Biomekaniska egenskaper hos nedre extremiteter under Pinnacle Trainer med olika pedalvinklar
15 januari 2023 uppdaterad av: Fong Chin Su, National Cheng-Kung University Hospital
攀爬機踏板在不同角度下對於下肢生物力學影響 Biomekaniska egenskaper hos nedre extremiteter under Pinnacle Trainer med olika pedalvinklar.
Att undersöka effekterna av pedalgrad på de biomekaniska egenskaperna hos friska vuxnas nedre extremiteter när de trampar på pinnacle trainer. Syftet med denna studie är att jämföra de biomekaniska egenskaperna hos låga extremiteter vid olika pedalvinklar när de trampar på pinnacle trainer.
Utredarna hoppas kunna ge detta resultat till terapeuter som kan göra rehabiliteringsträningen mer effektiv och fördröja sjukdomsutvecklingen hos KOA-patienter.
Studieöversikt
Detaljerad beskrivning
Pedalvinkeln påverkar kraftfördelningen i de nedre extremiteterna. Även om vi har sett vinkeln på den valda pedalen på cykeln och en hel del innersulapapper, såg det tidigare papperet ingen justering av pedalvinkeln på pinnacle trainer. Ledbelastningen och kraftfördelningen när man trampar på en pinnacle trainer med olika pedalvinklar är dock okända. Undersökningen av biomekanik i den nedre extremiteten är viktig för att ge information om ledbelastningarna och förhindra potentiella skador under träning. Enligt Världshälsoorganisationen kommer personer över 60 år år 2050 att stå för nästan 22 % av världens befolkning. Av dessa 22 % kommer en försiktig uppskattning på 15 % att ha symtomatisk artros. Det uppskattas att år 2050 kommer nästan 130 miljoner människor världen över att lida av artros, och 40 miljoner människor kommer gradvis att påverka sina liv och vara allvarligt handikappade på grund av artros år 2050. Knäartros står för mer än 80 % av den globala OA-sjukdomsbördan. Och tidigare studier antydde att användningen av Pinnacle Trainer för individer med knä-OA är effektiv för att förbättra smärtintensiteten, fysiska funktioner och muskelstyrkan i den nedre extremiteten. Och det interna knäabduktionsögonblicket visade en tendens att minska efter Pinnacle Trainer-interventionen. Därför är minskningen av överdrivet inre knäabduktionsmoment fördelaktigt för vissa användare. Å andra sidan är det interna knäabduktionsmomentet relaterat till svårighetsgraden av knä-OA.
Majoriteten av forskningen har fokuserat specifikt på effekten av laterala wedge-inläggssulor vid knäet, och många studier har koncentrerat sig på pedaler vid stationär cykling. Dessa studier antydde att fotens vända position minskade KAM. Men få studier undersökte pedalens vinkel under CKC träningsutrustning. De biomekaniska egenskaperna när man trampar på Pinnacle Trainer med olika pedalvinklar är dock okända. Utredarna ville utforska de biomekaniska egenskaperna hos nedre extremiteter under pinnacle trainer med olika pedalvinklar och ytterligare undersöka om KAM effektivt kan reduceras genom att ändra vinkeln på kilen för att underlätta träningen av KOA-patienter.
Syftet med denna studie är att jämföra de biomekaniska egenskaperna hos låga extremiteter vid olika pedalvinklar när man trampar på Pinnacle-tränaren. Utredarna hoppas kunna ge detta resultat till terapeuter som kan göra rehabiliteringsträningen mer effektiv och fördröja sjukdomsutvecklingen hos KOA-patienter.
Studietyp
Interventionell
Inskrivning (Faktisk)
18
Fas
- Inte tillämpbar
Kontakter och platser
Det här avsnittet innehåller kontaktuppgifter för dem som genomför studien och information om var denna studie genomförs.
Studieorter
-
-
-
Tainan, Taiwan
- National Cheng Kung University
-
-
Deltagandekriterier
Forskare letar efter personer som passar en viss beskrivning, så kallade behörighetskriterier. Några exempel på dessa kriterier är en persons allmänna hälsotillstånd eller tidigare behandlingar.
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
20 år och äldre (Vuxen, Äldre vuxen)
Tar emot friska volontärer
Nej
Kön som är behöriga för studier
Allt
Beskrivning
Inklusionskriterier:
30 friska individer över 20 år och kommer att rekryteras i denna studie. 30 deltagare kommer att rekryteras med hänsyn till inklusionskriterierna enligt följande:
- 20 år gammal ovan
- Kunna utföra regelbunden träning
- Kunna förstå kinesiska eller taiwanesiska språk
- Frisk vuxen (ingen skelettmuskel, neurologisk sjukdom, normalt BMI (18,5≦BMI<25,0), och ingen sjukdom som påverkar träningen.
Exklusions kriterier:
- Att ha sjukdom eller sjukdom som inte kan utföra fysisk träning
- Att ha någon form av kronisk sjukdom som kan aktiveras mer av att utföra Pinnacle-träning såsom hjärt-kärlsjukdomar, kroniska luftvägssjukdomar, osteoporos, etc.
- Att ha kroniska sjukdomar som inte kan utföra Pinnacle-träning enligt de experimentella protokollen som blindhet, dövhet och hörselnedsättning, etc.
Studieplan
Det här avsnittet ger detaljer om studieplanen, inklusive hur studien är utformad och vad studien mäter.
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
- Primärt syfte: Förebyggande
- Tilldelning: Randomiserad
- Interventionsmodell: Crossover tilldelning
- Maskning: Ingen (Open Label)
Vapen och interventioner
Deltagargrupp / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Experimentell: noll tillstånd
Då är pedalvinkeln vinkeln mellan det lägsta pedalläget och golvet.
Nollvillkoret är 0 ˚ av pedalvinkeln. Deltagarna ombads att trampa med konsekvent kadens vid 60 steg/min av metronomen. Tre framgångsrika försök kommer att samlas in för varje tillstånd.
Femton sekunders data kommer att samlas in för varje försök.
|
Pinnacle Trainer (S776MA, SportsArt, Taiwan) användes i denna studie.
|
|
Aktiv komparator: eversionskod
Då är pedalvinkeln vinkeln mellan det lägsta pedalläget och golvet.
Eversionsvillkoret är -10 ˚s pedalvinkel. Deltagarna ombads att trampa med den konsekventa kadensen vid 60 steg/min av metronomen. Tre framgångsrika försök kommer att samlas in för varje tillstånd.
Femton sekunders data kommer att samlas in för varje försök.
|
Pinnacle Trainer (S776MA, SportsArt, Taiwan) användes i denna studie.
|
|
Aktiv komparator: inversionstillstånd
Då är pedalvinkeln vinkeln mellan det lägsta pedalläget och golvet.
Inversionsvillkoret är +10 ˚ av pedalvinkeln. Deltagarna ombads att trampa med den konsekventa kadensen vid 60 steg/min av metronomen. Tre framgångsrika försök kommer att samlas in för varje tillstånd.
Femton sekunders data kommer att samlas in för varje försök.
|
Pinnacle Trainer (S776MA, SportsArt, Taiwan) användes i denna studie.
|
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
underbensrörelse
Tidsram: 2 timmar
|
Ett tredimensionellt motion capture-system med åtta digitalkameror (Osprey, Motion Analysis Corporation, USA) användes för att samla in data om låga extremitetsrörelser.
Samplingshastigheten sattes till 200 Hz.
Reflekterande markörer (10 mm i diameter) kommer att fästas på deltagarens hud vid positionerna med avseende på Modifierad Helen-Hayes markörset.
|
2 timmar
|
|
kinetik för nedre extremiteter
Tidsram: 2 timmar
|
Två sexaxliga kraft- och vridmomentgivare (Mini85, ATI Industrial Automation, USA) med en samplingsfrekvens på 1000 Hz placerades under pedalerna på pinnacle trainer.
|
2 timmar
|
Samarbetspartners och utredare
Det är här du hittar personer och organisationer som är involverade i denna studie.
Publikationer och användbara länkar
Den som ansvarar för att lägga in information om studien tillhandahåller frivilligt dessa publikationer. Dessa kan handla om allt som har med studien att göra.
Allmänna publikationer
- Vos T, Flaxman AD, Naghavi M, Lozano R, Michaud C, Ezzati M, Shibuya K, Salomon JA, Abdalla S, Aboyans V, Abraham J, Ackerman I, Aggarwal R, Ahn SY, Ali MK, Alvarado M, Anderson HR, Anderson LM, Andrews KG, Atkinson C, Baddour LM, Bahalim AN, Barker-Collo S, Barrero LH, Bartels DH, Basanez MG, Baxter A, Bell ML, Benjamin EJ, Bennett D, Bernabe E, Bhalla K, Bhandari B, Bikbov B, Bin Abdulhak A, Birbeck G, Black JA, Blencowe H, Blore JD, Blyth F, Bolliger I, Bonaventure A, Boufous S, Bourne R, Boussinesq M, Braithwaite T, Brayne C, Bridgett L, Brooker S, Brooks P, Brugha TS, Bryan-Hancock C, Bucello C, Buchbinder R, Buckle G, Budke CM, Burch M, Burney P, Burstein R, Calabria B, Campbell B, Canter CE, Carabin H, Carapetis J, Carmona L, Cella C, Charlson F, Chen H, Cheng AT, Chou D, Chugh SS, Coffeng LE, Colan SD, Colquhoun S, Colson KE, Condon J, Connor MD, Cooper LT, Corriere M, Cortinovis M, de Vaccaro KC, Couser W, Cowie BC, Criqui MH, Cross M, Dabhadkar KC, Dahiya M, Dahodwala N, Damsere-Derry J, Danaei G, Davis A, De Leo D, Degenhardt L, Dellavalle R, Delossantos A, Denenberg J, Derrett S, Des Jarlais DC, Dharmaratne SD, Dherani M, Diaz-Torne C, Dolk H, Dorsey ER, Driscoll T, Duber H, Ebel B, Edmond K, Elbaz A, Ali SE, Erskine H, Erwin PJ, Espindola P, Ewoigbokhan SE, Farzadfar F, Feigin V, Felson DT, Ferrari A, Ferri CP, Fevre EM, Finucane MM, Flaxman S, Flood L, Foreman K, Forouzanfar MH, Fowkes FG, Franklin R, Fransen M, Freeman MK, Gabbe BJ, Gabriel SE, Gakidou E, Ganatra HA, Garcia B, Gaspari F, Gillum RF, Gmel G, Gosselin R, Grainger R, Groeger J, Guillemin F, Gunnell D, Gupta R, Haagsma J, Hagan H, Halasa YA, Hall W, Haring D, Haro JM, Harrison JE, Havmoeller R, Hay RJ, Higashi H, Hill C, Hoen B, Hoffman H, Hotez PJ, Hoy D, Huang JJ, Ibeanusi SE, Jacobsen KH, James SL, Jarvis D, Jasrasaria R, Jayaraman S, Johns N, Jonas JB, Karthikeyan G, Kassebaum N, Kawakami N, Keren A, Khoo JP, King CH, Knowlton LM, Kobusingye O, Koranteng A, Krishnamurthi R, Lalloo R, Laslett LL, Lathlean T, Leasher JL, Lee YY, Leigh J, Lim SS, Limb E, Lin JK, Lipnick M, Lipshultz SE, Liu W, Loane M, Ohno SL, Lyons R, Ma J, Mabweijano J, MacIntyre MF, Malekzadeh R, Mallinger L, Manivannan S, Marcenes W, March L, Margolis DJ, Marks GB, Marks R, Matsumori A, Matzopoulos R, Mayosi BM, McAnulty JH, McDermott MM, McGill N, McGrath J, Medina-Mora ME, Meltzer M, Mensah GA, Merriman TR, Meyer AC, Miglioli V, Miller M, Miller TR, Mitchell PB, Mocumbi AO, Moffitt TE, Mokdad AA, Monasta L, Montico M, Moradi-Lakeh M, Moran A, Morawska L, Mori R, Murdoch ME, Mwaniki MK, Naidoo K, Nair MN, Naldi L, Narayan KM, Nelson PK, Nelson RG, Nevitt MC, Newton CR, Nolte S, Norman P, Norman R, O'Donnell M, O'Hanlon S, Olives C, Omer SB, Ortblad K, Osborne R, Ozgediz D, Page A, Pahari B, Pandian JD, Rivero AP, Patten SB, Pearce N, Padilla RP, Perez-Ruiz F, Perico N, Pesudovs K, Phillips D, Phillips MR, Pierce K, Pion S, Polanczyk GV, Polinder S, Pope CA 3rd, Popova S, Porrini E, Pourmalek F, Prince M, Pullan RL, Ramaiah KD, Ranganathan D, Razavi H, Regan M, Rehm JT, Rein DB, Remuzzi G, Richardson K, Rivara FP, Roberts T, Robinson C, De Leon FR, Ronfani L, Room R, Rosenfeld LC, Rushton L, Sacco RL, Saha S, Sampson U, Sanchez-Riera L, Sanman E, Schwebel DC, Scott JG, Segui-Gomez M, Shahraz S, Shepard DS, Shin H, Shivakoti R, Singh D, Singh GM, Singh JA, Singleton J, Sleet DA, Sliwa K, Smith E, Smith JL, Stapelberg NJ, Steer A, Steiner T, Stolk WA, Stovner LJ, Sudfeld C, Syed S, Tamburlini G, Tavakkoli M, Taylor HR, Taylor JA, Taylor WJ, Thomas B, Thomson WM, Thurston GD, Tleyjeh IM, Tonelli M, Towbin JA, Truelsen T, Tsilimbaris MK, Ubeda C, Undurraga EA, van der Werf MJ, van Os J, Vavilala MS, Venketasubramanian N, Wang M, Wang W, Watt K, Weatherall DJ, Weinstock MA, Weintraub R, Weisskopf MG, Weissman MM, White RA, Whiteford H, Wiersma ST, Wilkinson JD, Williams HC, Williams SR, Witt E, Wolfe F, Woolf AD, Wulf S, Yeh PH, Zaidi AK, Zheng ZJ, Zonies D, Lopez AD, Murray CJ, AlMazroa MA, Memish ZA. Years lived with disability (YLDs) for 1160 sequelae of 289 diseases and injuries 1990-2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 2012 Dec 15;380(9859):2163-96. doi: 10.1016/S0140-6736(12)61729-2. Erratum In: Lancet. 2013 Feb 23;381(9867):628. AlMazroa, Mohammad A [added]; Memish, Ziad A [added].
- Lu TW, Chien HL, Chen HL. Joint loading in the lower extremities during elliptical exercise. Med Sci Sports Exerc. 2007 Sep;39(9):1651-8. doi: 10.1249/mss.0b013e3180dc9970.
- You YL, Lin CJ, Chieh HF, Tsai YJ, Lee SY, Lin CF, Hsu YC, Kuo LC, Su FC. Comparison of knee biomechanical characteristics during exercise between pinnacle and step trainers. Gait Posture. 2020 Mar;77:201-206. doi: 10.1016/j.gaitpost.2020.02.003. Epub 2020 Feb 4.
- Stauffer RN, Chao EY, Brewster RC. Force and motion analysis of the normal, diseased, and prosthetic ankle joint. Clin Orthop Relat Res. 1977;(127):189-96.
- Foroughi N, Smith R, Vanwanseele B. The association of external knee adduction moment with biomechanical variables in osteoarthritis: a systematic review. Knee. 2009 Oct;16(5):303-9. doi: 10.1016/j.knee.2008.12.007. Epub 2009 Mar 24.
- Haim A, Wolf A, Rubin G, Genis Y, Khoury M, Rozen N. Effect of center of pressure modulation on knee adduction moment in medial compartment knee osteoarthritis. J Orthop Res. 2011 Nov;29(11):1668-74. doi: 10.1002/jor.21422. Epub 2011 Apr 13.
- Chang SY, Lin YJ, Hsu WC, Hsieh LF, Lin YH, Chang CC, Chou YC, Chen LF. Exercise Alters Gait Pattern but Not Knee Load in Patients with Knee Osteoarthritis. Biomed Res Int. 2016;2016:7468937. doi: 10.1155/2016/7468937. Epub 2016 Sep 20.
- Thorp LE, Wimmer MA, Foucher KC, Sumner DR, Shakoor N, Block JA. The biomechanical effects of focused muscle training on medial knee loads in OA of the knee: a pilot, proof of concept study. J Musculoskelet Neuronal Interact. 2010 Jun;10(2):166-73.
- Butler RJ, Marchesi S, Royer T, Davis IS. The effect of a subject-specific amount of lateral wedge on knee mechanics in patients with medial knee osteoarthritis. J Orthop Res. 2007 Sep;25(9):1121-7. doi: 10.1002/jor.20423.
- Hinman RS, Bowles KA, Metcalf BB, Wrigley TV, Bennell KL. Lateral wedge insoles for medial knee osteoarthritis: effects on lower limb frontal plane biomechanics. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2012 Jan;27(1):27-33. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2011.07.010. Epub 2011 Sep 8.
- Kean CO, Bennell KL, Wrigley TV, Hinman RS. Modified walking shoes for knee osteoarthritis: Mechanisms for reductions in the knee adduction moment. J Biomech. 2013 Aug 9;46(12):2060-6. doi: 10.1016/j.jbiomech.2013.05.011. Epub 2013 Jun 14.
- Resende RA, Kirkwood RN, Deluzio KJ, Hassan EA, Fonseca ST. Ipsilateral and contralateral foot pronation affect lower limb and trunk biomechanics of individuals with knee osteoarthritis during gait. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2016 May;34:30-7. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2016.03.005. Epub 2016 Mar 24.
- Fisher DS, Dyrby CO, Mundermann A, Morag E, Andriacchi TP. In healthy subjects without knee osteoarthritis, the peak knee adduction moment influences the acute effect of shoe interventions designed to reduce medial compartment knee load. J Orthop Res. 2007 Apr;25(4):540-6. doi: 10.1002/jor.20157.
- Gregersen CS, Hull ML, Hakansson NA. How changing the inversion/eversion foot angle affects the nondriving intersegmental knee moments and the relative activation of the vastii muscles in cycling. J Biomech Eng. 2006 Jun;128(3):391-8. doi: 10.1115/1.2193543.
- Gardner JK, Klipple G, Stewart C, Asif I, Zhang S. Acute effects of lateral shoe wedges on joint biomechanics of patients with medial compartment knee osteoarthritis during stationary cycling. J Biomech. 2016 Sep 6;49(13):2817-2823. doi: 10.1016/j.jbiomech.2016.06.016. Epub 2016 Jun 23.
- Zimmermann CL, Cook TM, Bravard MS, Hansen MM, Honomichl RT, Karns ST, Lammers MA, Steele SA, Yunker LK, Zebrowski RM. Effects of stair-stepping exercise direction and cadence on EMG activity of selected lower extremity muscle groups. J Orthop Sports Phys Ther. 1994 Mar;19(3):173-80. doi: 10.2519/jospt.1994.19.3.173.
Studieavstämningsdatum
Dessa datum spårar framstegen för inlämningar av studieposter och sammanfattande resultat till ClinicalTrials.gov. Studieposter och rapporterade resultat granskas av National Library of Medicine (NLM) för att säkerställa att de uppfyller specifika kvalitetskontrollstandarder innan de publiceras på den offentliga webbplatsen.
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
1 juli 2022
Primärt slutförande (Faktisk)
26 december 2022
Avslutad studie (Faktisk)
15 januari 2023
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
25 december 2022
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
15 januari 2023
Första postat (Faktisk)
18 januari 2023
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
18 januari 2023
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
15 januari 2023
Senast verifierad
1 januari 2023
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Andra studie-ID-nummer
- 111-356
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
Nej
Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument
Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt
Nej
Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt
Nej
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .