Скорость развития крутящего момента и произвольная активация четырехглавой мышцы у пациентов с остеоартрозом коленного сустава: количественный анализ до и после одного сеанса мануальной физиотерапии

Участие в этом исследовании не изменит стандарт ухода, предоставляемого в ходе реабилитации пациента в физиотерапии. Во время начальной оценки физиотерапии член исследовательской группы определит, хочет ли пациент участвовать в исследовании, и если он решит сделать это, то получит согласие. Основываясь на клинической картине, стандартная оценка определит основные ограничения коленного сустава и окружающих структур мягких тканей и наметит наилучший курс мануальной физиотерапевтической терапии, который будет сочтен целесообразным.

Если пациент решит участвовать, он затем выполнит предтестовое максимальное изометрическое сокращение на тренажере для разгибания колена в клинике физиотерапии; это тренажер, обычно используемый для укрепления четырехглавой мышцы у пациентов с различными видами патологии нижних конечностей. Пациенты будут контролироваться на предмет любых изменений боли во время этого предварительного скрининга в соответствии со стандартными операционными процедурами службы физиотерапии; те, у кого боль увеличивается более чем на 3/10 баллов по числовой шкале оценки боли по сравнению с исходным уровнем, будут исключены из этого исследования и будут считаться неудачниками скрининга; все остальные будут включены в исследование. Затем пациенту будет предоставлена ​​запись на прием для встречи с исследовательской группой в лаборатории биомеханики Армейского центра реабилитации Бейлора в Центре и школе армейского медицинского департамента, где будут проходить все официальные тесты для этого исследования. Все лабораторные данные будут собраны для двусторонних нижних конечностей.

Когда субъект сообщает в лабораторию, происходит следующая последовательность. Им будет предоставлена ​​форма приема для сбора всех исходных данных, индекса остеоартрита университетов Западного Онтарио и Макмастера и числовой оценки боли. Баллы боли будут выявляться во время процедур тестирования, чтобы обеспечить безопасность и комфорт пациента в соответствии со стандартными операционными процедурами оценки боли в службе PT. Порог давления боли будет получен с использованием портативного альгометра в качестве дополнения к числовой шкале оценки боли, чтобы лучше количественно определить их уровни боли. Измерения порога болевого давления будут проводиться с двух сторон над брюшком передней большеберцовой мышцы примерно на 2,5 см латеральнее и на 5 см ниже бугорка большеберцовой кости. Затем будет проведен тест Timed up and Go с использованием акселерометра, который пациент носит на талии и с двух сторон на тыльной поверхности стопы, для количественной оценки скорости, с которой он выполняет тест среди различных фаз (сидя / стоя, ходьба, повороты). ). За этим последует первая сессия изометрического тестирования для определения базовой произвольной активации четырехглавой мышцы бедра и скорости развития крутящего момента.

Субъекты будут проходить оценку нервно-мышечной функции с использованием комбинации произвольных и вызванных сокращений. Все тестовые процедуры сначала будут выполняться на здоровой конечности, а затем на пораженной конечности. Сначала будут проверены электрически вызванные сократительные свойства, затем будет проверена волевая сила, произвольная активация, а затем скорость развития крутящего момента.

Субъекты будут сидеть на стуле для системы тестирования и реабилитации HUMAC NORM с согнутыми в бедрах и коленях до 85 градусов и 60 градусов, соответственно. Насадка для голени от динамометра закрепляется вокруг голени субъекта таким образом, чтобы дистальный конец подушечки находился примерно на 5 см проксимальнее дистального конца большеберцовой кости спереди.

Два дюйма на четыре дюйма самоклеящиеся электроды для стимуляции мышц будут наложены на мышечные брюшки дистальной медиальной и проксимальной латеральной широкой мышц. Затем субъекты подвергались вызванным подергиваниям, начиная с 50 мА (400 В, ширина импульса 1000 мкс), используя стимулятор мышц и нервов постоянного тока (Digitimer Ltd., модель DS7R, Хартфордшир, Англия), сидя в состоянии покоя. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока вызванный крутящий момент не достигнет плато, после чего он будет прекращен. Целью этого теста является определение наименьшей силы тока, необходимой для вызова максимального крутящего момента четырехглавой мышцы бедра у каждого испытуемого. Величина тока, необходимая для достижения пикового момента вызванного сокращения, будет использоваться для всех будущих вызванных сокращений. После этого скоростные характеристики мышц будут оцениваться с использованием 3 максимальных подергиваний, за которыми следуют 3 максимальных дуплета с частотой 100 Гц, все с интервалом 10 секунд друг от друга. Это будет сделано для в общей сложности 6 вызванных сокращений. Целью этого является получение информации, связанной со свойствами периферической скорости мышцы (например, скорость подъема и расслабления для крутящего момента).

Далее будет оцениваться тест на максимальное произвольное изометрическое сокращение. Тестирование силы начнется с того, что испытуемые выполнят 3 субмаксимальных (50%, 75%, 90% от максимального усилия) изометрического разгибания колена для ознакомления. После ознакомления субъекты выполнят не менее 2 максимальных произвольных изометрических сокращений четырехглавых мышц, чтобы определить пиковое усилие произвольного разгибания колена, которое может создать каждый субъект. Для надежности исследователям потребуются два сокращения, которые производят одинаковые значения крутящего момента (определяемые как не более 5% разницы между испытаниями). После того, как пиковый крутящий момент будет достоверно определен, активация четырехглавой мышцы будет проверена с помощью интерполированного дублетного метода (IDT) [30]. Этот тест включает по крайней мере два пятисекундных максимальных произвольных изометрических сокращения, во время которых вводится дублет с интенсивностью стимула, определенной на первом этапе, когда крутящий момент, создаваемый субъектом, достигает порога, определенного во время тестирования максимального произвольного изометрического сокращения. Второй стимул такой же интенсивности подается вскоре после того, как субъект возвращается в состояние покоя после каждого испытания, чтобы оценить мышцу в ее потенцированном состоянии. Между каждым из испытаний предоставляется двухминутный отдых. Чтобы получить надежность между испытаниями, подобную силовым испытаниям, исследователям потребуются два сокращения, которые дают аналогичные значения произвольной активации (определяемые как не более 5% разницы в произвольной активации между испытаниями).

Скорость развития крутящего момента будет измеряться после завершения максимальных произвольных изометрических сокращений. В общей сложности будет выполнено пять действительных повторений продолжительностью около одной секунды для каждого сокращения. Для того, чтобы считать испытание действительным, величина крутящего момента, достигаемого во время этих коротких сокращений, должна превышать 75% от максимального произвольного изометрического сокращения. Между сокращениями дается 30-секундный период отдыха, чтобы обеспечить достаточный отдых. Восторженный и громкий словесный сигнал будет предоставлен для каждого сокращения. Инструкции «бить как можно быстрее и сильнее» будут использоваться, поскольку сообщалось, что словесные сигналы влияют на тип движений, которые выполняет пациент. Визуальная обратная связь и громкое словесное поощрение будут использоваться, чтобы вызвать максимально возможную мышечную активацию.

Лечение будет начато в течение десяти минут после завершения первого изометрического испытания в Центре реабилитационных исследований Арми-Бейлора. Исследователи будут использовать прагматичный подход к мануальной физиотерапии, адаптированный к каждому пациенту. Этот подход будет использовать целевые методы мануальной терапии для коленного сустава и мягких тканей с дополнительными лечебными упражнениями для увеличения выявленного нарушения движения. Все лечение будет проводиться сертифицированным физиотерапевтом, прошедшим продвинутую стажировку по мануальной физиотерапии. Предоставленное лечение будет основано на фактических данных и является стандартным уходом для специалиста по мануальной физиотерапии. Время сеанса лечения соответствует тому, что обычно наблюдается в клинике физиотерапии, и будет длиться примерно 30 минут.

Контрольная группа получит столько же времени лицом к лицу с физиотерапевтом. Вмешательство будет включать 30-минутный образовательный урок по остеоартрозу коленного сустава, который будет охватывать различные темы, включая краткое описание патофизиологии, диагноза, прогноза и различных вариантов лечения, доступных в дополнение к реабилитации. Исследователи предоставят раздаточные материалы по общим упражнениям и совместной щадящей деятельности и завершат брифинг сессией вопросов и ответов.

Для сбора данных после лечения каждый субъект будет проходить тестирование на максимальное произвольное изометрическое сокращение, произвольную активацию и скорость развития крутящего момента таким же образом, как описано выше. Для тестирования произвольной активации будет использоваться та же интенсивность стимула, которая была определена во время сбора данных перед лечением. Кроме того, испытуемым не потребуется оценка сократительных свойств группы четырехглавых мышц после лечения. Причина, по которой эта оценка не повторяется, заключается в том, что сократительные свойства, вызываемые электричеством, количественно определяют только периферические физиологические свойства мышц, а целью этого исследования является измерение изменений, связанных с центральным влечением (т. изменения в моторной коре и/или спинном мозге).

Сразу же после 30-минутного сеанса лечения испытуемые повторяют рассчитанный на время тест и оценивают свою боль по числовой шкале оценки боли. Сразу после этого субъект подвергается тестированию на максимальное произвольное изометрическое сокращение, произвольную активацию и тестирование скорости развития крутящего момента таким же образом, как описано ранее. Те же настройки стимулятора, которые использовались во время предварительного теста, будут использоваться для посттеста. По завершении сбора данных исследователи позаботятся о том, чтобы у пациента было назначено последующее посещение, запланированное в клинике физиотерапии Медицинского центра Армии Брук, для начала его формальной реабилитации, тем самым гарантируя, что все субъекты получат стандарт ухода за своим коленом. боль. Поскольку все данные будут собираться в один день за один сеанс, по завершении лабораторных испытаний не потребуется никаких электронных или телефонных звонков.