ランナーの衝撃負荷を軽減することを目的とした 2 つの介入の有効性比較研究

被験者登録

潜在的な参加者に連絡（または調査官に連絡）すると、電話または電子メールでスクリーニングされ、研究の包含または除外基準を満たしていることが確認されます。 その場合、研究手順の詳細が説明され、質問をする機会が与えられ、参加するかどうかを決定するために必要なだけ時間が与えられます. さらに、同意が得られると、被験者は最初のスクリーニングトレッドミルの実行を受け、足のストライキとケイデンスの包含基準が満たされていることを確認します。

研究が始まる前に、参加者には書面による同意書が提供され、さらに質問する機会が与えられます。 最初のスクリーニング、データ収集、または治療を開始する前に、参加者は同意書に署名する必要があります。

参加者は、コンピュータを介してランダムに 2 つの治療条件のいずれかに割り当てられます。

学習手順

被験者は、スクリーニング、介入、および生体力学的分析のためにスポールディング国立ランニングセンターを13回訪問します。 各訪問の概要は次のとおりです。 訪問 1 (2.5 時間) 被験者が習慣的にかかとを蹴って 170 以下のケイデンスを使用しているかどうかを判断します。色覚検査 被験者の体重、身長、脚の長さ、および土踏まずの高さを測定します。セラピスト-研究者は、足と脚の強化運動を指示します 被験者は、毎日運動を行い、4週間日記をつけるように言われました

訪問 2 (30 分) 運動指導の 1 週間後、被験者は理学療法士の研究者と会い、強化運動を確認して実施し、質問や懸念を表明します。

訪問回数 3 ～ 10 回 (各 1 時間) トレッドミルで聴覚フィードバック (ケイデンスにはメトロノーム、フォアフット ストライクにはノラクソン システム) と理学療法士からの口頭指導を使用した歩行再トレーニング。

これらの訪問は、2 ～ 3 週間にわたって分散されます。 被験者は 2 日連続で実行できますが、3 日連続で実行することはできません。

訪問 11 (最後の歩行再訓練の 1 週間後) (2 時間) 被験者の安静時の心拍数、体重、身長、脚の長さ、アーチの高さを測定します。推定年齢の 90% の心拍数に到達するか、17 以上の Borg Rating of Perceived Exertion スコアに到達します。

対象者は、ランニングの頻度と距離 (マイル単位)、次の 6 か月間のランニングで発生する不快感や怪我を記録するための REDCap セキュア Web アプリケーションの使用を指示されました。

訪問 12 (最後の歩行再訓練の 1 か月後) (2 時間)

被験者の体重、身長、脚の長さ、および土踏まずの高さを測定します 計装トレッドミルでの生体力学的分析

電子メールまたは電話によるリマインダー 理学療法士である研究者は、今後 5 か月にわたって月に 1 回被験者に連絡し、ランニングの頻度と距離 (マイル単位)、および発生した不快感や怪我を記録し続けるように促します。

訪問 13 (最後の歩行再訓練の 6 か月後) (2 時間) 被験者の体重、身長、脚の長さ、アーチの高さを測定します。

測定されるアウトカムには、以下の任意の組み合わせが含まれる場合があります。

構造測定: 身長、体重、脚の長さ、アーチの高さ。 動画分析：デジタル動画はウエストとその下のみを記録します。 動作分析: 身体に取り付けられた反射マーカーと高速カメラを備えたコンピューター化されたシステムを使用して、3 次元の動作を記録します。

床反力: トレッドミルに埋め込まれた力感知プラットフォームを介して収集されます。

使用するデバイス データは、トレッドミルに埋め込まれた 2 つのフォース プレート (AMTI) と組み合わせて、3D モーション キャプチャ (Vicon Motion Systems) を使用して収集されます。 使用するその他のデバイスは、土踏まずの高さを測定するフット キャリパー、デジタル メトロノーム、聴覚フィードバック付きの加速度計 (Noraxon) です。 これらはすべて、センサーまたはマーカーを皮膚に取り付け、センサーからの出力を記録することを含む、低侵襲の手順です。

d) 手順/介入 すべての研究手順は、Instrumented Treadmill Lab and Clinic の Spaulding National Running Center で行われます。 生体力学分析

ランニング歩行のすべての生体力学的分析は、計装トレッドミル (AMTI) と 3D 運動分析システムを使用して、トレッドミル ラボで行われます。 この調査の期間中、4 つの生体力学的分析が実施されます。 これらは、ベースライン、最後の歩行再トレーニング セッションの 1 週間後、歩行再トレーニングの 1 か月後、および歩行再トレーニングの 6 か月後に発生します。 各分析の手順は次のとおりです。

被験者は 3 分間のウォームアップを行い、好みの速度に調整できます。 研究者はトレッドミルの速度を制御しますが、参加者と研究者の両方が緊急停止ボタンを使用していつでもトレッドミルを停止できます。 ウォームアップ後、4000 フレーム (15 ～ 20 ステップ) のデータ収集が行われます。 実験室のパフォーマンスへの影響を最小限に抑えるか防ぐために、被験者はデータ記録中に気を散らされます。 気晴らしテクニックはストループ カラー アンド ワード テストに基づいており、被験者はトレッドミルの真正面にあるスクリーンで単語を声に出して読みます。 テストの正しさは重要ではありません。むしろ、気を散らすテクニックとしてのみ機能します。

疲労走行 最後の歩行再訓練セッションの 1 週間後、被験者は疲労を感じるまで走るように求められます。 疲労は、次の 2 つの基準のいずれかとして定義されます: 被験者が年齢予測最大心拍数の 85 ～ 90% に達したとき、または被験者が知覚運動強度スケールの Borg 評価で 17 以上のスコアを報告したとき。 疲労に達すると、4000 フレーム (15 ～ 20 ステップ) のデータが収集されます。

筋力トレーニング 初診時、理学療法士の調査員が被験者に足と脚の筋力トレーニングを指導します。 これらの活動は、筋骨格組織が歩行再訓練中に経験する新しい力に適応する準備をします. 被験者は、4 週間毎日エクササイズを行うように指示され、エクササイズのパフォーマンスを記録する日誌が与えられます。 運動指導の1週間後、被験者は理学療法士兼研究者と面会し、強化運動を見直し、質問や懸念事項を報告します。

歩行再訓練

2 ～ 3 週間にわたって 8 回の歩行再訓練セッションが行われます。 被験者は、増加したケイデンス歩行または前足のストライク歩行にランダムに割り当てられます。 歩行再訓練プロトコルは、スポールディング国立ランニング センターの診療所にあるトレッドミル (Woodway) で次の方法で実施されます。

増加ケイデンス (CAD) プロトコル: 3 分間のウォームアップの後、さらに 3 分間、被験者が選択した適度な強度のランニング中に、フットストライクの視覚的なカウントを使用して、被験者の好ましいステップ速度が決定されます。 次に被験者は、速度を維持しながら、通常のケイデンスを 7.5% 上げるよう求められます。 これは、被験者のフットストライクを可聴デジタル メトロノームのビートに一致させることによって達成されます。

フォアフット ストライク (FFS) プロトコル: 被験者は、右前脛骨遠位部に加速度計を装着します。 3 分間のウォームアップ走行の後、被験者はさらに 3 分間走行を続け、ベースラインの後足のストライク加速度計の値が記録されます。 次に、被験者は足の母指球にそっと着地し、かかとを地面に降ろすように指示されます。 彼らは、理学療法士からの口頭での合図と視覚的検査で導かれます。 前足の打撃加速度計の値が記録されます。 この値を超えると、かかとの着地が検出されたときに、デバイスは可聴フィードバックを提供し、FFS パターンでランナーに着地するよう信号を送ります。

どちらのグループも、実行時間は 8 セッションにわたって 10 ～ 30 分から徐々に長くなります。 聴覚フィードバックは、最初の 4 つのセッションでは常に提供され、最後の 4 つのセッションでは体系的に徐々に減少します。 このフィードバック スケジュールは、多くの歩行再訓練研究で成功を収めています.4,5,6 両グループのフィードバック スケジュールの詳細は次のとおりです。

セッション 1 - 100% の確率でメトロノームの聴覚フィードバックを伴う 10 分間のトレッドミル ランニング

セッション 2、3、4 - 実行時間は、セッション 2、3、4 でそれぞれ 12、15、18 分に徐々に増加します。 聴覚フィードバックは常に 100% です。

セッション 5、6、7、8 - 実行時間は、セッション 5、6、7、8 でそれぞれ 21、24、27、30 分に徐々に増加します。 聴覚フィードバックは徐々に減少し、実行の最初、中間、および最後にのみ与えられます。

これは、セッション 5 では 4 分です。セッション 6 では 3 分。セッション 7 では 2 分。セッション 8 は 1 分です。

参加者は、歩行再訓練期間以外は走らないように指示されます。 歩行再訓練の完了後、対象者はコミュニティで独立して走りながら、新しい歩行パターンを継続するよう奨励されます。 彼らは、希望するランニング時間または距離に達するまで、週に 10% を超えないようにランニング距離を増やすように指示されます。 被験者は、最終的な歩行分析のために戻ってくるまで、歩行再訓練の後、ランニング活動のジャーナルを保持するように求められます。 これは、REDCap (Research Electronic Data Capture) セキュア Web アプリケーションを介して行われます。

収集するデータとデータを収集する時期:

上記の生体力学的結果は、参加者がスポールディング国立ランニング センターで参加する 5 つの生体力学的分析のそれぞれで収集されます。 これらのセッションの参加者のスケジュールに対応するために、あらゆる努力が払われます。 データ収集は、最初の訪問時 (ベースライン)、歩行再トレーニングの 1 週間後 (ベースラインから約 7 ～ 8 週間)、歩行再トレーニングの 1 か月後 (ベースラインから約 11 週間)、および歩行再トレーニングの 6 か月後 (約 35 週間) に行われます。ベースラインから）。

毎日の強化運動パフォーマンスの日誌は、訪問 3 (ベースラインから 4 週間) に収集されます。 REDCapセキュアWebアプリケーションを使用して、6か月のフォローアップ期間中（ベースラインから9〜35週間）、ランニングの頻度と距離、および不快感や怪我のジャーナルを収集します。