Ostre efekty lokalnej wibracji dostarczanej przez smartfon na wydajność sensomotoryczną dłoni (SmartVib)

TŁO:

Lokalne wibracje (LV) były badane w fizjoterapii i rehabilitacji pod kątem modulacji aktywacji mięśni, wydolności i percepcji bólu. Efekty neurofizjologiczne są mediowane przez toniczny odruch wibracyjny i wzmożony aferentny dopływ czuciowy. LV oferuje bardziej ukierunkowane i przenośne podejście w porównaniu z wibracjami całego ciała (WBV). Wykazano, że krótkotrwałe zastosowania LV powodują ostre zmiany w sile mięśni, percepcji dotykowej, czasie reakcji i progu bólu.

Obszar dłoni, z jego dużą gęstością mechanoreceptorów i rozległą reprezentacją korową, stanowi wrażliwy model dla stymulacji mechanicznej. Smartfony, dzięki programowalnym silnikom haptycznym, mogą generować kontrolowane wyjścia wibracyjne i były używane w rehabilitacji do zastosowań zwrotnych wibrotaktylnych. Jednakże badania łączące ocenę siły chwytu, rozróżniania dwupunktowego, progu bólu uciskowego i czasu reakcji po wibracji telefonu komórkowego na dłoni są ograniczone.

Zakres częstotliwości (80-220 Hz) został wybrany tak, aby pokryć optymalne pasmo czułości ciałek Paciniego (około 100-300 Hz), przy czym 80 Hz jest powszechnie stosowane w literaturze LV. Trzy poziomy częstotliwości (80, 150, 220 Hz) systematycznie reprezentują dolną, środkową i górną część zakresu, aby zbadać potencjalny związek dawka-odpowiedź.

PROJEKT BADANIA:

Randomizowany projekt krzyżowy z trzema warunkami (80 Hz, 150 Hz, 220 Hz). Każdy uczestnik wykonuje wszystkie trzy warunki częstotliwości w oddzielnych sesjach w różnych dniach. Minimalny 48-godzinny okres wypłukania jest utrzymywany między sesjami, a sesje są przeprowadzane o tej samej porze dnia. Kolejność aplikacji jest określana przez zrównoważoną randomizację wśród 6 możliwych sekwencji (3! = 6).

Kolejność pomiarów (siła chwytu, PPT, 2PD, czas reakcji) jest losowana dla każdego uczestnika podczas pierwszej sesji i utrzymywana konsekwentnie we wszystkich testach wstępnych, testach końcowych i wszystkich trzech sesjach. Wszystkie pomiary są wykonywane przez tego samego asesora. Pomiary powibracyjne są ukończone w ciągu 3-5 minut. Całkowity czas pomiaru (z wyłączeniem wibracji) nie przekracza 10 minut na sesję.

PROTOKÓŁ WIBRACJI:

Wibracje są dostarczane za pośrednictwem niestandardowej aplikacji na iPhone'a przy użyciu haptycznego silnika urządzenia. Każda sesja stosuje jeden warunek częstotliwości. Stymulacja składa się z 5 powtórzeń 45 sekund wibracji + 15 sekund odpoczynku (łącznie około 5 minut).

Pozycjonowanie uczestnika: siedząc z podparciem pleców, bark w pozycji neutralnej, łokieć w zgięciu około 90 stopni, przedramię podparte na stole w pozycji neutralnej, nadgarstek rozluźniony (0-20 stopni wyprostu). Telefon jest trzymany naturalnie w dłoni ręki dominującej. Uczestnicy są instruowani, aby nie ściskać świadomie ani nie napinać się podczas aplikacji. Orientacja telefonu i powierzchnia kontaktu są utrzymywane spójne między powtórzeniami i sesjami.

POMIARY WYNIKÓW:

1. Siła chwytu dłoni: Hydrauliczny dynamometr Jamar z pozycjonowaniem zalecanym przez ASHT. Trzy próby z 15-30 sekundami odpoczynku między próbami; używana jest średnia z trzech prób. Dodatkowy pomiar jest brany, jeśli zmienność przekracza 10%.
2. Próg bólu uciskowego (PPT): Algometr nacisku na wyniosłość kłębu ręki dominującej, sonda około 1 cm2, szybkość aplikacji około 1 kg/s. Trzy próby z 30 sekundami odpoczynku; używana jest wartość średnia.
3. Rozróżnianie dwupunktowe (2PD): Dwupunktowy dyskryminator Baseline na dystalnym opuszku trzeciego palca ręki dominującej, oczy zamknięte. Najmniejsza odległość poprawnie zidentyfikowana w co najmniej 2 z 3 prób jest rejestrowana jako próg (mm).
4. Test czasu reakcji ręki Nelsona: Bodziec wzrokowy - odpowiedź motoryczna mierzona metodą upuszczenia linijki. Trzy próby treningowe, a następnie 5 ważnych prób; najlepsze i najgorsze wartości wykluczone, używana jest średnia z pozostałych trzech. Czas reakcji obliczany przy użyciu wzoru na swobodny spadek.

WIELKOŚĆ PRÓBY:

Na podstawie Amiez i in. (2024), z konserwatywnie zmniejszoną wielkością efektu (częściowe eta-kwadrat około 0,10, Cohen f = 0,33), analiza mocy jednoczynnikowej ANOVA z powtarzanymi pomiarami (3 warunki, alfa = 0,05, moc = 0,80, rho = 0,50) dała minimum 18 ukończonych. Docelowe włączenie to 20, aby uwzględnić potencjalne wypadnięcia.

ANALIZA STATYSTYCZNA:

Statystyki opisowe. Analiza pierwotna: dwuczynnikowa ANOVA z powtarzanymi pomiarami (3 częstotliwości x 2 punkty czasowe) dla każdej zmiennej wynikowej. Porównania parami post-hoc z korektą Bonferroniego. Wielkości efektów (częściowe eta-kwadrat). Ocena efektów przeniesienia. Alternatywy nieparametryczne, jeśli założenia są naruszone. Poziom istotności: p mniejsze niż 0,05.