Этот протокол предназначен для демонстрации того, как клиницисты могут оценить связь крутящего момента и скорости после реконструкции передней крестообразной связки.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Этот протокол предназначен для демонстрации того, как клиницисты могут оценить связь крутящего момента и скорости после реконструкции передней крестообразной связки.
После реконструкции передней крестообразной связки (ACLR) у пациентов часто наблюдаются стойкие нарушения силы мышц квадрицепса, что снижает качество жизни и приводит к долгосрочным функциональным нарушениям. Исторически послеоперационные оценки мышечной функции сосредотачивались на максимальном изометрическом или пиковом крутящем моменте при одной изокинетической скорости, игнорируя разнообразие требований, возлагаемых на группу мышц в зависимости от различных видов деятельности, и точностью, необходимой для принятия клинических решений. Цель этой демонстрации — показать, как изокинетическое тестирование при различных угловых скоростях можно использовать для характеристики зависимости крутящего момента и скорости после ACLR. Протокол включает подготовку участников, установку динамометра, конфигурацию диапазона движений и выравнивание ключевых компонентов тестирования, включая положение кресла и длину рычага динамометра. Оценка силы включает изометрическое разгибание колена и концентрическое изокинетическое расгибание и сгибание колена при 60°/s, 180°/s и 240°/s. Для двухточечного метода крутящий момент и скорость рассчитывается как разница в нормированном произведении крутящего момента между медленной и высокой тестовой скоростью (например, 60°/с и 180°/с). Для полной характеристики многоскоростной характеристики пиковые значения крутящего момента, полученные при каждой скорости, экспортируются в таблицу или статистическое программное обеспечение и анализируются с помощью регрессионных методов. Предыдущие результаты показали, что у пациентов после ACLR соотношение крутящего момента и скорости разгибателя колена задействованой конечности составляет примерно половину величины противоположной конечности при использовании двухточечного метода, а наклон — меньший, чем у противоположной конечности, при многократной характеристике скорости. Связь крутящего момента и скорости может выявлять устойчивые дефициты, не зафиксированные при тестировании на одну скорость, и может использоваться для мониторинга восстановления со временем.
Травмы передних крестообразных связок — одни из самых распространённых в спорте, что приводит к миллиардам долларов расходов на здравоохранение вСША ежегодно. 1. Несмотря на достижения в хирургической технике и клинической помощи, после реконструкции передней крестообразной связки (ACLR) у пациентов регулярно развивается устойчивая слабость квадрицепса 2,3. Дефициты функции квадрицепса связаны с снижением качества жизни, снижением способности выполнять повседневные задачи и снижением общей функции 4,5,6,7. Учитывая важность функции квадрицепса, тестовые батареи, включая объективную оценку квадрицепса, являются ключевым элементом многомерных тестовых батарей, используемых при принятии решений о возвращении кспорту 8.
Современные клинические оценки мышечной функции оценивают максимальную силу как показатель мышечной ёмкости, но мышечная работа также зависит от дополнительных физиологическихпринципов 8,9,10. Связь силы и скорости — это базовый физиологический принцип, определяемый обратной зависимостью между скоростью сокращения и производствомсилы 11,12. Эта модель была продемонстрирована в ряде различных исследований in vitro и in vivo, а также на всей мышце человека через связь крутящего момента искорости 12,13. Взаимосвязь крутящего момента и скорости ранее была охарактеризована с помощью изокинетической динамометрии и была показана как изменённая у пациентов с анамнезом перекрестообразной связки, а также из-за иммобилизации, старения и других патологий 14, 15, 16, 17, 18 (14, 15, 16, 17, 18). Учитывая широкое применение тестирования на одной-двух скоростях в клинической практике, этот метод был разработан для мониторинга изменений в базовом физиологическом принципе мышц.
Использование изометрического и изокинетического тестирования после ACLR широко распространенои широко признано 19,20. Сосредоточение исключительно на производстве крутящего момента при одной скорости с помощью изометрических или изокинетических испытаний при одной скорости может не отражать диапазон мышечных потребностей во время повседневной жизни и высокого уровняспорта 14,21,22. Двухточечный метод характеристики зависимости крутящего момента и скорости оказался надёжным и может быть клинически полезен, если выбранные скорости имеют разницу угловой скорости не менее 90°/с 15,23. Этот протокол демонстрирует два изокинетических теста на скорость для клинического применения и использование множественных скоростей для более детальной характеристики зависимости крутящего момента и скорости. Хотя этот протокол сосредоточен на анализе пикового крутящего момента, динамометр также позволит полностью экспортировать данные временных рядов для анализа временных рядов. Пиковый крутящий момент — это мера максимальной силы или генерации мощности, но такие переменные, как скорость развития крутящего момента, время до пика и угол пикового крутящего момента, демонстрируют дополнительные методы для определения способности участников быстро создавать силу и реагировать на различные потенциальные требования24, 25, 26, 27.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все репрезентативные данные были собраны после одобрения институционального контрольного совета, а также получено информированное согласие всех участников. Приведённый ниже протокол был проведён на участниках в возрасте не менее 12 лет и 4 месяцев после ACLR, без ограничений по типу трансплантата. Критериями исключения были беременность, серьёзная инфекция возле нижней конечности, известные мышечные аномалии и история сердечно-легочных заболеваний.
1. Метод 1: Подготовка участников и установка динамометра
ПРИМЕЧАНИЕ: Единая установка динамометра крайне важна для достоверной и воспроизводимой оценки крутящего момента на всех сессиях и участниках. Как рекомендует производитель, динамометр должен калиброваться ежемесячно. Данные о крутящем моменте, скорости и положении в этом протоколе экспортировались с частотой 100 Гц, и дополнительное сглаживание или фильтрация не применялось, кроме обработки сигналов производителя. Этот протокол не должен выполняться до завершения открытой цепи разгибания колена во время реабилитации.
2. Метод 2: Настройка диапазона движений
ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте программные и ручные остановки.
3. Метод 3: Оценка силы
ПРИМЕЧАНИЕ: Последовательность в подсказках и инструкциях крайне важна. Инструктируйте пациентов бить ногами как можно сильнее и быстрее. Поддерживайте их словами.
4. Метод 4: Изометрическое тестирование
5. Метод 5: Изокинетическое тестирование
6. Метод 6: Обработка данных и измерения результатов
ПРИМЕЧАНИЕ: Для клинического применения оцените симметрию пикового крутящего момента при всех скоростях и подтвердите снижение крутящего момента по мере увеличения скорости сокращения. Если коэффициент вариации между исследованиями для любой изокинетической скорости превышает 10%, повторяйте тест, если есть время, если только пациент не сообщает о боли.
7. Метод 7: характеристика крутящего момента и скорости с многоскоростной скоростью (опционально)

Рисунок 1. Упрощённый репрезентативный набор данных по крутящему моменту-скорости и быстрый рабочий процесс анализа. Пиковые значения крутящего момента экспортировались в программное обеспечение для электронных таблиц и отображались с угловой скоростью с помощью линейной регрессионной линии. Это представляет собой упрощённый ввод данных для одного участника и должно быть расширено дополнительными столбцами для каждого участника и сессией тестирования для лонгитюдной оценки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Успешное выполнение этого протокола должно привести к максимальному крутящему моменту при нулевой скорости (изометрии) и постепенному снижению крутящего момента с увеличением скоростей изокинетическогосокращения 12. В предыдущей когорте, при исследовании пациентов с анамнезом ПКЛР, это прогрессирующее снижение было более сильным у невовлечённых конечностей, чем у14-й конечности с ACLR. Графики индивидуального времени крутящего момента или п...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Этот протокол описывает клинически осуществимый метод оценки соотношения крутящего момента и скорости квадрицепса с использованием мультимодальной динамометрии после ACLR. Устойчивая слабость квадрицепса часто встречается в возрастных группах и типах трансплантатаACLR 36,37. Традиционные тестовые батареи для пациентов, возвращающихся к спорту после операции, сосредоточены на максимальной силе, но могут не полностью оценить функци...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликтов интересов или раскрытий, о которых можно было бы сообщать.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Компьютерная рабочая станция | Любой коммерческий производитель | Н/Д | Используется для управления программным обеспечением динамометра и экспорта данных |
| Цифровой инклинометр | Любой коммерческий производитель | Н/Д | Используется для проверки анатомической нулевой позиции, если это необходимо |
| HUMAC NORM система для тестирования и реабилитации | CSMi Solutions | https://csmisolutions.com/ | Компьютеризированный многофункциональный динамометр, используемый для изометрического и изокинетического тестирования силы коленного сустава |
| Программное обеспечение для электронных таблиц | Microsoft | Excel (зависит от версии) | Используется для ввода данных и обработки данных о крутящем моменте |
| Беговая дорожка | Любой коммерческий производитель | Н/Д | Используется для стандартизированного разогрева перед тестированием |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.