Hastighet for dreiemomentutvikling og frivillig Quadriceps-aktivering hos pasienter med kneartrose: En kvantitativ analyse før og etter en enkelt økt med manuell fysioterapi

Ved å delta i denne studien vil det ikke endre standarden på omsorgen som gis i løpet av pasientens rehabilitering i fysioterapi. Under den innledende fysioterapievalueringen vil et medlem av forskerteamet avgjøre om pasienten ønsker å delta i studien, og hvis de velger å gjøre det, vil de få samtykke. Basert på den kliniske presentasjonen vil standardevalueringen bestemme de primære begrensningene for kneleddet og de omkringliggende bløtvevsstrukturene og skissere det beste forløpet for manuell fysioterapiintervensjon som anses hensiktsmessig.

Dersom pasienten velger å delta, vil de deretter gjennomføre en pre-test maksimal isometrisk kontraksjon i kneekstensjonsmaskinen i fysioterapiklinikken; Dette er et treningsapparat som vanligvis brukes til å styrke quadriceps-musklene for pasienter med ulike typer patologi i nedre ekstremiteter. Pasienter vil bli overvåket for eventuelle endringer i smerte under denne screening-pre-testen i samsvar med standard operasjonsprosedyrer for fysioterapitjenesten; de som smerte øker med mer enn 3/10 poeng på den numeriske smertevurderingsskalaen fra baseline vil bli ekskludert fra denne studien og vil bli regnet som skjermfeil; alle andre vil bli inkludert i studien. Pasienten vil da få utlevert en avtaleseddel for å møte forskerteamet ved Army-Baylor Center for Rehabilitation Research Biomechanics Lab ved Army Medical Department Center og School hvor all formell testing for denne studien vil finne sted. Alle laboratoriedata vil bli samlet inn for de bilaterale underekstremitetene.

Når forsøkspersonen rapporterer til laboratoriet, vil følgende sekvens oppstå. De vil bli utstyrt med et inntaksskjema for å samle inn alle grunnlinjedata, Western Ontario og McMaster Universities Osteoarthritis Index og numerisk smertevurderingsscore. Smertepoeng vil bli fremkalt gjennom testprosedyrene for å sikre pasientsikkerhet og komfort i henhold til PT-tjenestens smertevurderingsstandard operasjonsprosedyrer. Smertetrykkterskel vil bli oppnådd ved å bruke et håndholdt algometer som et tillegg til den numeriske smerteskalaen for å bedre kvantifisere smertenivåene deres. Smertetrykkterskelmål vil bli samlet bilateralt over Tibialis Anterior muskelmage ca. 2,5 cm lateralt og 5 cm inferior til tibial tuberkel. En Timed up and Go-test vil deretter bli administrert ved hjelp av et akselerometer som bæres av pasienten rundt midjen og bilateralt på fotryggen for å kvantifisere hastigheten de fullfører testen i de ulike fasene (sitte/stå, gå, snu ). Dette vil bli etterfulgt av den første isometriske testøkten for å bestemme baseline frivillig quadriceps aktivering og hastigheten på dreiemomentutvikling.

Forsøkspersonene vil gjennomgå vurdering av nevromuskulær funksjon ved bruk av en kombinasjon av frivillige og fremkalte sammentrekninger. Alle testprosedyrer vil bli utført på det upåvirkede lemmet først, etterfulgt av det berørte lemmet. Elektrisk fremkalte kontraktile egenskaper vil bli testet først, etterfulgt av viljestyrke, frivillig aktivering, deretter hastigheten på dreiemomentutviklingen.

Forsøkspersonene vil sitte på stolen for HUMAC NORM test- og rehabiliteringssystemet med hofter og knær bøyd til henholdsvis 85 grader og 60 grader. Et leggfeste fra dynamometeret vil festes rundt forsøkspersonens underben slik at den distale enden av puten er ca. 5 cm proksimal til den distale enden av tibia anteriort.

To-tommers ganger fire-tommers selvklebende muskelstimuleringselektroder vil bli påført over muskelmagene til distale vastus medialis og proksimale vastus lateralis. Forsøkspersonene vil deretter gjennomgå fremkalte rykningssammentrekninger som starter ved 50mA (400 V, 1000 µs pulsbredde) ved bruk av en konstantstrøms muskel- og nervestimulator (Digitimer Ltd., Model DS7R, Hertfordshire, England) mens de sitter i ro. Denne prosessen vil fortsette til det fremkalte dreiemomentet når et platå, og da vil det bli avsluttet. Hensikten med denne testen er å bestemme den laveste strømintensiteten som er nødvendig for å fremkalle maksimalt quadriceps-moment for hvert individ. Mengden strøm som er nødvendig for å oppnå topp fremkalt rykningsmoment vil bli brukt for alle fremtidige fremkalte sammentrekninger. Etter dette vil muskelhastighetsegenskapene bli vurdert ved bruk av 3 maksimale rykninger, etterfulgt av 3 maksimale dubletter ved 100 Hz, alle 10 sekunder fra hverandre. Dette vil bli gjort for totalt 6 fremkalte rier. Hensikten med dette er å få informasjon relatert til muskelens perifere hastighetsegenskaper (f.eks. stigningshastigheter og avspenning for dreiemoment).

Maksimal frivillig isometrisk kontraksjonstesting vil bli vurdert neste gang. Styrketesting vil begynne med å la forsøkspersonene utføre 3 submaksimale (50 %, 75 %, 90 % maksimal innsats) isometriske kneekstensjonskontraksjoner for å bli kjent. Etter familiarisering vil forsøkspersonene utføre minst 2 maksimale frivillige isometriske sammentrekninger av quadriceps-musklene for å bestemme den maksimale frivillige kneekstensorkraften hver enkelt person kan generere. For pålitelighet vil forskerne kreve to sammentrekninger som gir lignende verdier av dreiemoment (definert som ikke mer enn 5 % forskjell mellom forsøkene). Etter at det maksimale dreiemomentet har blitt pålitelig identifisert, vil quadriceps-aktivering bli testet med den interpolerte dublettteknikken (IDT).[30] Denne testen inkluderer minst to fem sekunder maksimale frivillige isometriske kontraksjoner hvor en dublett ved stimulusintensiteten bestemt i trinn én introduseres når dreiemomentet produsert av individet når en terskel bestemt under maksimal frivillig isometrisk kontraksjonstesting. En andre stimulus av lik intensitet leveres kort tid etter at forsøkspersonen går tilbake til hvile etter hvert forsøk for å vurdere muskelen i dens potenserte tilstand. To minutters hvile vil bli gitt mellom hver av forsøkene. For å produsere pålitelighet mellom forsøk som ligner på styrketesting, vil forskerne kreve to sammentrekninger som gir lignende verdier for frivillig aktivering (definert som ikke mer enn 5 % forskjell i frivillig aktivering mellom forsøk).

Hastighet for dreiemomentutvikling vil bli målt etter fullføring av maksimale frivillige isometriske kontraksjonsforsøk. Totalt fem gyldige repetisjoner vil bli fullført som varer i omtrent ett sekund for hver sammentrekning. For å telle som en gyldig prøve, må størrelsen på dreiemomentet som oppnås under disse korte sammentrekningene overstige 75 % av maksimal frivillig isometrisk sammentrekning. En hvileperiode på 30 sekunder mellom riene vil bli gitt for å gi tilstrekkelig hvile. En entusiastisk og høylytt verbal pekepinn vil bli gitt for hver sammentrekning. Instruksjoner om å "sparke så fort og så hardt som mulig" vil bli brukt ettersom verbale signaler er rapportert for å påvirke typen bevegelse pasienten utfører. Visuell tilbakemelding og høy verbal oppmuntring vil bli brukt for å fremkalle størst mulig muskelaktivering.

Behandling vil bli igangsatt innen ti minutter etter fullføring av den første isometriske studien innen Army-Baylor Center for Rehabilitation Research. Forskerne vil bruke en pragmatisk manuell fysioterapitilnærming som er tilpasset hvert fag. Denne tilnærmingen vil bruke målrettede manuelle terapiteknikker for kneledd og bløtvev med gratis terapeutiske øvelser for å forsterke den identifiserte bevegelseshemmingen. All behandling vil bli utført av en styresertifisert fysioterapeut med avansert manuell fysioterapi-fellesskapstrening. Behandlingen som gis vil være bevisbasert og er standardbehandling for en manuell fysioterapi-utdannet leverandør. Tidspunktet for behandlingsøkten er kongruent med det som vanligvis observeres i en fysioterapiklinikk og vil vare i omtrent 30 minutter.

Kontrollgruppen vil få like mye tid ansikt til ansikt med en fysioterapeut. Intervensjonen vil inkludere en 30-minutters undervisningstime om kneartrose som vil dekke ulike emner for å inkludere en kort beskrivelse av patofysiologien, diagnosen, prognosen og ulike behandlingsalternativer som er tilgjengelige i tillegg til rehabilitering. Forskerne vil gi utdelinger om generell trening og felles spareaktiviteter og avslutte briefen med en spørsmål og svar-sesjon.

For innsamling av data etter behandling vil hvert individ gjennomgå testing for maksimal frivillig isometrisk kontraksjon, frivillig aktivering og hastigheten på dreiemomentutvikling på samme måte som beskrevet ovenfor. For frivillig aktiveringstesting vil den samme stimulusintensiteten som ble bestemt under innsamling av data før behandling brukes. I tillegg vil forsøkspersonene ikke kreve vurdering av de kontraktile egenskapene til quadriceps muskelgruppen etter behandlingen. Grunnen til å ikke gjenta denne vurderingen er fordi elektrisk fremkalte kontraktile egenskaper kun kvantifiserer perifere fysiologiske egenskaper til muskel, og denne studiens hensikt er å måle endringer som tilskrives sentraldrift (dvs. endringer i den motoriske cortex og/eller ryggmargen).

Umiddelbart etter den 30-minutters behandlingsøkten vil forsøkspersonene gjenta tidsavbruddet og gå teste og vurdere smertene sine via den numeriske smerteskalaen. Umiddelbart etter dette vil forsøkspersonen gjennomgå maksimal frivillig isometrisk kontraksjonstesting, frivillig aktivering og testing av dreiemomentutvikling på samme måte som tidligere beskrevet. De samme stimulatorinnstillingene som ble brukt under pre-testen vil bli brukt for post-testen. Ved avslutningen av datainnsamlingen vil forskerne sørge for at pasienten har planlagt en oppfølgingsavtale ved Brooke Army Medical Center fysioterapiklinikk for oppstart av deres formelle rehabilitering, og dermed sikre at alle forsøkspersoner får standard omsorg for kneet. smerte. Ettersom alle data vil bli samlet inn på en enkelt dag i en økt, vil ingen e-post eller telefonsamtaler være nødvendig ved fullføring av laboratorietester.