Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Optimizing Hamstring Activation Through EMG-Feedback and the Hamshell Device (EMG-BF)

16 июня 2026 г. обновлено: Praxisklinik Rennbahn AG
In this study, we investigate whether training of the posterior thigh muscles with visual feedback on muscle activity is more effective than the same training without feedback. To this end, healthy, physically active adults complete a training programme on a training device twice a week for five weeks. Muscle strength, muscle activity, and flexibility are measured before and after the training. Participants are randomly assigned to one of two groups: one group trains with feedback on muscle activity, the other without. Participation involves minimal risks, similar to those of a typical strength training session (e.g. muscle soreness). The aim of the study is to improve training methods for the prevention of muscle injuries.

Обзор исследования

Подробное описание

Hamstring injuries represent a significant burden in both recreational and competitive sports. Conventional hamstring training programmes primarily target muscle strength and hypertrophy. Despite generally positive outcomes, individual responses to strength-focused interventions vary considerably, suggesting that improvements in strength alone may not fully account for reductions in injury risk. Neuromuscular control and movement quality - factors likely relevant to hamstring injury risk - are not explicitly addressed in most traditional training protocols.

The Nordic hamstring exercise (NHE) is frequently used in clinical and sports practice, but presents biomechanical limitations, particularly with regard to loading at extended knee angles. The Hamshell device has been developed to address these limitations by enabling hamstring-specific loading across a broader range of knee angles.

Electromyographic (EMG) biofeedback is a technique in which real-time information about muscle electrical activity is provided to the user during exercise. This approach has been shown to enhance voluntary muscle activation and neuromuscular control in various rehabilitation and training contexts. Combining EMG biofeedback with Hamshell-based training may therefore optimise neuromuscular adaptations beyond what can be achieved with resistance training alone.

Study Design

This is a single-centre, prospective, randomised controlled intervention study with a parallel-group design, conducted at the Praxisklinik Rennbahn AG in Muttenz, Switzerland.

Participants

50 recreationally active adults (aged 18-40 years), defined as engaging in at least 150 minutes per week of moderate-intensity physical activity. Individuals with a current or recent (≤ 6 months) musculoskeletal injury of the lower extremities, or who are unable to follow study procedures, are excluded. Participants are randomly assigned in a 1:1 ratio to the intervention or control group (n = 25 per group).

Intervention

Both groups complete 10 training sessions over 5 weeks (twice per week), each lasting approximately 30 minutes, at the study centre. Sessions consist of hamstring and gluteus maximus exercises performed at extended knee angles using the Hamshell device. The first and middle sessions are supervised to ensure correct exercise technique and appropriate progression; EMG is recorded during these supervised sessions.

The intervention group receives real-time visual EMG biofeedback during all training sessions, aimed at optimising biceps femoris and gluteus maximus activation. The control group performs the identical training programme without any biofeedback.

Assessments

Participants undergo baseline (T0) and post-intervention (T1) assessments, each comprising:

  • Hamstring flexibility testing
  • Countermovement jumps (CMJ) with simultaneous EMG recording of the biceps femoris and gluteus maximus
  • Three maximal voluntary contractions (MVCs) of the same muscles on the Hamshell device
  • Isokinetic strength testing of knee flexors and extensors in concentric and eccentric modes at 30°/s and 150°/s, and isometrically (0°/s), with concurrent EMG recording

Training adherence and session ratings of perceived exertion (RPE) are recorded for all sessions.

Primary Endpoint

Integrated EMG (iEMG) activity of the biceps femoris during the modified Nordic hamstring exercise, assessed at post-intervention (T1).

Secondary Endpoints

  • Hamstring and quadriceps strength (isokinetic dynamometry, concentric and eccentric modes at 0°/s, 30°/s, and 150°/s) with concurrent EMG recording of the biceps femoris and gluteus maximus
  • Hamstring flexibility
  • EMG activity of the biceps femoris and gluteus maximus during the eccentric phase of the CMJ
  • Functional performance (CMJ vertical impulse)
  • Training adherence and session RPE

Statistical Analysis

Primary and secondary endpoints will be analysed using analysis of covariance (ANCOVA), with post-intervention values as the dependent variable, group allocation as the fixed factor, and corresponding baseline values as covariates.

Sample Size

A sample size of 25 participants per group (50 total) provides ≥ 80% power to detect a standardised mean difference of d = 0.81 (based on between-group iEMG differences reported by Croce et al.), at a two-sided significance level of α = 0.05.

Study Duration

The estimated duration of the main investigational period is approximately 12 months (First-Participant-In: June 2026; Last-Participant-Out: May 2027).

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Оцененный)

50

Фаза

  • Непригодный

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Контакты исследования

  • Имя: Jan Stutz, PhD
  • Номер телефона: +41 61 465 64 88
  • Электронная почта: research@rennbahnklinik.ch

Места учебы

      • Muttenz, Швейцария, 4132
        • Рекрутинг
        • Rennbahnklinik
        • Контакт:

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

  • Взрослый

Принимает здоровых добровольцев

Да

Описание

Inclusion Criteria:

  • Age between 18 and 40 years
  • Recreationally active, defined as engaging in at least 150 minutes per week of moderate-intensity physical activity

Exclusion Criteria:

  • Current or recent (≤6 months) musculoskeletal injury of the lower extremities
  • Inability to follow study procedures or instructions

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Основная цель: Фундаментальная наука
  • Распределение: Рандомизированный
  • Интервенционная модель: Параллельное назначение
  • Маскировка: Нет (открытая этикетка)

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Экспериментальный: EMG-Biofeedback
Participants in this arm complete 10 training sessions with EMG feedback over a 5-week period. The training is designed to optimize biceps femoris and gluteus maximus activation at extended knee angles using the Hamshell device. All training sessions last approximately 30 minutes and are conducted at the Rennbahnklinik. The first and middle training sessions are supervised to ensure correct exercise execution and appropriate progression. During these supervised session, EMG will be recorded.
Participants complete 10 training sessions with EMG feedback over a 5-week period. The training is designed to optimize biceps femoris and gluteus maximus activation at extended knee angles using the Hamshell device. All training sessions last approximately 30 minutes and are conducted at the Rennbahnklinik. The first and middle training sessions are supervised to ensure correct exercise execution and appropriate progression. During these supervised session, EMG will be recorded.
Активный компаратор: Control
Particpants in the control group will perform the same training as the intervention group but without EMG feedback.
Particpants in the control group will perform the same training as the intervention group but without EMG feedback.

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
iEMG biceps femoris during a modified Nordic Hamstring Exercise
Временное ограничение: Before and after the 5-week intervention period
Integrated EMG activity of the biceps femoris (BF) muscle during the modified version of the Nordic Hamstring Exercise.
Before and after the 5-week intervention period

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Hamstring and quadriceps strength
Временное ограничение: Before and after the 5-week intervention period
Hamstring and quadriceps strength (isokinetic dynamometry, concentric and eccentric modes at 0°/s, 30°/s, and 150°/s) with concurrent EMG recording of the biceps femoris and gluteus maximus
Before and after the 5-week intervention period
Hamstring flexibility
Временное ограничение: Before and after the 5-week intervention period
Hamstring flexibility assessed with the passive knee extension test
Before and after the 5-week intervention period
EMG biceps femoris
Временное ограничение: Before and after the 5-week intervention period
EMG activity of the biceps femoris and gluteus maximus during the eccentric phase of the CMJ
Before and after the 5-week intervention period
Functional performance
Временное ограничение: Before and after the 5-week intervention period
Functional performance (CMJ vertical impulse)
Before and after the 5-week intervention period

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Спонсор

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования (Действительный)

9 июня 2026 г.

Первичное завершение (Оцененный)

30 июня 2027 г.

Завершение исследования (Оцененный)

31 июля 2027 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

9 июня 2026 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

16 июня 2026 г.

Первый опубликованный (Действительный)

22 июня 2026 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

22 июня 2026 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

16 июня 2026 г.

Последняя проверка

1 июня 2026 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Другие идентификационные номера исследования

  • EMG-BF
  • 68158 (Идентификатор реестра: Swiss Human Research Portal)

Планирование данных отдельных участников (IPD)

Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?

НЕ РЕШЕНО

Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы

Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.

Нет

Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Нет

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться