肌电生物反馈对股四头肌抑制患者股四头肌神经肌肉功能的影响
肌电生物反馈对股四头肌神经肌肉功能的影响
由于膝关节损伤后神经系统的变化,肌肉抑制会阻止股四头肌的最佳收缩。 目前针对肌肉抑制的当前治疗方法包括膝关节冷冻疗法和运动前的电刺激。 这些治疗,除了加强锻炼外,还显示出肌肉收缩质量和强度的改善,然而,它们的有效性窗口很短。 肌电生物反馈已被证明有助于提高股四头肌的力量,但其作用机制尚不清楚。 因此,本研究的目的是比较肌电图生物反馈补充运动与传统运动对有膝关节损伤史和目前有股四头肌抑制证据的个体股四头肌功能的有效性。 我们假设与传统运动相比,14 天的肌电生物反馈补充运动将导致股四头肌激活的更大增益。
将有 30 名 18-40 岁的参与者参加这项单盲随机对照试验,这些参与者有膝关节损伤史和股四头肌抑制的当前证据。 参与者将在所有研究程序之前提供书面同意。 注册后,将要求参与者完成与膝关节相关功能、当前疼痛程度和当前活动水平相关的问卷调查,然后完成基线测量。
- 我们将使用叠加爆发技术来激活股四头肌。
- 我们将用表面肌电图测量股四头肌的霍夫曼反射反应。 我们将使用表面肌电图电极测量此信号,该电极通过皮肤记录股四头肌的活动。
两组的参与者都将在注册当天接受为期 14 天的家庭锻炼方案的指导。 该协议由 4 个练习组成,重点是非负重和负重股四头肌的强化。 将通过在研究方案结束时收集的每日锻炼日记来监测依从性。
股四头肌中枢激活率、主动运动阈值和霍夫曼反射将被描述性地报告。 干预前和干预后 14 天股四头肌中枢激活率和霍夫曼反射将在传统运动和生物反馈补充运动之间进行比较
研究概览
详细说明
筛选受试者将被要求完成一份关于他们下肢的简短问卷,该问卷将用于确定他们是否表现出任何排除标准(由研究协调员管理)。 这将包括过去的病史、头痛/偏头痛病史以及他们目前正在服用的任何药物/药物(这可能会影响兴奋性阈值霍夫曼反射(H-反射)测量或中枢激活率)。 受试者还将接受股四头肌中枢激活率测试以确定股四头肌抑制水平。 在审查问卷和股四头肌中枢激活率后,研究协调员将确定受试者的资格(基于纳入和排除标准)。 我们还将收集所有受试者的年龄、身高和体重。 符合条件的参与者将在此时提供书面材料,并将由调查员记录在案。
股四头肌中央激活率 我们将使用叠加爆发技术来测量股四头肌的肌肉力量,并通过计算中央激活率来估计股四头肌的激活。 受试者将被固定在椅子上(Biodex 多模式测力计),膝盖和臀部弯曲至大约 90 度。 受试者将在测试者的持续口头鼓励下进行最大的、自愿的等长膝关节伸展收缩 (MVIC)。 一旦 MVIC 达到稳定状态(代表受试者的最大努力),将手动触发电刺激并通过固定在受试者大腿前部的 2 个刺激电极直接传递至股四头肌。 刺激将导致股四头肌抽搐,从而导致我们将测量的力量产生暂时增加。 将计算 MVIC 力与由于电刺激而达到的最高力之间的比率 - 这称为中心激活比率。 电刺激将通过方波刺激器和刺激隔离装置手动传递),并将由 10 个持续时间为 600 微秒的连续方波脉冲组成,强度为 125 伏,载波频率为每秒 100 个脉冲。 受试者可以选择以较低强度体验一些“练习”脉冲,以适应刺激,并在练习中保持最大努力以期待刺激。
随机化 随机化将在入组和筛选后进行。 评估员将在此调查中失明。 因此,负责就运动方案对患者进行教育的临床医生也将负责随机化。 随机化将以 1:1 的比例进行。 在开始研究之前,将使用二进制随机数生成器来生成随机化方案。 然后将这些号码放入密封的信封中,并贴上单独的主题号码标签。 随机化信封将存放在上锁的抽屉中,只能由负责随机化的临床医生取出。 然后随机信封将存储在参与者的研究文件夹中。
股四头肌霍夫曼反射 我们将通过对位于腹股沟褶皱处的股神经进行短时间的经皮(通过皮肤)电刺激来记录肌肉反射活动。 我们将用表面肌电图测量股四头肌的反射反应。 该指标有助于描述我们的运动方案前后肌肉的功能。 受试者将舒适地躺在治疗台上。 通过在每次刺激后有 10 秒的休息间隔以小增量增加强度,将刺激传递至股神经,直到记录最大 H-反射振幅 (Hmax)。 然后我们将增加刺激电压,直到我们获得最大 M 波。 H 反射表示可用于自主收缩的股四头肌运动神经元池的比例,M 波表示股四头肌运动神经元池的总体积,将用于将 H 反射记录标准化为 H:M 比率. 该测量将在双侧进行。
锻炼干预 两组的参与者将在注册当天接受为期 14 天的锻炼(4 次监督会议和 10 次家庭会议)协议的指导。 该协议由 4 个练习组成,重点是非负重和负重股四头肌的强化。 所有参与者将被要求每天完成 3 组 10 次重复的等长股四头肌收缩,保持时间为 15 秒,仰卧直腿抬高,体重下蹲和体重弓步。 参与者将被要求仅在先前受伤的肢体上完成单肢练习。 将向每位参与者提供一份合规日志,并将在每次监督锻炼会议和最后一次研究访问中进行审查。 如果参与者因干预而感到膝盖疼痛,将被指示停止锻炼并联系主要研究者。
还将指导肌电生物反馈补充练习的参与者正确设置和使用肌电生物反馈装置。 这些说明将侧重于将肌电图记录电极正确放置在股四头肌上,以及正确调整每次锻炼的反馈阈值,以最大限度地发挥干预的作用。 在该组的整个研究过程中,将在所有练习中使用肌电生物反馈。
后续测试 在 14±1 天的运动干预后,将以与上述相同的方式重新测试所有基线测量值。 参加研究后的 3±1、7±1 和 10±1 天将完成监督锻炼和依从性检查。 此时不会进行后续测量,但将从所有参与者那里收集锻炼合规日志。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
Florida
-
Coral Gables、Florida、美国、33146
- Department of Kinesiology and Sport Sciences, University of Miami
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准:
- 原发性和无并发症的膝关节损伤或膝关节手术史。
- 18-40岁
- 股四头肌中枢激活率小于 90%
排除标准:
- 目前正在寻求物理治疗
- 复杂的膝关节损伤
- 对原始程序的手术修改
- 入组时在视觉模拟量表上疼痛超过 4 分(满分 10 分)。
- 主动感染
- 目前怀孕
- 认知障碍
- 需要每日服药的精神障碍
- 慢性或急性神经病
- 已知的肌肉异常
- 神经系统疾病史
- 癫痫发作和/或癫痫病史或家族史和/或服用降低癫痫发作阈值的药物
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
|---|---|
|
实验性的:肌电生物反馈组
将指导肌电生物反馈补充练习的参与者正确设置和使用肌电生物反馈装置。
在该组的整个研究过程中,将在所有练习中使用肌电生物反馈。
参与者将在注册当天接受为期 14 天的锻炼方案的指导。
该协议由 4 个练习组成,重点是非负重和负重股四头肌的强化。
将向每位参与者提供一份合规日志,并将在每次监督锻炼会议和最后一次研究访问中进行审查。
如果参与者因干预而感到膝盖疼痛,将被指示停止锻炼并联系主要研究者。
|
肌电生物反馈是一种设备,它使患者或临床医生能够使用放置在目标肌肉皮肤上的电极来测量肌肉收缩的强度。
在这项研究中,还将指导肌电生物反馈补充练习的参与者正确设置和使用肌电生物反馈装置。
这些说明将侧重于将肌电图记录电极正确放置在股四头肌上,以及正确调整每次锻炼的反馈阈值,以最大限度地发挥干预的作用。
在该组的整个研究过程中,将在所有练习中使用肌电生物反馈。
其他名称:
所有参与者将被要求每天完成 3 组 10 次重复的等长股四头肌收缩,保持时间为 15 秒,仰卧直腿抬高,体重下蹲和体重弓步。
参与者将被要求仅在先前受伤的肢体上完成单肢练习。
|
|
有源比较器:传统运动组
参与者将在注册当天接受为期 14 天的锻炼方案的指导。
该协议由 4 个练习组成,重点是非负重和负重股四头肌的强化。
将向每位参与者提供一份合规日志,并将在每次监督锻炼会议和最后一次研究访问中进行审查。
如果参与者因干预而感到膝盖疼痛,将被指示停止锻炼并联系主要研究者。
|
所有参与者将被要求每天完成 3 组 10 次重复的等长股四头肌收缩,保持时间为 15 秒,仰卧直腿抬高,体重下蹲和体重弓步。
参与者将被要求仅在先前受伤的肢体上完成单肢练习。
|
研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
|
股四头肌中枢激活率相对于基线的变化
大体时间:基线和 14 天
|
受试者将被固定在椅子上(Biodex 多模式测力计),膝盖和臀部弯曲至大约 90 度。
受试者将在测试者的持续口头鼓励下进行最大的、自愿的等长膝关节伸展收缩 (MVIC)。
一旦 MVIC 达到稳定状态(代表受试者的最大努力),将手动触发电刺激并通过固定在受试者大腿前部的 2 个刺激电极直接传递至股四头肌。
刺激将导致股四头肌抽搐,从而导致我们将测量的力量产生暂时增加。
将计算 MVIC 力与由于电刺激而达到的最高力之间的比率 - 这称为中心激活比率。
|
基线和 14 天
|
次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
|
股四头肌霍夫曼反射相对于基线的变化
大体时间:基线和 14 天
|
我们将通过对位于腹股沟皱襞的股神经进行短时间的经皮(通过皮肤)电刺激来记录肌肉反射活动。
我们将用表面肌电图测量股四头肌的反射反应。
受试者将舒适地躺在治疗台上。
通过在每次刺激后以 10 秒的休息间隔以小增量增加强度,将刺激传递至股神经,直到记录最大 H 反射振幅 (Hmax)。
H 反射表示可用于自主收缩的股四头肌运动神经元池的比例,M 波表示股四头肌运动神经元池的总体积,将用于将 H 反射记录标准化为 H:M 比率.
该测量将在双侧进行。
|
基线和 14 天
|
合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Christopher Kuenze, PhD、University of Miami
出版物和有用的链接
一般刊物
- Ng GY, Zhang AQ, Li CK. Biofeedback exercise improved the EMG activity ratio of the medial and lateral vasti muscles in subjects with patellofemoral pain syndrome. J Electromyogr Kinesiol. 2008 Feb;18(1):128-33. doi: 10.1016/j.jelekin.2006.08.010. Epub 2006 Oct 27.
- Oravitan M, Avram C. The effectiveness of electromyographic biofeedback as part of a meniscal repair rehabilitation programme. J Sports Sci Med. 2013 Sep 1;12(3):526-32. eCollection 2013.
- Christanell F, Hoser C, Huber R, Fink C, Luomajoki H. The influence of electromyographic biofeedback therapy on knee extension following anterior cruciate ligament reconstruction: a randomized controlled trial. Sports Med Arthrosc Rehabil Ther Technol. 2012 Nov 6;4(1):41. doi: 10.1186/1758-2555-4-41.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (估计)
研究记录更新
最后更新发布 (估计)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.