Proprioceptiv neuromuskulär faciliteringsövning på tidig axelmuskelaktivering hos friska individer (PNF)

Studiedesign En envägsdesign med upprepade åtgärder användes för att undersöka de potentiella fördelarna med att utöka PNF-övningar med VR och samtidig feedback för att förbättra tidig axelmuskelaktivering hos friska individer.

Deltagare Trettio friska frivilliga (14 män och 16 kvinnor med en medelålder på 26,2 ± 4 år) rekryterades genom bekvämlighetsprovtagning. Inklusionskriterierna krävde att vara 18-45 år gammal och kunna utföra PNF D2 axelflexionsövning. Uteslutningskriterier, utformade för att säkerställa provets homogenitet och datatillförlitlighet, inkluderade alla axelskador i den dominanta armen under de senaste 3 månaderna, såsom smärta i skulderbladsregionen, rivning eller rekonstruktion av rotatorkuffen, axelluxation, axelinstabilitet, frusen axel, fraktur och kronisk nacksmärta. Denna studie fick etiskt godkännande från Institutional Review Board (IRB) som forskning om minimal risk (IRB # 2023-0322-01). Studieprotokollet överensstämmer med de etiska riktlinjerna i 1975 års Helsingforsdeklaration (Helsingforsdeklarationen reviderad 2013).

Forskare screenade potentiella deltagare för inklusionskriterier. Berättigade individer fick en detaljerad förklaring av studiens syfte, interventioner och deras roll, följt av informerat samtycke. Deltagarna fyllde sedan i ett formulär för demografisk information. För att skydda konfidentialitet tilldelades deltagarna numeriska identifierare och all identifierande information lagrades separat från forskningsdata på en säker plats.

Resultatmått Denna studie använde en kombination av teknologier för att mäta axelmuskelaktivering och ROM. NORAXON 3D Motion Capture-systemet, utrustat med Ultium EMG-sensorer och Ultium Motion-sensorer, gav exakt spårning av muskelaktivitet och rörelsemönster (ICC från 0,87-0,98). Ultium yt-EMG-sensorer användes för att detektera den maximala frivilliga kontraktionen (MVC) samt muskelaktivering i form av % MVC under tre olika interventioner. Ultium Motion ROM-sensorer användes för att analysera axelflexionsövningen PNF D2 i tre olika rörelseplan via flexion, abduktion och extern rotation. Datainsamlingen utfördes med hjälp av MyoMUSCLE och MyoMOTION programvara.

Deltagarnas subjektiva feedback samlades in med hjälp av Borg Rating of Perceived Exertion (RPE)-skalan och ett anpassat frågeformulär inklusive njutning, självförtroende, frustration, tristess och svårighetsgrad.

Interventioner Spelmjukvaran Xbox Kinect och BeCure användes för VR-övningar. U-Ball-spelet utmanade deltagarna att slå bollar som kommer från slumpmässiga mål på en skärm med hjälp av PNF D2 axelflexion på deras dominerande arm. Spelinställningen säkerställde att 14 bollar dök upp inom interventionsperioden. Visuell feedback gavs genom en avatar på skärmen som speglade deltagarens rörelser. Medan spelet visade poängelement, exkluderades dessa från studieanalysen för att fokusera på rätt träningsform.

Denna studie implementerade tre distinkta axelmuskelaktiveringsinterventioner. Intervention I (enbart PNF): Grundläggande PNF D2 axelflexionsövning, som inkluderar axelflexion, abduktion och extern rotation. Denna övning utfördes i en metronomstyrd takt på 14 slag per minut för att etablera en konsekvent baslinje och matcha U-Ball-spelets tempo. Intervention II (PNF+VR): Kombinerade axelflexionsövningen PNF D2 med ett VR motion capture-spel (U-Ball-spelet). Intervention III (PNF+VR+CF): PNF D2 axelflexionsövning kombinerat med U-Ball-spelet och tillägg av auditiv samtidig feedback ("Sword") som refererade till handlingen att ta av ett svärd i en diagonal riktning uppåt. Varje ingrepp varade i 60 sekunder, följt av en två minuters viloperiod som inkluderade att undersökningen genomfördes.

Procedurer EMG- och ROM-sensorplacering Ytan EMG-elektroder placerades på de identifierade motorpunkterna i musklerna övre trapezius (UT), nedre trapezius (LT), infraspinatus (INF) och serratus anterior (SA). ROM-sensorer fästes på övre ryggraden (C7/T1), nedre ryggraden (T12/L1) och deltoideusknöl på deltagarnas dominerande arm. Anatomiska landmärken som användes för sensorplacering bekräftades av samma två forskare för konsekvens. En manlig och kvinnlig forskare hjälpte till med sensorplacering för att säkerställa en respektfull och bekväm miljö.

Introduktion till PNF D2 Flexion Exercise Vid en inlärningsstation introducerades deltagarna till PNF D2 axelflexionsövningen och auditiv samtidig feedback via en förinspelad instruktionsvideo. I videon förklarade forskaren hur den samtidiga auditiva "Sword"-feedbacken användes. En annan forskare gav sedan en livedemonstration, så att deltagarna kunde öva mönstret och bekräfta sin förståelse.

MVC-mätningar och -kalibrering Forskare genomförde MVC-tester för baslinje muskelaktivitet. Deltagarna utövade maximal ansträngning mot manuellt motstånd som använts av forskaren som tränade för att applicera konsekvent motstånd över sessioner. ROM-sensorkalibrering ägde rum 1,5 meter från Xbox Kinect-kameran, vilket anpassade deltagarna till U-Ball-spelets mjukvarukrav för optimal interaktion. Därefter övervakades muskelaktivering från UT-, LT-, SA- och INF-muskler och axel-ROM (flexion, abduktion och extern rotation) och registrerades under en minut med hjälp av mjukvaran MyoMUSCLE och MyoMOTION (Noraxon Inc.) under de tre övningarna.

Interventionsadministration Deltagarna började med PNF D2 axelövningen med 14 slag per minut i takt med en metronom för att matcha tempot i U-Ball-spelet i 1 minut. Efter denna inledande intervention fick deltagarna en 2-minuters paus där de fyllde i en undersökning (Borg och anpassat frågeformulär). Deltagarna randomiserades sedan för interventioner II och III. Denna randomisering involverade att blint välja ett av två papper märkta II eller III, utformade för att minimera överföringseffekter.