjärjestelmä (FlexiForce ELFTM, New Taipei City, Taiwan) yhdistää kolme yksipisteistä FlexiForce B201 -anturia, yhden USB-liitäntäelektroniikan sisältävän kahvan ja Windows-yhteensopivan ohjelmiston. Kolme pyöreää anturia (halkaisija 9,53 mm; paksuus 0,203 mm) pystyvät havaitsemaan voimaalueen niin pieneksi (4,4-111 N), keskitaso (111-667 N) ja korkea (667-4448 N), vastaavasti. Tämä varmistaa, että eri voimat maksimaalisen vapaaehtoisen isometrisen supistumisen aikana voidaan mitata sopivalla anturilla. Kun anturi havaitsee voiman, ohjelmisto näyttää reaaliaikaisena biopalautteena havaitun voiman histogrammin, käyräkaavion tai numeron. Tiedonkeruun näytteenottotaajuus on asetettu 200 Hz:iin.

Toimenpiteet Miehiä pyydetään riisumaan paitansa ja naispuolisia koehenkilöitä pyydetään käyttämään avoselkäistä uimapukua koko kokeen ajan. Koehenkilöitä pyydetään suorittamaan isometrinen siepattu ja adduktoitu maksimaalinen isometrinen supistumistesti mukautetussa rautarenkaassa olevia voimaantureita vastaan. Maksimivoima kirjataan samanaikaisesti keskiarvona isometrisen maksimaalisen isometrisen supistuksen aikana. Tämän jälkeen akromiohumeraalinen etäisyys arvioidaan USG-anturilla kolmessa siepatussa asennossa (lepoasento, 60° ja 90°) mukautetulla dynaamisella goniometrillä, joka ympäröi olkaluun distaalista osaa. USG-anturi asetetaan rinnakkain olkaluun varteen ja anteriorisen akromiaalisen marginaalin etuosan päälle. Jokaiseen paikkaan tarvitaan kolme kuvaa. Kahdenkymmenen sekunnin tauko kunkin kuvan välillä estää lihasten väsymistä. USD-kuvauksen jälkeen sEMG-elektrodit asetetaan teres majoriin ja pectoralis majoriin sen jälkeen, kun alue on pyyhitty puhtaaksi alkoholilla ja hankattu ihon impedanssin vähentämiseksi. Elektrodien asettamisen jälkeen koehenkilö ripustaa kätensä neutraaliin istuma-asentoon niin, että voimanmittausanturi koskettaa rannetta. Kukin koehenkilö suorittaa viisi isometrisen abduktion ja vastaavasti adduktiotehtävän koetta 60 %:lla maksimivoimasta reaaliaikaisen voiman arvon palautteen perusteella.

Sen jälkeen FASTRAK mittaa lapaluun kinematiikkaa käsivarren kohotuksen aikana 5 kokeessa. Ensin fysioterapeutti kiinnittää anturit rakentaakseen paikallisen koordinaattijärjestelmän olkapäälle. Sitten käyttäjä pyytää koehenkilöä nostamaan käsivartta varmistaakseen, että kulma on yli 90°, ja vetäytymään lapaluun, jotta varmistetaan järjestelmässä näkyvä lapaluun sisäisen/ulkoisen pyörimisen aksiaalinen suunta. Toiseksi koehenkilöitä neuvotaan nostamaan käsivarsi mahdollisimman korkealle mukavalla nopeudella 3 sekunnin sisällä ja laskemaan sitten käsivarsi hitaasti aloitusasentoon. 1 Hz:iin asetettua kuultavaa metronomia käytetään merkkinä korkeustehtävän aikana.

Kaikkia koehenkilöitä pyydetään suorittamaan sama arviointi NMES:n kanssa. NMES-sovellusten järjestys teres majoriin tai pectoralis majoriin satunnaistetaan. Kaikki optimaaliset NMES-kiinnikkeet vahvistetaan rekrytointitoiminnolla moottoripistekynällä. Tämän jälkeen maksimaalinen siedettävä intensiteetti varmistetaan ja kirjataan kolmeen siepatun asemaan. Sitten lapaluun kinematiikka käsivarren kohotuksen aikana ja akromiohumeraalinen etäisyysmittaukset tietyissä käsivarren asemissa suoritetaan NMES:n aikana yhdellä kohdeadduktoreista. Koehenkilöitä pyydetään pitämään tietty käsivarren asento NMES:llä vähintään 3 sekuntia kussakin kokeessa akromiohumeraalisen etäisyyden mittauksen aikana. Lisäksi NMES pysyy yllä vähintään 7 sekuntia lapaluun kinemaattisen seurannan aikana käsivarren kohotuksen aikana. Arviointien jälkeen 10 minuutin tauon jälkeen suoritetaan NMES toiselle adduktorilihakselle. NMES-stimulaation jälkeen koehenkilöt suorittavat samanaikaisen supistuksen arvioinnin välittömästi. Lihasten aktiivisuustiedot sekä isometrisessä abduktiossa että adduktiossa kerätään välittömästi ennen ja jälkeen NMES:n. Sitten analysoidaan lapaluun kinematiikka käsivarren kohotuksen aikana ja akromiohumeraalinen etäisyys lepoasennossa sekä olkapään abduktion 60° ja 90° kulmassa.

Tilastollinen analyysi Tiedot analysoidaan Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) -versiossa 22 (International Business Machines Corp., New York, USA). Shapiro-Wilk-testiä käytetään normaaliuden testaamiseen. Normaalijakaumassa käytetään kaksisuuntaisia ​​ANOVA:ita (3 ehtoa x 3 sijaintia akromiohumeraalisen etäisyyden mittaamiseen ja 3 ehtoa x 6 olkapääkinematiikkaa). Alfa-tasoksi asetetaan 0,05 kaksisuuntaisella testauksella. Ilman normaalijakaumaa dataanalyysiin käytetään ei-parametrista testiä (Friedmanin testi). Perustason ja välittömästi NMES:n jälkeisiä yhteissupistussuhteita verrataan t-testillä tai Wilcoxon-merkittyllä rank-testillä riippumatta siitä, onko jakautuminen normaali vai ei.