Summary
L’échographie en mode luminosité peut être utilisée pour fournir un biofeedback visuel des muscles de la paroi abdominale latérale lors d’un swing de golf. L’instruction visuelle et verbale post-swing peut augmenter l’activation musculaire et le timing des obliques externes et internes.
Abstract
L’utilisation du biofeedback par ultrasons en conjonction avec les signaux verbaux peut augmenter l’épaisseur musculaire plus que le signal verbal seul et peut augmenter les techniques de réadaptation traditionnelles dans une population sportive et physiquement active. L’échographie en mode Luminosité (mode B) peut être appliquée à l’aide d’une analyse image par image synchronisée avec la vidéo pour comprendre les changements d’épaisseur musculaire au cours de ces tâches dynamiques. Le biofeedback visuel par échographie a été établi dans des positions statiques pour les muscles de la paroi abdominale latérale. Cependant, en fixant le transducteur à l’abdomen à l’aide d’une ceinture élastique et d’un bloc de mousse, le biofeedback peut être appliqué lors de tâches plus spécifiques répandues dans les sports de la vie, tels que le golf. Pour analyser l’activité musculaire pendant un swing de golf, les changements d’épaisseur musculaire peuvent être comparés. L’épaisseur doit augmenter tout au long de la tâche, indiquant que le muscle est plus actif. Cette méthodologie permet aux cliniciens de rejouer immédiatement des vidéos d’échographie pour les patients en tant qu’outil visuel pour instruire l’activité appropriée des muscles d’intérêt. Par exemple, les ultrasons peuvent être utilisés pour cibler les obliques externes et internes, qui jouent un rôle important dans le balancement d’un club de golf ou de tout autre sport ou activité de rotation. Cette méthodologie vise à augmenter l’épaisseur musculaire oblique pendant le swing de golf. De plus, le moment de la contraction musculaire peut être ciblé en demandant au patient de contracter les muscles abdominaux à des moments spécifiques, tels que le début de la descente, dans le but d’améliorer les schémas de tir musculaire pendant les tâches.
Introduction
Les muscles de la paroi abdominale latérale comprennent l’abdomen externe, l’abdomen interne et l’abdomen transverse. Les obliques externes effectuent la flexion latérale et la rotation controlatérale du tronc, tandis que les obliques internes effectuent la rotation ipsilatérale du tronc. L’abdomen transverse est la couche la plus profonde de la musculature abdominale, et il fonctionne pour augmenter la pression intra-abdominale et augmenter la stabilité segmentaire de la colonne vertébrale1. Le bon fonctionnement de ces muscles est important pour réduire le risque de lombalgie et améliorer les performances athlétiques, car la stabilité du tronc permet d’augmenter la force et la puissance à travers les extrémités2.
Pendant les sports mettant l’accent sur la rotation du tronc, tels que le golf, le tennis, le baseball ou le softball, il existe une forte demande pour les muscles du tronc. Par exemple, lors d’un swing de golf, les obliques du côté du sentier du corps culminent à 64% de la contraction isométrique volontaire maximale (MVIC) lorsqu’elles sont mesurées par électromyographie de surface, tandis que les obliques de plomb culminent à 54% MVIC3. La rotation du tronc est un facteur clé de la distance et de la précision des coups de golf4. Le stress du swing de golf et la forte demande d’activité musculaire centrale peuvent contribuer à la lombalgie, qui est la blessure la plus courante au golf5. De plus, chez les golfeurs d’élite souffrant de lombalgie, le moment de l’activité oblique externe est retardé pendant le swing de golf par rapport aux individus en bonne santé6. Une autre étude utilisant l’électromyographie a révélé que les golfeurs souffrant de lombalgie ont une apparition plus précoce de l’érecteur spinae que les golfeurs sans lombalgie7, ce qui suggère qu’une concentration sur les muscles antérolatéraux peut être bénéfique. Par conséquent, il est important de mesurer l’étendue et le moment de l’activité des muscles abdominaux pendant un swing de golf pour améliorer les performances et réduire le risque de lombalgie.
L’échographie de réadaptation est couramment utilisée pour évaluer les muscles de la paroi abdominale latérale en raison de la nature stratifiée de cette musculature 8,9,10. Il n’y a pas de différence dans l’activation transversale de l’abdomen chez les golfeurs universitaires avec et sans lombalgie en décubitus dorsal ou dans une position de configuration de swing de golfplus fonctionnelle 11. Cependant, l’activité transversale de l’abdomen n’est qu’une composante d’un swing de golf, et la rotation peut être plus importante pour cette population. La littérature antérieure a utilisé une ceinture élastique et un bloc de mousse pour fixer le transducteur à ultrasons à l’abdomen, permettant une évaluation échographique de la musculature centrale pendant un mouvement dynamique tel qu’un squat à une jambe ou une démarche8. Il a été démontré que l’application d’ultrasons lors de mouvements dynamiques a une fiabilité acceptable à excellente12. Cette technique peut être appliquée pour mesurer les changements d’épaisseur de la paroi abdominale latérale lors d’un swing de golf ou d’une autre tâche spécifique au sport. Bien que l’électromyographie de surface soit couramment utilisée pour mesurer l’activité électrique des muscles, cela est moins faisable dans la région abdominale. L’anatomie en couches conduit à une diaphonie entre les muscles et ne permet pas une représentation visuelle des couches musculaires individuelles du noyau13. L’échographie offre un avantage par rapport à des alternatives telles que l’électromyographie de surface pour la musculature centrale, car elle permet une représentation de chaque muscle individuel tout en donnant une image pour la rétroaction14.
Étant donné que l’échographie fournit une image des muscles d’intérêt en temps réel, elle peut également être utilisée comme outil de biofeedback visuel. Le biofeedback échographique a amélioré la capacité d’augmenter l’épaisseur musculaire des abdominaux transversaux et du multifidus lombaire par rapport au signal verbal seul15,16. De plus, chez les golfeurs avec et sans lombalgie, le biofeedback échographique en temps réel augmente l’épaisseur transversale de l’abdomen en décubitus dorsal et en position de configurationde golf 11. L’entraînement au biofeedback en décubitus dorsal se traduit également par des tâches chargées verticalement17. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la fréquence et la durée requises de la formation en biofeedback, car la plupart des études sont des protocoles de formation à séance unique ou à court terme15. Étant donné que l’échographie a été appliquée lors de tâches fonctionnelles et qu’il existe des preuves que les golfeurs peuvent augmenter la pré-activation musculaire profonde dans la position de configuration, la recherche devrait ensuite étudier l’utilisation du biofeedback par ultrasons pour augmenter l’épaisseur musculaire oblique pendant le swing de golf.
Par conséquent, cette méthodologie vise à utiliser les ultrasons comme mécanisme de rétroaction pour améliorer l’activation et le timing des obliques abdominaux pendant le swing de golf.
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Protocol
Le présent protocole faisait partie d’une étude approuvée par l’Institutional Review Board de l’Université de Floride centrale. Le consentement éclairé a été reçu de tous les participants humains pour la présente étude. Pour être inclus dans l’étude, les participants devaient être âgés de 18 à 75 ans, jouer au golf au moins une fois par mois au cours de la dernière année ou une fois par semaine au cours des 2 derniers mois, avoir joué au golf pendant au moins 2 ans et avoir eu au moins deux épisodes de lombalgie au cours des 12 derniers mois. Les critères d’exclusion étaient les troubles de l’équilibre, la grossesse en cours, la chirurgie au bas du dos ou aux membres inférieurs au cours de l’année écoulée, ou une plaie ouverte dans la région abdominale où le transducteur doit être placé.
1. Configuration de l’échographie et collecte de données
- Ouvrez et allumez l’appareil à ultrasons (voir le tableau des matériaux) à l’aide du bouton On/Off .
- Appuyez sur le bouton Patient du clavier pour ajouter un nouveau patient et sélectionnez Nouveau patient sur le côté gauche de l’écran.
- Entrez le numéro d’identification du patient souhaité , assurez-vous que MSK est sélectionné comme type d’examen, puis cliquez sur S’inscrire. Quittez pour commencer l’examen et passez en mode B.
REMARQUE: Paramètres d’échographie dans MSK Abdominal Preset, mode B: couleur B = 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, Moyenne d’images = 4, à partir de la moyenne CrossXBeam = 2, CrossXBeam 2, CrossXBeam # = Faible, CrossXBeam Type = Moyenne, Amélioration des bords = 3, B Diriger = 0, Carte en échelle de gris = Carte grise C, Gain = 34, Plage dynamique = 69, Rejet = 0, Fréquence (MHz) = 12.
- Entrez le numéro d’identification du patient souhaité , assurez-vous que MSK est sélectionné comme type d’examen, puis cliquez sur S’inscrire. Quittez pour commencer l’examen et passez en mode B.
- Positionnez le transducteur linéaire dans la bande élastique en plaçant la tête du transducteur linéaire à travers une fente horizontale au milieu de la courroie (voir le tableau des matériaux). Ensuite, appliquez un à deux blocs de mousse pour fixer le transducteur à sa place.
- Appliquer le gel à ultrasons (voir le tableau des matériaux) sur le transducteur linéaire. Placez le transducteur sur la paroi abdominale latérale, à environ 10 cm latérale à l’ombilic8.
- Fixez la ceinture au participant à l’aide des attaches à crochet et à boucle. Assurez-vous que la ceinture est suffisamment serrée pour que le transducteur soit fixé perpendiculairement à la paroi abdominale latérale8.
- Ajustez la profondeur et le gain (luminosité) de l’échographie si nécessaire pour obtenir une image claire des bords fasciaux et de l’épaisseur musculaire de l’abdomen externe oblique, oblique interne et transversal. S’assurer que le bord fascial de l’abdomen transversal est visible sur le bord de l’écran dans cette vue longitudinale (Figure 1)8.
REMARQUE: La profondeur dépendra de la taille de l’individu mesuré, mais assurez-vous que le bord fascial profond de l’abdomen transversal est visible et que l’image est claire. - Une fois que l’image est claire, positionnez le patient de manière à refléter la tâche qu’il accomplira. Par exemple, s’ils exécutent un swing de golf, demandez-leur de se tenir debout dans leur position de configuration. Appuyez sur Congeler, puis sur Stocker pour capturer une image statique, l’enregistrer dans l’examen du patient et mesurer en temps réel ou y accéder plus tard pour mesurer l’épaisseur du muscle au repos.
REMARQUE : Voir la figure 1 pour un exemple d’image claire de la paroi abdominale latérale à l’aide d’une échographie en mode B.
- Sélectionnez à nouveau Figer pour revenir à l’imagerie en direct. Appuyez sur Store pour commencer l’enregistrement en vidéo en mode B. Dans le coin inférieur droit de l’écran, vérifiez qu’une minuterie commence et est surlignée en vert vif, indiquant qu’une vidéo est en cours de capture. Demandez au participant de prendre un swing de golf complet une fois l’enregistrement commencé.
- Appuyez à nouveau sur Store pour terminer la vidéo et l’enregistrer dans leur examen.
REMARQUE: Les images et vidéos enregistrées apparaîtront sous l’image active, avec jusqu’à cinq visibles par ligne. Sélectionnez le curseur à faire défiler ou sélectionnez les images précédentes.
- Appuyez à nouveau sur Store pour terminer la vidéo et l’enregistrer dans leur examen.
- Répétez l’étape 1.4 autant de fois que nécessaire pour l’étude. Ajustez le positionnement de la sonde à ultrasons dans le bloc de mousse au besoin si l’image devient floue.
REMARQUE: Les protocoles typiques comparant les conditions de biofeedback et de non-biofeedback utilisent entre 3 et 10 répétitions par condition11,17.- Après chaque essai, examinez la vidéo pour plus de clarté d’image. Si l’image devient anéchoïque (entièrement noire) à un moment donné, cela indique que la sonde à ultrasons s’est déplacée pendant la balançoire. Dans un tel cas, exclure l’essai et remesurer.
- Après chaque balançoire, placez le patient de manière à ce qu’il puisse voir l’écran à ultrasons. Ouvrez la version d’évaluation la plus récente.
- Donnez un bref aperçu et une description des muscles d’intérêt (pour une tâche de rotation, cela inclura les obliques externes et internes). Décrivez comment les muscles doivent s’épaissir pendant le mouvement et montrez-leur leur essai, en fournissant une éducation basée sur chaque tentative.
- Par exemple, si les obliques restent relativement de la même taille tout au long de la tâche, demandez-leur de se concentrer lors de la prochaine tentative de contracter leurs muscles abdominaux avec force tout au long du mouvement au lieu de faire pivoter passivement le tronc.
REMARQUE: L’accent mis sur la rotation du tronc comme source d’énergie lors d’un swing de golf est un trait commun des golfeurs plus qualifiés18. Pendant les mouvements de rotation, il n’est généralement pas possible de fournir une rétroaction biologique pendant la tâche. Par conséquent, la rétroaction après chaque essai est jugée acceptable19.
- Répétez les essais de biofeedback pour autant de tentatives que vous le souhaitez. Fournissez les images échographiques ainsi que les indices verbaux ou les instructions après chaque tentative, en ajustant le signal au besoin.
Figure 1 : Image de la paroi abdominale latérale droite en position debout silencieuse. (A) Oblique externe. b) Oblique interne. C) Abdominat transverse. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
2. Traitement d’image au repos
- Ouvrez la première image de repos à mesurer. À l’aide du curseur, passez la souris sur l’image souhaitée de la bibliothèque sous l’image active et cliquez sur Entrée.
- Cliquez sur Mesurer une fois pour ouvrir l’outil de mesure. Cliquez sur Entrée lorsque le curseur est au-dessus de la bordure fasciale supérieure du muscle d’intérêt.
NOTE: Pour la présente étude, les obliques externes et internes ont été mesurés car ce sont les muscles d’intérêt, mais on peut également mesurer les abdominaux transversaux dans cette vue. - Cliquez à nouveau sur Entrée une fois que le curseur est sur la bordure fasciale inférieure.
REMARQUE: La longueur du segment mesuré apparaîtra dans la partie inférieure gauche de l’écran, mesurée en centimètres. Notez cette longueur dans une feuille de calcul organisée de manière à inclure le nom ou le numéro du participant ou du patient et l’épaisseur du muscle au repos.
- Cliquez sur Mesurer une fois pour ouvrir l’outil de mesure. Cliquez sur Entrée lorsque le curseur est au-dessus de la bordure fasciale supérieure du muscle d’intérêt.
- Répétez les étapes 2.1.1-2.1.2 pour toutes les images nécessaires à la mesure pour les obliques externes et internes.
3. Traitement vidéo en mode B
- Une fois que le nombre souhaité de vidéos a été capturé, ouvrez la première vidéo à traiter. À l’aide du curseur, passez la souris sur l’image souhaitée de la bibliothèque sous l’image active et cliquez sur le bouton Entrée .
- Ajustez l’image de visualisation dans la vidéo en mode B jusqu’à ce que la première image soit atteinte. Déterminez la fréquence d’échantillonnage souhaitée.
NOTE: La littérature précédente a utilisé des intervalles de 10% des trames totales de 0% à 100% pour l’analyse, mais on peut souhaiter utiliser plus ou moins en fonction des objectifs20. - Une fois que le cadre souhaité est ouvert, utilisez l’outil Mesurer . Cliquez une fois sur le bouton pour ouvrir l’outil, placez le curseur sur la bordure fasciale supérieure du muscle d’intérêt et cliquez sur Entrée pour placer la première extrémité de la mesure.
- Faites glisser la ligne de mesure vers le bord fascial inférieur du muscle d’intérêt et cliquez à nouveau sur Entrée pour terminer la mesure.
REMARQUE: La distance mesurée apparaîtra dans la partie inférieure gauche de l’écran. - Appuyez sur Store pour enregistrer l’image mesurée.
- Consignez la mesure dans une feuille de calcul organisée de manière à inclure le nom / numéro du participant ou du patient, le numéro de base et les mesures d’épaisseur. Revenez à l’image vidéo en mode B d’origine (étape 3.2).
- Faites défiler jusqu’à l’image suivante à analyser. Par exemple, si l’on échantillonne 11 points temporels (intervalles de 10 % de 0 % à 100 %) d’une balançoire qui a capturé 100 images, on utilisera maintenant l’image 10 (c’est-à-dire que 10/100 correspond à l’image 10 sur 100 images totales).
- Répétez les étapes 3.3 à 3.4 pour mesurer l’image suivante.
- Répétez l’étape 3.7 jusqu’à ce que toutes les images souhaitées soient mesurées.
- Passez à la vidéo suivante et répétez les étapes 3.1 à 3.8 jusqu’à ce que toutes les vidéos soient mesurées.
REMARQUE: Voir la figure 2 pour une compilation des cadres traités tout au long des phases d’un swing de golf.
4. Calcul du taux d’activation
REMARQUE: Un taux d’activation est couramment utilisé pour déterminer le degré de changement d’épaisseur musculaire 8,9,11. La formule du taux d’activation est l’épaisseur contractée (cm)/épaisseur de repos (cm).
- Pour déterminer le taux d’activation à un moment précis, mesurez l’épaisseur en suivant l’étape 3. Divisez cette valeur par l’épaisseur de l’image au repos obtenue à l’étape 2.
Figure 2 : Analyse image par image d’une vidéo en mode B sur la paroi abdominale latérale (droite) d’un golfeur droitier. OE = oblique externe; IO = oblique interne. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
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Representative Results
| Non-feedback | Biofeedback | |||||
| Durée du swing | Épaisseur oblique externe (cm) | Épaisseur oblique interne (cm) | Épaisseur oblique combinée (cm) | Épaisseur oblique externe (cm) | Épaisseur oblique interne (cm) | Épaisseur oblique combinée (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 |
Tableau 1 : Comparaison de l’épaisseur oblique combinée tout au long d’un swing de golf entre les conditions de non-rétroaction et de biofeedback par ultrasons.
Pour obtenir le résultat souhaité, les mesures de l’épaisseur oblique doivent être plus importantes pendant les essais de biofeedback par rapport aux oscillations traditionnelles sans rétroaction. Idéalement, cela se produirait dans toutes les phases du swing de golf. Plusieurs essais peuvent être utilisés, et chaque essai est discuté avant la prochaine tentative. Les protocoles typiques comparant les conditions de biofeedback et de non-biofeedback utilisent entre 3 et 10 répétitions par condition11,17. Par exemple, d’après l’essai présenté au tableau 1, les instructions suivantes du clinicien au patient doivent être de cibler les obliques et d’augmenter la puissance de rotation du tronc pendant le backswing. L’épaisseur combinée des obliques de ce participant a diminué au point de temps de 25% au cours de l’essai de biofeedback, ce qui correspond approximativement au milieu du backswing. À la plupart des autres points, les obliques étaient plus grands pendant l’essai de biofeedback, ce qui suggère que le patient comprend comment utiliser efficacement ses obliques pendant le swing de golf.
Dans le présent exemple, 5 % des images ont été utilisées pour l’échantillonnage. Il y a eu 180 images capturées pendant le swing, et 9 ont été mesurées pour représenter les phases du swing de golf, comme le montre la figure 2. Si vous le souhaitez, le taux d’échantillonnage pourrait être augmenté pour représenter un pourcentage plus élevé de la vidéo échographique. Cela nécessiterait simplement l’analyse de plus d’images comme décrit dans la section « Traitement vidéo en mode B » du protocole.
Pour calculer si les essais de biofeedback ont été efficaces, on peut comparer les taux d’activation à différents moments du swing. Un rapport d’activation prend l’épaisseur contractée, ou l’épaisseur pendant le swing, et la divise par l’épaisseur de repos (ou de configuration). Un rapport supérieur à 1,0 indique que le muscle a augmenté en épaisseur et est actif. Par exemple, la durée de balancement de 0% dans le tableau 1 peut être utilisée comme épaisseur de repos, car il s’agit de l’épaisseur des obliques externes et internes avant le début de la balançoire. Pour déterminer si l’épaisseur oblique combinée a augmenté au point de temps de 50 % où le biofeedback a été fourni, les ratios d’activation peuvent être calculés comme suit :
Non-biofeedback : 1,685 cm/1,608 cm = 1,048
Biofeedback : 1,739 cm/1,555 cm = 1,118
Sur la base de cet échantillon individuel, on peut en déduire que le biofeedback a conduit à une légère augmentation de l’activation musculaire oblique à la durée de 50% du swing de golf.
Vidéo 1: Vidéo échographique en mode B de la paroi abdominale latérale droite pendant un swing de golf d’un golfeur droitier. Veuillez cliquer ici pour télécharger cette vidéo.
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Discussion
Fournir un biofeedback échographique après un mouvement sportif basé sur la rotation tel qu’un swing de golf peut être utilisé pour augmenter l’épaisseur musculaire de la paroi abdominale latérale. Comme le montrent les résultats représentatifs, un seul essai de biofeedback échographique peut entraîner une augmentation à court terme de l’activité musculaire oblique tout au long d’un swing de golf.
Des recherches antérieures ont également utilisé des ultrasons en mode B sécurisés avec une ceinture élastique lors de tâches dynamiques20. Cela a été mesuré alors que les individus marchaient sur un tapis roulant. À l’instar des méthodes actuelles, les auteurs ont réduit la vidéo en mode B à un pourcentage plus faible d’images fixes à mesurer pour représenter le cycle de marche de la marche. Cela rend le traitement et l’analyse des données plus réalisables, car elles sont échantillonnées à des intervalles de 10% tout au long d’un cycle de marche. Le protocole actuel s’appuie sur cette méthodologie en appliquant l’échographie en mode B comme outil de biofeedback lors d’un mouvement complexe basé sur la rotation. Cependant, comme la démarche est cyclique, une comparaison directe avec ce protocole doit être mise en garde. Un swing de golf peut être divisé en parties plus petites, telles que l’adresse, le backswing, le downswing et le suivi21. Cependant, il peut être difficile de synchroniser la vidéo échographique en mode B avec les phases spécifiques du swing de golf, car le backswing des joueurs d’élite est en moyenne inférieur à 1 s et le downswing en moyenne inférieur à 0,25 s21. Pour comparer directement les phases de balancement, le clinicien peut visualiser les changements dans l’activité musculaire en synchronisant une vidéo de balançoire et la vidéo d’échographie en mode B. Les images de balançoire et d’échographie peuvent ensuite être comparées image par image pour déterminer l’activité musculaire à différents points de la balançoire. La synchronisation de la vidéo en mode B avec un chronomètre avec des temps au tour au début et à la fin de la balançoire peut également fournir une estimation approximative des phases de swing. Lorsque le backswing commence, on peut s’attendre à ce que l’oblique interne du côté du sentier (côté droit chez un golfeur droitier) augmente en épaisseur à mesure qu’ils font pivoter le tronc vers le côté droit pendant le backswing. De même, l’oblique externe du côté plomb (gauche chez les golfeurs droitiers) devrait augmenter en épaisseur pendant le backswing, car il y a une rotation controlatérale du tronc pendant cette phase du swing21. Voir la figure 2 pour une comparaison image par image de l’activité oblique tout au long des phases du swing de golf.
Une étape critique consiste à assurer un contact cutané constant avec le transducteur pour obtenir des images précises et claires pendant les mouvements de rotation. Cela peut nécessiter un dépannage ou des modifications dans les blocs de mousse utilisés. Par exemple, les individus plus grands ou plus petits peuvent avoir besoin de différentes quantités de rembourrage, il est donc conseillé de confirmer la clarté de l’image avant la collecte des données. Demandez à la personne d’effectuer quelques balançoires d’entraînement, ce qui lui permet de se familiariser avec le positionnement pendant que le clinicien observe l’écran à ultrasons pour assurer la clarté de l’image. Étant donné que le transducteur sera fixé avec une ceinture élastique étroitement enroulée autour de l’abdomen, cette période de familiarisation est importante. Il permet à l’individu de se sentir à l’aise avec l’équipement et de se balancer aussi normalement que possible. La courroie peut modifier leur mécanique de manière minimale, mais elle permettra d’obtenir une image toujours claire.
D’autres limites de cette méthodologie incluent le risque d’images peu claires. Bien que le risque d’images peu claires puisse être atténué par un positionnement approprié et des périodes de familiarisation, certaines images de la vidéo en mode B peuvent ne pas être claires. Lors du choix du taux d’échantillonnage ou de la détermination du pourcentage d’images à mesurer, certains ajustements peuvent être nécessaires pour s’assurer que les images claires sont analysées. Par exemple, si chaque 10e image est mesurée, en commençant par l’image 1, l’investigateur et/ou le clinicien devra peut-être choisir une image légèrement hors séquence si l’image souhaitée est floue, par exemple en utilisant la 12e image plutôt que la 11e. Le maintien d’un contact constant entre la peau et le transducteur est essentiel pour réduire le risque de mauvaise qualité d’image. La vidéo 1 montre un exemple de vidéo complète en mode B. Lorsqu’il est mis en pause à différents moments, le spectateur peut voir comment, même lorsque les procédures appropriées sont suivies, il y a parfois des images floues. Malgré ces défis, les échographies dynamiques sont des mesures fiables12.
En plus de la méthodologie actuelle de traitement d’image effectuée sur l’appareil à ultrasons, d’autres logiciels de traitement peuvent mesurer les changements d’épaisseur12. Par exemple, l’enregistrement des vidéos sur un disque externe et leur ouverture sur un ordinateur avec un logiciel de mesure disponible gratuitement permettent un traitement ultérieur sans avoir besoin de l’appareil à ultrasons. Une procédure similaire est utilisée avec ce type de logiciel, où des captures d’écran des images souhaitées sont prises à partir de la vidéo, puis analysées à l’aide d’un outil de mesure. Si vous utilisez cette méthode, assurez-vous de définir l’échelle des images, en utilisant les mesures de profondeur sur le côté droit de l’image échographique comme ligne de référence.
La formation des participants au biofeedback échographique nécessite une bonne compréhension de l’anatomie, une familiarisation avec l’appareil à ultrasons et la capacité d’expliquer l’image ou la vidéo à un participant en temps réel22,23. Cette méthode de biofeedback échographique est considérée comme une rétroaction augmentée avec connaissance de la performance, où le patient reçoit des informations supplémentaires (vidéo de son activité musculaire) qui montre ce qu’il a fait en complétant le mouvement. Dans les populations blessées, la rétroaction augmentée peut fournir des informations manquantes en raison de changements dans les voies sensorielles19. La rétroaction augmentée peut améliorer l’apprentissage et réduire la quantité de pratique nécessaire pour apprendre une tâche complexe19. Le moment de la rétroaction biologique a été débattu, et l’une des limites de cette méthodologie est que la rétroaction simultanée semble être la plus efficace19. Cependant, il n’est pas possible de fournir une rétroaction pendant un swing en raison de la nature de l’imagerie par ultrasons et du swing de golf. Par conséquent, fournir une rétroaction post-swing est une alternative raisonnable. Enfin, la fréquence idéale de la formation en biofeedback n’a pas été établie24, et les études futures devraient comparer la formation de rétroaction à long terme pour déterminer la stratégie la plus efficace.
Bien que le protocole actuel se concentre sur le swing de golf, une méthodologie similaire pourrait être suivie pour d’autres sports axés sur la rotation du tronc. Il s’agit notamment du tennis, du baseball et du softball, entre autres. Étant donné que ceux-ci impliquent également une composante rotationnelle, la paroi abdominale latérale peut être ciblée de manière similaire et les ultrasons peuvent être utilisés pour le biofeedback. Ce protocole se concentre sur le swing de golf en raison de la prévalence élevée de la lombalgie chez les golfeurs, généralement attribuée à la rotation rapide du tronc combinée à des forces de cisaillement latéral et de compression4. Les recherches futures devraient déterminer si l’entraînement avec biofeedback échographique peut améliorer les schémas d’activité musculaire et réduire le risque de lombalgie au golf et dans d’autres sports basés sur la rotation.
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Disclosures
Les auteurs n’ont aucune divulgation pertinente à signaler.
Acknowledgments
Aucun.
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).
