Dit protocol is bedoeld om aan te tonen hoe clinici de koppel-snelheidsrelatie kunnen evalueren na reconstructie van het voorste kruisband.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Dit protocol is bedoeld om aan te tonen hoe clinici de koppel-snelheidsrelatie kunnen evalueren na reconstructie van het voorste kruisband.
Na reconstructie van het voorste kruisband (ACLR) vertonen patiënten vaak aanhoudende tekorten in de quadricepsspierkracht die de kwaliteit van leven verminderen en leiden tot langdurige functionele beperkingen. Historisch gezien hebben postoperatieve beoordelingen van spierfunctie zich gericht op het maximale isometrische koppel of piekkoppel bij één isokinetische snelheid, waarbij de variatie aan de eisen die aan een spiergroep wordt gesteld over activiteiten heen en de precisie die nodig is om klinische besluitvorming te sturen werd genegeerd. Het doel van deze demonstratie is te illustreren hoe isokinetische tests bij verschillende hoeksnelheden kunnen worden gebruikt om de koppel-snelheidsrelatie na ACLR te karakteriseren. Het protocol omvat de voorbereiding van de deelnemer, de instelling van de dynamometer, de configuratie van het bewegingsbereik en het uitlijnen van belangrijke testcomponenten, waaronder stoelpositie en de lengte van de dynamometerarm. De krachtbeoordeling bestaat uit isometrische knieextensietests en concentrische isokinetische knieextensie en flexietests bij 60°/s, 180°/s en 240°/s. Voor de tweepuntsmethode wordt koppelsnelheid berekend als het verschil in genormaliseerd koppel tussen een langzame en een snelle testsnelheid (bijv. 60°/s en 180°/s). Voor volledige multi-velocity karakterisering worden piekkoppelwaarden die bij elke snelheid worden verkregen geëxporteerd naar een spreadsheet of statistische software en geanalyseerd met behulp van regressietechnieken. Eerdere resultaten hebben aangetoond dat patiënten na ACLR een koppel-snelheidsrelatie van de knie-extensor-snelheid hebben van het betrokken ledemaat die ongeveer de helft van de grootte van het contralaterale ledemaat zijn, met behulp van de tweepuntsmethode, en een kleinere helling dan het contralaterale ledemaat met meervoudige snelheidskarakterisering. De koppel-snelheidsrelatie kan persistente tekorten identificeren die niet door enkelvoudige snelheidstests worden vastgelegd en kan worden gebruikt om herstel in de tijd te monitoren.
Blessures aan de voorste kruisbanden behoren tot de meest voorkomende in de sport, wat jaarlijks in de VS miljarden dollars aan zorgkosten oplevert1. Ondanks vooruitgang in chirurgische techniek en klinische zorg ontwikkelen patiënten na de reconstructie van het voorste kruisband (ACLR) regelmatig aanhoudende quadricepsspierzwakte 2,3. Tekorten in de quadricepsspierfunctie worden geassocieerd met een verminderde kwaliteit van leven, verminderd vermogen om dagelijkse activiteiten te voltooien en een verminderde algehele functie 4,5,6,7. Gezien het belang van de werking van quadriceps, zijn testbatterijen, inclusief objectieve beoordeling van quadriceps, een belangrijk onderdeel van multidimensionale testbatterijen die worden gebruikt bijbesluitvorming bij terugkeer naar sport.
Huidige klinische beoordelingen van spierfunctie evalueren maximale kracht als maat voor spiercapaciteit, maar spierprestaties worden ook beïnvloed door aanvullende fysiologische principes 8,9,10. De kracht-snelheidsrelatie is een fundamenteel fysiologisch principe dat wordt gedefinieerd door de omgekeerde relatie tussen contractiesnelheid en krachtproductie11,12. Dit model is aangetoond in verschillende in vitro- en in vivo-studies, evenals in de menselijke hele spier, via de koppel-snelheidsrelatie12,13. De koppel-snelheidsrelatie is eerder gekarakteriseerd door isokinetische dynamometrie en is aangetoond dat deze veranderd is bij patiënten met een voorgeschiedenis van ACLR, evenals door immobilisatie, veroudering en andere pathologieën 14,15,16,17,18. Gezien het wijdverbreide gebruik van testen bij één of twee snelheden voor klinisch gebruik, werd deze methode ontwikkeld om veranderingen in een onderliggend fysiologisch principe van spieren te monitoren.
Het gebruik van isometrisch testen en isokinetisch testen na ACLR is wijdverbreid en breed geaccepteerd19,20. Uitsluitend focussen op koppelproductie bij één snelheid via isometrische of isokinetische tests bij één snelheid is mogelijk niet representatief voor het bereik van spierbelasting tijdens dagelijkse activiteiten en sport op hoog niveau 14,21,22. De tweepuntsmethode om de koppel-snelheidsrelatie te karakteriseren is betrouwbaar bewezen en kan klinisch nuttig zijn zolang de gekozen snelheden een verschil in hoeksnelheid hebben van ten minste 90°/s15,23. Dit protocol demonstreert twee snelheidsisokinetische tests voor klinisch gebruik en het gebruik van meerdere snelheden om de koppel-snelheidsrelatie in meer detail te karakteriseren. Hoewel dit protocol zich richt op de analyse van piekkoppelproductie, maakt de dynamometer ook volledige export van tijdreeksgegevens mogelijk voor tijdreeksanalyses. Piekkoppel is een maat voor maximale kracht of vermogensopwekking, maar variabelen zoals de snelheid van koppelontwikkeling, tijd tot piekkoppel en hoek van piekkoppel tonen extra methoden om het vermogen van deelnemers te bepalen om snel kracht te genereren en te reageren op wisselende potentiële eisen 24,25,26,27.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle representatieve gegevens werden verzameld na goedkeuring van de institutionele beoordelingscommissie, en geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deelnemers. Het onderstaande protocol is uitgevoerd bij deelnemers van minstens 12 jaar en 4 maanden na ACLR, zonder beperkingen op basis van het type graft. Uitsluitingscriteria waren zwangerschap, ernstige infectie nabij de onderledemaat, bekende spierafwijkingen en een voorgeschiedenis van cardiopulmonale aandoeningen.
1. Methode 1: Voorbereiding van deelnemers en dynamometeropstelling
OPMERKING: Een consistente dynamometeropstelling is cruciaal om een valide, reproduceerbare koppelbeoordeling tussen sessies en deelnemers te waarborgen. Zoals aanbevolen door de fabrikant, moet de dynamometer maandelijks worden gekalibreerd. De koppel-, snelheids- en positiegegevens in dit protocol werden geëxporteerd bij 100 Hz, en er werd geen extra gladmaking of filtering toegepast buiten de signaalverwerking van de fabrikant. Dit protocol mag niet worden afgerond voordat een patiënt een open-ketting knie-extensie tijdens de revalidatie heeft uitgevoerd.
2. Methode 2: Het instellen van de bewegingsvrijheid
OPMERKING: Gebruik softwaregebaseerde stops en handmatige stops.
3. Methode 3: Sterkte beoordelen
OPMERKING: Consistentie in cues en instructies is cruciaal. Geef patiënten instructies om zo hard en snel mogelijk te trappen. Geef verbale aanmoediging.
4. Methode 4: Isometrisch testen
5. Methode 5: Isokinetisch testen
6. Methode 6: Dataverwerking en uitkomstmaten
OPMERKING: Voor klinisch gebruik, beoordeel symmetrie in piekkoppelproductie over alle snelheden en bevestig afnames in koppel naarmate de contractiesnelheid toeneemt. Als de variatiecoëfficiënt tussen onderzoeken voor een isokinetische snelheid meer dan 10% bedraagt, test dan opnieuw als de tijd het toelaat, tenzij de patiënt pijn rapporteert.
7. Methode 7: Karakterisering van multi-snelheid koppelsnelheid (optioneel)

Figuur 1. Vereenvoudigde representatieve koppelsnelheidsdataset en snelle analyseworkflow. Piekkoppelwaarden werden geëxporteerd naar spreadsheetsoftware en uitgezet tegen de hoeksnelheid met behulp van een lineaire regressielijn. Dit vertegenwoordigt een vereenvoudigde gegevensinvoer voor één deelnemer en moet worden uitgebreid met extra kolommen voor elke deelnemer en testsessie voor longitudinale beoordeling. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Succesvolle afronding van dit protocol zou moeten resulteren in het hoogste koppel bij nul snelheid (isometrisch) en een progressieve afname van het koppel met toenemende isokinetische contractiesnelheden12. In een eerdere cohort, bij het onderzoeken van patiënten met een ACLR-voorgeschiedenis, was deze progressieve achteruitgang groter bij niet-betrokken ledematen dan bij ACLR-ledematen14. Individuele koppeltijd- of koppelpositiegrafieken ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit protocol beschrijft een klinisch haalbare methode om de koppel-snelheidsrelatie van quadriceps te evalueren met behulp van multimodale dynamometrie na ACLR. Persistente quadricepszwakte komt vaak voor in leeftijdsgroepen en ACLR-grafttypes36,37. Traditionele testbatterijen voor patiënten die na de operatie weer sporten richten zich op maximale kracht, maar beoordelen mogelijk niet volledig de quadricepsfunctie over een bereik...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben geen belangenconflicten of openbaarmakingen te melden.
Geen enkele
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Computerwerkstation | Elke commerciële fabrikant | N/A | Wordt gebruikt om dynamometersoftware te bedienen en gegevens te exporteren |
| Digitaal inclinometer | Elke commerciële fabrikant | N/A | Wordt gebruikt om de anatomische nulpositie te verifiëren indien gewenst |
| HUMAC NORM-test- en revalidatiesysteem | CSMi Solutions | https://csmisolutions.com/ | Gecomputeriseerde multimode dynamometer gebruikt voor isometrische en isokinetische knietests |
| Spreadsheet software | Microsoft | Excel (versieafhankelijk) | Wordt gebruikt voor gegevensinvoer en gegevensverwerking van koppelgegevens |
| Laufband | Elke commerciële fabrikant | N/A | Wordt gebruikt voor gestandaardiseerd opwarmen voorafgaand aan het testen |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.