Summary
Helderheidsmodus echografie kan worden gebruikt om visuele biofeedback van de spieren van de laterale buikwand te bieden tijdens een golfswing. Post-swing visuele en verbale instructie kan de spieractivatie en timing van de externe en interne obliques verhogen.
Abstract
Het gebruik van ultrasone biofeedback in combinatie met verbale cueing kan de spierdikte meer vergroten dan verbale cueing alleen en kan traditionele revalidatietechnieken in een atletische, fysiek actieve populatie vergroten. Helderheidsmodus (B-mode) echografie kan worden toegepast met behulp van frame-voor-frame analyse gesynchroniseerd met video om spierdikteveranderingen tijdens deze dynamische taken te begrijpen. Visuele biofeedback met echografie is vastgesteld in statische posities voor de spieren van de laterale buikwand. Door de transducer echter aan de buik te bevestigen met behulp van een elastische riem en schuimblok, kan biofeedback worden toegepast tijdens meer specifieke taken die voorkomen in levenslange sporten, zoals golf. Om spieractiviteit tijdens een golfswing te analyseren, kunnen spierdikteveranderingen worden vergeleken. De dikte moet gedurende de taak toenemen, wat aangeeft dat de spier actiever is. Met deze methodologie kunnen clinici onmiddellijk echografievideo's voor patiënten afspelen als een visueel hulpmiddel om de juiste activiteit van de spieren van belang te instrueren. Echografie kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de externe en interne obliques te richten, die een belangrijke rol spelen bij het swingen van een golfclub of een andere rotatiesport of activiteit. Deze methodiek heeft als doel de schuine spierdikte tijdens de golfswing te vergroten. Bovendien kan de timing van spiercontractie worden gericht door de patiënt te instrueren om de buikspieren op specifieke tijdstippen samen te trekken, zoals het begin van de downswing, met als doel spiervuurpatronen tijdens taken te verbeteren.
Introduction
De spieren van de laterale buikwand omvatten de externe schuine, interne schuine en transversale abdominis. De externe obliques voeren laterale flexie en contralaterale romprotatie uit, terwijl de interne obliques ipsilaterale stamrotatie uitvoeren. De transversale abdominis is de diepste laag van de buikmusculatuur en functioneert om de intra-abdominale druk te verhogen en de segmentale stabiliteit van de wervelkolomte vergroten 1. De juiste functie van deze spieren is belangrijk om het risico op lage rugpijn te verminderen en de atletische prestaties te verbeteren, omdat de kernstabiliteit zorgt voor meer kracht en kracht door de ledematen2.
Tijdens sporten met de nadruk op romprotatie, zoals golf, tennis, honkbal of softbal, is er een grote vraag naar de kernspieren. Bijvoorbeeld, tijdens een golfswing, de obliques aan de trailzijde van het lichaam pieken bij 64% van de maximale vrijwillige isometrische contractie (MVIC) wanneer gemeten met behulp van oppervlakte-elektromyografie, terwijl de lood-obliques pieken op 54% MVIC3. Trunk rotatie is een belangrijke bijdrage aan de afstand en nauwkeurigheid van golfschoten4. De stress van de golfswing en de grote vraag naar kernspieractiviteit kunnen bijdragen aan lage rugpijn, de meest voorkomende blessure bij golf5. Bovendien wordt bij elitegolfers met lage rugpijn de timing van externe schuine activiteit vertraagd tijdens de golfswing in vergelijking met gezonde personen6. Een andere studie met behulp van elektromyografie vond dat golfers met lage rugpijn een eerder begin van de erector spinae hebben dan golfers zonder lage rugpijn7, wat suggereert dat een focus op anterolaterale spieren gunstig kan zijn. Daarom is het meten van de omvang en timing van buikspieractiviteit tijdens een golfswing belangrijk om de prestaties te verbeteren en het risico op lage rugpijn te verminderen.
Revalidatie-echografie wordt vaak gebruikt om laterale buikwandspieren te beoordelen vanwege de gelaagde aard van deze musculatuur 8,9,10. Er is geen verschil in transversale abdominis activatie bij college golfers met en zonder lage rugpijn in rugligging of in een meer functionele golf swing setup positie11. Transversale abdominis-activiteit is echter slechts één onderdeel van een golfswing en rotatie kan belangrijker zijn voor deze populatie. Eerdere literatuur heeft een elastische riem en schuimblok gebruikt om de ultrasone transducer aan de buik te bevestigen, waardoor echografie van de kernmusculatuur mogelijk is tijdens dynamische bewegingen zoals een enkele beensquat of gang8. Het toepassen van ultrageluid tijdens dynamische bewegingen is aangetoond dat het acceptabel tot uitstekende betrouwbaarheid heeft12. Deze techniek kan worden toegepast om dikteveranderingen in de laterale buikwand te meten tijdens een golfswing of een andere sportspecifieke taak. Hoewel oppervlakte-elektromyografie vaak wordt gebruikt om de elektrische activiteit van spieren te meten, is dit minder haalbaar in de buikstreek. De gelaagde anatomie leidt tot cross-talk tussen de spieren en laat geen visuele weergave van de individuele spierlagen van de kerntoe 13. Echografie biedt een voordeel ten opzichte van alternatieven zoals oppervlakte-elektromyografie voor de kernmusculatuur omdat het een representatie van elke individuele spier mogelijk maakt en tegelijkertijd een beeld geeft voor feedback14.
Omdat echografie in realtime een beeld geeft van de spieren van belang, kan het ook worden gebruikt als een hulpmiddel voor visuele biofeedback. Ultrasone biofeedback heeft het vermogen verbeterd om de spierdikte van de transversale abdominis en lumbale multifidus te vergroten in vergelijking met verbale cueing alleen15,16. Bovendien verhoogt real-time ultrasone biofeedback bij golfers met en zonder lage rugpijn de transversale dikte van abdominis in rugligging en in de golfopstellingspositie11. Biofeedbacktraining in rugligging vertaalt zich ook naar rechtopstaande geladen taken17. Meer onderzoek is nodig om de vereiste frequentie en duur van biofeedbacktraining te bepalen, omdat de meeste studies trainingsprotocollen met één sessie of op korte termijn zijn15. Aangezien echografie is toegepast tijdens functionele taken en er aanwijzingen zijn dat golfers de pre-activering van diepe spieren in de setup-positie kunnen verhogen, moet onderzoek vervolgens het gebruik van ultrasone biofeedback onderzoeken om de schuine spierdikte tijdens de golfswing te vergroten.
Daarom is deze methodologie gericht op het gebruik van echografie als een feedbackmechanisme om de activering en timing van de abdominale obliques tijdens de golfswing te verbeteren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Het huidige protocol maakte deel uit van een studie die is goedgekeurd door de Institutional Review Board aan de University of Central Florida. Geïnformeerde toestemming werd ontvangen van alle menselijke deelnemers voor de huidige studie. Om in de studie te worden opgenomen, moesten deelnemers tussen de 18 jaar en 75 jaar oud zijn, het afgelopen jaar minstens één keer per maand golfen of de afgelopen 2 maanden één keer per week, minstens 2 jaar golfen en in de afgelopen 12 maanden ten minste twee episodes van lage rugpijn hebben gehad. De exclusiecriteria waren evenwichtsstoornissen, huidige zwangerschap, operatie aan de lage rug of onderste ledematen in het afgelopen jaar, of een open wond in de buikstreek waar de transducer moet worden geplaatst.
1. Echografie-installatie en gegevensverzameling
- Open en schakel het echografieapparaat in (zie Materiaaltabel) met de aan/uit-knop .
- Druk op de patiëntknop op het toetsenbord om een nieuwe patiënt toe te voegen en selecteer Nieuwe patiënt aan de linkerkant van het scherm.
- Voer het gewenste patiënt-ID-nummer in, zorg ervoor dat MSK is geselecteerd als het examentype en klik op Registreren. Sluit af om het examen te beginnen en ga naar de B-modus.
OPMERKING: Ultrasone instellingen in MSK Abdominal Preset, B-modus: B-kleur = Tint Map D, Schrijf zoomhoogte = 4, Schrijf zoombreedte = 4, Thermische index = Tls, ATO-niveau = Laag, Focusnummer = 2, Focusnummer CrossXBeam = 2, Focusdiepte = 50, Diepte (cm) = 3, Compressie = 1, Focusbreedte = 1, Focusbreedte CrossXBeam = 1, Lijndichtheid = 3, Lijndichtheid 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.
- Voer het gewenste patiënt-ID-nummer in, zorg ervoor dat MSK is geselecteerd als het examentype en klik op Registreren. Sluit af om het examen te beginnen en ga naar de B-modus.
- Plaats de lineaire array-transducer in de elastische riem door de kop van de lineaire transducer door een horizontale spleet in het midden van de riem te plaatsen (zie Materiaaltabel). Breng vervolgens een tot twee schuimblokken aan om de transducer op zijn plaats te bevestigen.
- Breng ultrasone gel (zie Materiaaltabel) aan op de lineaire transducer. Plaats de transducer op de laterale buikwand, ongeveer 10 cm lateraal naar de umbilicus8.
- Bevestig de riem aan de deelnemer met behulp van de klittenbandsluitingen. Zorg ervoor dat de riem strak genoeg is zodat de transducer loodrecht op de laterale buikwandis bevestigd 8.
- Pas indien nodig de diepte en versterking (helderheid) van de echografie aan om een duidelijk beeld te krijgen van de fasciale randen en spierdikte van de externe schuine, interne schuine en transversale abdominis. Zorg ervoor dat de fasciale rand van de dwarse abdominis zichtbaar is aan de rand van het scherm in deze lengteaanzicht (figuur 1)8.
OPMERKING: De diepte is afhankelijk van de grootte van het individu dat wordt gemeten, maar zorg ervoor dat de diepe fasciale rand van de transversale abdominis zichtbaar is en het beeld duidelijk is. - Zodra het beeld duidelijk is, positioneert u de patiënt op een manier die overeenkomt met de taak die ze zullen voltooien. Als ze bijvoorbeeld een golfswing uitvoeren, laat ze dan in hun setup-positie staan. Druk op Freeze en vervolgens op Opslaan om een statisch beeld vast te leggen, sla het op voor het onderzoek van de patiënt en meet het in realtime of open het later om de rustspierdikte te meten.
OPMERKING: Zie figuur 1 voor een voorbeeld van een duidelijk beeld van de laterale buikwand met behulp van B-modus echografie.
- Selecteer nogmaals Bevriezen om terug te keren naar live imaging. Druk op Store om te beginnen met opnemen in B-modus video. Controleer in de rechterbenedenhoek van het scherm of een timer begint en heldergroen is gemarkeerd, wat aangeeft dat een video wordt vastgelegd. Instrueer de deelnemer om een volledige golfswing te nemen zodra de opname is begonnen.
- Druk nogmaals op Store om de video te beëindigen en op te slaan voor hun examen.
OPMERKING: Opgeslagen afbeeldingen en video's worden onder de actieve afbeelding weergegeven, met maximaal vijf zichtbaar per rij. Selecteer de cursor om door te bladeren of selecteer eerdere afbeeldingen.
- Druk nogmaals op Store om de video te beëindigen en op te slaan voor hun examen.
- Herhaal stap 1.4 zo vaak als nodig is voor het onderzoek. Pas de positionering van de ultrasone sonde in het schuimblok indien nodig aan als het beeld wazig wordt.
OPMERKING: Typische protocollen die biofeedback en niet-biofeedbackcondities vergelijken, gebruiken tussen 3 en 10 herhalingen per conditie11,17.- Bekijk na elke proef de video voor de helderheid van het beeld. Als het beeld op enig moment anechoïsch (volledig zwart) wordt, geeft dit aan dat de ultrasone sonde tijdens de schommel bewoog. Sluit in zo'n geval de proef uit en neem opnieuw op.
- Laat de patiënt na elke zwaai positioneren waar hij het echoscherm kan bekijken. Open de meest recente proefversie.
- Geef een kort overzicht en beschrijving van de spieren van belang (voor een rotatietaak omvat dit de externe en interne obliques). Beschrijf hoe de spieren dikker moeten worden tijdens de beweging en laat ze hun proef zien, waarbij ze onderwijs geven op basis van elke poging.
- Als de obliques bijvoorbeeld gedurende de hele taak relatief even groot blijven, instrueer ze dan om zich tijdens de volgende poging te concentreren om hun kernspieren krachtig samen te trekken tijdens de beweging in plaats van passief de romp te draaien.
OPMERKING: Nadruk op trunkrotatie als krachtbron tijdens een golfswing is een veel voorkomende eigenschap van hoger opgeleide golfers18. Tijdens rotatiebewegingen is het over het algemeen niet haalbaar om tijdens de taak biofeedback te geven. Daarom wordt het geven van feedback na elke studie als acceptabel beschouwd19.
- Herhaal de biofeedbackproeven voor zoveel pogingen als gewenst. Geef de echografiebeelden en verbale cueing of instructie na elke poging, en pas de cueing indien nodig aan.
Figuur 1: Afbeelding van de rechter laterale buikwand tijdens rustig staan. (A) Externe schuine. (B) Inwendige schuine zijdelings. (C) Dwarse abdomini's. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
2. Rustende beeldverwerking
- Open de eerste rustende afbeelding om te meten. Plaats met de cursor de muisaanwijzer op de gewenste afbeelding uit de bibliotheek onder de actieve afbeelding en klik op Enter.
- Klik eenmaal op Meten om het meetinstrument te openen. Klik op Enter wanneer de cursor zich boven de superieure fasciale rand van de spier van belang bevindt.
OPMERKING: Voor de huidige studie werden de externe en interne obliques gemeten omdat ze de spieren van belang zijn, maar men kan ook de transversale abdominis in deze visie meten. - Klik nogmaals op Enter zodra de cursor zich boven de inferieure fasciale rand bevindt.
OPMERKING: De lengte van het gemeten segment verschijnt linksonder op het scherm, gemeten in centimeters. Noteer deze lengte in een spreadsheet die is georganiseerd om de naam / het nummer van de deelnemer of patiënt en de dikte van de rustspier op te nemen.
- Klik eenmaal op Meten om het meetinstrument te openen. Klik op Enter wanneer de cursor zich boven de superieure fasciale rand van de spier van belang bevindt.
- Herhaal stap 2.1.1-2.1.2 voor alle afbeeldingen die nodig zijn om te meten voor zowel de externe als de interne obliques.
3. B-Mode videoverwerking
- Zodra het gewenste aantal video's is vastgelegd, opent u de eerste video die moet worden verwerkt. Plaats met de cursor de muisaanwijzer op de gewenste afbeelding uit de bibliotheek onder de actieve afbeelding en klik op de knop Enter .
- Pas het weergaveframe in de B-modus video aan totdat het eerste frame is bereikt. Bepaal de gewenste bemonsteringsfrequentie.
OPMERKING: Eerdere literatuur heeft 10% intervallen van de totale frames van 0% -100% gebruikt voor analyse, maar men kan meer of minder willen gebruiken, afhankelijk van de doelen20. - Zodra het gewenste frame is geopend, gebruikt u het gereedschap Meten . Klik eenmaal op de knop om het gereedschap te openen, plaats de cursor op de superieure fasciale rand van de spier van belang en klik op Enter om het eerste uiteinde van de meting te plaatsen.
- Sleep de meetlijn naar de inferieure fasciale rand van de spier van belang en klik nogmaals op Enter om de meting te voltooien.
OPMERKING: De gemeten afstand wordt linksonder op het scherm weergegeven. - Druk op Store om de gemeten afbeelding op te slaan.
- Noteer de meting in een spreadsheet die is georganiseerd om de naam/het nummer van de deelnemer of patiënt, het framenummer en de diktemetingen op te nemen. Ga terug naar het oorspronkelijke B-modus videoframe (stap 3.2).
- Scrol naar het volgende frame dat moet worden geanalyseerd. Als men bijvoorbeeld 11 tijdpunten (10% intervallen van 0% -100%) van een swing bemonstert die 100 frames heeft vastgelegd, gebruikt men nu frame 10 (d.w.z. 10/100 komt overeen met frame 10 van de 100 totale frames).
- Herhaal stap 3.3-3.4 om het volgende frame te meten.
- Herhaal stap 3.7 totdat alle gewenste frames zijn gemeten.
- Ga naar de volgende video en herhaal stap 3.1-3.8 totdat alle video's zijn gemeten.
OPMERKING: Zie figuur 2 voor een compilatie van de verwerkte frames gedurende fasen van een golfswing.
4. Berekening activeringsverhouding
OPMERKING: Een activeringsverhouding wordt vaak gebruikt om de mate van spierdikteverandering 8,9,11 te bepalen. De formule voor de activeringsverhouding is gecontracteerde dikte (cm) / rustdikte (cm).
- Om de activeringsverhouding op een specifiek tijdstip te bepalen, meet u de dikte door stap 3 te volgen. Deel deze waarde door de dikte van de rustende afbeelding die is verkregen uit stap 2.
Figuur 2: Frame-voor-frame analyse van een B-mode video op de trail side (rechts) laterale buikwand van een rechtshandige golfer. EO = uitwendig schuin; IO = interne schuine. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
| Geen feedback | Biofeedback | |||||
| Swing Duur | Externe schuine dikte (cm) | Interne schuine dikte (cm) | Gecombineerde schuine dikte (cm) | Externe schuine dikte (cm) | Interne schuine dikte (cm) | Gecombineerde schuine dikte (cm) |
| 0.0% | 0.630 | 0.978 | 1.608 | 0.446 | 1.109 | 1.555 |
| 12.5% | 0.609 | 1.043 | 1.652 | 0.565 | 1.446 | 2.011 |
| 25.0% | 0.870 | 1.533 | 2.403 | 0.598 | 1.370 | 1.968 |
| 37.5% | 0.620 | 0.696 | 1.316 | 0.674 | 1.174 | 1.848 |
| 50.0% | 0.859 | 0.826 | 1.685 | 0.587 | 1.152 | 1.739 |
| 62.5% | 0.652 | 1.022 | 1.674 | 0.880 | 1.326 | 2.206 |
| 75.0% | 0.837 | 1.022 | 1.859 | 0.761 | 1.511 | 2.272 |
| 87.5% | 0.717 | 0.859 | 1.576 | 0.772 | 0.761 | 1.533 |
| 100.0% | 0.685 | 0.859 | 1.544 | 0.598 | 1.304 | 1.902 |
Tabel 1: Vergelijking van de gecombineerde schuine dikte gedurende een golfswing tussen de non-feedback en ultrasone biofeedback condities.
Voor het gewenste resultaat moeten de metingen van schuine dikte groter zijn tijdens biofeedbackstudies in vergelijking met traditionele, niet-feedbackschommelingen. Idealiter zou dit in alle fasen van de golfswing gebeuren. Er kunnen meerdere onderzoeken worden gebruikt en elke proef wordt besproken voor de volgende poging. Typische protocollen die biofeedback en niet-biofeedbackcondities vergelijken, gebruiken tussen de 3 en 10 herhalingen per conditie11,17. Op basis van het onderzoek in tabel 1 moet de volgende instructie van de clinicus aan de patiënt bijvoorbeeld zijn dat ze zich op de obliques richten en het rotatievermogen van de romp tijdens de backswing verhogen. De gecombineerde dikte van de obliques van deze deelnemer nam af op het 25% -tijdstip tijdens de biofeedback-studie, wat overeenkomt met ongeveer het midden van de backswing. Op de meeste andere punten waren de obliques groter tijdens de biofeedback-studie, wat suggereert dat de patiënt begrijpt hoe hij zijn schuine kanten effectief kan gebruiken tijdens de golfswing.
In het huidige voorbeeld werd 5% van de beelden gebruikt voor sampling. Er werden 180 frames vastgelegd tijdens de swing en 9 werden gemeten om de fasen van de golfswing weer te geven, zoals te zien is in figuur 2. Indien gewenst kan de bemonsteringsfrequentie worden verhoogd om een groter percentage van de echografievideo weer te geven. Dit zou eenvoudigweg een analyse van meer afbeeldingen vereisen, zoals beschreven in het gedeelte "B-Mode videoverwerking" van het protocol.
Om te berekenen of de biofeedbackstudies effectief waren, kan men de activeringsratio's op verschillende tijdstippen van de swing vergelijken. Een activeringsverhouding neemt de gecontracteerde dikte, of dikte tijdens de schommel, en deelt deze door de rustdikte (of opstelling). Een verhouding boven de 1,0 geeft aan dat de spier in dikte is toegenomen en actief is. De 0% swingduur in tabel 1 kan bijvoorbeeld worden gebruikt als de rustdikte, omdat dit de dikte is van de externe en interne obliques voordat de swing wordt geïnitieerd. Om te bepalen of de gecombineerde schuine dikte toenam op het 50%-tijdstip waarop biofeedback werd verstrekt, kunnen activeringsratio's als volgt worden berekend:
Niet-biofeedback: 1.685 cm/1.608 cm = 1.048
Biofeedback: 1.739 cm/1.555 cm = 1.118
Op basis van deze individuele steekproef kan worden afgeleid dat biofeedback leidde tot een kleine toename van de activering van schuine spieren bij de duur van 50% van de golfswing.
Video 1: Volledige B-mode echografie video van de rechter laterale buikwand tijdens een golfswing van een rechtshandige golfer. Klik hier om deze video te downloaden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Het verstrekken van ultrasone biofeedback na een op rotatie gebaseerde sportbeweging zoals een golfswing kan worden gebruikt om de spierdikte van de laterale buikwand te vergroten. Zoals te zien is in de representatieve resultaten, kan een enkele studie van ultrasone biofeedback leiden tot een kortetermijntoename van de schuine spieractiviteit tijdens een golfswing.
Eerder onderzoek heeft ook B-mode echografie gebruikt die is beveiligd met een elastische riem tijdens dynamische taken20. Dit werd gemeten terwijl individuen op een loopband liepen. Vergelijkbaar met de huidige methoden, hebben de auteurs de B-modus video teruggebracht tot een kleiner percentage stilstaande beelden voor meting om de loopcyclus weer te geven. Dit maakt gegevensverwerking en -analyse haalbaarder, omdat ze met tussenpozen van 10% gedurende een loopcyclus worden bemonsterd. Het huidige protocol bouwt voort op deze methodologie door B-mode echografie toe te passen als een biofeedback-tool tijdens een complexe, op rotatie gebaseerde beweging. Omdat het lopen echter cyclisch is, moet een directe vergelijking met dit protocol worden gewaarschuwd. Een golfswing kan worden opgesplitst in kleinere porties, zoals het adres, backswing, downswing en follow-through21. Het kan echter een uitdaging zijn om B-mode ultrasone video te synchroniseren met de specifieke fasen van de golfswing, omdat de backswing van elitespelers gemiddeld onder de 1 s is en de downswing gemiddeld minder dan 0,25 s21. Om swingfasen direct te vergelijken, kan de clinicus de veranderingen in spieractiviteit bekijken door een swingvideo en de B-mode echografievideo te synchroniseren. De swing- en echografiebeelden kunnen vervolgens frame voor frame worden vergeleken om de spieractiviteit op verschillende punten in de swing te bepalen. Het synchroniseren van de B-modus video met een stopwatch met gelapte tijden aan het begin en einde van de swing kan ook een ruwe schatting van swingfasen opleveren. Naarmate de backswing begint, kan men verwachten dat de trailzijde (rechterkant in een rechtshandige golfer) interne schuin in dikte toeneemt naarmate ze de kofferbak naar de rechterkant draaien tijdens de backswing. Evenzo zou de loden kant (links bij rechtshandige golfers) externe schuin in dikte moeten toenemen tijdens de backswing, omdat er contralaterale romprotatie is tijdens deze fase van de swing21. Zie figuur 2 voor een frame-voor-frame vergelijking van schuine activiteit gedurende de fasen van de golfswing.
Een cruciale stap is om te zorgen voor consistent huidcontact met de transducer om nauwkeurige, duidelijke beelden te verkrijgen tijdens rotatiebewegingen. Dit kan probleemoplossing of aanpassingen in de gebruikte schuimblokken vereisen. Grotere of kleinere personen kunnen bijvoorbeeld verschillende hoeveelheden opvulling nodig hebben, dus het is raadzaam om de helderheid van het beeld te bevestigen voordat ze gegevens verzamelen. Instrueer het individu om een paar oefenschommels uit te voeren, waardoor ze vertrouwd kunnen raken met de positionering terwijl de clinicus het ultrasone scherm observeert om de helderheid van het beeld te garanderen. Omdat de transducer wordt vastgezet met een elastische riem die strak om de buik is gewikkeld, is deze vertrouwdheidsperiode belangrijk. Het stelt het individu in staat om comfortabel te worden met de apparatuur en zo normaal mogelijk te zwaaien. De riem kan hun mechanica minimaal veranderen, maar het zorgt voor een consistent duidelijk beeld.
Bijkomende beperkingen van deze methodologie zijn onder meer de mogelijkheid van onduidelijke beelden. Hoewel het risico op onduidelijke beelden kan worden beperkt met de juiste positionering en vertrouwdheidsperioden, kunnen sommige frames in de B-modus video onduidelijk zijn. Bij het kiezen van de bemonsteringsfrequentie of het bepalen van welk percentage frames zal worden gemeten, moeten mogelijk enkele aanpassingen worden aangebracht om ervoor te zorgen dat duidelijke afbeeldingen worden geanalyseerd. Als bijvoorbeeld elk 10e frame wordt gemeten, te beginnen met frame 1, moet de onderzoeker en / of clinicus mogelijk een frame kiezen dat enigszins uit de volgorde valt als het gewenste beeld onscherp is, zoals het gebruik van het 12e frame in plaats van het 11e. Het onderhouden van consistent contact tussen de huid en de transducer is essentieel om het risico op een slechte beeldkwaliteit te verminderen. Video 1 toont een voorbeeld van een volledige B-modus video. Wanneer de kijker op verschillende tijdstippen wordt gepauzeerd, kan hij zien hoe, zelfs wanneer de juiste procedures worden gevolgd, er af en toe wazige frames zijn. Ondanks deze uitdagingen zijn dynamische echografiebeoordelingen betrouwbare maatregelen12.
Naast de huidige methodologie voor beeldverwerking die op het ultrasone apparaat wordt uitgevoerd, kan andere verwerkingssoftware dikteveranderingen meten12. Als u bijvoorbeeld de video's op een externe schijf opslaat en op een computer opent met vrij beschikbare meetsoftware, kunt u ze later verwerken zonder dat het ultrasone apparaat nodig is. Een vergelijkbare procedure wordt gebruikt met dit type software, waarbij screenshots van de gewenste frames uit de video worden genomen en vervolgens worden geanalyseerd met behulp van een meetinstrument. Als u deze methode gebruikt, moet u ervoor zorgen dat u de schaal van afbeeldingen instelt, met behulp van de dieptemetingen aan de rechterkant van het ultrasone beeld als referentielijn.
Het trainen van deelnemers met ultrasone biofeedback vereist een goed begrip van de anatomie, vertrouwdheid met het ultrasone apparaat en de mogelijkheid om het beeld of de video in realtime aan een deelnemer uit te leggen22,23. Deze methode van ultrasone biofeedback wordt beschouwd als uitgebreide feedback met kennis van prestaties, waarbij de patiënt aanvullende informatie krijgt (video van hun spieractiviteit) die laat zien wat ze deden tijdens het voltooien van de beweging. In gewonde populaties kan uitgebreide feedback ontbrekende informatie opleveren als gevolg van veranderingen in sensorische paden19. Uitgebreide feedback kan het leren verbeteren en de hoeveelheid oefening verminderen die nodig is om een complexe taak te leren19. De timing van biofeedback is besproken en een beperking van deze methodologie is dat gelijktijdige feedback het meest effectief lijkt te zijn19. Het geven van feedback tijdens een swing is echter niet haalbaar vanwege de aard van echografie en de golfswing. Daarom is het geven van feedback na de swing een redelijk alternatief. Ten slotte is de ideale frequentie van biofeedbacktraining niet vastgesteld24, en toekomstige studies moeten langetermijnfeedbacktraining vergelijken om de meest effectieve strategie te bepalen.
Terwijl het huidige protocol zich richt op de golfswing, kan een vergelijkbare methodologie worden gevolgd voor andere sporten die zich richten op romprotatie. Deze omvatten onder andere tennis, honkbal en softbal. Omdat deze ook een rotatiecomponent omvatten, kan de laterale buikwand op dezelfde manier worden gericht en kan echografie worden gebruikt voor biofeedback. Dit protocol richt zich op de golfswing vanwege de hoge prevalentie van lage rugpijn bij golfers, vaak toegeschreven aan de snelle rotatie van de romp in combinatie met laterale afschuif- en drukkrachten4. Toekomstig onderzoek moet onderzoeken of training met ultrasone biofeedback spieractiviteitspatronen kan verbeteren en het risico op lage rugpijn bij golf en andere op rotatie gebaseerde sporten kan verminderen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben geen relevante onthullingen te melden.
Acknowledgments
Geen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Aquasonic 100 | Parker | BT-025-0037L | Ultrasound gel |
| GE NextGen Logig e Ultrasound Unit | GE Healthcare | HR48382AR | |
| Linear Array Probe | GE Healthcare | H48062AB | |
| Velcro straps | VELCRO | Fasteners for the elastic belt used to secure the ultrasound transducer |
References
- Betts, J. G., et al. Anatomy and Physiology. , OpenStax. Houston, TX. (2017).
- Saeterbakken, A. H., vanden Tillaar, R., Seiler, S. Effect of core stability training on throwing velocity in female handball players. Journal of Strength and Conditioning Research. 25 (3), 712-718 (2011).
- Pink, M., Perry, J., Jobe, F. W. Electromyographic analysis of the trunk in golfers. The American Journal of Sports Medicine. 21 (3), 385-388 (1993).
- Cole, M. H., Grimshaw, P. N. The biomechanics of the modern golf swing: Implications for lower back injuries. Sports Medicine. 46 (3), 339-351 (2016).
- McHardy, A. J., Pollard, H. P., Luo, K. Golf-related lower back injuries: An epidemiological survey. Journal of Chiropractic Medicine. 6 (1), 20-26 (2007).
- Horton, J. F., Lindsay, D. M., Macintosh, B. R. Abdominal muscle activation of elite male golfers with chronic low back pain. Medicine and Science in Sports and Exercise. 33 (10), 1647-1654 (2001).
- Cole, M. H., Grimshaw, P. N. Trunk muscle onset and cessation in golfers with and without low back pain. Journal of Biomechanics. 41 (13), 2829-2833 (2008).
- Mangum, L. C., Henderson, K., Murray, K. P., Saliba, S. A. Ultrasound assessment of the transverse abdominis during functional movement. Journal of Ultrasound in Medicine. 37 (5), 1225-1231 (2018).
- Sutherlin, M. A., et al. Changes in muscle thickness across positions on ultrasound imaging in participants with or without a history of low back pain. Journal of Athletic Training. 53 (6), 553-559 (2018).
- Teyhen, D. S., et al. The use of ultrasound imaging of the abdominal drawing-in maneuver in subjects with low back pain. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 35 (6), 346-355 (2005).
- Skibski, A., Burkholder, E., Goetschius, J. Transverse abdominis activity and ultrasound biofeedback in college golfers with and without low back pain. Physical Therapy in Sport. 46, 249-253 (2020).
- Mangum, L. C., Sutherlin, M. A., Saliba, S. A., Hart, J. M. Reliability of ultrasound imaging measures of transverse abdominis and lumbar multifidus in various positions. PM&R. 8 (4), 340-347 (2016).
- Stokes, I. A. F., Henry, S. M., Single, R. M. Surface EMG electrodes do not accurately record from lumbar multifidus muscles. Clinical Biomechanics. 18 (1), 9-13 (2003).
- Valera-Calero, J. A., et al. Ultrasound imaging as a visual biofeedback tool in rehabilitation: an updated systematic review. International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (14), 7554 (2021).
- Cha, H. -G., Kim, M. -K., Shin, Y. -J. The effects of visual biofeedback using ultrasonograpy on deep trunk muscle activation. Journal of Physical Therapy Science. 28 (12), 3310-3312 (2016).
- Van, K., Hides, J. A., Richardson, C. A. The use of real-time ultrasound imaging for biofeedback of lumbar multifidus muscle contraction in healthy subjects. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy. 36 (12), 920-925 (2006).
- McPherson, S. L., Watson, T. Training of transversus abdominis activation in the supine position with ultrasound biofeedback translated to increased transversus abdominis activation during upright loaded functional tasks. PM&R. 6 (7), 612-623 (2014).
- Burden, A. M., Grimshaw, P. N., Wallace, E. S. Hip and shoulder rotations during the golf swing of sub-10 handicap players. Journal of Sports Sciences. 16 (2), 165-176 (1998).
- Magill, R. A., Anderson, D. Motor Learning and Control: Concepts and Applications. , McGraw-Hill. New York, NY. (2014).
- DeJong, A. F., Mangum, L. C., Hertel, J. Gluteus medius activity during gait is altered in individuals with chronic ankle instability: An ultrasound imaging study. Gait & Posture. 71, 7-13 (2019).
- Hume, P. A., Keogh, J., Reid, D. The role of biomechanics in maximising distance and accuracy of golf shots. Sports Medicine. 35 (5), 429-449 (2005).
- Smith, J., Finnoff, J. T. Diagnostic and interventional musculoskeletal ultrasound: Part 1. fundamentals. PM&R. 1 (1), 64-75 (2009).
- Smith, J., Finnoff, J. T. Diagnostic and interventional musculoskeletal ultrasound: Part 2. clinical applications. PM&R. 1 (2), 162-177 (2009).
- Ribeiro, D. C., Mącznik, A. K., Milosavljevic, S., Abbott, J. H. Effectiveness of extrinsic feedback for management of non-specific low back pain: A systematic review protocol. BMJ Open. 8 (5), 021259 (2018).
