Валидация методов отслеживания спеклов для определения деформации и смещения мягких тканей и их роли в физиотерапии

Этот трехлетний исследовательский проект направлен на проверку гипотезы о том, что характеристики деформации и смещения мягких тканей человека зависят от (1) привычной физической активности, (2) функциональных нарушений и (3) тренировочных вмешательств. В течение трех лет последовательно будут исследованы локтевая коллатеральная связка локтя, сухожилие голеностопного сустава и мышцы задней поверхности бедра. Для проверки этих гипотез будут использованы ультразвуковые методы отслеживания спекл-паттернов, что также послужит основой для клинической оценки риска травм, разработки терапевтических стратегий и оценки результатов реабилитации.

В первый год будет проанализирована деформация и смещение медиальной локтевой коллатеральной связки (МЛКС) в продольном и поперечном направлениях при пассивной изокинетической вальгусной нагрузке на локоть у бейсбольных питчеров с высоким и низким риском травм, а также у здоровых контрольных участников. Результаты будут сопоставлены с данными ультразвуковой эластографии сдвиговой волны. Затем участники пройдут 8-недельную программу силовых тренировок с ограничением кровотока низкой и умеренной интенсивности. Ожидается, что этот этап позволит охарактеризовать механические адаптации связок к долгосрочным спортивным тренировкам, выяснить взаимосвязь между такими адаптациями и риском травм, а также оценить влияние силовых тренировок на повышение стабильности медиального локтевого сустава.

Во второй год будут обследованы лица с дисфункцией заднего большеберцового сухожилия и здоровые контрольные участники. Будут количественно оценены продольная деформация и смещение, а также поперечное вращение и смещение заднего большеберцового сухожилия при активных движениях голеностопного сустава, и эти данные будут сравнены с измерениями эластографии сдвиговой волны. Ожидается, что эти результаты прояснят взаимосвязь между поведением сухожилия при деформации-смещении и его дисфункцией, предоставят механистическое понимание патологии сухожилий и помогут определить оптимальные терапевтические стратегии.

В третий год будут исследованы пациенты после реконструкции передней крестообразной связки (ПКС). Будут оценены продольная деформация и смещение места забора сухожильного трансплантата из мышц задней поверхности бедра, в частности мышечно-сухожильного комплекса полусухожильной мышцы, после эксцентрических тренировок, и эти данные будут сопоставлены с результатами эластографии сдвиговой волны и электромиографии. Ожидается, что этот этап позволит охарактеризовать паттерны активности полусухожильной мышцы после забора трансплантата и их связь с послеоперационными дефицитами мышечной силы.

Интегрируя результаты всех трех этапов, ожидаемые клинические последствия данного проекта включают определение:

1. могут ли адаптивные реакции связок на повторяющуюся растягивающую нагрузку при долгосрочных занятиях спортом (включая поведение при деформации и механические свойства) служить скрининговыми показателями риска травм, и оценку эффектов силовых тренировок с ограничением кровотока в этих группах;
2. связаны ли трехмерная деформация, смещение и вращение сухожилий в ответ на сокращение мышц и движение суставов с дисфункцией сухожилий; и
3. могут ли характеристики деформации и смещения полусухожильной мышцы (в отношении рекрутирования мышц) быть улучшены с помощью послеоперационного функционального тренинга после ее использования в качестве источника трансплантата.