Wszyscy uczestnicy z grupy ludzi wyrazili świadomą zgodę na udział w badaniu. Protokół był częścią badania zatwierdzonego przez Komisję Bioetyczną (Institutional Review Board) Uniwersytetu Centralnej Florydy. Kryteria włączenia obejmowały wiek od 18 do 45 lat oraz aktywność fizyczną zgodną z wytycznymi ACSM (30 min umiarkowanej lub intensywnej aktywności 5 dni w tygodniu)19. Kryteria wykluczenia obejmowały: ból dolnego odcinka kręgosłupa w ciągu ostatniego roku, aktualny ból lub uraz biodra, kończyn górnych lub dolnych, historię operacji dolnego odcinka kręgosłupa lub kończyn dolnych w ciągu ostatniego roku, zgłaszane przez uczestnika zaburzenia równowagi, nieprawidłowości mięśniowe, aktualną ciążę lub obecność otwartej rany w okolicy brzucha (Tabela 1).
1. Przygotowanie instrumentu do zbierania danych
- Sprawdź sprawność aparatu USG oraz urządzenia sEMG (patrz Tabela materiałów).
- Włącz aparat USG, naciśnij Patient i dodaj nowego pacjenta. Kliknij New Patient i wprowadź numer identyfikacyjny pacjenta. Wybierz MSK exam type > Abdominal preset i naciśnij Register. Naciśnij Exit.
- Włącz tablet (patrz Tabela materiałów) i uruchom aplikację do rejestracji EMG. Kliknij przycisk Menu w lewym górnym rogu ekranu i wyszukaj czujniki. Wyjmij czujnik z podstawy i zbliż go do przycisku aktywacyjnego. Po połączeniu czujnika z aplikacją utwórz nowy folder z numerem identyfikacyjnym uczestnika.
UWAGA: Ustawienia USG w trybie Abdominal Preset, tryb B: B color = Tint Map D, Write Zoom Height = 4, Write Zoom Width = 4, Thermal Index = Tls, ATO Level = Low, Focus Number = 2, Focus Number CrossXBeam = 2, Focus Depth = 50, Depth (cm) = 3, Compression = 1, Focus Width = 1, Focus Width CrossXBeam = 1, Line Density = 3, Line Density CrossXBeam = 3, Suppression = 0, Frame Average = 4, From Average CrossXBeam = 2, CrossXBeam = 2, CrossXBeam # = Low, CrossXBeam Type = Mean, Edge Enhance = 3, B Steer = 0, Gray Scale Map = Gray Map C, Gain = 34, Dynamic Range = 69, Rejection = 0, Frequency (MHz) = 12. Ustawienia USG w trybie Abdominal Preset, tryb M: sweep speed = 0, M color = Tint Map C, Dop Display Format = Vert ½ B, Rejection = 0, Compression = 1, Gray Scale Map = Gray Map D, M Gain (delta from B) = 0.
2. Przygotowanie do powierzchniowej elektromiografii (patrz Tabela materiałów)
- Wyznacz miejsce umieszczenia czujnika mięśnia skośnego brzucha zewnętrznego poprzez palpację prawej grzebieni kości biodrowej oraz prawego dolnego żebra, gdy uczestnik znajduje się w pozycji leżącej na plecach z ugiętymi nogami (Rysunek 1). Umieść czujnik 3 cm przedniej strony od punktu środkowego między dolnym żebrem a grzebieniem kości biodrowej, równolegle do włókien mięśniowych20.
- Wygolić, oczyścić i oczyścić z naskórka obszar skóry, w którym zostanie umieszczony czujnik (patrz Tabela materiałów). Nałożyć klej (patrz Tabela materiałów) na czujnik i przymocować go do skóry.

Rysunek 1: Miejsce badania bocznej ściany brzucha. Czujnik sEMG jest umieszczony 3 cm przednio od punktu środkowego między dolnym żebrem a grzebieniem biodrowym, równolegle do włókien mięśniowych20. Przetwornik znajduje się 10 cm bocznie od pępka, aż do momentu, gdy boczna ściana brzucha stanie się widoczna na ekranie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
3. Przygotowanie ultradźwiękowe (patrz Tabela materiałów)
- W pozycji stojącej umieść przetwornik w pasie elastycznym i bloku piankowym (Rycina 2).
- Nałóż żel na przetwornik i umieść go 10 cm bocznie od pępka. Przesuń go tak, aby na ekranie była widoczna boczna ściana brzucha21 (Rycina 3).
- Upewnij się, że przetwornik jest ściśle przylegający do bocznej ściany brzucha.
- Zabezpiecz pas za pomocą rzepów. Dostosuj głębokość, aby uzyskać optymalną jakość obrazu w trybie B (Rycina 4).

Rycina 2: Przetwornik umieszczony w elastycznym pasie i bloku piankowym. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 3: Przykład obrazu w spoczynku służącego do weryfikacji bocznej ściany brzucha. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 4: Przetwornik przymocowany do bocznej ściany brzucha za pomocą elastycznego pasa i bloku piankowego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
4. Statyczny plank boczny z użyciem ultradźwięków
- Na macie do jogi (patrz Tabela materiałów) poproś uczestnika o położenie się na prawym boku z łokciem zgiętym pod kątem 90 stopni, tak aby tułów i kończyna górna były uniesione nad ziemię. Stopy uczestnika powinny być ułożone jedna na drugiej, przy całkowicie wyprostowanych kolanach. Nogi powinny być równoległe i dotykać maty do jogi.
- Naciśnij przycisk Freeze, a następnie Store dla każdego obrazu, aby zarejestrować trzy statyczne obrazy ultrasonograficzne bocznej ściany brzucha.
UWAGA: Zapisane obrazy będą znajdować się poniżej aktywnego ekranu obrazowania.
5. Statyczny plank boczny z pomiarem sEMG
UWAGA: Jednocześnie badacz będzie również rejestrować sygnał sEMG podczas statycznego pozycjonowania opisanego w kroku 4.1.
- W menu sEMG w lewym górnym rogu ekranu aplikacji do zapisu EMG wybierz Ustawienia (ikona koła zębatego).
- Po przejściu do strony ustawień czujnika wybierz ikonę bicepsu. Otworzy to stronę pomiarów normalizacji.
- Naciśnij Kliknij Play, aby rozpocząć; nastąpi 5 s odliczanie. W tym czasie poproś pacjenta o przyjęcie pozycji testowej. Nagrywanie potrwa kolejne 5 s.
- Zapisz wartość „MVC = .XXXXmV”, która zostanie wykorzystana do obliczeń normalizacji.
UWAGA: Mobilny zestaw EMG automatycznie stosuje filtr pasmowo-przepustowy w zakresie 20 -450 Hz. EMG (RMS) 333,3, szerokość okna 1125 ms.
6. Plank boczny
- Następnie poleć uczestnikowi wykonanie planku bocznego przez 60 s przy zachowaniu prawidłowej formy22. Naciśnij przycisk M na aparacie USG, aby włączyć tryb M (M-mode).
- Naciśnij Plot, naciśnij czerwony przycisk, a następnie ponownie naciśnij przycisk Save w aplikacji EMG. Uczestnik otrzyma 3-sekundowe odliczanie. Po rozpoczęciu odliczania naciśnij Store w aparacie USG, aby rozpocząć rejestrację obrazu.
UWAGA: Uczestnik utrzymuje prawidłową formę do czasu upływu 60 s lub do momentu, gdy badacz uzna, że prawidłowa forma została utracona.
- Aby zapisać nagrane wideo w trybie M, naciśnij Store po zakończeniu ćwiczenia oraz przycisk Stop w aplikacji sEMG.
- Kliknij Save file as i wpisz nazwę pliku, aby zapisać wynik, który pojawi się na ekranie po zatrzymaniu nagrywania.
7. Statyczny martwy robak z użyciem ultradźwięków
- Poproś uczestnika, aby położył się na macie do jogi w pozycji na plecach z nogami ugiętymi w kolanach i stopami opartymi o podłoże (pozycja hook-lying).
- Naciśnij B aby przejść w tryb jasności. Naciśnij Zamrażanie następnie Przechowywanie dla każdego obrazu należy wykonać trzy statyczne zdjęcia bocznej ściany brzucha poprzez ultradźwięki. Zapisane obrazy będą znajdować się poniżej aktywnego ekranu obrazowania.
8. statyczny dead bug w sEMG
- W menu aplikacji EMG (lewy górny róg) wybierz Ustawienia, oznaczone ikoną koła zębatego.
- Po przejściu do strony ustawień czujnika wybierz ikonę bicepsa. Otworzy to stronę pomiarów normalizacji.
- Naciśnij Kliknij Play, aby rozpocząć. Podczas 5 s odliczania poproś pacjenta o przyjęcie pozycji testowej. Nagrywanie potrwa dodatkowe 5 s.
- Zapisz wartość „MVC = .XXXXmV”, która zostanie wykorzystana do obliczenia normalizacji.
9. Martwy robak (Dead bug)
- Następnie poproś uczestnika o wykonywanie ćwiczenia „dead bug” przez 60 s, zachowując prawidłową technikę. Naciśnij przycisk M w aparacie USG, aby włączyć tryb M.
- Poleć uczestnikowi maksymalne wyprostowanie prawego barku przy jednoczesnym maksymalnym wyproście lewego biodra i kolana, zachowując pozycję wyjściową przeciwległych kończyn.
- Następnie poproś uczestnika o zgięcie barku, biodra i kolana w celu powrotu do pozycji wyjściowej. Przeciwległe kończyny wykonają wówczas ten sam ruch.
- Poproś uczestnika o wykonywanie ćwiczenia w rytmie metronomu ustawionego na 45 uderzeń na minutę. Pozwala to na wykonanie 22 powtórzeń ćwiczenia „dead bug” w ciągu 60 s.
UWAGA: Uczestnik powinien zachować prawidłową technikę przez 60 s lub do momentu, w którym badacz stwierdzi utratę prawidłowej formy lub przerwanie rytmu metronomu.
- Naciśnij przycisk Plot, następnie czerwony przycisk, a potem Play. Ponownie naciśnij przycisk Save w aplikacji EMG. Uczestnik otrzyma odliczanie 3 s. Po rozpoczęciu odliczania naciśnij przycisk Store w aparacie USG, aby rozpocząć rejestrację obrazu.
10. Statyczny pomiar ultradźwiękowy
- Kliknij Enter, gdy wybrany zostanie pierwszy obraz statyczny, który chcesz zmierzyć.
- Naciśnij Measure, aby otworzyć narzędzie pomiarowe. Zmierz maksymalną grubość mięśnia podczas pozycji statycznych w centymetrach, od górnej granicy powięziowej do dolnej granicy powięziowej (Rysunek 5 [plank boczny] oraz Rysunek 6 [dead bug]).
- Kliknij Enter przy górnej granicy i ponownie Enter przy dolnej granicy.
- Powtórz kroki 10.1-10.3 dla pomiarów statycznych w pozycji planka bocznego oraz dead bug. Wyciągnij średnią z pomiarów trzech obrazów statycznych.

Rysunek 5: Przykład bocznej ściany brzucha podczas statycznego planku bocznego, pozycja startowa ćwiczenia oraz pomiary mięśni. A = mięsień skośny zewnętrzny brzucha (0,554 cm), B = mięsień skośny wewnętrzny brzucha (0,761 cm) i C = mięsień poprzeczny brzucha (0,326 cm). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 6: Przykład bocznej ściany brzucha w pozycji statycznej dead bug, w pozycji wyjściowej ćwiczenia oraz pomiary mięśni. A = mięsień skośny zewnętrzny brzucha (0,618 cm), B = mięsień skośny wewnętrzny brzucha (0,820 cm) oraz C = mięsień poprzeczny brzucha (0,438 cm). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
11. Dynamiczne pomiary ultrasonograficzne
- Zmierz maksymalną grubość mięśnia skośnego zewnętrznego brzucha, mięśnia skośnego wewnętrznego brzucha oraz mięśnia poprzecznego brzucha podczas pierwszych 5 s i ostatnich 5 s ćwiczenia. Dodatkowo zarejestruj maksymalną grubość w całym przedziale 60 s.
UWAGA: Plank boczny jest zazwyczaj wykonywany przez 5 s. Przyjmując wytyczne dotyczące serii i powtórzeń od poprzednich autorów, w niniejszym protokole do porównania wybrano dłuższy czas trwania wynoszący 60 s. Porównano pierwsze 5 s i ostatnie 5 s zadania, aby ocenić zarówno aspekty siłowe, jak i wytrzymałościowe danej grupy mięśniowej23,24.
- Za pomocą przycisku Scroll znajdź pierwsze 5 s i ostatnie 5 s każdego ćwiczenia. Dodatkowo dokonaj wizualnej inspekcji w celu znalezienia największej grubości każdego mięśnia w ciągu całego 60-sekundowego ćwiczenia.
- Naciśnij Measure, aby otworzyć narzędzie pomiarowe. Zmierz maksymalną grubość mięśnia w pozycjach statycznych w centymetrach od górnej granicy powięzi do dolnej granicy powięzi (Rysunek 7 [plank boczny] oraz Rysunek 8 [dead bug]).
- Podziel każdy z trzech pomiarów grubości uzyskanych podczas ćwiczeń przez średnią wartość w pozycji statycznej, aby otrzymać współczynnik aktywacji 25.

Rycina 7: Przykład bocznej ściany brzucha podczas ćwiczenia plank boczny oraz pomiary mięśni w trybie M. A = mięsień skośny zewnętrzny brzucha (0,968 cm), B = mięsień skośny wewnętrzny brzucha (0,937 cm) oraz C = mięsień poprzeczny brzucha (0,714 cm). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 8: Przykład bocznej ściany brzucha podczas ćwiczenia „dead bug” oraz pomiary mięśni w trybie M. A = mięsień skośny zewnętrzny brzucha (0.840 cm), B = mięsień skośny wewnętrzny brzucha (0.840 cm) oraz C = mięsień poprzeczny brzucha (0.720 cm). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
12. Pomiar sEMG
- Naciśnij ikonę Home na stronie rejestracji danych EMG. Wybierz ikonę folderu w prawym górnym rogu ekranu. Tutaj zostaną zapisane wyniki z prób statycznych i ćwiczeń. Konwertuj każdy plik do formatu .xlsx. Wyeksportuj plik .xlsx.
- W arkuszu kalkulacyjnym wyznacz wartości maksymalne w ciągu pierwszych i ostatnich 5 s oraz ogólną wartość maksymalną.
- Podziel wyniki statycznego sEMG uzyskane w krokach 5 (sEMG dla statycznej plank bocznej) i 8 (sEMG dla ćwiczenia dead bug) odpowiednio przez wyniki uzyskane podczas ćwiczeń.