Сравнительное исследование эффективности двух вмешательств, направленных на снижение ударных нагрузок у бегунов

РЕГИСТРАЦИЯ СУБЪЕКТА

Когда с потенциальными участниками свяжутся (или свяжутся с исследователями), они будут проверены по телефону или электронной почте, чтобы убедиться, что они соответствуют критериям включения или исключения в исследование. Если они это сделают, им будут объяснены детали процедур исследования, и им будет предоставлена ​​возможность задать вопросы и потратить столько времени, сколько потребуется, чтобы решить, хотят ли они участвовать. Кроме того, после получения согласия субъекты пройдут первоначальный скрининговый бег на беговой дорожке, чтобы убедиться, что выполняются критерии включения приземления стопы и частоты шагов.

Перед началом исследования участникам будет предоставлена ​​письменная форма согласия, и им будет предоставлена ​​возможность задать любые дополнительные вопросы. Перед началом первоначального скрининга, сбора данных или лечения участники должны подписать форму согласия.

Участникам будет случайным образом назначено с помощью компьютера одно из двух условий лечения: 1) беговая походка с увеличенной частотой шагов или 2) беговая походка с ударом передней части стопы.

ПРОЦЕДУРЫ ИЗУЧЕНИЯ

Субъектам предстоит 13 посещений Национального центра бега Сполдинга для скрининга, вмешательств и биомеханического анализа. Каждое посещение описано ниже: Визит 1 (2,5 часа) определить, использует ли субъект привычный приземление пятки и частоту шагов меньше или равную 170, тест цветового зрения измеряет вес субъекта, рост, длину ноги и высоту свода. Исходный биомеханический анализ на беговой дорожке с приборами. Терапевт-исследователь проинструктирует укрепляющие упражнения для стоп и ног. Субъектам будет предложено ежедневно выполнять упражнения и вести дневник в течение 4 недель.

Визит 2 (30 минут) Через неделю после инструктажа по упражнениям испытуемые встречаются с исследователем-физиотерапевтом, чтобы рассмотреть и выполнить укрепляющие упражнения и высказать любые вопросы или опасения.

Посещения 3-10 (каждое по 1 часу) Повторное обучение походке на беговой дорожке с использованием слуховой обратной связи (метроном для частоты шагов или система Noraxon для приземления на переднюю часть стопы) и словесных инструкций от физиотерапевта.

Эти визиты будут распределены в течение 2-3 недель. Субъекты могут работать 2 дня подряд, но не 3 дня подряд.

Визит 11 (через 1 неделю после окончательного повторного обучения походке) (2 часа) Измерение частоты сердечных сокращений субъекта в покое, веса, роста, длины ног и высоты свода стопы Биомеханический анализ походки на беговой дорожке с приборами Биомеханический анализ походки на беговой дорожке с приборами до 85- Достигнута 90-процентная частота сердечных сокращений, прогнозируемая для возраста, или достигнут рейтинг воспринимаемой нагрузки по шкале Борга, превышающий или равный 17.

Субъекты были проинструктированы по использованию безопасного веб-приложения REDCap для ведения журнала частоты и дистанции бега (в милях), любого дискомфорта или травм, возникающих при беге в течение следующих 6 месяцев.

Визит 12 (через 1 месяц после окончательного повторного обучения походке) (2 часа)

Измерить вес, рост, длину ноги и высоту свода стопы. Биомеханический анализ на беговой дорожке с приборами. Напомнить испытуемому продолжать вести журнал.

Напоминание по электронной почте или по телефону Физиотерапевт-исследователь будет связываться с испытуемыми 1 раз в месяц в течение следующих 5 месяцев, чтобы напомнить им продолжать вести журнал частоты бега и расстояния (в милях), а также любых возникающих дискомфортных ощущений или травм.

Визит 13 (через 6 месяцев после окончательного повторного обучения походке) (2 часа) Измерение веса, роста, длины ноги и высоты свода испытуемого Биомеханический анализ на беговой дорожке с приборами

Результаты, подлежащие измерению, могут включать любую комбинацию следующего:

Структурные показатели: рост, вес, длина ноги, высота свода стопы. Видеоанализ: цифровое видео будет записывать только талию и ниже. Анализ движения: запись трехмерных движений с помощью компьютеризированной системы с прикрепленными к телу отражающими маркерами и высокоскоростными камерами.

Силы реакции опоры: регистрируются с помощью чувствительных к силе платформ, встроенных в беговую дорожку.

Используемые устройства Данные будут собираться с помощью 3D захвата движения (Vicon Motion Systems) в сочетании с 2 силовыми пластинами (AMTI), встроенными в беговую дорожку. Другие устройства, которые будут использоваться, включают штангенциркуль для высоты свода стопы, цифровой метроном и акселерометр со слуховой обратной связью (Noraxon). Все это минимально инвазивные процедуры, которые включают в себя прикрепление датчиков или маркеров к коже и запись выходных данных датчика.

d) Процедуры/вмешательства Все процедуры исследования будут проходить в Национальном беговом центре Сполдинга в лаборатории и клинике оборудованной беговой дорожки. Биомеханический анализ

Все биомеханические анализы беговой походки будут проводиться в лаборатории беговой дорожки с использованием беговой дорожки с инструментами (AMTI) и системы трехмерного анализа движения. В ходе этого исследования будет проведено четыре биомеханических анализа. Это будет происходить на исходном уровне, через 1 неделю после последнего сеанса повторного обучения походке, через 1 месяц после повторного обучения походке и через 6 месяцев после повторного обучения походке. Процедуры для каждого анализа следующие:

Субъекты будут бегать в течение 3 минут для разогрева, и им будет разрешено приспособиться к скорости, которую они предпочитают. Исследователь будет контролировать скорость беговой дорожки, но и участник, и исследователь могут остановить беговую дорожку в любое время с помощью кнопок аварийной остановки. После прогрева сбор данных будет происходить за 4000 кадров (15-20 шагов). Чтобы свести к минимуму или предотвратить любое влияние на результаты лабораторных исследований, испытуемые будут отвлекаться во время записи данных. Техника отвлечения внимания основана на тесте Струпа на определение цвета и слов и предполагает, что испытуемые читают вслух слова на экране прямо перед беговой дорожкой. Правильность теста не представляет интереса; скорее, это служит только методом отвлечения внимания.

Бег на усталость Через неделю после последнего занятия по переобучению походке испытуемых просят бегать до тех пор, пока они не почувствуют усталость. Усталость будет определяться по любому из следующих двух критериев: когда субъект достигает 85-90 процентов возраста от прогнозируемой максимальной частоты сердечных сокращений или когда он сообщает о балле, превышающем или равном 17 по шкале оценки воспринимаемой нагрузки Борга. После достижения усталости данные будут собираться для 4000 кадров (15-20 шагов).

Укрепляющие упражнения Во время первого визита исследователь-физиотерапевт проинструктирует испытуемых о укрепляющих упражнениях для стоп и ног. Эти действия подготовят скелетно-мышечные ткани к адаптации к новым силам, которые они испытают во время повторного обучения походке. Субъекты будут проинструктированы выполнять упражнения ежедневно в течение 4 недель, и им будет предоставлен журнал для записи их результатов упражнений. Через неделю после инструктажа по упражнениям испытуемые встретятся с физиотерапевтом-исследователем, чтобы рассмотреть укрепляющие упражнения и сообщить о любых вопросах или проблемах.

Переподготовка походки

Будет проведено 8 занятий по переподготовке походки в течение 2-3 недель. Субъектам будет случайным образом назначена либо походка с увеличенной частотой шагов, либо походка с ударом передней части стопы. Протоколы повторного обучения походке будут проводиться на беговой дорожке (Woodway) в клинике Национального бегового центра Сполдинга следующим образом:

Протокол увеличения частоты шагов (CAD): после 3-минутной разминки предпочтительная скорость шагов испытуемых будет определяться во время самостоятельно выбранного ими бега средней интенсивности в течение дополнительных 3 минут с использованием визуального подсчета шагов. Затем испытуемых попросят увеличить их обычную частоту шагов на 7,5%, сохраняя при этом скорость. Это будет достигнуто за счет того, что испытуемые будут подстраивать свои шаги под ритм слышимого цифрового метронома.

Протокол удара передней частью стопы (FFS): Субъекты будут носить акселерометр на правой передней дистальной большеберцовой кости. После 3-минутного разогрева испытуемые будут продолжать бежать еще 3 минуты, и будет записано исходное значение акселерометра при ударе по задней части стопы. Затем испытуемых просят аккуратно приземлиться на подушечку стопы и опустить пятки на землю. Они будут руководствоваться словесными сигналами и визуальным осмотром физиотерапевта. Будет записано значение акселерометра удара передней части стопы. Если это значение превышено, устройство подаст звуковую обратную связь при обнаружении удара пяткой, сигнализируя бегуну о приземлении по образцу FFS.

Для обеих групп время работы будет постепенно увеличиваться с 10 до 30 минут в течение 8 сеансов. Аудиальная обратная связь будет предоставляться постоянно в течение первых 4 сеансов, а затем систематически постепенно уменьшаться в течение последних четырех сеансов. Этот график с обратной связью дал успешные результаты в ряде исследований по повторному обучению походке.4,5,6 График обратной связи для обеих групп детализирован следующим образом:

Сессия 1 — 10-минутный бег на беговой дорожке со звуковой обратной связью метронома в 100% случаев.

Сессии 2, 3, 4. Время бега будет постепенно увеличиваться по сравнению с сессиями 2, 3, 4 до 12, 15 и 18 минут соответственно. Аудиальная обратная связь в 100% случаев.

Сессии 5, 6, 7, 8. Время бега будет постепенно увеличиваться по сравнению с сессиями 5, 6, 7, 8 до 21, 24, 27 и 30 минут соответственно. Звуковая обратная связь будет постепенно уменьшаться и даваться только в начале, середине и конце пробежки.

Это будет 4 минуты для сеансов 5; 3 минуты на занятие 6; 2 минуты на занятие 7; и 1 минута для занятия 8.

Участники будут проинструктированы не бегать в любое другое время, кроме периода переобучения походке. После завершения повторного обучения походке испытуемым будет предложено продолжить свой новый образец походки, когда они будут бегать независимо в сообществе. Им будет дано указание увеличивать дистанцию ​​бега не более чем на 10 процентов в неделю, пока они не достигнут желаемой продолжительности или дистанции бега. Субъектов попросят вести журналы беговой активности после повторного обучения походке до тех пор, пока они не вернутся для окончательного анализа походки. Это будет сделано с помощью защищенного веб-приложения REDCap (Research Electronic Data Capture).

Данные, которые необходимо собрать, и когда данные должны быть собраны:

Биомеханические результаты, как описано выше, будут собираться во время каждого из 5 биомеханических анализов, которые участники посещают в Национальном беговом центре Сполдинга. Будут предприняты все усилия для согласования расписаний участников этих сессий. Сбор данных будет происходить при первом посещении (исходный уровень), через 1 неделю после повторного обучения походке (примерно через 7–8 недель от исходного уровня), через 1 месяц после повторного обучения походке (приблизительно через 11 недель от исходного уровня) и через 6 месяцев после повторного обучения походке (примерно через 35 недель). от исходного уровня).

Журналы ежедневных результатов укрепляющих упражнений будут собираться на визите 3 (через 4 недели от исходного уровня). Журналы частоты и дистанции бега, а также любого дискомфорта или травм будут собираться в течение 6-месячного периода наблюдения с использованием безопасного веб-приложения REDCap (от 9 до 35 недель от исходного уровня).