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 alene15,16. 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.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 balanseforstyrrelser, pågående svangerskap, operasjon i korsryggen eller underekstremitetene det siste året, eller et åpent sår i mageområdet der transduseren må plasseres.
1. Ultralydoppsett og datainnsamling
- Åpne og slå på ultralydsenheten (se Materialtabell) ved hjelp av På / Av-knappen .
- Trykk på Pasient-knappen på tastaturet for å legge til en ny pasient, og velg Ny pasient på venstre side av skjermen.
- Skriv inn ønsket pasient-ID-nummer, sørg for at MSK er valgt som eksamenstype, og klikk på Registrer. Avslutt for å starte eksamenen og gå inn i B-modus.
MERK: Ultralydinnstillinger i MSK Abdominal Preset, B-modus: B farge = Tint Map D, Skriv zoomhøyde = 4, Skriv zoombredde = 4, termisk indeks = TLS, ATO-nivå = Lav, Fokusnummer = 2, Fokusnummer CrossXBeam = 2, Fokusdybde = 50, Dybde (cm) = 3, Komprimering = 1, Fokusbredde = 1, Fokusbredde CrossXBeam = 1, Linjetetthet = 3, Linjetetthet CrossXBeam = 3, undertrykkelse = 0, ramme gjennomsnitt = 4, fra gjennomsnittlig crossXBeam = 2, crossXBeam 2, crossXBeam # = lav, crossXBeam type = gjennomsnitt, kantforbedring = 3, b styre = 0, gråskala kart = grått kart c, gevinst = 34, dynamisk område = 69, avvisning = 0, frekvens (MHz) = 12.
- Skriv inn ønsket pasient-ID-nummer, sørg for at MSK er valgt som eksamenstype, og klikk på Registrer. Avslutt for å starte eksamenen og gå inn i B-modus.
- Plasser den lineære matrisetransduseren i det elastiske beltet ved å plassere hodet på den lineære svingeren gjennom en horisontal spalte midt på beltet (se Materialtabell). Påfør deretter en til to skumblokker for å feste transduseren på plass.
- Påfør ultralydgel (se tabell over materialer) til den lineære transduseren. Plasser transduseren på den laterale bukveggen, ca. 10 cm lateral til navlestrengen8.
- Fest beltet til deltakeren ved hjelp av krok- og løkkefestene. Forsikre deg om at beltet er stramt nok slik at transduseren er festet vinkelrett på den laterale bukveggen8.
- Juster dybden og forsterkningen (lysstyrken) av ultralydet om nødvendig for å få et klart bilde av de fascielle grensene og muskeltykkelsen til den ytre skrå, indre skrå og tverrgående abdominis. Sørg for at den tverrgående abdominiens fascielle kant er synlig på kanten av skjermen i denne langsgående visningen (figur 1)8.
MERK: Dybden vil avhenge av størrelsen på individet som måles, men sørg for at den dype fascielle grensen til den tverrgående abdominis er synlig og bildet er klart. - Når bildet er klart, plasser pasienten på en måte som gjenspeiler oppgaven de vil fullføre. For eksempel, hvis de utfører en golfsving, må du få dem til å stå i oppsettposisjonen. Trykk på Frys og deretter på Store for å ta et statisk bilde, lagre det i pasientens undersøkelse og måle i sanntid eller få tilgang til det senere for å måle hvilemuskeltykkelsen.
MERK: Se figur 1 for et eksempel på et klart bilde av den laterale bukveggen ved hjelp av B-modus ultralyd.
- Velg Frys på nytt for å gå tilbake til levende bildebehandling. Trykk på Store for å begynne innspillingen i B-modus video. Nederst til høyre på skjermen kontrollerer du at en tidtaker begynner og er uthevet i lysegrønt, noe som indikerer at en video blir tatt opp. Be deltakeren om å ta en full golfsving når innspillingen har begynt.
- Trykk på Store igjen for å avslutte videoen og lagre den i eksamenen.
MERK: Lagrede bilder og videoer vises under det aktive bildet, med opptil fem synlige per rad. Velg markøren for å bla gjennom, eller velg tidligere bilder.
- Trykk på Store igjen for å avslutte videoen og lagre den i eksamenen.
- Gjenta trinn 1.4 så mange ganger som nødvendig for studien. Juster plasseringen av ultralydssonden i skumblokken etter behov hvis bildet blir uskarpt.
MERK: Typiske protokoller som sammenligner biofeedback og ikke-biofeedback-forhold bruker mellom 3 og 10 repetisjoner per tilstand11,17.- Etter hver prøveversjon, se gjennom videoen for bildeklarhet. Hvis bildet blir ekkofritt (helt svart) på noe tidspunkt, indikerer det at ultralydssonden beveget seg under svingen. I et slikt tilfelle, ekskluder rettssaken og re-tiltak.
- Etter hver sving, ha pasienten plassert der de kan se ultralydskjermen. Åpne den siste prøveversjonen.
- Gi en kort oversikt og beskrivelse av musklene av interesse (for en rotasjonsoppgave vil dette inkludere de eksterne og indre skrå). Beskriv hvordan musklene skal bli tykkere under bevegelsen og vis dem forsøket, og gi opplæring basert på hvert forsøk.
- For eksempel, hvis skråstillingene forblir relativt like store gjennom hele oppgaven, instruer dem til å fokusere under neste forsøk på å trekke sammen kjernemuskulaturen kraftig gjennom hele bevegelsen i stedet for passivt å rotere bagasjerommet.
MERK: Vektlegging av bagasjeromsrotasjon som strømkilde under en golfsving er et vanlig trekk hos golfere med høyere kompetanse18. Under rotasjonsbevegelser er det generelt ikke mulig å gi biofeedback under oppgaven. Derfor antas det å være akseptabeltå gi tilbakemelding etter hver rettssak.
- Gjenta biofeedback-forsøkene for så mange forsøk som ønsket. Gi ultralydbildene samt verbal cueing eller instruksjon etter hvert forsøk, juster køen etter behov.
Figur 1: Bilde av høyre laterale bukvegg under stille stående . (A) Ekstern skrå. (B) Intern skrå. (C) Tverrgående abdominis. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
2. Hvilende bildebehandling
- Åpne det første hvilebildet som skal måles. Bruk markøren til å holde musepekeren over ønsket bilde fra biblioteket under det aktive bildet og klikke på Enter.
- Klikk på Mål én gang for å åpne måleverktøyet. Klikk på Enter når markøren er over den overlegne fascielle grensen til muskelen av interesse.
MERK: For denne studien ble de ytre og indre skråstillingene målt som de er musklene av interesse, men man kan også måle den tverrgående abdominis i dette synet. - Klikk på Enter igjen når markøren er over den nedre fascielle grensen.
MERK: Lengden på det målte segmentet vises nederst til venstre på skjermen, målt i centimeter. Registrer denne lengden i et regneark organisert for å inkludere deltakerens eller pasientens navn / nummer og hvilemuskeltykkelse.
- Klikk på Mål én gang for å åpne måleverktøyet. Klikk på Enter når markøren er over den overlegne fascielle grensen til muskelen av interesse.
- Gjenta trinn 2.1.1-2.1.2 for alle bildene som trengs for å måle for både eksterne og interne skrå.
3. B-modus videobehandling
- Når ønsket antall videoer er tatt, åpner du den første videoen som skal behandles. Bruk markøren til å holde musepekeren over ønsket bilde fra biblioteket under det aktive bildet og klikke på Enter-knappen .
- Juster visningsrammen i videoen i B-modus til det første bildet er nådd. Bestem ønsket samplingsfrekvens.
MERK: Tidligere litteratur har brukt 10% intervaller av de totale rammene fra 0% -100% for analyse, men man kan ønske å bruke mer eller mindre avhengig av målene20. - Når den ønskede rammen er åpen, bruker du måleverktøyet . Klikk på knappen en gang for å åpne verktøyet, plasser markøren på den overlegne fascielle grensen til muskelen av interesse, og klikk på Enter for å plassere den første enden av målingen.
- Dra målelinjen til den nedre fascielle grensen til muskelen av interesse og klikk på Enter igjen for å fullføre målingen.
MERK: Den målte avstanden vises nederst til venstre på skjermen. - Trykk på Store for å lagre det målte bildet.
- Registrer målingen i et regneark som er organisert for å inkludere deltaker- eller pasientnavn/-nummer, rammenummer og tykkelsesmålinger. Gå tilbake til den opprinnelige videorammen i B-modus (trinn 3.2).
- Bla til neste ramme som skal analyseres. Hvis man for eksempel tar prøver av 11 tidspunkter (10 % intervaller fra 0 %-100 %) av en sving som har tatt 100 bilder, vil man nå bruke ramme 10 (dvs. 10/100 tilsvarer ramme 10 av totalt 100 delbilder).
- Gjenta trinn 3.3–3.4 for å måle neste bilde.
- Gjenta trinn 3.7 til alle ønskede rammer er målt.
- Gå til neste video, og gjenta trinn 3.1–3.8 til alle videoene er målt.
MERK: Se figur 2 for en samling av de behandlede rammene gjennom faser av en golfsving.
4. Beregning av aktiveringsforhold
MERK: Et aktiveringsforhold brukes ofte til å bestemme graden av muskeltykkelsesendring 8,9,11. Formelen for aktiveringsforholdet er kontrahert tykkelse (cm) / hviletykkelse (cm).
- Hvis du vil bestemme aktiveringsforholdet på et bestemt tidspunkt, måler du tykkelsen ved å følge trinn 3. Del denne verdien med hvilebildetykkelsen hentet fra trinn 2.
Figur 2: Ramme-for-ramme-analyse av en B-modus-video på stisiden (høyre) lateral bukvegg av en høyrehendt golfspiller. EO = ekstern skrå; IO = intern skrå. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
| Ikke-tilbakemelding | Biofeedback | |||||
| Swing Varighet | Ekstern skrå tykkelse (cm) | Intern skrå tykkelse (cm) | Kombinert skrå tykkelse (cm) | Ekstern skrå tykkelse (cm) | Intern skrå tykkelse (cm) | Kombinert skrå tykkelse (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 |
Tabell 1: Sammenligning av den kombinerte skråtykkelsen gjennom en golfsving mellom ikke-tilbakemeldings- og ultralydbiofeedback-forholdene.
For det ønskede resultatet må målingene av skrå tykkelse være større under biofeedback-forsøk sammenlignet med tradisjonelle, ikke-tilbakemeldingssvingninger. Ideelt sett vil dette skje gjennom alle faser av golfsvingen. Flere forsøk kan brukes, og hver prøveversjon diskuteres før neste forsøk. Typiske protokoller som sammenligner biofeedback og ikke-biofeedback-forhold bruker mellom 3 og 10 repetisjoner per tilstand11,17. For eksempel, basert på studien i tabell 1, må klinikerens neste instruksjoner til pasienten være at de retter seg mot skråstillingene og øker rotasjonskraften i bagasjerommet under tilbakeslaget. Denne deltakerens kombinerte tykkelse av skrå redusert ved 25% -tidspunktet under biofeedback-forsøket, som tilsvarer omtrent midten av baksvingen. På de fleste andre punkter var skråene større under biofeedback-forsøket, noe som tyder på at pasienten forstår hvordan de skal bruke sine skrå under golfsvingen effektivt.
I dette eksemplet ble 5% av bildene brukt til prøvetaking. Det ble tatt 180 bilder under svingen, og 9 ble målt for å representere fasene i golfsvingen, som vist i figur 2. Om ønskelig kan samplingsfrekvensen økes for å representere en større prosentandel av ultralydvideoen. Dette vil ganske enkelt kreve analyse av flere bilder som beskrevet i delen "B-Mode videobehandling" i protokollen.
For å beregne om biofeedback-forsøkene var effektive, kan man sammenligne aktiveringsforholdene på forskjellige tidspunkter av svingen. Et aktiveringsforhold tar den kontraherte tykkelsen, eller tykkelsen under svingen, og deler den med hviletykkelsen (eller oppsetttykkelsen). Et forhold over 1,0 indikerer at muskelen øker i tykkelse og er aktiv. For eksempel kan 0% svingvarighet i tabell 1 brukes som hviletykkelse, da dette er tykkelsen på de ytre og indre skrå før svingen startes. For å avgjøre om den kombinerte skråtykkelsen økte ved 50% tidspunktet da biofeedback ble gitt, kan aktiveringsforhold beregnes som følger:
Ikke-biofeedback: 1.685 cm / 1.608 cm = 1.048
Biofeedback: 1.739 cm / 1.555 cm = 1.118
Basert på denne individuelle prøven kan det utledes at biofeedback førte til en liten økning i skrå muskelaktivering ved 50% varighet av golfsvingen.
Video 1: Full B-modus ultralydvideo av høyre laterale bukvegg under en golfsving av en høyrehendt golfspiller. Vennligst klikk her for å laste ned denne videoen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 tredemølle. I likhet med de nåværende metodene reduserte forfatterne B-modusvideoen til en mindre prosentandel stillbilder for måling for å representere gangsyklusen. Dette gjør databehandling og analyse mer gjennomførbart, da de blir samplet med 10% intervaller gjennom en gangsyklus. Den nåværende protokollen bygger på denne metoden ved å bruke B-modus ultralyd som et biofeedback-verktøy under en kompleks, rotasjonsbasert bevegelse. Men siden gangart er syklisk, må direkte sammenligning med denne protokollen advares. En golfsving kan deles inn i mindre deler, for eksempel adresse, backswing, downswing og oppfølging21. Det kan imidlertid være utfordrende å synkronisere B-modus ultralydvideo til de spesifikke fasene av golfsvingen fordi backswing av elitespillere er gjennomsnittlig under 1 s, og nedturen er gjennomsnittlig mindre enn 0.25 s21. For å sammenligne svingfaser direkte, kan klinikeren se endringene i muskelaktivitet ved å synkronisere en svingvideo og ultralydvideoen i B-modus. Sving- og ultralydbildene kan deretter sammenlignes ramme for ramme for å bestemme muskelaktiviteten på forskjellige punkter i svingen. Synkronisering av B-modusvideoen til en stoppeklokke med lappede tider ved starten og slutten av svingen kan også gi et grovt estimat av svingfasene. Når backswing begynner, kan man forvente at stisiden (høyre side i en høyrehendt golfspiller) intern skrå vil øke i tykkelse når de roterer bagasjerommet mot høyre side under backswing. På samme måte bør blysiden (venstre i høyrehendte golfere) ekstern skrå øke i tykkelse under backswing, da det er kontralateral trunkrotasjon i denne fasen av svingen21. Se figur 2 for en ramme-for-ramme-sammenligning av skrå aktivitet gjennom fasene av golfsvingen.
Et kritisk skritt er å sikre konsekvent hudkontakt med transduseren for å oppnå nøyaktige, klare bilder under rotasjonsbevegelser. Dette kan kreve feilsøking eller modifikasjoner i skumblokkene som brukes. For eksempel kan større eller mindre individer trenge forskjellige mengder polstring, så det anbefales å bekrefte bildeklarhet før datainnsamling. Instruer den enkelte til å utføre noen få øvelsessvingninger, noe som gjør at de kan gjøre seg kjent med posisjoneringen mens klinikeren observerer ultralydskjermen for å sikre bildeklarhet. Siden transduseren vil bli sikret med et elastisk belte pakket tett rundt magen, er denne fortrolighetsperioden viktig. Det gjør at den enkelte kan bli komfortabel med utstyret og svinge så normalt som mulig. Beltet kan endre mekanikken minimalt, men det vil gi et konsekvent klart bilde.
Ytterligere begrensninger i denne metoden inkluderer potensialet for uklare bilder. Selv om risikoen for uklare bilder kan reduseres med riktig posisjonering og fortrolighetsperioder, kan noen rammer i hele B-modusvideoen være uklare. Når du velger samplingsfrekvensen eller bestemmer hvilken prosentandel av bilder som skal måles, kan det hende at det må gjøres noen justeringer for å sikre at klare bilder analyseres. Hvis for eksempel hvert 10. bilde måles, og starter med ramme 1, kan det hende at utprøveren og/eller klinikeren må velge en ramme som er litt ute av rekkefølge hvis det ønskede bildet er ute av fokus, for eksempel ved å bruke det 12. bildet i stedet for det 11. Det er viktig å opprettholde konsekvent kontakt mellom huden og svingeren for å redusere risikoen for dårlig bildekvalitet. Video 1 viser et eksempel på en video i full B-modus. Når det stoppes på forskjellige tidspunkter, kan betrakteren se hvordan, selv når riktige prosedyrer følges, er det sporadiske uskarpe rammer. Til tross for disse utfordringene er dynamiske ultralydvurderinger pålitelige tiltak12.
I tillegg til dagens metodikk for bildebehandling utført på ultralydsenheten, kan annen behandlingsprogramvare måle tykkelsesendringer12. Hvis du for eksempel lagrer videoene på en ekstern stasjon og åpner dem på en datamaskin med fritt tilgjengelig måleprogramvare, kan du senere behandle dem uten å trenge ultralydsenheten. En lignende prosedyre brukes med denne typen programvare, der skjermbilder av de ønskede rammene tas fra videoen og deretter analyseres ved hjelp av et måleverktøy. Hvis du bruker denne metoden, må du sørge for å angi skalaen til bilder, ved å bruke dybdemålingene på høyre side av ultralydbildet som referanselinje.
Opplæring av deltakere med ultralydbiofeedback krever en god forståelse av anatomi, kjennskap til ultralydsenheten og evnen til å forklare bildet eller videoen til en deltaker i sanntid22,23. Denne metoden for ultralydbiofeedback betraktes som utvidet tilbakemelding med kunnskap om ytelse, hvor pasienten får tilleggsinformasjon (video av muskelaktiviteten) som viser hva de gjorde mens de fullførte bevegelsen. I skadde populasjoner kan utvidet tilbakemelding gi manglende informasjon på grunn av endringer i sensoriske veier19. Utvidet tilbakemelding kan forbedre læringen og redusere mengden praksis som trengs for å lære en kompleks oppgave19. Tidspunktet for biofeedback har vært diskutert, og en begrensning ved denne metodikken er at samtidig tilbakemelding synes å være mest effektiv19. Det er imidlertid ikke mulig å gi tilbakemelding under en sving på grunn av arten av ultralydavbildning og golfsvingen. Derfor er det et rimelig alternativ å gi tilbakemelding etter svingen. Til slutt er den ideelle frekvensen av biofeedback-trening ikke etablert24, og fremtidige studier bør sammenligne langsiktig tilbakemeldingstrening for å bestemme den mest effektive strategien.
Mens den nåværende protokollen fokuserer på golfsvingen, kan en lignende metodikk følges for andre idretter med fokus på bagasjeromrotasjon. Disse inkluderer tennis, baseball og softball, blant andre. Siden disse også involverer en rotasjonskomponent, kan den laterale bukveggen målrettes på samme måte, og ultralyd kan brukes til biofeedback. Denne protokollen fokuserer på golfsvingen på grunn av den høye forekomsten av ryggsmerter hos golfere, ofte tilskrevet den raske rotasjonen av stammen kombinert med sideskjær og kompresjonskrefter4. Fremtidig forskning bør undersøke om trening med ultralydbiofeedback kan forbedre muskelaktivitetsmønstre og redusere risikoen for ryggsmerter i golf og andre rotasjonsbaserte idretter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen relevante avsløringer å rapportere.
Acknowledgments
Ingen.
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.
- 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).
