Gi visuell biofeedback ved hjelp av lysstyrkemodus ultralyd under en golfsving

Summary

Lysstyrkemodus ultralyd kan brukes til å gi visuell biofeedback av musklene i den laterale bukveggen under en golfsving. Post-swing visuell og verbal instruksjon kan øke muskelaktiveringen og timingen av de eksterne og interne skråpunktene.

Abstract

Bruk av ultralyd biofeedback i forbindelse med verbal cueing kan øke muskeltykkelsen mer enn verbal cueing alene og kan øke tradisjonelle rehabiliteringsteknikker i en atletisk, fysisk aktiv befolkning. Lysstyrkemodus (B-modus) ultralyd kan brukes ved hjelp av ramme-for-ramme-analyse synkronisert med video for å forstå muskeltykkelsesendringer under disse dynamiske oppgavene. Visuell biofeedback med ultralyd er etablert i statiske stillinger for musklene i den laterale bukveggen. Men ved å feste transduseren til magen ved hjelp av et elastisk belte og skumblokk, kan biofeedback brukes under mer spesifikke oppgaver som er utbredt i livstidssport, for eksempel golf. For å analysere muskelaktivitet under en golfsving, kan endringer i muskeltykkelse sammenlignes. Tykkelsen må øke gjennom hele oppgaven, noe som indikerer at muskelen er mer aktiv. Denne metoden gjør det mulig for klinikere å umiddelbart spille av ultralydvideoer for pasienter som et visuelt verktøy for å instruere riktig aktivitet av musklene av interesse. For eksempel kan ultralyd brukes til å målrette mot de eksterne og interne skrå, som spiller en viktig rolle i å svinge en golfkølle eller annen rotasjonssport eller aktivitet. Denne metoden tar sikte på å øke skrå muskeltykkelse under golfsvingen. I tillegg kan tidspunktet for muskelkontraksjon målrettes ved å instruere pasienten til å trekke sammen magemusklene på bestemte tidspunkter, for eksempel begynnelsen av nedturen, med sikte på å forbedre muskelavfyringsmønstre under oppgaver.

Introduction

Musklene i den laterale bukveggen inkluderer den ytre skrå, indre skrå og tverrgående abdominis. De ytre skråstillingene utfører lateral fleksjon og kontralateral trunkrotasjon, mens de indre skrå utfører ipsilateral trunkrotasjon. Den tverrgående abdominis er det dypeste laget av bukmuskulaturen, og den fungerer for å øke intra-abdominal trykk og øke segmentstabiliteten i ryggraden¹. Riktig funksjon av disse musklene er viktig for å redusere risikoen for ryggsmerter og forbedre atletisk ytelse, da kjernestabilitet gir økt styrke og kraft gjennom ekstremiteter².

Under sport med vekt på trunkrotasjon, som golf, tennis, baseball eller softball, er det stor etterspørsel etter kjernemuskulaturen. For eksempel, under en golfsving, topper skråpunktene på stisiden av kroppen på 64% av maksimal frivillig isometrisk sammentrekning (MVIC) når de måles ved hjelp av overflateelektromyografi, mens bly skrå topp på 54% MVIC³. Trunkrotasjon er en viktig bidragsyter til avstanden og nøyaktigheten til golfskudd⁴. Påkjenningene i golfsvingen og den høye etterspørselen etter kjernemuskelaktivitet kan bidra til ryggsmerter, som er den vanligste skaden i golf⁵. I tillegg, i elite golfere med ryggsmerter, er tidspunktet for ekstern skrå aktivitet forsinket under golfsvingen sammenlignet med friske individer⁶. En annen studie ved hjelp av elektromyografi fant golfere med ryggsmerter har en tidligere utbrudd av erector spinae enn golfere uten ryggsmerter⁷, noe som tyder på at et fokus på anterolaterale muskler kan være gunstig. Derfor er det viktig å måle omfanget og tidspunktet for magemuskelaktivitet under en golfsving for å forbedre ytelsen og redusere risikoen for ryggsmerter.

Rehabilitativ ultralyd brukes ofte til å vurdere laterale bukveggmuskler på grunn av den lagdelte naturen til denne muskulaturen ^8,9,10. Det er ingen forskjell i tverrgående abdominispinnaktivering hos collegegolfere med og uten korsryggsmerter i ryggstilling eller i en mer funksjonell golfsvingoppsett posisjon¹¹. Imidlertid er tverrgående abdominisaktivitet bare en komponent i en golfsving, og rotasjon kan være viktigere for denne populasjonen. Tidligere litteratur har brukt et elastisk belte og skumblokk for å sikre ultralydtransduseren til magen, noe som muliggjør ultralydvurdering av kjernemuskulaturen under dynamisk bevegelse som et enkelt ben knebøy eller gang⁸. Bruk av ultralyd under dynamiske bevegelser har vist seg å ha akseptabel til utmerket pålitelighet¹². Denne teknikken kan brukes til å måle tykkelsesendringer i den laterale bukveggen under en golfsving eller annen sportsspesifikk oppgave. Mens overflateelektromyografi ofte brukes til å måle den elektriske aktiviteten til muskler, er dette mindre mulig i bukregionen. Den lagdelte anatomien fører til kryssprat mellom musklene og tillater ikke en visuell representasjon av de enkelte muskellagene i kjernen¹³. Ultralyd gir en fordel i forhold til alternativer som overflateelektromyografi for kjernemuskulaturen fordi det gir mulighet for en representasjon av hver enkelt muskel samtidig som det gir et bilde for tilbakemelding¹⁴.

Siden ultralyd gir et bilde av musklene av interesse i sanntid, kan den også brukes som et verktøy for visuell biofeedback. Ultralyd biofeedback har forbedret evnen til å øke muskeltykkelsen på tverrgående abdominis og lumbal multifidus sammenlignet med verbal cueing alene^15,16. I tillegg, i golfere med og uten ryggsmerter, øker sanntids ultralyd biofeedback tverrgående abdominis tykkelse i liggende og i golfoppsettposisjon¹¹. Biofeedback trening i liggende oversetter også til oppreist lastet oppgaver¹⁷. Mer forskning er nødvendig for å bestemme den nødvendige frekvensen og varigheten av biofeedback-trening, da de fleste studier er enkeltøkt eller kortsiktige treningsprotokoller¹⁵. Siden ultralyd har blitt brukt under funksjonelle oppgaver, og det er tegn på at golfere kan øke dyp muskelpreaktivering i oppsettposisjonen, bør forskning neste undersøke bruken av ultralydbiofeedback for å øke skrå muskeltykkelse under golfsvingen.

Derfor tar denne metoden sikte på å bruke ultralyd som en tilbakemeldingsmekanisme for å forbedre aktiveringen og timingen av bukbunnene under golfsvingen.

Protocol

Den nåværende protokollen var en del av en studie godkjent av Institutional Review Board ved University of Central Florida. Informert samtykke ble mottatt fra alle menneskelige deltakere for denne studien. For å bli inkludert i studien måtte deltakerne være mellom 18 år og 75 år, spille golf minst en gang per måned det siste året eller en gang i uken de siste 2 månedene, ha spilt golf i minst 2 år, og har hatt minst to episoder med ryggsmerter de siste 12 månedene. Eksklusjonskriteriene var balanseforstyrrels…

Representative Results

Ikke-tilbakemelding Biofeedback Swing Varighet Ekstern skrå tykkelse (cm) Intern skrå tykkelse (cm) Kombinert skrå tykkelse (cm) Ekstern skrå tykkelse (cm) I…

Discussion

Å gi ultralydbiofeedback etter en rotasjonsbasert sportsbevegelse som en golfsving kan brukes til å øke muskeltykkelsen på den laterale bukveggen. Som vist i de representative resultatene, kan en enkelt prøve av ultralydbiofeedback føre til kortsiktige økninger i skrå muskelaktivitet gjennom en golfsving.

Tidligere forskning har også brukt B-modus ultralyd sikret med et elastisk belte under dynamiske oppgaver²⁰. Dette ble målt mens enkeltpersoner gikk på tred…

Materials

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