Vermoeidheid veroorzaakt door bovengrondse rolstoelaandrijving bij personen met een dwarslaesie: sparen of spannen van de bovenste ledematen?

Achtergrond en grondgedachte:

Rolstoelen zijn de belangrijkste hulpmiddelen die worden gebruikt door personen met een dwarslaesie (SCI). Een Deense studie meldde bijvoorbeeld dat 83,5% van de 236 personen een handbewogen rolstoel gebruikte en 27% een elektrische rolstoel, waarvan sommige zowel een handbewogen als een elektrische rolstoel gebruikten. De repetitieve aard van rolstoelaandrijving in combinatie met de schouder die vatbaar is voor verwondingen, resulteert in een hoge prevalentie van mensen met een dwarslaesie met schouderpijn. Verschillende factoren zijn in verband gebracht met schouderpijn, maar de exacte paden blijven onduidelijk. Om letselpreventie te verbeteren, wat een significant effect zou hebben op schouderpijn, is het belangrijk om te focussen op biomechanische en neuromusculaire risicofactoren die kunnen worden beïnvloed door training. Vermoeidheid kan een negatief effect hebben op de voortstuwingsmechanica, waardoor het risico op letsel verder toeneemt. Eerdere studies hebben vermoeidheid veroorzaakt door interventies op een loopband of met een ergometer. Het is echter belangrijk om functionele vermoeidheid te onderzoeken, aangezien het effect van vermoeidheid taakafhankelijk is. Tot op heden is er geen duidelijk inzicht in het effect van functionele vermoeidheid op biomechanische en neuromusculaire risicofactoren bij personen met een dwarslaesie tijdens het voortbewegen van een rolstoel.

Doelstellingen:

Hoofddoel: Wat is de rol van spiervermoeidheid bij het veranderen van neuromusculoskeletale en bewegingslichaamsfuncties en -structuren gerelateerd aan schouderpijn bij personen met een dwarslaesie? Doel 1: definiëren hoe spiervermoeidheid veroorzaakt door rolstoelaandrijving biomechanische en neuromusculaire risicofactoren van schouderblessures verandert, leidend tot schouderpijn, bij personen met een dwarslaesie.

Doel 2: Evalueren hoe veranderingen in voortstuwingsbiomechanica als gevolg van door voortstuwing veroorzaakte vermoeidheid geassocieerd zijn met veranderingen in peesuiterlijk gerelateerd aan tendinopathie, bij personen met dwarslaesie.

Doel 3: Het identificeren van voorspellende variabelen (bijv. Activiteitsniveaus en spierkracht) voor personen met een dwarslaesie die vatbaar zijn voor door rolstoelaandrijving veroorzaakte vermoeidheid.

Onderzoeksopzet: herhaalde metingen binnen proefopzet

Voor deze studie zullen 50 deelnemers worden gerekruteerd via de Zwitserse Spinal Cord Injury Cohort studiedatabase. Het aantal van 48 deelnemers werd berekend op basis van een schatting van de steekproefomvang van een onderzoek naar een rolstoelactiviteit met hoge intensiteit waaruit bleek dat de echogeniciteitsratio significant veranderde van 1,97 ± 0,74 tot 1,73 ± 0,56 (p=0,038) (na de intense voortstuwingsactiviteit van de rolstoel. Om deze verandering van 0,24 verschil in echogeniciteitsratio van de bicepspees te observeren bij 80% statistisch vermogen en alfa=0,05, Er zijn 48 deelnemers nodig. Om rekening te houden met uitval en ontbrekende data worden 50 deelnemers geworven. Alle deelnemers voldoen aan de gedefinieerde inclusiecriteria en worden uitgesloten wanneer ze aan de uitsluitingscriteria voldoen.

Gegevensverzameling:

Deelnemers worden gedurende één sessie van vier uur getest nadat ze de geïnformeerde toestemming hebben gelezen en ondertekend. Tijdens de testsessie worden de volgende metingen uitgevoerd:

Karakteristieken en activiteitenniveau van de deelnemer: sociaal-demografische variabelen, kenmerken van verwondingen, aanwezigheid van contracturen en spasticiteit worden bepaald met een algemene vragenlijst. Verder zullen activiteitsniveaus worden bepaald met de Physical Activity Scale for Individuals with Physical Disabilities (PASIPD).

Het gewicht van de deelnemers wordt gemeten.

Kwantitatieve echografie pre-vermoeidheid: Echografiemetingen van de biceps brachii en supraspinatuspees in rust zullen worden verzameld met Quantitative Ultrasound Protocols (QUS). Deze techniek is eerder gebruikt en heeft een sterke betrouwbaarheid en validiteit bewezen voor metingen van schouderpijn en tendinopathie. Meer specifiek, voor het longitudinale beeld van de bicepspees, zullen de deelnemers worden gepositioneerd met hun niet-dominante arm 90˚ gebogen bij de elleboog en hun pols rustend op de ipsilaterale dij. Er worden beelden gemaakt zodat de vezels loodrecht op de transducer zijn uitgelijnd, wat de kwantificering van vezeluitlijning en peesdikte optimaliseert. Om de huidlocatie van de pre-vermoeidheidsmeting te markeren, wordt aan het distale uiteinde van de transducer een stalen referentiemarkering op de huid geplakt. Het duidelijke interferentiepatroon gecreëerd door de markering bovenaan de afbeeldingen wordt gebruikt om het interessegebied (ROI) te definiëren waarop de berekeningen worden uitgevoerd. Voor het transversale beeld van de supraspinatus worden de deelnemers gepositioneerd met hun niet-dominante handpalm op de onderrug, de schouder gestrekt en de elleboog naar achteren gebogen. De stalen markering wordt nu op de huid geplakt aan het proximale uiteinde van de transducer en het breedste deel van de pees wordt afgebeeld. De specifieke posities optimaliseren de beeldkwaliteit en herhaalbaarheid van het beeldvormingsprotocol. Verder zullen drie opeenvolgende metingen van de acromio-humerale afstand van de niet-dominante hand worden verzameld onder onbelaste en belaste omstandigheden (tijdens opdrukken in rolstoel, één keer zonder verdere instructies en één keer met de instructie om de schouders in te trekken), zoals is beschreven. eerder gedaan.

Dezelfde getrainde onderzoeker voert alle ultrasone metingen uit.

Maximale sprint- en krachttest: er wordt een sprinttest van 15 meter boven de grond uitgevoerd om de anaerobe werkcapaciteit te bepalen. Verder zal een maximale isometrische voorwaartse duw tegen de weerstand van de rolstoel worden uitgevoerd om de maximale kracht te meten. Deze tests zijn eerder gebruikt. Tijdens beide testen worden met het SmartWheel externe krachten opgevangen bij 100 Hz. De sprint van 15 meter heeft tot doel de anaerobe arbeidscapaciteit te bepalen. De deelnemers moeten zich zo snel mogelijk van de ene kegel naar de andere voortbewegen die 15 meter uit elkaar staan, wat zal resulteren in een resultaat van het maximale eenzijdige vermogen. Voor de isometrische maximale duw wordt de rolstoel met SmartWheel via een touw verbonden met een krachtopnemer en een muur. De deelnemer wordt verzocht gedurende 5 seconden zo hard mogelijk te duwen met de handen bovenop de hoepel om de maximaal uitgeoefende kracht te meten.

Rolstoelvoortstuwing pre-vermoeidheid: De deelnemer wordt verzocht zijn/haar rolstoel op de loopband voort te bewegen gedurende twee proeven van 90 seconden bij twee uitgangsvermogens (gemiddeld en zwaar). Tijdens de proeven worden 3D-kinematica van de bovenste extremiteit, 3D-kinematica toegepast op de hoepel van de rolstoel en spieractivatie van spieren die actief zijn tijdens het voortbewegen van de rolstoel verzameld.

Vermoeidheidsprotocol: Het figuur 8-protocol (vermoeidheidsinterventie) vereist dat de deelnemers elk vier minuten lang drie keer zoveel ronden voortbewegen. Elke periode van vier minuten wordt gescheiden door 90 seconden rust. Elke ronde bestaat uit een bocht naar rechts en naar links en twee volledige stops na een halve ronde. Metingen tijdens het protocol omvatten de schaal van de waargenomen inspanning (RPE), hartslag en voortstuwingskinetiek.

Rolstoelaandrijving en kwantitatieve echografie na vermoeidheid: Dezelfde metingen als bij de pre-vermoeidheidstesten worden uitgevoerd.

Statistische overwegingen:

Doel 1: Het effect onderzoeken van spiervermoeidheid veroorzaakt door rolstoelaandrijving op biomechanische en neuromusculaire risicofactoren van schouderblessures, leidend tot schouderpijn, bij personen met dwarslaesie.

Hypothese 1: Spiervermoeidheid veroorzaakt door rolstoelaandrijving zal resulteren in significante veranderingen in biomechanische en neuromusculaire risicofactoren gerelateerd aan schouderpathologie.

Afhankelijke variabelen van belang zijn slagfrequentie, glenohumerale contactkracht, netto gewrichtsmomenten, kinematische en genormaliseerde spierkrachten tijdens voortstuwing van de rolstoel, peesuiterlijk van de m. biceps brachii en m. supraspinatus en acromio-humerale afstand. Een statistische parametrische mapping (SPM) ANOVA met herhaalde metingen in één richting zal worden gebruikt om betekenisvolle variaties in de tijd te beoordelen voor elke continue variabele tijdens het voortbewegen van de rolstoel (alfa=0,05).

Doel 2: Het bepalen van de relatie tussen veranderingen in de voortstuwingsbiomechanica en veranderingen in het uiterlijk van pezen gerelateerd aan tendinopathie na vermoeidheid, bij personen met dwarslaesie.

Hypothese 2: Er zal een positief verband zijn tussen veranderingen in de voortstuwingsbiomechanica en veranderingen in peesuiterlijk van de m.biceps en m.supraspinatus bij controle op geslacht, mate en volledigheid van letsel, gezondheidstoestand, bewegingsbereik en gewicht.

Onafhankelijke variabelen zijn veranderingen in de voortstuwingsbiomechanica die significant zijn veranderd na het vermoeidheidsprotocol en afhankelijke variabelen zijn onder meer veranderingen in het peesuiterlijk van de m.biceps en m.supraspinatus. Covariaten zijn geslacht, mate en volledigheid van letsel, gezondheidsproblemen (spasticiteit en contracturen), bewegingsbereik en gewicht. Multivariabele lineaire regressieanalyse zal worden gebruikt om de hypothese te testen

Doel 3: Het onderzoeken van de relatie tussen de vatbaarheid voor vermoeidheid en persoonskenmerken (activiteitsniveaus en spierkracht) bij personen met een dwarslaesie.

Hypothese 3: Er zal een negatief verband zijn tussen veranderingen in de voortstuwingsbiomechanica (waaronder slagfrequentie, scapulaire kinematica en glenohumerale contactkracht) en zowel activiteitsniveaus als spierkracht, bij controle op geslacht, niveau en volledigheid van letsel, gezondheidsproblemen (spasticiteit en contracturen), bewegingsbereik en gewicht.

Onafhankelijke variabelen zijn voortstuwingsbiomechanica die aanzienlijk is veranderd na het vermoeidheidsprotocol en afhankelijke variabelen zijn fysieke activiteitsniveaus en spierkracht. Covariaten zijn geslacht, mate en volledigheid van letsel, gezondheidsproblemen (spasticiteit en contracturen), bewegingsbereik en gewicht. Multivariabele lineaire regressieanalyse zal worden gebruikt om de hypothese te testen.