16 ביוני 2026
פרוטוקול זה מתאר שיטה סטנדרטית וניידת מבוססת אולטרסאונד לכימות ספקטרום הקשיחות התפקודית של גיד האכילס בזוויות מפרקי קרסול מרובות בספורטאים מובילים, ומאפשרת הערכה אמינה וניתנת לשחזור של התנהגות מכנית של הגידים בתנאי עומס שונים.
אנו משתמשים בפרוטוקול אלסטוגרפיה חדשני להערכת נוקשות גיד אכילס בזוויות מפרקים שונות, במטרה לאפיין התאמות ביומכניות בספורטאים מובילים מענפי ספורט שונים. בניגוד לשיטות קיימות, האלסטוגרפיה המבוססת על רטט שלנו מעריכה באופן אמין את קשיחות הגידים הרציפה, שינויים לאורך כל טווח התנועה. כדי להתחיל, גייסו משתתפים מקבוצות ספורט ברמה הלאומית, כולל ספורטאים מקצועיים בגילאי 18 עד 26 במגוון תחומי ענפ.
קבעו את הרגל הדומיננטית על ידי בקשה מהמשתתף לבעוט בכדור. הכינו את הציוד, אלסטומטר רקמות רכות M5 המצויד בגלאי מערך ליניארי בתדרים 9L3 עד 8.5 מגהרץ, ומודול עירור מכני. אספו ציוד נוסף, כולל מגף אכילס, ג'ל אולטרסאונד ומיטת בדיקה.
הדליקו את ספק הכוח הראשי וודאו שמד מצב המערכת נדלק. לאחר מכן, הפעל את ממשק הטאבלט, הפעיל את תוכנת מערכת האולטרסאונד על ידי בחירת סמל האפליקציה המיועד, ווודא שהמערכת נכנסת לממשק ההפעלה הראשי של האולטרסאונד עם העתקה בזמן אמת במצב B. הגדר את פרמטרי מצב B לתדר של 7.5 מגה-הרץ, ארבעה קווי רכישה, טווח עומק של חמישה מילימטרים, וזמן רכישה של 300 מילישניות.
לאחר מכן, הנחו את המשתתף להוריד נעליים, ואז למקם את המשתתף שוכב על ספת הבדיקה כשהקרסוליים פתוחים במלואם מעל הקצה בכחמישה סנטימטרים. ממששים כדי לאתר את הקצה העליון של הבליטה הקלקנית. סמן 0.5 סנטימטרים קרוב לסימן זה באמצעות סמן עור כדי להגדיר את אתר המדידה הראשוני.
מרחו שכבה אחידה של ג'ל חיבור מחומם מראש על פני הטרנסדוסר. הנח את הגשוש בעדינות כנגד אתר המדידה ויישר את נקודת המטרה מתחת לצד הקדמי של הגלאי. עכשיו תעביר את מערכת האולטרסאונד למצב אלסטוגרפיה.
מקמו את קו הייחוס כך שטווח עומק הרכישה מתחיל ממש מתחת לפאסיה השטחית של הגיד. כוון את אזור העניין כך שיכסה את עובי הגיד תוך הימנעות מהעור, הרקמה התת-עורית וכרית השומן של קאגר. לפני הרכישה, יש לאשר את איכות ההדמיה על ידי הבטחת שמישור הטרנסדוסר כמעט ניצב לפני השטח של העור בזווית של מעל 75 מעלות.
ודאו שהמרחק בין המתמר לעור הוא כ-5 מילימטרים. ודאו שאין בועות אוויר נראות לעין, ושהסיבים של הפאשיה והגידים נראים בבירור. לאחר הפעלת מכשיר העירור, אפשר למערכת לחשב אוטומטית את מודולוס הגזירה ולהציג ערכי ממוצע וסטיית תקן של נתונים תקפים.
שמרו על יציבה קבועה של המשתתפים והמפעילים במהלך הרכישה כדי לקבל לפחות 10 נקודות נתונים רציפות תקפות. עצור את איסוף הנתונים על ידי לחיצה על פונקציית ההקפאה לאחר איסוף מספיק נקודות נתונים. בדוק את מערך הנתונים לאיתור חריגים והסר נקודות נתונים חריגות באמצעות פונקציית עריכת המערכת.
בצע מדידות ברצף על שני גידי אכילס בתנאים רפויים, אפס מעלות ניטרלי, כיפוף כף רגל של 20 מעלות, כיפוף כף רגל של 40 מעלות, כיפוף של 20 מעלות דורסיפלשן ו-40 מעלות דורסיפלקציה. חזור על המדידות לפחות שלוש פעמים בכל זווית קרסול. אימות כל מדידה רק אם סטיית התקן של נקודות הנתונים הרציפות קטנה מ-10% מהממוצע, כפי שנדרש לפי קריטריוני האימות הפנימיים של המכשיר.
שמור תמונות במצב B ומפות דימות מכניות לתיעוד. לאחר השלמת מדידת המצב הרפויה, הניחו את כף הרגל של המשתתף במגף הקרסול המתכוונן, תוך הבטחה שהעקב נשען לחלוטין על גביע העקב האחורי של בסיס המגף. אבטח את כף הרגל הקדמית, האמצעית והרגל התחתונה באמצעות רצועות הקרס והלולאה המחוברות כדי למנוע הרמת עקב או הזזה צדדית במהלך הבדיקות.
שחרר את כפתורי הנעילה הדו-צדדיים במנגנון ציר תא המטען. הכוון ידנית את הקרסול לזווית היעד על ידי יישור סימנים מבניים עם סולם הגוניומטרי. הדק את כפתורי הנעילה היטב כדי לקבע את מפרק הקרסול בזווית המטרה.
בצע מדידת אולטרסאונד מיד לאחר נעילת הזווית כדי למנוע הרפיית גיד ויסקואלסטי. לאחר מכן, הנחו את המשתתף להסיר את מגף הקרסול. לנקות ולחטא את כל המכשירים וגשושי האולטרסאונד.
מדידה מוצלחת התאפיינה ויזואלית בתמונה באיכות גבוהה במצב B עם מבנה פיברילרי רציף ברור של גידים במקביל לפני השטח של העור ומפת צבעים הומוגנית יציבה באזור העניין שהוגדר מראש. מקדם השונות הממוצע נע בין 0.14 ל-0.25 בזוויות מפרקים שונות. ערכי מקדמי המתאם בין מחלקות נעו בין 0.871 ל-0.974 בכל זוויות המפרקים שנבדקו.
האמינות הגבוהה ביותר נצפתה במצב הרפויה, והאמינות הנמוכה ביותר נצפתה במצב אפס מעלות נייטרלי. נוקשות גיד האכילס עלתה באופן לא ליניארי מכיפוף כף הרגל לכף הרגל לכיפוף הדורסיפל אצל כל המשתתפים. המודלים המעורבים המוכללים חשפו השפעה עיקרית משמעותית של זווית המפרקים, בעוד שמודלים צדדיים וספורטיביים לא הראו השפעות עיקריות.
הזווית והאינטראקציה הספורטיבית הייתה משמעותית, מה שמעיד על הבדלי קשיחות ספציפיים לספורט בזוויות קרסול מסוימות. פרוטוקול זה מודד באופן לא פולשני את ספקטרום הקשיחות הפונקציונלית של גיד אכילס, ותופס את התנהגותו המכאנית הלא-ליניארית בזוויות דינמיות. האתגר המרכזי במהלך רכישה דינמית הוא שמירה על לחץ מגע קבוע ופרופרפנדיקולריות כדי להימנע מהארכיופקטים התנועתיים.
מחקרים עתידיים יוכלו למפות התנהגות גידים כדי לעקוב אחר שיקום גידים, להעריך התאמות אימונים ולחזות ביצועי ספורט דינמיים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
This study introduces and validates a portable, standardized protocol for quantifying the functional stiffness spectrum of the Achilles tendon across multiple ankle joint angles. By employing a force–ultrasound fusion system, the method enables continuous mechanical profiling of the tendon, offering improved assessment over traditional single-value or laboratory-bound techniques. The protocol demonstrates high repeatability and reliability, making it suitable for diverse applications in athlete monitoring and injury risk assessment.
Quantitative assessment of tendon mechanical properties is critical for translational musculoskeletal research and preclinical model development. This portable vibration-based elastography protocol enables standardized, reproducible measurement of Achilles tendon stiffness across multiple joint angles, supporting predictive confidence in biomechanical target validation. Its reliability and functional relevance position it as a valuable tool for risk-adjusted advancement in sports medicine and musculoskeletal R&D portfolios.
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum for musculoskeletal research, bridging early biomechanical hypothesis testing with translational model validation.