Vergelijking van biofeedbacktools om de transversus abdominis-activering bij gezonde proefpersonen te trainen

1. Inleiding Lage rugpijn wordt gedefinieerd als pijn in de onderrug die zo erg is dat u uw gebruikelijke activiteiten beperkt of uw dagelijkse routine gedurende meer dan 1 dag wijzigt, al dan niet over een of beide benen afneemt en minstens een dag aanhoudt. De pijn moet op de rug zitten, binnen de grenzen van de onderste rib en de onderste bilplooi. Lage-rugpijn (LBP) kan verder worden opgesplitst in "specifieke LRP", per definitie een LRP die kan worden toegeschreven aan een bekende oorzaak, of in "niet-specifieke LRP" (NSLBP), gedefinieerd als een LRP die niet kan worden geassocieerd met een bekende oorzaak. LBP is een van de belangrijkste oorzaken van functionele beperkingen en ziekteverzuim, met hoge financiële kosten voor zowel individuen als de samenleving. Volgens de Global Load Disease-studie uit 2010 staat LBP op de 6e plaats in de totale last in vergelijking met 290 andere pathologieën. De wereldwijde prevalentie van lage rugpijn ligt tussen 11% en 84% en zou zijn piekwaarde bereiken op 80-jarige leeftijd. Daarom zou de impact van lage rugpijn belangrijker zijn in samenlevingen waar de levensverwachting hoger is, zoals Canada en de Verenigde Staten. Bovendien zou veroudering gepaard gaan met een toename van de frequentie van ernstige rugpijn, evenals een toename van de prevalentie van pijn en andere symptomen en aandoeningen die verband houden met lage-rugpijn, wat leidt tot grotere sociale en functionele beperkingen. Het is ook een van de belangrijkste oorzaken van fysiotherapieconsulten, waarbij therapeutische oefeningen, zoals kernspiertraining, worden gebruikt om het aan te pakken. Toch is het, zoals vandaag, niet bekend welke methode het voorrecht heeft om te leren hoe die spieren bij ouderen moeten worden samengetrokken.
2. Literatuuroverzicht Een van de favoriete benaderingen in de fysiotherapie om LRP aan te pakken, is de training van de kernspieren, met name de transversus abdominis (TrA). Bij een gezonde proefpersoon zullen de rompspieren de rompstabiliteit behouden door voorafgaand aan de distale beweging een reeks houdingsaanpassingen uit te voeren om verlies van evenwicht te voorkomen. Deze fijnafstemming vindt plaats voordat enige kinesthetische of sensorische feedback kan plaatsvinden, het wordt beschouwd als gepland door het centrale zenuwstelsel (CZS). Toch is aangetoond dat die houdingsaanpassingen ontbreken bij de patiënten met lrp, en zelfs na het verdwijnen van de lrp-episode zouden aanhouden, wat zou kunnen bijdragen aan het opnieuw optreden van lrp. Bovendien gaat veroudering ook gepaard met een vermindering van de motorische controle van de romp, die bij ouderen een onderdeel vormt van de LRP. Gelukkig is aangetoond dat deze houdingsaanpassingen van de TrA weer trainbaar zijn.

Het aanleren van het samentrekken van de TrA wordt vaak een behoorlijke uitdaging, omdat het samentrekken ervan geen zichtbare beweging veroorzaakt. Het vereist begrip en/of een goed gevoel van de gewenste contractie van de patiënt. Om te helpen bij het aanleren van de TrA, kunnen fysiotherapeuten (PT) een van de weinige feedbacktools gebruiken waarvan is aangetoond dat ze in dat opzicht efficiënt zijn. Biofeedback is een techniek waarbij de biologische informatie die de patiënt anders niet kent, in realtime aan hem wordt doorgegeven. Die informatie gaat over wat normaal toegankelijk is voor die patiënten. In de fysiotherapie komt biofeedback voort uit de biomechanische maatstaf van de fysiologische maatstaf van het menselijk lichaam. Door biofeedback toe te voegen aan een gebruikelijke fysiotherapeutische interventie, kan de patiënt fysieke aanpassingen beheersen waarvan werd gedacht dat ze door het CZS werden geregeld, zoals de houdingsaanpassingen. Het zorgt ook voor een betere afstemming van de taken en betrekt de patiënt bij een meer proactieve therapie. In de literatuur worden twee niet-invasieve biofeedback-instrumenten die in klinieken worden gebruikt, gedocumenteerd vanwege hun efficiëntie om te helpen bij het aanleren van de TrA-contractie en vanwege hun validiteit om de activering ervan te meten, de revalidatie-echografie (RUSI) en de druk-biofeedback-eenheid (PBU). ).

Het gebruik van RUSI door fysiotherapeuten groeit. RUSI is een niet-invasieve techniek om onmiddellijke visuele feedback te geven over veranderingen in de dikte van de buikwandspieren, die de contractie van deze spieren, meer specifiek de TrA, weerspiegelt. Dit wordt gedaan door op een scherm een ​​ultrasoon beeld te verzenden dat wordt geproduceerd door een sonde die op de buik van de deelnemer wordt geplaatst. De sonde zendt ultrasone golven uit die door de weefsels gaan en vervolgens in de vorm van echo's terugkeren naar de sonde. RUSI zou rekrutering van TrA detecteren bij een contractie van slechts 12% van de maximale vrijwillige contractie (MVC), en rekrutering van de interne oblique (OI) bij contractie tot 22% een MVC. Deze visuele feedback, in combinatie met de gebruikelijke verklaringen voor TrA-rekrutering, vermindert het aantal onderzoeken dat nodig is voor een effectieve rekrutering van TrA bij patiënten met en zonder lage-rugpijn onmiddellijk na de training en in de korte termijn follow-up.

De PBU is een eenvoudig en goedkoop apparaat dat de drukverandering meet in een met lucht gevulde zak met drie compartimenten die onder de lumbale wervelkolom van de patiënt wordt geplaatst terwijl hij op zijn rug ligt (rugligging). De beweging van de lumbale wervelkolom op de zak met drie compartimenten, veroorzaakt door een valse samentrekking van de TrA, verandert de intensiteit van de druk en deze verandering kan worden gezien op een verstelbare meter en wordt daarom vermeden. Echter, Lima et al. (2012) hebben een laag verband aangetoond tussen de druk gemeten met de PBU en de oppervlakte-elektromyografie (EMG) (r = 0,2, p <0,2), met een gevoeligheid en een specificiteit van 60%. Een systematische review door dezelfde auteur concludeert dat inter- en intra-evaluatieve betrouwbaarheid varieert van gemiddeld tot goed (intra-class correlatie (ICC) van respectievelijk 0,42 tot 0,82 en 0,5 tot 0,81) en een constructvaliditeit variërend van gemiddeld tot uitstekend ( ICC van 0,48 tot 0,90). Desalniettemin is het een veelgebruikt apparaat voor het aanleren van TRA in de fysiotherapie vanwege de lage kosten en het gebruiksgemak.

Slechts drie studies vergeleken de werkzaamheid van RUSI en PBU op de rekrutering van TrA bij zowel jonge als asymptomatische personen en lage-rugpijn. Bajaj et al. (2010) melden dat lage-rugpijnpatiënten die getraind zijn met RUSI sneller het vermogen verwerven om TrA te rekruteren (significante vermindering van het aantal proeven dat nodig is om de TrA te activeren en het aantal dagen dat nodig is om het leren te consolideren) dan degenen die met de PBU werden uitgevoerd. Lee et al. (2016) randomiseerde een steekproef van jonge en asymptomatische individuen in drie groepen volgens het type feedback dat tijdens de training werd gebruikt: tactiel, RUSI of PBU. De primaire meting was de dikte van de TrA gemeten met een ultrageluid. Een toename van de TrA-dikte (weerspiegeling van een betere TrA-activering) werd waargenomen in alle drie de groepen. In vergelijking met de tactiele feedbackgroep had de RUSI-groep een significant hogere TrA-dikte. Tot slot, Wooldridge et al. (2014) vergeleken het onmiddellijke effect van training met verschillende soorten feedback (PBU, RUSI en PBU + RUSI) in een populatie vergelijkbaar met die van Lee et al. (gemiddelde leeftijd = 22,2 jaar). De auteurs melden geen significant verschil in de activatie van TrA, gemeten met verschillende parameters uit ultrasone beelden, voor en na de training en tussen groepen.

Samenvattend, hoewel twee studies aantonen dat de rekrutering van de TRA effectiever zou zijn na training met de RUSI, betekent de heterogeniteit van interventies en uitkomstmaten dat het huidige bewijsniveau geen beslissing toelaat over zijn superioriteit bij jongeren. Bovendien kunnen de resultaten van deze onderzoeken niet worden gegeneraliseerd naar een oudere populatie. Veroudering kan de verwachte houdingsaanpassingen verstoren, en een effectieve manier van trainen bij jongeren is misschien niet doorslaggevend voor ouderen. Ten slotte heeft geen enkele studie geverifieerd of de rekruteringstraining van de TrA, die over het algemeen in rugligging wordt uitgevoerd, de overdracht van de aangeleerde vaardigheden naar andere, meer functionele posities, zoals de staande positie, voor een van de hulpmiddelen mogelijk maakt.

Doel Het belangrijkste doel van deze studie is om het onmiddellijke (pre-post laboratorium) effect van een TRA-wervingstraining met RUSI te vergelijken met dat van training met de PBU op de dikte van de TrA, een indirecte maatstaf voor werving gemeten in rugligging. (SP) bij een gezonde oudere bevolking. Secundaire doelstellingen zijn (1) om te bepalen of een van de feedbacktools effectiever is in het faciliteren van preferentiële rekrutering van TrA versus schuine spieren en (2) om te bepalen of een van de feedbacktools effectiever is in het overbrengen van de rekruteringscapaciteit van de TrA van de SP naar de staande positie. De belangrijkste aanname is dat bij SP de dikte van de TrA groter zal zijn na het aanleren met RUSI in vergelijking met het aanleren met de PBU. De secundaire hypothesen zijn 1) de RUSI zal een preferentiële rekrutering van de TrA mogelijk maken; en 2) de dikte van de TrA in staande positie zal groter zijn na het leren met de RUSI.

Methoden Idealiter wordt de effectiviteit van een interventie beoordeeld door middel van een gerandomiseerde gecontroleerde trial (RCT). De voorwaarden voor een RCT zijn echter de volgende: 1) plausibiliteit van eerder aangetoond effect; 2) aantonen dat de onderzoeksprocedures goed ingeburgerd zijn in reële situaties en 3) de mogelijkheid om een ​​groot aantal deelnemers te werven. De plausibiliteit van effecten wordt nog geverifieerd in een nieuwe populatie met valide en betrouwbare instrumenten. De onderzoekers stellen een experimenteel "voor-na" laboratoriumonderzoek voor om de onmiddellijke effecten te documenteren. De onafhankelijke variabele is het type feedback dat wordt gebruikt (RUSI versus PBU) tijdens een TrA-rekruteringstrainingssessie, en de afhankelijke variabele is de TrA-dikte, een indirecte maatstaf voor TrA-rekrutering.

Deelnemers:

De onderzoekers zullen 40 mensen tussen de 60 en 80 rekruteren volgens een niet-probabilistische steekproefmethode van de Nabù-wervingsbank van het Centre for Aging Research (CdRV) en een niet-probabilistische steekproefmethode voor het gemak. Deze deelnemers worden gerandomiseerd naar twee interventiegroepen: RUSI of PBU. De randomisatie zal worden gestratificeerd naar geslacht (in gelijke verhoudingen) met behulp van verzegelde enveloppen en een tabel met willekeurige getallen. Deelnemers moeten tussen de 60 en 80 jaar oud zijn en in goede gezondheid verkeren (geen chronische aandoeningen die activiteiten beperken of stipte zorg vereisen) zonder rugpijn gedurende meer dan 12 maanden en vrij zijn van pijn sinds minder dan 1 week. Ze zouden niet in staat moeten zijn om de TrA specifiek te contracteren (d.w.z. zonder samentrekking van de schuine inwendige (OI) of schuine uitwendige (OE) spieren als reactie op een eenvoudige instructie). Degenen die hun TrA specifiek kunnen contracteren, worden uitgesloten en er worden statistieken bijgehouden om die steekproef te beschrijven. De deelnemers zullen in de gemeenschap of in een semi-autonoom verblijf moeten wonen, en zullen worden uitgesloten van deelnemers met een voorgeschiedenis van operaties aan de wervelkolom, de buik of de onderste ledematen, neurologische of ademhalingsproblemen, structurele scoliose, body mass index groter dan 30, pacemaker, lager Mini Mental State Examination (MMSE) naar 24 of eerdere TrA-trainingservaring. De wervingsprocedures gaan door totdat de volledige steekproefomvang is bereikt met toelaatbare deelnemers.

Steekproefgrootte:

De steekproefomvang (n=40) werd berekend om een ​​effectgrootte van 0,7 te respecteren met een alfafout van 5%.

Procedure voor gegevensverzameling:

Degenen die geïnteresseerd zijn in deelname, nemen contact op met de projectcoördinator om te controleren of ze in aanmerking komen en een vergadering te plannen. Bij aankomst in het onderzoekscentrum van het Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke (CRCHUS), zal een lid van het onderzoeksteam hen verwelkomen en controleren of ze in staat zijn om de TrA te rekruteren om te bevestigen dat ze in aanmerking komen voor deelname. Ze zullen worden gevraagd om de TrA te contracteren volgens een gestandaardiseerde mondelinge instructie en de aan- of afwezigheid van contractie (d.w.z. beweging van spiervezels) worden gecontroleerd met echografie. Personen die worden uitgesloten vanwege hun vermogen om de TRA aan te gaan, krijgen van een fysiotherapeut het advies dat in de huidige praktijk wordt gegeven om hun prestaties bij het aangaan van de TRA te verbeteren. Het toestemmingsformulier wordt gepresenteerd en uitgelegd aan degenen die aan dit laatste inclusiecriterium voldoen. Zodra hun vrije en geïnformeerde toestemming is verkregen, worden de deelnemers willekeurig verdeeld over de twee interventiegroepen. Ze geven hun leeftijd door en ze worden gemeten en gewogen. Deze gegevens worden gebruikt om het monster te beschrijven. Ze zullen ook worden gevraagd een vragenlijst in te vullen om de aanwezigheid van urine-incontinentie (QUID) te diagnosticeren, die als covariantie in de analyses zal worden gebruikt.

Interventies (onafhankelijke variabelen):

RUSI Groep: Deelnemers krijgen les over de anatomie van buikwandspieren en de algemene werking van RUSI. Vervolgens worden ze uitgenodigd om de SP-positie in te nemen, knieën gebogen. De feedback bestaat uit een ultrasoon beeld dat wordt verzonden naar de helderheidsmodus (B). Om een ​​beeld van de TrA te krijgen, wordt de sonde halverwege tussen de 12e rib en de crista iliaca geplaatst. De sonde wordt lateraal verplaatst zodat de rand van de thoraco-lumbale fascia zich aan de rechterkant van het scherm bevindt, zodat de 3 spieren van de buikwand duidelijk zichtbaar zijn, d.w.z. de schuine externe (OE), schuine (OI) en TrA, volgens de methode beschreven door Teyhen et al. (2005). Deelnemers krijgen volgens een gestandaardiseerd protocol de nodige opleiding om het imago en de gewenste werving te begrijpen. Ze zullen dan worden gevraagd om 15 contracties uit te voeren die 10 seconden van de TrA worden vastgehouden met een zichtbare verdikking van de TrA op de RUSI-monitor die de meting in rust overschrijdt (zichtbaar op de monitor). Tussen elke wee wordt een minuut rust ingelast om vermoeidheid te voorkomen. Deelnemers moeten tijdens de 15 tests naar de RUSI-monitor kijken. Deze parameters werden bepaald uit eerdere studies.

PBU-groep: deelnemers krijgen dezelfde instructie over de anatomie van buikwandspieren en algemene informatie over het PBU-apparaat. Ze worden uitgenodigd om dezelfde positie in te nemen als voor de RUSI-groep (SP, knieën gebogen). De feedback zal zijn om de drukintensiteit op de wijzerplaat van een STABILIZER PBU te visualiseren. De PBU wordt onder de lumbale wervelkolom van de deelnemers geplaatst en opgeblazen tot 40 mmHg, zoals aanbevolen door de fabrikant. Deelnemers krijgen de opleiding die nodig is om de tool en de gewenste werving te begrijpen volgens een gestandaardiseerd protocol. Ze zullen dan worden gevraagd om 15 contracties van de TrA uit te voeren met een duur van 10 seconden terwijl de constante druk op 40 mmHg ± 2 mmHg wordt gehouden. Tussen elke wee wordt een minuut rust ingelast. Deelnemers moeten tijdens de 15 tests naar de PBU-wijzerplaat kijken.

Voor beide groepen geldt dat interventies worden gegeven door dezelfde fysiotherapeut (PT-behandelaar) die ervaring heeft met het gebruik van beide hulpmiddelen en dat de duur van de lessen (anatomie en algemene voorlichting) gelijk is.

Afhankelijke variabele en meetinstrumenten:

De afhankelijke variabele is de verandering in dikte van de TrA-spier tussen de rusttoestand en de rekruteringstoestand, gemeten vanaf een ultrasoon beeld (LOGIQ E, GE Healthcare, 13 Mega Hertz (MHz) lineaire sonde, in B-modus). Voor en na de ingreep worden drie beelden genomen in de SP, kniegebogen (hoofddoel) positie in rust en tijdens een TrA rekruteringsmanoeuvre die wordt uitgevoerd volgens de volgende instructie: "adem in, adem uit, breng dan uw navel terug naar je wervelkolom". Drie andere beelden worden opgenomen in staande positie (secundaire doelstelling 1), zowel in rust als bij het aanwerven van de TrA volgens dezelfde instructie. Tijdens deze metingen wordt het ultrasone apparaat zo opgesteld dat de deelnemers het scherm niet kunnen zien. De beeldopname wordt gemaakt met de sonde in transversaal vlak en halverwege tussen de 12e rib en de crista iliaca gepositioneerd. Het zal lateraal worden verplaatst om de rand van de thoracolumbale fascia aan de rechterkant van het scherm te hebben, waardoor een duidelijk beeld ontstaat van de 3 spieren van de buikwand (d.w.z. OE, OI en de TrA). De hoek op de huid wordt aangepast voor de beste beeldkwaliteit door dezelfde positie loodrecht op de huid te houden. Het gebruik van anatomische markeringen in plaats van oppervlakkige markeringen op de huid zal de betrouwbaarheid verbeteren en de klinische realiteit reproduceren. Aan het einde van de uitademing worden rust- en activeringsmaatregelen genomen om het effect van de ademhaling te standaardiseren. Het is aangetoond dat deze methode valide en betrouwbaar is voor het indirect meten van de activering van buikwandspieren bij asymptomatische personen. Deze maatregel is ook gevalideerd in een oudere populatie. Naast de verandering in dikte van de TrA (hoofdvariabele), zullen andere parameters worden gebruikt voor secundaire analysedoeleinden, zoals de activeringsratio (AR) en de preferentiële activeringsratio (PAR). Beeldopname en de ingreep worden uitgevoerd door een fysiotherapeut (PT meting) met deze expertise. Ze zal de groep van de deelnemer verblinden.

Analyse:

Beschrijvende analyse zal worden gebruikt om het monster te beschrijven. De onderzoekers zullen de verandering in dikte van de pre- en post-interventie TrA vergelijken met behulp van Wilcoxon's ondertekende rijtesten voor afhankelijke groepen. Vervolgens worden de gemiddelden voor elke groep vergeleken (RUSI versus PBU, jongeren en ouderen) met behulp van tests van de som van de Wilcoxon-rangen voor onafhankelijke groepen. Analyses van covarianties (ANCOVA) zullen gebruikt worden om het effect van de aanwezigheid van urine-incontinentie (categorische variabelen) op veranderingen in TrA-dikte te bestuderen. Bij ontbrekende of ongeldige gegevens wordt achteraf een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd. De analyse wordt gemaakt met behulp van het Statistisch pakket voor de sociale wetenschappen (SPSS v.25).

5. Potentiële bias Deelnemers en de behandelende fysiotherapeut zullen niet geblindeerd zijn voor de interventie, maar de fysiotherapeut die verantwoordelijk is voor de analyse en het vastleggen van de beelden zal zich niet bewust zijn van de randomisatiegroepen. Het feit dat het belangrijkste variabele meetinstrument (TrA-dikte) ook wordt gebruikt als feedbackinstrument voor een van de groepen, kan een interventiebias veroorzaken. Merk echter op dat voor de meting van de hoofdvariabele geen enkele deelnemer de monitor zal zien; ze zullen daarom geen visuele feedback hebben. Contact van de sonde met de buik tijdens ultrasone meting zal echter een tactiele stimulatie geven die vergelijkbaar is met die waaraan de RUSI-groep werd blootgesteld tijdens de operatie. Het is mogelijk dat dit de uitvoering van de taak door de deelnemers van deze groep tijdens het meten van de hoofdvariabele bevordert. De onderzoekers zijn echter van mening dat dit effect een triviale impact zal hebben. De beperkingen van de andere meetinstrumenten zouden de validiteit of haalbaarheid van onze studie verder in gevaar brengen (bijv. ruis in het oppervlakte-EMG of geïmplanteerde EMG, wat een invasieve procedure is).

6. Klinische voordelen Er is aangetoond dat leeftijd en NSLBP de motorische controle van rompstabiliserende spieren beïnvloeden. Kennis is beperkt en niet-consensueel voor de jonge bevolking en afwezig voor ouderen. Het is dan ook de eerste studie die zich specifiek richt op het trainen van de TrA in een populatie van ouderen. Dit onderzoeksproject zal ons toelaten om de eerste stappen te realiseren (plausibiliteit van het effect van RUSI en PBU bij gezonde ouderen, afstemming van de procedures, testen van de werving en gegevensverzamelingsprocedures) om een ​​grotere RCT te rechtvaardigen die de twee feedbacktools vergelijkt met rekrutering van de TrA bevorderen, pijn verminderen en de functie verbeteren in een populatie die lijdt aan NSLBP. Vanwege de hoge prevalentie van NSLBP in de algemene bevolking en in het bijzonder bij ouderen, is het belangrijk om het meest effectieve hulpmiddel te identificeren om revalidatie te optimaliseren (betere efficiëntie en minder tijd).