Kärnaktivering och stabilisering för knä-OA

Opublicerade pilotdata som samlats in av samma PI och underutredare visar att frivillig aktivering av TA under självvald paced ambulation signifikant minskar tiden till första toppmarkreaktionskraften (T1) i det sagittala planet hos deltagare med KOA (D.W. Flowers, C. Frilot, opublicerade data, maj 2018). Samma kinetiska gångvariabel ingår i denna undersökning som en av de beroende variablerna i undersökningens alla tre delar.

Nästan fyra procent av världens befolkning har KOA, med den globala andelen kvinnor som närmar sig fem procent. Dessutom ökade åren med funktionshinder (YLD) till följd av sjukdomen med 64,8 % från 1990 till 2010. Bilden är inte mycket bättre i USA, där artros rankas åttonde högst i YLD jämfört med andra patologier. Graden av KOA har fortsatt att klättra här i USA, och fördubblats under det senaste halvseklet även om man räknar med ökad livslängd och högre genomsnittlig BMI, som båda anses vara riskfaktorer i utvecklingen av KOA.

Patienter med KOA har visat sig ha gångavvikelser jämfört med friska kontroller, inklusive förändringar i bål- och bäckenkinematik, kinematik och kinetik i nedre extremiteter, gånghastighet och funktionella resultatmått. Vissa av dessa skillnader, som ett ökat externt knäadduktionsmoment (KAM) och en minskad peak stance knee flexion angle (KFA), har visat sig korrelera med utvecklingen av KOA och kan vara orsakande till sin natur. Andra, som en ökad T1 och minskad fritt vald gånghastighet, kan vara kompenserande. Detsamma har hittats med avseende på den reducerade andra toppmarkreaktionskraften i det sagittala planet (F2) som observerats i denna population.

Enbart minskad gånghastighet förutsäger ökad fallrisk hos äldre vuxna, utan att behöva överväga ytterligare aktiviteter som utförs under gånguppgifter. Dessutom kan de gångstörningar som observeras i denna population vara så extrema att de kan vara mer begränsande än de som observeras hos patienter med diagnoser som vanligtvis anses vara mer allvarliga, som kronisk hjärtsvikt, diabetes, hjärtsjukdomar och stroke. Därför indikeras förbättring av funktionen genom att förbättra gånghastigheten via nya tillvägagångssätt, men inte på bekostnad av ökat slitage på artrosleder. Denna undersökning syftar till att visa att kärnstabilisering, som har visat sig gynnsamt påverka kinetiken och kinematiken för nedre extremitetsrörelser i yngre, mer aktiva populationer, kan tjäna samma syfte i en population med KOA. Utredarna försöker specifikt förbättra den självupplevda funktionen och gånghastigheten, genom att förbättra kinetiken och kinematiken som observeras i självvald ambulation.

Denna utredning kommer att delas upp i tre delar, som var och en förknippas med ett av de specifika syften som beskrivs i avsnitt 1. Alla procedurer kommer att utföras i School of Allied Health Professions, antingen i Motion Analysis Laboratory (Gait Lab) eller Rehabilitation Faculty Practice (RFP) Clinic.

Del 1: Jämför ålders- och könsmatchade friska kontroller och KOA-grupper om kinetik, kinematik och gånghastighet under självvald hastighet via en analys mellan grupper över de beroende variablerna, och avgör om dessa skillnader i KOA-gruppen har ett prediktivt samband med deras KOOS-poäng.

Del 2: Inom-grupp-jämförelse av båda grupperna (med och utan frivillig TA-aktivering) och mellan-grupper (kontrollgrupp kontra KOA-grupp). Jämför smärtnivåer under båda tillstånden via VAS för KOA-gruppen. Deltagarna kommer att bära biofeedback under båda förhållanden, och alla tillståndsförsök kommer att randomiseras. Larm eller verbal signal kommer att tillhandahållas vid 30 % MVIC, och två elektroder placerade över TA/obliquus internus (OI) precis medialt till anterior superior iliaca spine (ASIS). En jämförelse av TA-aktivering kommer att utföras både inom och mellan grupper.

Del 3: Inom-grupp-jämförelse av KOA-grupp (förbehandling och efterbehandling; sex veckors träningsprogram) om kinetik, kinematik och gånghastighet under självvald ambulerande fart. En jämförelse av KOOS-poäng före och efter behandling med utförs också.

När rekryteringen och informerat samtycke är klara:

Del 1: Alla deltagare kommer att genomgå antropometrisk datainsamling först, inklusive vikt, höjd, benlängd, knäledsbredd och fotledsbredd. Åldersmatchning kommer att göras inom +/- 5 år mellan de två grupperna. Reflekterande markörer kommer sedan att placeras på bilaterala nedre extremiteter efter Plug-in-gångmodellen. EMG-elektroder kommer att placeras bilateralt precis medialt till ASIS, över TA/OI. Ganglabbet kommer att genomgå kalibrering, och deltagaren kommer att genomgå en statisk prövning. Hos deltagare med bilateral KOA kommer den mest smärtsamma delen, identifierad av subjektiv rapport, att användas i datainsamlingsprocedurerna. Friska kontroller kommer att genomgå analys av sin dominerande lem genom att indikera med vilket ben de skulle sparka en boll.

När inställningen och kalibreringen är klar kommer datainsamlingen att börja. Deltagaren kommer att tillåtas en kort uppvärmning på 1-2 minuter, gå i gånglabbet innan datainsamlingen påbörjas. Deltagaren kommer sedan att bli ombedd att gå i en självvald takt över fångstområdet tills tre försök med god kraftplattakontakt erhålls. Bra kontakt med kraftplattan definieras som initial kontakt vid hälen och pre-swing/tå av som inträffar på kraftplattan, och frånvaron av några tecken på distraktion via videokamerorna, som att deltagaren pratar eller tittar sig omkring i labbet. Dessa tre försök kommer att användas i kinetisk, kinematisk och gånghastighetsdataanalys.

Se del 2 för ytterligare försök som kommer att utföras samtidigt för båda grupperna. Deltagarna i experimentgruppen kommer också att uppmanas att fylla i ett KOOS-enkät samtidigt.

Del 2: Deltagare kommer att genomgå samma procedurer som beskrivs i del 1 ovan. Medan de tre försöken erhålls för del 1, kommer ytterligare tre gångförsök att samlas in samtidigt för båda grupperna. Dessa kommer att inkludera att deltagaren frivilligt aktiverar sin TA under gångförsöken, utförs och screenas exakt på samma sätt som i del 1. Dessa försök kommer att utföras med och utan hörbar biofeedback (via ett larm eller verbal signalering), vilket indikerar att TA når tröskeln som diskuteras nedan. Utredarna kommer slumpmässigt att avgöra om försöken med eller utan frivillig TA-aktivering utförs först (dvs del 1 mot del 2 försök). Randomiseringen som görs för del 2 för att avgöra om de utan (del 1) eller (del 2) frivilliga TA-aktiveringsförsöken utförs först kommer att bestämmas via generering av slumptal mellan 0 och 1 i Excel. De med 0 kommer att utföra försöken utan frivillig TA (del 1) först, medan de med 1 kommer att utföra aktiveringsförsöken med frivillig TA (del 2) först.

Patienten kommer att ligga liggande på mattan i labbet och får lära sig hur man utför en TA-kontraktion. Se bifogat manus med instruktionerna som kommer att användas i denna utbildning. En maximal kontraktion vid baslinjen kommer att utföras i ryggläge, och kontraktionsamplituden kommer att betraktas som maximal frivillig isometrisk kontraktion (MVIC). Enheten kommer att ställas in för att ge hörbar feedback, eller så kommer deltagaren att få en verbal signal från utredaren, vid 30 % MVIC. Denna feedback kommer att randomiseras genom hela försöken med TA-aktivering via generering av slumptal i Excel, där 0 anger ingen cue och 1 anger en cue. Uppgiften upprepas sittande och sedan stående innan datainsamlingen påbörjas.

Den experimentella gruppen, under båda uppsättningarna av försök, kommer att bli ombedd att subjektivt bedöma sin upplevda smärta i den nedre extremiteten som används i datainsamling via en 10-gradig skala, vanligtvis används på VAS, även om ingen visuell kommer att användas. Se det kompletterande skriptdokumentet som bifogas detta protokoll för instruktionerna som används.

Del 3: Deltagarna i experimentgruppen kommer att delta i ett sex veckor långt interventionsprogram för kärnstabilisering. Se bifogat interventionsprogram. Detta program kommer att påbörjas så snart som möjligt efter att del 1 och 2 av utredningen är klar. Deltagarna kommer att delta i två schemalagda interventionssessioner varje vecka. Dessutom kommer det att finnas ett hemträningsprogram, bestående av övningar från varje vecka som ska utföras hemma självständigt. Deltagarna kommer att få utbildning och en handout om dessa övningar av PI, som kommer att innehålla anvisningar, fotografier av övningarna och en avkryssning av slutförandet för varje pass. Dessa kommer att utföras tre gånger i veckan, varannan dag. PI kommer att vara koordinator för schemaläggning och genomförande av dessa insatser. Dessa interventionssessioner kommer att utföras i RFP-kliniken i SAHP, antingen i det öppna gymmet eller i ett privat behandlingsrum. Detta beslut kommer att lämnas upp till deltagaren. Mer än en deltagare kan eller får inte genomgå intervention med PI samtidigt, men endast med deltagarnas samtycke. Högst tre deltagare kommer att genomgå utbildningen samtidigt. Träningspass kommer inte att utföras under på varandra följande dagar i ett försök att minska risken för fördröjd muskelömhet under behandlingstillfällen. Dessutom innehåller kärnträningsprogrammet förutbestämda riktlinjer för träningsprogressioner för att säkerställa att övningarna inte fortskrider för snabbt. PI kommer att vara närvarande och kommer att leda alla pass, för att säkerställa att övningarna och deras framsteg görs korrekt.

Efter genomförandet av interventionsprogrammet kommer varje deltagare att genomgå gånganalys på samma sätt som nämns i del 1, med undantag för att inga antropometriska data samlas in. Deltagarna kommer sedan att fylla i ett andra, post-intervention KOOS-enkät, och lämna in sitt träningsprogram för hemmet med sammanställningar från genomförda pass. Se del 1 för att fylla i KOOS-enkäten före intervention.