Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

De onderlichaam positieve druk loopband voor knie artrose revalidatie

10.8K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/59829

⸱

22 juli 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Rehabilitation, The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 2Experiment Education Model Center of Rehabilitation Medicine, Guangzhou Medical University, 3Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Geisinger Health System, 4Department of Rehabilitation Medicine, New York University School of Medicine

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Hier, gebaseerd op het gezichtspunt van een clinicus, stellen we een twee-model onderlichaam positieve druk (lbpp) protocol (lopen en kraken modellen), naast een klinische, functionele beoordelingsmethodologie, met inbegrip van Details voor verdere aanmoediging van de ontwikkeling van niet-medicamenteuze chirurgische interventiestrategieën bij patiënten met knie artrose. We presenteren echter alleen het effect van lbpp training ter verbetering van pijn en knie functie bij één patiënt door middel van driedimensionale gang-analyse. De precieze, langetermijneffecten van deze aanpak moeten in toekomstige studies worden onderzocht.

Samenvatting

Hier, gebaseerd op het gezichtspunt van een clinicus, stellen we een twee-model onderlichaam positieve druk (lbpp) protocol (lopen en kraken modellen), naast een klinische, functionele beoordelingsmethodologie, met inbegrip van Details voor verdere aanmoediging van de ontwikkeling van niet-medicamenteuze chirurgische interventiestrategieën bij patiënten met knie artrose. We presenteren echter alleen het effect van lbpp training ter verbetering van pijn en knie functie bij één patiënt door middel van driedimensionale gang-analyse. De precieze, langetermijneffecten van deze aanpak moeten in toekomstige studies worden onderzocht.

Inleiding

Knie osteoartritis (OA) is een progressieve degeneratieve gewrichtsaandoening en een belangrijke oorzaak van pijn en motorische handicap bij mensen over de hele wereld1. Knie OA wordt gekenmerkt door osteophyte en cyste vorming, nauwe gewrichts afstand en subchondrale bot sclerose2. Deze pathologische veranderingen maken het moeilijk om essentiële activiteiten van het dagelijks leven uit te voeren, zoals wandelen, squatting, en omhoog en omlaag trappen3. Fysieke activiteit wordt echter aanbevolen als een essentieel onderdeel van de eerstelijns knie OA Management4. Oefening interventie voor knie OA revalidatie wordt beïnvloed door verschillende factoren: (1) beperkte kniegewricht beweging veroorzaakt door pijn en kleine knie structurele veranderingen; (2) spieratrofie in verband met het behoud van de knie stabiliteit en een afname van de spierkracht5; en (3) de bovengenoemde redenen leiden tot een vermindering van de oefening en een toename van de body mass index (BMI), die de last op de knieën verder verhoogt, waardoor een vicieuze cirkel6ontstaat.

In reactie op de bovengenoemde problemen, het lichaam gewicht-ondersteunde training systeem (BWSTT) geleidelijk aan gericht op bot en gewrichts ziekte-gerelateerde revalidatie7. In de afgelopen jaren, een van de opkomende lichaamsgewicht-ondersteunde trainings technologieën wordt genoemd de lagere lichaam positieve druk (LBPP) Loopband7. Deze technologie maakt gebruik van een hoge taille ballon om de druk van de onderste ledematen te bereiken en de luchtdruk nauwkeurig aan te passen om het lichaamsgewicht te reguleren met als doel gewichtsreductie te bereiken. Het systeem is ook uitgerust met een running platform dat gelijktijdig loopband-gerelateerde activiteiten kan uitvoeren onder controle van lichaamsgewicht8. Ondertussen zorgt de druk die in de opgeblazen behuizing wordt opgewekt voor een hefkracht tegen het lichaam. Omdat de druk slechts iets boven de atmosferische druk ligt en gelijkmatig wordt verdeeld, is de kracht op het onderlichaam bijna onmerkbaar. Zo biedt het LBPP-hardloop platform een hoger comfortniveau en is het geschikter voor langdurige training in vergelijking met de traditionele BWSTT9. Peeler et al. voerde een LBPP loopband-ingreep uit op 32 knie OA-patiënten en toonde aan dat de LBPP-loopband effectief kniepijn kan verlichten, de dagelijkse levensfuncties verbetert en een toename van de spierkracht van de dij10produceert. Het potentiële mechanisme zou kunnen worden gerelateerd aan het bereiken van effectieve kniegewricht activiteit terwijl het verminderen van kniegewricht koppel11. Aan de andere kant, aangezien de leeftijd van het begin van de knie OA patiënten is meestal meer dan 45 jaar oud12, begin kan ook worden geassocieerd met cardio-pulmonale ziekten. Studies hebben aangetoond dat LBPP mensen in staat stelt om te wandelen als oefening met relatief lage hartslag, bloeddruk, en zuurstofverbruik en het bereiken van veiliger en effectiever aërobe oefening dan volledig gewicht vlakke wandelen; Dit type van wandelen is een ander voordeel van LBPP in vergelijking met traditionele BWSTT13.

Echter, als gevolg van de relatief nieuwe toepassing van dit systeem op knie OA interventie, de relatief weinig bestaande studies hebben sterk beperkt de klinische toepassing van deze technologie in de knie OA revalidatie. Het LBPP-protocol voorgesteld in dit artikel gericht op het onderzoeken van de klinische niet-drug en chirurgische knie OA behandeling met behulp van de LBPP loopband.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Het klinisch project werd goedgekeurd door de vereniging voor medische ethiek van het vijfde aangesloten ziekenhuis van de medische universiteit van Guangzhou en is geregistreerd bij het registratie centrum voor klinische proeven in China (nr. ChiCTR1800017677 en getiteld "effect en mechanisme van anti-zwaartekracht loopband op motorische functie van de onderste ledematen bij patiënten met knie osteoartritis").

1. werving en selectie

  1. Rekruteer patiënten met radiografisch bewijs van milde tot matige (Kellgren & Lawrence rangen II of III) knie OA in een of beide knieën en kniepijn bij het lopen, squatting, en/of knielen (het minimumniveau 3/10 op numerieke pijn rating schaal [NPRS] vóór opname).
  2. Zorg ervoor dat deze patiënten geen ernstige knie OA hebben (Kellgren & Lawrence grade IV), retropatellar artritis of een medische aandoening die hen zou verhinderen om progressieve training te tolereren.
  3. Een schriftelijke geïnformeerde toestemming van elke patiënt te verkrijgen vóór hun deelname.

2. evaluatie voorafgaand aan de opleiding

  1. Volledige demografische vormen van de patiënt met inbegrip van gewicht, hoogte, verleden medische geschiedenis en eventuele vroegere of huidige medicijnen.
  2. Klinische beoordeling
    1. Voer de numerieke beoordelingsschaal (NRS)14uit. Vraag de patiënt om de pijnintensiteit te beschrijven met 11 getallen van 0 tot 10, waarbij 0 geen pijn is en 10 de ergste pijn is.
    2. Voer de actieve/passieve kniegewricht range-of-Motion (ROM) Assessment15 met behulp van een handheld 2-arm goniometer (26-cm armen met 2 ° markeringen).
    3. De Western Ontario en McMaster universiteiten osteoartritis index (WOMAC)16. Vraag de patiënt om de corresponderende positie van pijn of beperkte functie te markeren op een rechte lijn voor 5 pijn-gerelateerde items, 2 stijfheid items en 17 functionele items. "0" duidt op geen pijn of geen functiebeperking. "10" duidt op ernstige pijn of extreme beperkte functie.
    4. Het uitvoeren van de knieblessure en osteoartritis uitkomst Score (KOOS)17 (optioneel). Vraag de patiënt om de zelfevaluatie vragenlijst te voltooien met vijf niveaus voor elk item in vijf subschalen: pijn, andere symptomen, activiteiten van het dagelijks leven, sport en recreatie.
    5. De Europese vijfdimensionale gezondheids schaal (EQ-5D)18 uitvoeren (optioneel). Vraag de patiënt om de drie niveaus te markeren voor vijf dimensies: mobiliteit, zelfverzorging, gebruikelijke activiteiten, pijn/ongemak en angst/depressie.
    6. Voer de 10-meter lopen test (10 MWT)19. Vraag de patiënt drie opeenvolgende 10 MWT-proeven uit te voeren in een zelfgekozen tempo voor veiligheid en comfort. Vraag de patiënt om te lopen zonder hulp voor 10 m en meet de tijd genomen voor de middelste 6 m (om versnelling en vertraging effecten uit te sluiten).
    7. Voer de getimede up en Go (TUG) test20. Vraag de patiënt om drie opeenvolgende sleepproeven uit te voeren (opstaan, 3 m lopen, omdraaien, teruglopen en gaan zitten) in een zelfgekozen tempo (voor veiligheid en comfort).
  3. Voer de driedimensionale (3D) gang-analyse uit (optioneel).
    Opmerking: 3D-gang en gelijktijdige elektromyografie (EMG)-analyses zijn niet vereist voor dit lbpp-opleidings protocol, maar kunnen indien nodig worden gebruikt voor verdere objectieve evaluaties.
    1. Plaats tweeëntwintig sferische markeringen op de anatomische herkenningspunten van de patiënt op basis van het Davis protocol21.
    2. Plaats zes oppervlak EMG-elektroden op de bilaterale rectus musculus femoris, semitendinosus en Long Head biceps musculus femoris van de patiënt.
    3. Voer de kalibratie uit in de staande positie. Vraag de patiënt om een orthostatische positie voor ten minste 3 − 5 s met de voeten uitgelijnd om te voorkomen dat een voet in een meer anterieure of posterieure positie ten opzichte van de andere.
    4. Instrueer de patiënt om te lopen met een zelfgekozen snelheid langs de 5-m loopbrug, vijf keer.
    5. Verwijder alle sferische markers en EMG elektroden van de patiënt. Bewaar alle verzamelde gegevens voor de gegevensverwerking later volgens de instructies in de sectie.

3. LBPP-opleiding

Opmerking: er is een Anti-Gravity loopband (tabel met materialen) gebruikt voor dit LBPP-opleidings protocol en weergegeven in afbeelding 1. Voor patiëntveiligheid is een therapeut nodig om de patiënt in het LBPP op te zetten en het hele behandelingsproces te begeleiden.

  1. Voorbereiding
    1. Voorbereiding van de patiënt
      1. Introduceer de specifieke LBPP loopband trainingsproces en de bijbehorende voorzorgsmaatregelen aan de patiënt.
      2. Controleer de bloeddruk (BP) en de hartslag (HR) van de patiënt vóór de training (60 BPM ≤ HR ≤ 120 BPM en 90/60 mmHg ≤ BP ≤ 160/100 mmHg).
      3. Bepaal de grootte van de lucht zegel shorts volgens de taille omtrek van de patiënt en vraag de patiënt om de shorts op te zetten.
    2. Anti-Gravity loopband instellen
      1. Schakel de loopband in door de schakelaar op de voorklep van het systeem te bedienen en de zelftest van de Anti-Gravity loopband uit te voeren.
      2. Verlaag de cockpit en laat de patiënt in de stof behuizing van de Anti-Gravity loopband stappen.
      3. Til de cockpit naar de juiste hoogte volgens het lbpp-trainings model: de cockpit hoogte moet op de voorste superieure iliacale wervelkolom liggen voor het wandel model en iets onder de grotere Trochanter van het dijbeen voor het kraken model. Zodra de cockpit op zijn plaats is, rits je de patiënt in de Anti-Gravity loopband.
      4. Gebruik de veiligheids Lanyard die bij de machine wordt geleverd om de clip op de kleding van de patiënt te zetten, wat essentieel is voor noodstop tijdens het trainingsproces (in het geval de patiënt valt of zich niet goed voelt).
      5. Instrueer de patiënt om stil te staan op het oppervlak van de loopband om het systeem het volledige lichaamsgewicht (BW) van de patiënt te laten vasthouden en wegen zonder enige ondersteuning van enig deel van het systeem en druk vervolgens op de startknop om een Anti-Gravity loopband systeem uit te voeren berekening voor nauwkeurige onweging.
      6. Plaats drie camera's die met de machine zijn meegeleverd (voor en bilateraal, Figuur 1) en pas de posities aan om de gesynchroniseerde video feedback te verkrijgen tijdens het trainingsproces; Dit zal de patiënt helpen om abnormale bewegingspatronen te corrigeren.
  2. Trainingssessie
    Opmerking: de hele trainingssessie wordt gedurende 30 minuten, zes keer per week gedurende twee weken uitgevoerd. De belangrijkste parameters die moeten worden aangepast met de knoppen "+" en "–" in de LBPP-console zijn snelheid (mijl per uur, mph), BW-ondersteuning (%), helling (%) en het actieve bewegingsbereik van knie (AROM).
    1. Start de warming-up sessie met de volgende instellingen: 5 min (snelheid = 0 − 2,0 mph, BW = 65%, helling = 0%). Verhoog de snelheid met 0,4 mph en BW-ondersteuning in stappen van 7% per minuut.
    2. Voer de Walking model Session uit met de volgende instellingen: 15 min (snelheid = 2,0 mph, BW = 65%, helling = 0%).
    3. Voer de afkoel sessie uit met de volgende instellingen: 5 min (snelheid = 2,0 − 0 mph, BW = 65% − 100%, helling = 0%). Verlaag de snelheid met 0,4 mph en BW-ondersteuning in 7% verlagen per minuut.
    4. Eindigen met de kraken model sessie met de volgende instellingen: 5 min (snelheid = 0 mph, BW = 50%, helling = 0%, arom = 0 ° − 50 ° of het maximaal toelaatbare gezamenlijke bewegingsbereik binnen 50 °, 30 s van kraken gevolgd door een 30 s rusttijd).
      Opmerking: in de klinische toepassing moet deze LBPP-trainingssessie worden aangepast volgens de tolerantie van de patiënt. Bovendien, als de patiënt het kraken training model niet kan tolereren, wordt alleen de wandel modus uitgevoerd.

4. evaluatie na de opleiding

Opmerking: dezelfde therapeut voltooit de pre-en post-evaluatie van elke patiënt.

  1. Evalueer de patiënt na 2 weken van de lbbp-trainingssessie, inclusief nrs, actief/passief rom, WOMAC, koos, EQ-5d, 10 mwt, Tug en 3D gang-analyse.
  2. Noteer de tevredenheid en feedback van de patiënt over dit LBPP-protocol, inclusief de mate van genot en zelfbewuste verbetering, de wens om door te gaan en suggesties.

5. gegevensverwerking van 3D-gang-analyse

  1. Voer de gang-analyse software (tabel met materialen) uit die is meegeleverd met het 3D-systeem voor gang-analyse.
  2. Definieer de gebeurtenissen van de hiel-Strike (rechts/linker voet eerste grondcontact) en teen-off (rechter/linker tenen worden opgeheven van de grond) in de loopcyclus voor elke Walking trial (Figuur 2).
  3. Verkrijg de spatiotemporele parameters, kniegewricht kinematica en oppervlakte EMG activiteit parameters.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

We tonen resultaten van een knie OA patiënt, die was een 60-jarige vrouw (BMI = 22,9) ondergaan "meer dan 3 jaar van knie osteoartritis" en ernstige pijn toen ze liep (visuele analoge schaal [VAS] = 8/10) en nam deel aan een 2-weekse LBPP training programma op onze Faciliteit. Tijdens de gehele ingreep nam de patiënt geen pijnstillers om kniepijn te verlichten. Het radiologische beeld van haar kniegewrichten en de resultaten van de klinische functie beoordelingen zijn weergegeven in Figuur 3...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

We stelden een LBPP loopband interventie protocol voor, dat zowel klinische evaluatie-als behandelings modellen omvat, voor het herstel van de onderste extremiteiten motorische functie in de knie OA. Ondertussen, in reactie op de klinische symptomen en knie OA dysfunctie, het behandelings model omvat niet alleen een opleiding sectie voor wandelen in het lbpp-protocol, maar ook een innovatieve kraken training sectie, die tot doel heeft de dagelijkse disfunctie te lossen als gevolg van spierzwakte van de dij en problemen b...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Deze studie werd gefinancierd door Guangzhou Medical University (Grant nummer 2018A053).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
AlterG Anti-Gravity Treadmill M320AlterG Inc, Fremont, CA, USA1LBBP-training
BTS Smart DX-systeemBioengineering Technology System, Milaan, Italië2Verzamelen van temporospatiale gegevens
BTS FREEEMGBioengineering Technology System, Milaan, Italië3Verzamelen van oppervlakte-EMG-gegevens
BTS SMART-Clinic softwareBioengineering Technology System, Milaan, Italië4Gegevensverwerking

Referenties

  1. McAlindon, T. E., et al. OARSI guidelines for the non-surgical management of knee osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 22, 363-388 (2014).
  2. Luyten, F. P., Denti, M., Filardo, G., Kon, E., Engebretsen, L. Definition and classification of early osteoarthritis of the knee. Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy. 20, 401-406 (2012).
  3. Lankhorst, G. J., Van de Stadt, R. J., Van der Korst, J. K. The relationships of functional capacity, pain, and isometric and isokinetic torque in osteoarthrosis of the knee. Scandinavian Journal of Rehabilitation Medicine. 17, 167-172 (1985).
  4. Waugh, E., et al. Physical activity intervention in primary care and rheumatology for the management of knee osteoarthritis: A review. Arthritis Care & Research. 71 (2), 189-197 (2019).
  5. Segal, N. A., et al. Effect of quadriceps strength and proprioception on risk for knee osteoarthritis. Medicine & Science in Sports & Exercise. 42, 2081(2010).
  6. Linda, F., et al. EULAR recommendations for the non-pharmacological core management of hip and knee osteoarthritis. Annals of the Rheumatic Diseases. 72, 1125-1135 (2013).
  7. Watanabe, S., Someya, F. Effect of Body Weight-supported Walking on Exercise Capacity and Walking Speed in Patients with Knee Osteoarthritis: A Randomized Controlled Trial. Journal of the Japanese Physical Therapy Association. 16, 28-35 (2013).
  8. Takacs, J., Anderson, J. E., Leiter, J. R., MacDonald, P. B., Peeler, J. D. Lower body positive pressure: an emerging technology in the battle against knee osteoarthritis? Clinical Interventions in Aging. 8, 983-991 (2013).
  9. Ruckstuhl, H., Kho, J., Weed, M., Wilkinson, M. W., Hargens, A. R. Comparing two devices of suspended treadmill walking by varying body unloading and Froude number. Gait & Posture. 30, 446-451 (2009).
  10. Peeler, J., Christian, M., Cooper, J., Leiter, J., MacDonald, P. Managing Knee Osteoarthritis: The Effects of Body Weight Supported Physical Activity on Joint Pain, Function, and Thigh Muscle Strength. Clinical Journal of Sport Medicine. 25, 518-523 (2015).
  11. Patil, S., et al. Anti-gravity treadmills are effective in reducing knee forces. Journal of Orthopaedic Research. 31, 672-679 (2013).
  12. Nicolas-Alonso, L. F., Gomez-Gil, J. Brain computer interfaces, a review. Sensors (Basel). 12, 1211-1279 (2012).
  13. Webber, S. C., Horvey, K. J., Yurach Pikaluk, M. T., Butcher, J. S. Cardiovascular responses in older adults with total knee arthroplasty at rest and with exercise on a positive pressure treadmill. European Journal of Applied Physiology. 114, 653-662 (2014).
  14. Dolphin, N. W., Crue, B. L. Pain: Clinical Manual For Nursing Practice. Clinical Journal of Pain. 5, 363(1989).
  15. Lavernia, C., D'Apuzzo, M., Rossi, M. D., Lee, D. Accuracy of Knee Range of Motion Assessment After Total Knee Arthroplasty. The Journal of Arthroplasty. 23, 85-91 (2008).
  16. Bellamy, N., Buchanan, W. W., Goldsmith, C. H., Campbell, J., Stitt, L. W. Validation study of WOMAC: a health status instrument for measuring clinically important patient relevant outcomes to antirheumatic drug therapy in patients with osteoarthritis of the hip or knee. Journal of Rheumatology. 15, 1833-1840 (1988).
  17. Collins, N. J., Misra, D., Felson, D. T., Crossley, K. M., Roos, E. M. Measures of knee function: International Knee Documentation Committee (IKDC) Subjective Knee Evaluation Form, Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS), Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score Physical Function Short Form (KOOS-PS) Knee O. Arthritis Care & Research. 63, S208-S228 (2011).
  18. Rabin, R., De-Charro, F. EQ-5D: a measure of health status from the EuroQol Group. Annals of Medicine. 33, 337-343 (2001).
  19. Wirz, M., et al. Effectiveness of automated locomotor training in patients with chronic incomplete spinal cord injury: a multicenter trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 86, 672-680 (2005).
  20. Shumway-Cook, A., Baldwin, M., Polissar, N. L., Gruber, W. Predicting the probability for falls in community-dwelling older adults. Physical Therapy. 77, 812-819 (1997).
  21. Iii, R. B. D. A gait analysis data collection and reduction technique. Human Movement Science. 10, 575-587 (1991).
  22. Peeler, J., Ripat, J. The effect of low-load exercise on joint pain, function, and activities of daily living in patients with knee osteoarthritis. Knee. 25 (1), 135-145 (2018).
  23. Escamilla, R. F. Knee biomechanics of the dynamic squat exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise. 33, 127-141 (2001).
  24. Linschoten, R. V., et al. The PEX study – Exercise therapy for patellofemoral pain syndrome: design of a randomized clinical trial in general practice and sports medicine [ISRCTN83938749]. BMC Musculoskeletal Disorders. 7, 31(2006).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

LBPP-loopbandprotocolsessie wandelmodelsessie hurkmodelmethodologie voor klinische beoordeling3D-ganganalyseevaluatie van de WOMAC-scoreTimed Up and Go-test10-meter looptest
De onderlichaam positieve druk loopband voor knie artrose revalidatie
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.