건강한 대상에서 복횡근 활성화를 훈련하기 위한 바이오피드백 도구의 비교

1. 소개 요통은 1일 이상 일상적인 활동을 제한하거나 일상을 바꿀 정도로 심한 허리 통증으로 한쪽 또는 양쪽 다리가 내려가거나 내려가지 않고 적어도 하루 이상 지속되는 것으로 정의됩니다. 통증은 아래쪽 늑골과 아래쪽 둔부주름의 한계 내에서 뒤쪽에 포함되어야 합니다. 요통(LBP)은 "특정 요통"(정의상 알려진 원인에 기인한 요통) 또는 "비특이 요통"(NSLBP)으로 분류할 수 있습니다. 알려진 원인. LBP는 기능 제한 및 병가의 주요 원인 중 하나이며 개인과 사회 모두에게 막대한 재정적 비용을 수반합니다. 2010년 글로벌 부담 질병 연구에 따르면 LBP는 290개의 다른 병리와 비교할 때 전체 부담에서 6번째로 분류됩니다. 요통의 전 세계 유병률은 11%에서 84% 사이이며 80세에 정점에 도달합니다. 따라서 LBP의 영향은 캐나다와 미국과 같이 기대 수명이 더 높은 사회에서 더 중요할 것입니다. 더욱이, 노화는 심각한 요통의 빈도 증가를 동반할 뿐만 아니라 요통과 관련된 통증 및 기타 증상 및 상태의 유병률 증가를 동반하여 더 높은 사회적 및 기능적 제한을 초래합니다. 이를 해결하기 위해 코어 근육 트레이닝과 같은 치료적 운동을 이용하는 물리치료 상담의 주요 원인 중 하나이기도 합니다. 그러나 오늘날 어떤 방법이 노인들에게 그러한 근육을 수축시키는 방법을 가르치는 특권이 있는지는 알려져 있지 않습니다.
2. 문헌 검토 요통을 치료하기 위한 물리 치료에서 선호되는 접근법 중 하나는 코어 근육, 특히 복횡근(TrA)의 훈련입니다. 건강한 피험자에서 몸통 근육은 균형 상실을 방지하기 위해 원위부 움직임에 앞서 일련의 자세 조정을 수행하여 몸통 안정성을 유지합니다. 운동 감각 또는 감각 피드백이 발생하기 전에 일어나는 이 미세 조정 조정은 중추 신경계(CNS)에 의해 계획된 것으로 간주됩니다. 그러나 이러한 자세 조정은 LBP 환자에서 부족하고 LBP 재발에 기여할 수 있는 LBP 에피소드가 해결된 후에도 지속되는 것으로 나타났습니다. 또한 노화는 노인의 LBP의 일부를 구성하는 몸통의 운동 제어 감소를 동반합니다. 다행스럽게도 TrA의 이러한 자세 조정은 다시 훈련 가능한 것으로 나타났습니다.

TrA의 수축이 눈에 보이는 움직임을 일으키지 않기 때문에 TrA 수축을 가르치는 것은 종종 상당한 도전이 됩니다. 환자가 원하는 수축에 대한 이해 및/또는 좋은 느낌이 필요합니다. TrA 교육을 돕기 위해 물리 치료사(PT)는 그 점에서 효율적인 것으로 나타난 몇 가지 피드백 도구 중 하나를 사용할 수 있습니다. 바이오피드백은 환자가 몰랐던 생물학적 정보를 실시간으로 환자에게 전달하는 기술이다. 그 정보는 그 환자들이 일반적으로 접근할 수 있는 정보를 넘어섭니다. 물리 치료에서 바이오피드백은 인체의 생리학적 측정의 생체역학적 측정에서 비롯됩니다. 일반적인 물리 치료 개입에 바이오피드백을 추가하면 자세 조정과 같이 CNS에 의해 제어되는 것으로 생각되는 신체 조정을 환자가 제어할 수 있습니다. 또한 작업을 더 잘 조정할 수 있고 환자를 보다 사전 예방적인 치료에 참여시킬 수 있습니다. 문헌에는 클리닉에서 사용되는 두 가지 비침습적 바이오피드백 도구가 TrA 수축 교육을 지원하는 효율성과 활성화 측정을 위한 유효성, 재활 초음파 영상(RUSI) 및 압력 바이오피드백 장치(PBU)에 대해 문서화되어 있습니다. ).

물리치료사의 RUSI 사용이 증가하고 있습니다. RUSI는 복벽 근육, 특히 TrA의 수축을 반영하여 복벽 근육의 두께 변화에 대한 즉각적인 시각적 피드백을 제공하는 비침습적 기술입니다. 이것은 참가자의 복부에 배치된 프로브에 의해 생성된 초음파 이미지를 화면에 전송함으로써 수행됩니다. 탐침은 조직을 통과한 다음 에코의 형태로 탐침으로 되돌아오는 초음파를 방출합니다. RUSI는 최대 자발적 수축(MVC)의 12%만큼 낮은 수축에서 TrA의 동원을 감지하고 MVC의 22%로 수축될 때 내복사근(OI)의 동원을 감지합니다. TrA 모집에 대한 일반적인 설명과 결합된 이 시각적 피드백은 요통이 있거나 없는 환자에서 훈련 직후 및 단기 후속 조치에서 효과적인 TrA 모집에 필요한 시험 횟수를 줄입니다.

PBU는 환자가 등을 대고 누운 상태에서(앙와위 자세) 요추 아래에 배치된 공기로 채워진 3칸 백의 압력 변화를 측정하는 간단하고 저렴한 장치입니다. TrA의 잘못된 수축에 의해 생성된 3구획 백에서 요추의 움직임은 압력의 강도를 변경하고 이 변화는 조정 가능한 게이지에서 볼 수 있으므로 피할 수 있습니다. 그러나 Lima et al. (2012)는 PBU로 측정한 압력과 표면 근전도(EMG) 사이의 낮은 연관성을 보여주었으며(r = 0.2, p < 0.2) 민감도와 특이도는 60%였습니다. 같은 저자의 체계적 검토에서는 평가 간 및 평가 내 신뢰도가 중간에서 양호(각각 0.42에서 0.82 및 0.5에서 0.81의 클래스 내 상관(ICC)) 범위이며 구성 타당도는 중간에서 우수( 0.48에서 0.90으로 ICC). 그럼에도 불구하고 저렴하고 사용하기 쉽기 때문에 물리 치료에서 TRA를 학습하는 데 널리 사용되는 장치입니다.

3건의 연구만이 젊은 사람과 무증상 개인 및 요통 모두에서 TrA 모집에 대한 RUSI와 PBU의 효능을 비교했습니다. Bajajet al. (2010)은 RUSI로 훈련된 요통 환자가 PBU로 수행한 것보다 TrA를 모집하는 능력(TrA를 활성화하는 데 필요한 시행 횟수 및 학습을 통합하는 데 필요한 일수의 상당한 감소)을 더 빨리 습득한다고 보고합니다. Lee et al. (2016) 훈련 중에 사용된 피드백 유형에 따라 촉각, RUSI 또는 PBU의 세 그룹으로 젊고 무증상 개인 샘플을 무작위로 추출했습니다. 1차 측정은 초음파로 측정한 TrA의 두께였다. 세 그룹 모두에서 TrA 두께의 증가(더 나은 TrA 활성화 반영)가 관찰되었습니다. 촉각 피드백 그룹과 비교할 때 RUSI 그룹은 TrA 두께가 훨씬 더 컸습니다. 마지막으로 Wooldridge et al. (2014)은 Lee et al과 유사한 모집단에서 다양한 유형의 피드백(PBU, RUSI 및 PBU + RUSI)과 훈련의 즉각적인 효과를 비교했습니다. (평균 연령 = 22.2세). 저자는 초음파 이미지, 사전 및 사후 훈련 및 그룹 간에서 추출한 다른 매개 변수로 측정한 TrA 활성화에 큰 차이가 없다고 보고합니다.

요약하면, 두 연구에서 TRA의 모집이 RUSI를 사용한 훈련 후에 더 효과적일 것이라는 것을 보여주지만, 중재 및 결과 측정의 이질성은 현재 수준의 증거가 젊은이들에 대한 우월성에 대한 결정을 허용하지 않는다는 것을 의미합니다. 또한 이러한 연구 결과를 고령자에게 일반화할 수는 없다. 노화는 예상되는 자세 조정을 방해할 수 있으며 젊은이들에게 효과적인 훈련 양식은 노인들에게 결정적이지 않을 수 있습니다. 마지막으로, 일반적으로 앙와위 자세에서 수행되는 TrA 모집 훈련이 도구 중 하나에 대해 학습된 기술을 기립 자세와 같은 다른 더 기능적인 위치로 이전할 수 있는지 여부를 확인한 연구는 없습니다.

목표 이 연구의 주요 목표는 누운 자세에서 측정된 모집의 간접적 측정인 TrA의 두께에 대한 RUSI를 사용한 TRA 모집 훈련의 즉각적인(사후 실험실) 효과를 PBU를 사용한 훈련과 비교하는 것입니다. (SP) 건강한 노인 인구. 이차 목표는 (1) 피드백 도구 중 하나가 사근에 비해 TrA의 우선 모집을 촉진하는 데 더 효과적인지 여부를 결정하고 (2) 피드백 도구 중 하나가 TrA 모집 능력을 다른 사람으로부터 이전하는 데 더 효과적인지 결정하는 것입니다. SP를 서 있는 자세로 만듭니다. 주요 가정은 SP에서 TrA의 두께가 PBU를 사용한 교육에 비해 RUSI를 사용한 교육에 따라 더 커질 것이라는 것입니다. 두 번째 가설은 1) RUSI가 TrA의 우선 모집을 허용할 것입니다. 2) 선 자세에서 TrA의 두께는 RUSI를 사용한 교육에 따라 더 커질 것입니다.

방법 이상적으로, 개입의 효과는 무작위 대조 시험(RCT)에 의해 평가됩니다. 그러나 RCT의 전제 조건은 다음과 같습니다. 1) 이전에 입증된 효과의 타당성; 2) 실제 상황에서 연구 절차가 잘 확립되어 있음을 입증하고 3) 많은 수의 참가자를 모집할 수 있는 가능성. 효과의 타당성은 여전히 ​​타당하고 신뢰할 수 있는 도구를 사용하여 새로운 모집단에서 확인됩니다. 연구자들은 즉각적인 효과를 기록하기 위해 실험적인 "사후" 실험실 연구를 제안합니다. 독립 변수는 TrA 모집 교육 세션 동안 사용된 피드백 유형(RUSI 대 PBU)이고 종속 변수는 TrA 모집의 간접 측정인 TrA 두께입니다.

참가자들:

조사단은 노령화연구센터(CdRV) 나부모집은행의 비확률적 표본추출법과 편의상 비확률적 표본추출법에 따라 60~80세 40명을 모집한다. 이 참가자는 RUSI 또는 PBU의 두 개입 그룹으로 무작위 배정됩니다. 무작위화는 봉인된 봉투와 난수 테이블을 사용하여 성별(동일한 비율로)에 따라 계층화됩니다. 참가자는 60세에서 80세 사이이고 12개월 이상 허리 통증이 없고 건강 상태가 양호해야 하며(활동을 제한하거나 시간을 엄수해야 하는 만성 질환이 없음) 1주일 미만부터 통증이 없어야 합니다. 그들은 TrA를 구체적으로 계약할 수 없어야 합니다(즉, 간단한 지시에 대한 반응으로 내복사근(OI) 또는 외복사근(OE)의 수축 없이). TrA를 구체적으로 계약할 수 있는 사람은 제외되며 해당 샘플을 설명하기 위해 통계가 유지됩니다. 참가자는 지역사회 또는 반자치 거주지에 거주해야 하며, 척추, 복부 또는 하지 수술, 신경 또는 호흡기 문제, 구조적 척추 측만증, 체질량 지수 30 이상, 심박 조율기, 미니 정신 상태 검사(MMSE)를 24 또는 이전 TrA 교육 경험으로 낮춥니다. 모집 절차는 허용되는 참가자가 전체 샘플 크기에 도달할 때까지 계속됩니다.

표본의 크기 :

샘플 크기(n=40)는 5%의 알파 오류와 함께 0.7의 효과 크기를 고려하여 계산되었습니다.

데이터 수집 절차:

참여에 관심이 있는 사람은 프로젝트 코디네이터에게 연락하여 자격을 확인하고 회의 일정을 잡습니다. Center hospitalier universitaire de Sherbrooke(CRCHUS)의 연구 센터에 도착하면 연구팀 구성원이 그들을 환영하고 TrA 모집 능력을 확인하여 참여 자격을 확인합니다. 그들은 표준화된 구두 지시와 수축의 유무(즉, 근육 섬유의 움직임)을 초음파로 확인합니다. TRA 계약 능력으로 인해 제외될 개인은 물리 치료사로부터 TRA 계약 성과를 개선하기 위해 현재 진료에서 제공되는 조언을 받게 됩니다. 동의서는 이 마지막 포함 기준을 충족하는 사람들에게 제시되고 설명될 것입니다. 정보에 입각한 무료 동의를 얻은 후 참가자는 무작위로 두 개입 그룹으로 배정됩니다. 그들은 나이를 제공하고 측정하고 무게를 잴 것입니다. 이 데이터는 샘플을 설명하는 데 사용됩니다. 그들은 또한 분석에서 공분산으로 사용될 요실금(QUID)의 존재를 진단하기 위한 설문지를 작성하도록 요청받을 것입니다.

개입(독립 변수):

RUSI 그룹: 참가자는 복벽 근육의 해부학과 RUSI의 일반적인 기능에 대해 배웁니다. 그런 다음 무릎을 구부린 SP 자세를 취하도록 초대됩니다. 피드백은 밝기(B) 모드로 전송된 초음파 이미지로 구성됩니다. TrA의 이미지를 얻기 위해 탐침은 12번째 늑골과 장골 능선 사이의 중간에 배치됩니다. 탐침은 스크린의 오른쪽 가장자리에 흉요추 근막의 가장자리를 갖도록 측면으로 이동하여 복벽의 3개 근육, 즉 외부 사근(OE), 사근(OI) 및 Teyhen et al.에 의해 기술된 방법에 따른 TrA. ( 2005). 참가자들은 표준화된 프로토콜에 따라 이미지와 원하는 채용을 이해하는 데 필요한 교육을 받게 됩니다. 그런 다음 RUSI 모니터에서 TrA가 눈에 띄게 두꺼워지는 상태(모니터에서 볼 수 있음)를 초과하는 10초 동안 TrA 수축을 15회 수행하도록 요청받습니다. 피로를 피하기 위해 각 수축 사이에 1분의 휴식이 허용됩니다. 참가자는 15가지 테스트 중에 RUSI 모니터를 시청해야 합니다. 이러한 매개 변수는 이전 연구에서 결정되었습니다.

PBU 그룹: 참가자는 복벽 근육의 해부학과 PBU 장치에 대한 일반 정보에 대해 동일한 지침을 받습니다. 그들은 RUSI 그룹(SP, 무릎 굽힘)과 동일한 위치를 취하도록 초대됩니다. 피드백은 STABILIZER PBU 다이얼의 압력 강도를 시각화하는 것입니다. PBU는 참가자의 요추 아래에 배치되고 제조업체에서 권장하는 대로 40mmHg로 팽창됩니다. 참가자는 표준화된 프로토콜에 따라 도구 및 원하는 채용을 이해하는 데 필요한 교육을 받습니다. 그런 다음 40mmHg ± 2mmHg의 일정한 압력을 유지하면서 10초 동안 TrA 수축을 15회 수행하도록 요청받습니다. 각 수축 사이에 휴식 시간이 할당됩니다. 참가자는 15번의 테스트 동안 PBU 다이얼을 지켜봐야 합니다.

두 그룹 모두에 대해 중재는 두 도구의 사용 경험이 있는 동일한 물리 치료사(PT 치료)에 의해 제공되며 수업 기간(해부 및 일반 정보)은 동일합니다.

종속 변수 및 측정 도구:

종속 변수는 휴식 상태와 초음파 이미지(LOGIQ E, GE Healthcare, 13 Mega Hertz(MHz) 선형 프로브, B 모드)에서 측정된 모집 상태 사이의 TrA 근육 두께의 변화입니다. 개입 전과 후에 SP에서 3개의 이미지를 찍습니다. 무릎을 구부린(주요 목표) 자세는 쉬고 TrA 동원 조작은 다음 지침에 따라 수행합니다. 척추 ". 3개의 다른 이미지는 동일한 지침에 따라 휴식 시와 TrA를 모집할 때 모두 서 있는 위치(보조 목표 1)에 기록됩니다. 이 측정 중에 참가자가 화면을 볼 수 없도록 초음파 장치가 배열됩니다. 이미지 캡처는 가로 평면에서 프로브로 촬영하고 12번째 늑골과 장골 능선 사이의 중간에 위치합니다. 화면 오른쪽 가장자리에 흉요추 근막의 테두리가 있도록 측면으로 이동하여 복벽의 3개 근육(즉, OE, OI 및 TrA). 피부와 수직으로 같은 위치를 유지하여 최상의 화질을 갖도록 피부의 각도를 조정합니다. 피부에 표면 마커가 아닌 해부학적 마커를 사용하면 신뢰성이 향상되고 임상 현실을 재현할 수 있습니다. 호흡의 효과를 표준화하기 위해 만료가 끝날 때 휴식 및 활성화 조치가 취해집니다. 이 방법은 무증상 개인의 복벽 근육 활성화를 간접적으로 측정하는 데 유효하고 신뢰할 수 있는 것으로 입증되었습니다. 이 조치는 노인 인구에서도 검증되었습니다. TrA(주요 변수)의 두께 변화 외에도 활성화 비율(AR) 및 우대 활성화 비율(PAR)과 같은 다른 매개변수가 보조 분석 목적으로 사용됩니다. 이미지 기록 및 중재는 이 전문 지식을 갖춘 물리치료사(PT 측정)가 수행합니다. 그녀는 참가자의 그룹을 눈이 멀게 할 것입니다.

분석 :

기술 분석은 샘플을 설명하는 데 사용됩니다. 조사관은 종속 그룹에 대한 Wilcoxon의 부호 있는 행 검정을 사용하여 개입 전 및 개입 후 TrA의 두께 변화를 비교할 것입니다. 그런 다음 독립 그룹에 대한 Wilcoxon 순위 합계 테스트를 사용하여 각 그룹의 평균을 비교합니다(RUSI 대 PBU, 젊은이 및 노인). 공분산 분석(ANCOVA)은 TrA 두께의 변화에 ​​대한 요실금(범주형 변수)의 존재 효과를 연구하는 데 사용될 것입니다. 데이터가 누락되거나 유효하지 않은 경우 사후에 감성 분석이 이루어집니다. 분석은 사회 과학용 통계 패키지(SPSS v.25)를 사용하여 이루어집니다.

5. 잠재적 편향 참가자와 주치의 물리치료사는 개입에 대해 눈이 멀지 않지만 분석 및 이미지 캡처를 담당하는 물리치료사는 무작위 그룹을 인식하지 못합니다. 주요 변수 측정 도구(TrA 두께)가 그룹 중 하나에 대한 피드백 도구로도 사용된다는 사실은 개입 편향을 유발할 수 있습니다. 그러나 주요 변수 측정의 경우 참가자는 모니터를 볼 수 없습니다. 따라서 시각적 피드백이 없습니다. 그러나 초음파 측정 중 프로브가 복부에 접촉하면 RUSI 그룹이 수술 중 노출된 것과 유사한 촉각 자극을 제공합니다. 이는 주요 변수를 측정하는 동안 이 그룹의 참가자가 작업을 실현하는 데 유리할 수 있습니다. 그러나 연구자들은 이 효과가 미미한 영향을 미칠 것이라고 믿고 있습니다. 다른 측정 도구의 한계는 우리 연구의 타당성 또는 타당성을 더욱 손상시킬 것입니다(예: 침습적 절차인 표면 EMG 또는 이식된 EMG의 노이즈).

6. 임상적 이점 나이와 NSLBP는 몸통 안정화 근육의 운동 조절에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 지식은 제한적이며 젊은 인구에게는 동의하지 않으며 노인에게는 결석합니다. 따라서 노인 인구에서 TrA 훈련에 특별히 초점을 맞춘 첫 번째 연구입니다. 이 연구 프로젝트를 통해 우리는 첫 번째 단계(건강한 노인에 대한 RUSI 및 PBU 효과의 타당성, 절차 조정, 모집 및 데이터 수집 절차 테스트)를 실현하여 두 피드백 도구를 다음과 비교하는 더 큰 RCT를 정당화할 수 있습니다. NSLBP로 고통받는 인구의 TrA 모집을 촉진하고 통증을 줄이며 기능을 향상시킵니다. 일반 인구, 특히 노인에서 NSLBP의 유병률이 높기 때문에 재활을 최적화하기 위한 가장 효과적인 도구를 식별하는 것이 중요합니다(더 나은 효율성 및 짧은 시간).