Summary
Bu protokol, çekirdeğin kas fonksiyonunu ölçmek için aynı anda hareket modu ultrasonu ve yüzey elektromiyografisini kullanır. Kas kalınlığı ve lokal stabilizatörlerin (örneğin, enine abdominis, iç eğik) ve küresel taşıyıcıların (örneğin, dış eğik) aktivasyonu, yan tahtanın belirli zaman noktaları ve ölü böcek egzersizleri sırasında elde edilebilir.
Abstract
Hareket modu (M-modu) ultrason, araştırmacıların ve klinisyenlerin zaman içinde kas kalınlığının değişimini ölçmelerini sağlar. Kas kalınlığı, bir egzersiz sırasında belirli bir zaman noktasında fasyal sınırlar arasında ölçülebilir. Bu seçilen zaman noktası, anatominin gerçek zamanlı, canlı gözlemiyle sonuçlanan tek boyutlu bir görüntü üretir. Fonksiyonel hareket sırasında kullanılan ultrason dinamik ultrason olarak adlandırılabilir; bu, tutarlı bir transdüser yerleşimini sağlamak için doğrusal bir transdüser, elastik kayış ve köpük blok kullanılarak uygulanabilir ve güvenilirdir. Lateral karın duvarı, kasların üst üste binen doğası nedeniyle ultrason kullanılarak sıklıkla araştırılmaktadır. Yüzey elektromiyografisi (sEMG), kas aktivasyonunun elektriksel temsilini ölçtüğü için M-mod ultrason görüntülemeyi tamamlayabilir. Çekirdek egzersiz sırasında aynı anda M-mod ultrason ve sEMG kullanan minimum kanıt vardır. Çekirdek kas sistemine meydan okuyan egzersizler hem izometrik tutuşları (örneğin, yan tahta) hem de salınımlı ekstremite hareketlerini (örneğin, ölü böcek) içerir. Bu çalışmada, egzersiz sırasında çekirdek kas fonksiyonunu ölçmek için her iki alet aynı anda kullanılacaktır. Ultrason ölçümleri doğrusal bir dönüştürücü ve ultrason ünitesi kullanılarak elde edilecek ve sEMG ölçümleri kablosuz bir sEMG sisteminden elde edilecektir. Katılımcılar ve egzersizler arasında karşılaştırmalar yapmak için, her iki araç için statik, egzersiz başlangıç pozisyonlarını kullanan normalleştirme yöntemleri kullanılacaktır. Ultrason için bir aktivasyon oranı kullanılacak ve sözleşmeli kalınlığın (egzersizin bir zaman noktasındaki kalınlık) dinlenmiş (başlangıç pozisyonu) kalınlığa bölünmesiyle hesaplanacaktır. Kas kalınlığı, superior inferior fasyal sınırdan inferior superior fasyal sınıra kadar santimetre cinsinden ölçülecektir. Bu yöntemler, çekirdek dayanıklılık egzersizleri sırasında M-mod ultrason ve sEMG ile kas fonksiyonunun yenilikçi ve pratik bir ölçümünü sunmayı amaçlamaktadır.
Introduction
Yanal karın duvarı enine abdominis, iç eğik ve dış eğik1'den oluşur. Yanal karın duvarı, vücuda yerleştirilen kuvvetlere dayanmak için konsantrik, eksantrik ve izometrik olarak büzülür1. Bu kas grubunun birlikte kasılması, insan vücudunun merkezinin stabilizasyonunu sağlar 2,3. Bu kaslar alt ekstremite yaralanmalarının önlenmesi ve rehabilitasyonu sırasında önemlidir, çünkü zayıf gövde fonksiyonu artmış kalça addüksiyonu ve alt ekstremite yaralanmaları için risk faktörleri olan diz valgusu ile ilişkilidir 4,5. Çekirdek kas sisteminin kas dayanıklılığını güçlendirmeye ve arttırmaya odaklanmak sadece alt ekstremite için risk faktörlerini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda bel ağrısını da azaltabilir6. Son zamanlarda, akut ve kronik bel ağrısı çeken bireylerin rehabilitasyonlarında gövde güçlendirme, dayanıklılık ve spesifik gövde kas aktivasyonunu içermeleri önerilmektedir6. Spesifik gövde kası aktivasyonunun bir örneği, lumbopelvik-kalça bölgesinin kontrolünü yeniden sağlamak veya koordinasyonunu arttırmak için ko-kasılma kullanarak izole edilmiş veya gruplandırılmış gövde kaslarını hedeflemektir6.
Kas fonksiyonunu objektif olarak ölçmenin iki yolu, hareket modu (M-modu) ultrason ve yüzey elektromiyografisinin (sEMG) kullanılmasıdır. M-mod ultrason, kaydedilen bir süre boyunca kas ve fasya hareketinin gerçek zamanlı olarak görselleştirilmesini sağlar ve bu da hareketin başlangıcını ve derecesini görüntüleyebilir7. Superior inferior fasyal sınır ile inferior superior fasyal sınır arasındaki mesafe, kas kalınlığını elde etmek için seçilen bir zamanda ölçülür. Bir egzersizin belirli bir zaman noktasındaki kas kalınlığı, aktivasyon oranı8 elde etmek için dinlenme kalınlığına bölünebilir. sEMG, kas aktivasyonu ve yorgunluğu hakkında fikir verir, çünkü çıktı kasın maksimum kasılmasına karşılaştırılabilir9. Bu iki araç ve yöntem daha önce sağlıklı ve yaralı bireylerde çeşitli egzersizler sırasında kalça kası aktivasyonunun başlangıcını ölçmek için kullanılmıştır10. Gövdeyi ve özellikle yanal karın duvarını hedef alan egzersizler, yan tahta ve ölü böcek11,12,13'tür. Yan tahta, dirsek doğrudan omzun altında ve önkol yerde olacak şekilde yan yatma pozisyonunda gerçekleştirilir, kalçalar omurga nötr bir pozisyonda olana kadar yerden kaldırılır. Dizler uzatılır ve ayaklar üst üste yerleştirilir9 (Ek Şekil 1). Ölü böcek, her iki kol da düz bir şekilde yukarıda ve kalçalar ve dizler 90 ° 'lik bir açıyla bükülmüş olarak sırtüstü pozisyonda gerçekleştirilir. Egzersiz, bir kol başın üzerinde esnetildiğinde başlar ve kontralateral bacak uzar. Karşı kol ve bacak nötr pozisyonda kalır ve daha sonra orijinal hareketli kol ve bacak nötr pozisyona döndüğünde esner,uzanır 13 (Ek Şekil 2 ve Ek Şekil 3).
Dış eğikliğin aktivasyonunun, yan tahta11,12,14 sırasında maksimum gönüllü izometrik kontraksiyonun (MVIC) %37 ila %62'si arasında değiştiği görülmüştür. Ölü böcek sırasında, dış eğikliğin aktivasyonu, egzersizin sadece beş tekrarı için MVIC'nin% 20 ila% 30'u arasında kaydedilmiştir15. Lateral karın duvarının daha derin karın kasları olan internal oblik ve transvers abdominis, yan plank12,14 sırasında MVIC'nin% 22 ila% 28'i arasında aktive olur. İç eğik ve enine abdominisin örtüşen doğası nedeniyle, sEMG toplama14 sırasında iki kas birleştirilmiştir. EMG'nin bir sınırlaması, sEMG sensörünün farklı bir kasın çıkışını üretebileceği ve aktivasyonun yanlış anlaşılmasına neden olan bitişik kaslardan gelen çapraz konuşmadır16. Ultrason ile elde edilen kas kalınlığı ölçümleri bu sınırlamayı hafifletmek için kullanılabilir ve bu ölçüm, daha önce bahsedilen izometrik tutucular gibi gövde egzersizleri sırasında uygulanabilir17.
Lateral karın duvarının kas kalınlığı, yan tahta sırasında, kasılma kalınlığı ile dinlenmiş kalınlık arasındaki farkın mutlak büyüklüğü olarak kaydedilmiştir. Bir yan tahtanın 30 s zaman noktasında, iç eğik ve dış eğikliğin kas kalınlığı sırasıyla 0.526 mm ve 0.205 mm artmıştır,17. Bu ölçümler, yan tahta sırasında bir zaman noktasında parlaklık modu ultrasonunda kaydedildi. B-mod ultrason genellikle görüntülerden önce ve sonra değerlendirmek için yapılır; ancak, bu yöntem yalnızca iki zaman noktasında18 ölçümüne izin verir. M-mod ultrason, B-mod ultrasona kıyasla daha fazla avantaj sağlar, çünkü egzersizin tamamı boyunca kas aktivasyonunun başlangıcını ve kas kalınlığını ölçüm için seçilebilecek herhangi bir zaman noktasıyla tespit edebilir18. Bu nedenle, mevcut protokolün genel amacı, çekirdek dayanıklılık egzersizleri sırasında M-mod ultrason ve sEMG ile kas fonksiyonunun yenilikçi ve pratik bir ölçümünü sağlamaktır. Bu, araştırmacıların ve klinisyenlerin, tek bir zaman noktasına izole edilmiş bir ölçümün aksine, özellikle dayanıklılık niteliğindeki bir egzersiz süresince kasların nasıl çalıştığını anlamaları için faydalıdır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Tüm insan katılımcılar bilgilendirilmiş onam verdi. Protokol, Central Florida Üniversitesi Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanan bir çalışmanın parçasıydı. Dahil edilme kriterleri 18-45 yaşları arasında ve ACSM kılavuzlarına göre fiziksel olarak aktif (haftada 5 gün 30 dakikalık orta ila şiddetli aktivite) içeriyordu19. Dışlama kriterleri arasında son bir yıl içinde bel ağrısı, mevcut kalça, üst veya alt ekstremite ağrısı veya yaralanması, bir yıllık bel cerrahisi veya alt ekstremite cerrahisi öyküsü, kendi kendine bildirilen denge bozukluğu, kas anormallikleri, şu anda hamile veya karın bölgesinde açık bir yara olması yer almaktadır (Tablo 1).
1. Veri toplama aracı hazırlama
- Ultrason makinesinin ve sEMG makinesinin bütünlüğünü kontrol edin (bkz.
- Ultrason makinesini açın, Hasta'ya basın ve yeni bir hasta ekleyin. Yeni Hasta'ya tıklayın ve hasta kimlik numarasını girin. MSK sınav türü > Abdominal hazır ayarını seçin ve Register'a basın. Çıkış'a basın.
- Tableti açın (bkz. Malzeme Tablosu) ve EMG kayıt uygulamasını tıklayın. Sol üst ekrandaki Menü düğmesine tıklayın ve sensörleri tarayın. Sensörü tabandan çıkarın ve etkinleştirme düğmesinin üzerine gelin. Sensör uygulamaya bağlandıktan sonra, katılımcının kimlik numarasını içeren yeni bir klasör oluşturun.
NOT: Karın Ön Ayarı'ndaki ultrason ayarları, B modu: B rengi = Renk Tonu Haritası D, Yakınlaştırma Yüksekliği Yaz = 4, Yakınlaştırma Genişliği Yaz = 4, Termal İndeks = Tls, ATO Düzeyi = Düşük, Odak Sayısı = 2, Odak Numarası CrossXBeam = 2, Netleme Derinliği = 50, Derinlik (cm) = 3, Sıkıştırma = 1, Odak Genişliği = 1, Odak Genişliği CrossXBeam = 1, Çizgi Yoğunluğu = 3, Çizgi Yoğunluğu CrossXBeam = 3, Bastırma = 0, Kare ortalaması = 4, ortalamadan itibaren CrossXBeam = 2, CrossXBeam = 2, CrossXBeam # = Düşük, CrossXBeam türü = ortalama, kenar geliştirme = 3, B direksiyonu = 0, gri ölçekli harita = gri harita c, kazanç = 34, dinamik aralık = 69, reddetme = 0, frekans (MHz) = 12. Abdominal Preset'te ultrason ayarları, M modu: süpürme hızı = 0, M rengi = Renk Tonu Haritası C, Dop Görüntü Formatı = Vert 1/2 B, Reddetme = 0, Sıkıştırma = 1, Gri Ölçekli Harita = Gri Harita D, M Kazancı (B'den delta) = 0.
2. Yüzey elektromiyografisi hazırlama (bakınız Malzeme Tablosu)
- Harici eğik sensör yerini, katılımcı sırtüstü kanca uzanırken sağ iliak tepeyi ve sağ inferior kaburgayı palpe ederek belirleyin (Şekil 1). Sensörü, alt kaburga ile iliak tepe arasındaki orta noktadan 3 cm öne, kas liflerine paralelolarak yerleştirin 20.
- Cildin sensörün yerleştirileceği bölgeyi tıraş edin, temizleyin ve debride edin (bkz. Malzeme Tablosu). Sensöre yapıştırıcı ekleyin ( Malzeme Tablosuna bakınız) ve cilde sabitleyin.
Şekil 1: Yanal karın duvarının muayene yeri. EMG sensörü, kas lifleri20'ye paralel olarak, alt kaburga ile iliak tepe arasındaki orta noktadan 3 cm ön tarafa yerleştirilir. Transdüser, lateral karın duvarı ekranda görünene kadar göbek kemiğine 10 cm yanal olarak yerleştirilir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
3. Ultrason hazırlığı (bakınız Malzeme Tablosu)
- Ayakta dururken, dönüştürücüyü elastik bant ve köpük bloğundan geçirin (Şekil 2).
- Dönüştürücüye jel ekleyin ve dönüştürücüyü göbek kemiğine 10 cm yanal olarak yerleştirin. Yanal karın duvarı ekranda görünene kadar ayarlayın21 (Şekil 3).
- Transdüserin yanal karın duvarına sıkıca sabitlendiğinden emin olun.
- Kemeri cırt cırtlı kayışlarla sabitleyin. B Modunda optimum görüntü kalitesi elde etmek için derinliği ayarlayın (Şekil 4).
Resim 2: Elastik bant ve köpük bloktan yerleştirilen transdüser. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Yanal karın duvarını doğrulamak için dinlenme görüntüsü örneği. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Elastik bant ve köpük blok ile lateral karın duvarına sabitlenmiş transdüser. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
4. Ultrason statik yan tahta
- Bir yoga matı üzerinde (bakınız Malzeme Tablosu), katılımcıya dirseğiyle sağ tarafına 90 derece fleksiyonla uzanmasını söyleyin, böylece gövdeleri ve üst ekstremiteleri yerden kaldırılır. Katılımcının ayakları, dizleri tamamen uzatılmış olarak üst üste istiflenmelidir. Bacaklar yoga matına dokunan paralel olmalıdır.
- Yanal karın duvarının üç statik ultrason görüntüsünü yakalamak için her görüntü için Dondur'a ve ardından Sakla'ya basın.
NOT: Kaydedilen görüntüler etkin görüntü ekranının altında yer alacaktır.
5. sEMG statik yan tahta
NOT: Aynı zamanda, araştırmacı adım 4.1'de açıklanan statik konumlandırma sırasında sEMG çıkışını da elde edecektir.
- EMG kayıt uygulamasının sol üst ekranındaki sEMG menüsünde, dişli çark simgesi olan Ayarlar'ı seçin.
- Sensör ayarları sayfasına girdikten sonra biseps simgesini seçin. Bu, normalleştirme ölçümleri için sayfayı açacaktır.
- Başlamak için Oynat'a basın; 5 sn geri sayım olacak. Bu süre zarfında, hastaya test pozisyonunu üstlenmesini söyleyin. Kayıt ek 5 s alacaktır.
- "MVC = . XXXXmV", çünkü bu normalizasyon hesaplaması için kullanılacaktır.
NOT: EMG mobil paketi, 20 -450 Hz. EMG (RMS) 333,3, 1125 ms pencere genişliği arasındaki geçiş filtrelerini otomatik olarak bantlar.
6. Yan tahta
- Daha sonra, katılımcıya doğru form22'yi koruyarak 60 s boyunca yan tahtayı tamamlamasını söyleyin. M modunu açmak için ultrason makinesindeki M'ye basın.
- Plot tuşuna basın, kırmızı düğmeye basın ve EMG uygulamasında Kaydet düğmesine tekrar basın. Katılımcıya 3 s geri sayım yapılacaktır. Bu geri sayım başladıktan sonra, ultrason kaydına başlamak için ultrasonda Store tuşuna basın.
NOT: Katılımcı 60 yaşına kadar veya araştırmacı doğru formun bozulduğunu belirlediğinde doğru formu tutacaktır. - Kaydedilen M modu videosunu kaydetmek için, egzersiz durduktan sonra Store düğmesine ve sEMG uygulamasındaki Durdur düğmesine basın.
- Dosyayı farklı kaydet'i tıklatın ve kaydı kaydetmek için bir dosya adı yazın, kayıt durdurulduğunda ekranda görünecektir.
7. Ultrason statik ölü böcek
- Yoga matının üzerinde, katılımcıya bacaklarını kanca yatma pozisyonunda sırtüstü yatırmasını söyleyin.
- Parlaklık moduna girmek için B düğmesine basın. Ultrason yoluyla lateral karın duvarının üç statik görüntüsünü yakalamak için her görüntü için Dondur'a ve ardından Sakla'ya basın. Kaydedilen görüntüler etkin görüntü ekranının altında bulunur.
8. sEMG statik ölü böcek
- EMG uygulamasının menüsünde (sol üstte), dişli çark simgesi olan Ayarlar'ı seçin.
- Sensör ayarları sayfasına girdikten sonra biseps simgesini seçin. Bu, normalleştirme ölçümleri için sayfayı açacaktır.
- Başlamak için Oynat'a basın. 5 s geri sayım sırasında, hastaya test pozisyonunu üstlenmesini söyleyin. Kayıt ek 5 s alacaktır.
- "MVC = . XXXXmV", çünkü bu normalizasyon hesaplaması için kullanılacaktır.
9. Ölü böcek
- Ardından, katılımcıya ölü hatayı 60 saniye boyunca tamamlaması ve doğru formu korumasını söyleyin. M modunu açmak için ultrason makinesindeki M'ye basın.
- Katılımcıya, sol kalça ve dizini maksimum derecede uzatırken sağ omzunu maksimum derecede uzatmasını ve aynı zamanda kontralateral ekstremitelerin başlangıç pozisyonunu korumasını söyleyin.
- Katılımcıya daha sonra başlangıç pozisyonuna dönmek için omuzlarını, kalçalarını ve dizlerini esnetmelerini söyleyin. Kontralateral ekstremiteler daha sonra aynı hareketi gerçekleştirecektir.
- Katılımcıdan egzersizi dakikada 45 atıma ayarlanmış bir metronoma yapmasını isteyin. Bu, ölü böceğin 60 saniyede 22 tekrarı ile sonuçlanır.
NOT: Katılımcı 60 yaşına kadar veya araştırmacı doğru formun bozulduğunu veya metronom ritminin kesildiğini belirleyene kadar doğru formu tutmalıdır. - Plot tuşuna basın, kırmızı düğmeye basın ve ardından Oynat düğmesine basın. EMG uygulamasında Kaydet düğmesine tekrar basın. Katılımcıya 3 s geri sayım yapılacaktır. Bu geri sayım başladıktan sonra, ultrason kaydına başlamak için ultrasonda Store tuşuna basın.
10. Ultrason statik ölçümü
- Ölçmek istediğiniz ilk statik görüntü seçildiğinde Enter tuşuna basın .
- Ölçüm aracını açmak için Ölçü'ye basın. Statik pozisyonlar sırasında maksimum kas kalınlığını superior inferior fasyal sınırdan inferior superior fasyal sınıra kadar santimetre cinsinden ölçün (Şekil 5 [yan tahta] ve Şekil 6 [ölü böcek]).
- Üst alt kenarlıkta Enter tuşuna basın ve alt üst sınırda tekrar Enter tuşuna basın.
- Yan tahta ve ölü böcek statik ölçümleri için 10.1-10.3 arasındaki adımları yineleyin. Üç statik görüntünün ölçümlerinin ortalaması.
Şekil 5: Yan tahta statiği sırasında lateral karın duvarı örneği, egzersiz başlangıç pozisyonu ve kasların ölçümleri. A = dış eğik (0.554 cm), B = iç eğik (0.761 cm) ve C = enine abdominis (0.326 cm). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Ölü böcek statiğinde lateral karın duvarı örneği, egzersiz başlangıç pozisyonu ve kasların ölçümleri. A = dış eğik (0.618 cm), B = iç eğik (0.820 cm) ve C = enine abdominis (0.438 cm). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
11. Ultrason dinamik ölçümleri
- Egzersizin ilk 5 sn ve son 5 sn sırasında dış eğik, iç eğik ve enine abdominis kalınlığının maksimum kalınlığını ölçün. Ek olarak, 60 saniyenin tamamında maksimum kalınlığı kaydedin.
NOT: Yan tahta genellikle 5 sn'lik süreler boyunca gerçekleştirilir. Önceki yazarlardan setler ve tekrarlama kılavuzları alınarak, bu protokolde karşılaştırma için 60 sn daha uzun bir süre seçilmiştir. Görevin ilk 5 s'si ve son 5 saniyesi23,24 kas grubunun hem güç hem de dayanıklılık yönlerini değerlendirmek için karşılaştırıldı. - Kaydırma düğmesini kullanarak, her alıştırmanın ilk 5 saniyesini ve son 5 saniyesini bulun. Ek olarak, 60 s egzersizi boyunca her kasın en büyük kalınlığını görsel olarak inceleyin.
- Ölçüm aracını açmak için Ölçü'ye basın. Statik pozisyonlar sırasında maksimum kas kalınlığını santimetre cinsinden superior inferior fasyal sınırdan inferior superior fasyal sınıra kadar ölçün (Şekil 7 [yan tahta] ve Şekil 8 [ölü böcek]).
- Bir aktivasyon oranı elde etmek için egzersizler sırasında elde edilen üç kalınlık ölçümünün her birini ortalama statik pozisyona bölün 25.
Şekil 7: Yan plank egzersizi sırasında lateral karın duvarı örneği ve M-modunda kasların ölçülmesi. A = dış eğik (0.968 cm), B = iç eğik (0.937 cm) ve C = enine abdominis (0.714 cm). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 8: Ölü böcek egzersizi sırasında lateral karın duvarı örneği ve M-modunda kasların ölçülmesi. A = dış eğik (0.840 cm), B = iç eğik (0.840 cm) ve C = enine abdominis (0.720 cm). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
12. sEMG Ölçümü
- EMG veri kaydı sayfasındaki Ana Sayfa simgesine basın. Ekranın sağ üst köşesindeki klasör simgesini seçin. Statik ve egzersiz denemelerinden kaydedilen çıktı buraya kaydedilecektir. Her dosyayı .xlsx bir dosyaya dönüştürün. .xlsx dosyasını dışa aktarın.
- Bir e-tabloda, ilk ve son 5 saniye boyunca maksimum değerleri ve genel maksimum değeri elde edin.
- Adım 5 (statik yan tahta sEMG) ve 8'de (ölü böcek sEMG) elde edilen statik sEMG çıktısını, egzersizler sırasında sırasıyla çıkışa bölün.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Statik, egzersiz başlangıç pozisyonu sırasında hem ultrason hem de sEMG ölçümleri Tablo 2'de gösterilmiştir. Bu sayılar aktivasyon oranı hesaplanırken payda olarak kullanılacaktır. İlk 5 sn, son 5 sn ve toplam süre (60 sn) sırasındaki eksternal eğik, internal eğik ve enine abdominisin kalınlık değerleri Tablo 3'te yer almaktadır. Bu sayılar Tablo 2'deki sayılara bölünmüştür. Statik, ilk 5 s, son 5 sn ve pik aktivite sırasında egzersiz başlangıç pozisyonuna normalize edilmiş sEMG değerleri Tablo 4'te sunulmuştur.
Aktivasyon oranı, egzersizin bir sonucu olarak kas kalınlığındaki artışın statik, egzersiz başlangıç pozisyonuna kıyasla büyüklüğünü tanımlar. Örneğin, yan tahta sırasındaki dış eğikliğin aktivasyon oranı 1.73 ise, bu egzersiz sırasında kas kalınlığının% 73 oranında arttığı anlamına gelir. Dış eğik, iç eğik ve enine abdominis için aktivasyon oranları Tablo 5'te özetlenmiştir. Aktivasyon oranının kullanılması, araştırmacıların ve klinisyenlerin çeşitli egzersizlerde ve pozisyonlarda kas kalınlığındaki değişimin derecesini belirlemelerini sağlar26. M-modu ile ultrason görüntülerinin toplanması, aktivasyonun başlangıcını ve başlangıç7 sırasında karşılık gelen kalınlığı belirlemek için zamanlamanın senkronize edilmesine de izin verir.
| Demografik | |
| Yaş | 22.75 ± 4.94 yıl |
| Yükseklik | 169,25 ± 6,88 cm |
| Kütle | 67,32 ± 4,94 kg |
Tablo 1: Hasta demografisi.
| Alıştırma | İlk 5 s | Son 5 sn | Zirve Etkinliği |
| TESP | 0,01499725 mV | 0.019264 mV | 0.021207 mV |
| Ölü böcek | 0.02534 mV | 0.021346 mV | 0.02534 mV |
Tablo 2: İlk 5 sn, son 5 sn ve genel pik sırasında sEMG tepe aktivitesi. EO = dış eğik, IO = iç eğik, mV = milivolt, TrA = enine abdominis.
| Alıştırma | Statik, Egzersiz Başlangıç Kalınlığı | Statik, Egzersiz Başlangıç sEMG | ||
| EO | IO | Tra | EO | |
| TESP | 0,554 cm | 0,761 cm | 0,326 cm | 0.0059 mV |
| Ölü böcek | 0,618 cm | 0,82 cm | 0,438 cm | 0.0029 mV |
Tablo 3: Statik yan tahta ve ölü böcek egzersizi başlangıç pozisyonları sırasında kalınlık ve pik sEMG aktivitesi. cm = santimetre, EO = dış eğik, IO = iç eğik, TrA = enine abdominis.
| Alıştırma | İlk 5 s | Son 5 sn | Tepe Kalınlığı | ||||||
| EO | IO | Tra | EO | IO | Tra | EO | IO | Tra | |
| TESP | 0,96 cm | 1 cm | 0,73 cm | 0,91 cm | 0,93 cm | 0,58 cm | 0,98 cm | 1 cm | 0,73 cm |
| Ölü böcek | 0,61 cm | 0,82 cm | 0,43 cm | 0,56 cm | 0,79 cm | 0,38 cm | 0,62 cm | 0,88 cm | 0,5 cm |
Tablo 4: İlk 5 sn, son 5 sn sırasında kas kalınlığı ve yan tahta ve ölü böcek egzersizleri sırasında genel olarak en kalın nokta. cm = santimetre.
| İlk 5 s | Son 5 sn | Tepe Kalınlığı | |||||||
| Aktivasyon Oranı | EO | IO | Tra | EO | IO | Tra | EO | IO | Tra |
| Yan Tahta | 1.73 | 1.31 | 2.24 | 1.64 | 1.22 | 1.78 | 1.77 | 1.31 | 2.24 |
| Ölü böcek | 0.99 | 1.00 | 0.98 | 0.91 | 0.96 | 0.87 | 1.00 | 1.07 | 1.14 |
Tablo 5: Yan tahta ve ölü böcek egzersizleri sırasında ultrason aktivasyon oranları. EO = dış eğik, IO = iç eğik, TrA = enine abdominis.
Ek Şekil 1: TESP egzersiz konumlandırması. TESP = gövde yükseltilmiş yan destek. Bu Dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Ek Şekil 2: Ölü hata başlangıç pozisyonu. Bu Dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Ek Şekil 3: Ölü böcek tekrarı. TESP = gövde yükseltilmiş yan destek. Bu Dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
M-mod ultrason, seçilen bir süre boyunca anatominin gerçek zamanlı gözlemi sırasında kas dokusu hareketinin başlangıcını ve kas kalınlığı değişimini sağlar21. M modu ultrason, sEMG ile kombine edildiğinde, elektriksel temsil ve görsel gözlem de dahil olmak üzere kas fonksiyonunun genel bir şekilde anlaşılmasını sağlar. Bu aletler, araştırmacılara kas fonksiyonu hakkında küresel bir anlayış sağlamak için egzersiz sırasında birlikte kullanılabilir.
Güvenilir ve geçerli ölçümler üretmek için ultrason ve sEMG tekniklerinin özel eğitimi gereklidir. M-mod ultrason ve sEMG ile kullanılan normalleştirme yöntemlerinin, aletleri karşılaştırmak için benzer olması gerekir (yani, statik, egzersiz başlangıç pozisyonu)26.
Dönüştürücüyü sabitlemek için kullanılan köpük bloğu için katılımcının vücut boyutuna bağlı olarak bir modifikasyon gerekebilir. Elastik kemerin sıkılığının, katılımcının vücut büyüklüğüne bağlı olarak da değiştirilmesi gerekecektir. Transdüser, egzersizden önce veya sonra hareket sırasında orijinal konumdan hafifçe hareket edebilir. Veri toplama işlemi boyunca ultrason ekranında lateral karın duvarının görüntüsünü izlemeye devam etmek önemlidir. Net görüntüleme sağlamak için bol miktarda ultrason jeli gereklidir, ancak çok fazla sEMG sensörü yapıştırıcısına müdahale edebilir. Kullanılan optimal ultrason jeli miktarının modifikasyonu, veri toplama boyunca önemlidir.
Her iki cihazın da bir sınırlaması, her biri için sınırlı yayın alanı nedeniyle yalnızca sEMG sensörünün ve ultrason dönüştürücüsünün altındaki anatomiyi temsil etmeleridir. Doğrudan sensörün altındaki anatominin hala kas 27,28'in yeterli bir temsilini sağladığı varsayımları yaygındır.
M-mod ultrason, egzersiz süresi boyunca kas aktivasyonunun başlangıcını ve kas kalınlığı değişimini tespit etmek için etkili bir yol sağlar21. Anatominin zaman içindeki bu tek boyutlu canlı görüntüsü, bir görev sırasında kas kalınlığının değişimini anlamak için yararlıdır. M-mod ultrason, kas fonksiyonunun tam olarak anlaşılmasını sağlamak için sEMG gibi ek bir aletle daha da tamamlanabilir. Kas kalınlığını ölçmek için parlaklık modu hala kullanılmalıdır; Bununla birlikte, dinamik egzersiz sırasında, M-mod ultrason alternatif olarak faydalı olabilir. M-mod ultrason kullanımı, sağlıklı ve patolojik bireylerde önleme ve rehabilitasyon egzersizleri sırasında kullanılabilir18. Akut ve kronik bel ağrısı olan bireyler için gövde güçlendirme, dayanıklılığın arttırılması ve spesifik gövde kas aktivasyonu önerilmektedir. M-mod ultrason, aktivasyonun başlangıcını, belirli egzersiz zaman noktalarında kas kalınlığını ve kalınlıktaki değişimi gözlemlemek için yukarıda belirtilen önerileri hedefleyen egzersizler sırasında kullanılabilir.
İki araç arasındaki korelasyon mevcut protokolde incelenmemiştir. Bununla birlikte, önceki çalışmalar, iki cihaz arasındaki karşılaştırmaların dikkatli kullanılması gerektiğini belirtmiştir. Ultrasonun, elektromiyografiden önce kas aktivasyonunun başlangıcını tespit ettiği gösterilmiştir ve bu iki aletin kas fonksiyonunun farklı yönlerini ölçtüğü fikrini desteklemektedir29.
Bu yöntemler, amaç egzersiz sırasında kas aktivasyonunun başlangıcını ve kas kalınlığını ölçmekse uygulama için uygundur. M-mod ultrason, ilgili kasın görsel bir temsilini sağladığından, sEMG bu değerlendirmeyi kasın elektriksel temsili ile tamamlayacaktır. Egzersiz sırasında bir bireyin % MVIC'si zamanla veya müdahale sonrasında değişmeyebilir; Böyle bir senaryoda, M-mod ultrason, kalınlık değişimini 7,10 olarak değerlendirmek için sEMG'yi destekleyebilir. Ultrason görüntüleri uzun yıllardır kas hareketini tanımlamak için her iki modda da kullanılmasına rağmen, bu protokol ultrasonun sadece araştırmalarda ve yüksek kontrollü ortamlarda değil, aynı zamanda aktif bireylerle ve sporla klinik uygulamada kullanımı üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olabilecek daha yeni bir dinamik uygulamayı detaylandırmaktadır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar bu makale ile ilgili herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Acknowledgments
Hiç kimse.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Alcohol prep pads | Henry Schein | HS1007 | |
| Amazon Basics 1/2- Inch Extra Thick Exercise Yoga Mat | Amazon | YM2001BK | |
| Delsys Trigno Sensor Adhesive Interface, 4-Slot | Delsys | SC:F03 | |
| Delsys Trigno Wireless System | Delsys | T03-A16014 | |
| Galaxy Tablet S5e | Samsung | SM-TS20N | |
| GE NextGen Logig e Ultrasound Unit | GE Healthcare | HR48382AR | |
| Linear Array Probe | GE Healthcare | H48062AB | |
| Trigno Avanti sensors | Delsys | T03-A16014 |
References
- Kendall, F., McCreary, E., Provance, P., Rodgers, M., Romani, W. Muscles: Testing and Function with Posture and Pain. , Lippincott Williams & Wilkins. Baltimore, MD. (2005).
- Bergmark, A. Stability of the lumbar spine. A study in mechanical engineering. Acta Orthopaedica Scandinavica. Supplementum. 230, 1-54 (1989).
- Borghuis, J., Hof, A. L., Lemmink, K. A. P. M. The importance of sensory-motor control in providing core stability. Sports Medicine. 38 (11), 893-916 (2008).
- Ireland, M. L., Willson, J. D., Ballantyne, B. T., Davis, I. M. Hip strength in females with and without patellofemoral pain. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 33 (11), 671-676 (2003).
- Zazulak, B. T., Hewett, T. E., Reeves, N. P., Goldberg, B., Cholewicki, J. Deficits in neuromuscular control of the trunk predict knee injury risk: prospective biomechanical-epidemiologic study. The American Journal of Sports Medicine. 35 (7), 1123-1130 (2007).
- George, S. Z., et al. Interventions for the management of acute and chronic low back pain: revision 2021. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 51 (11), (2021).
- Dieterich, A. V., et al. M-mode ultrasound used to detect the onset of deep muscle activity. Journal of Electromyography and Kinesiology. 25 (2), 224-231 (2015).
- Teyhen, D. S., et al. Abdominal and lumbar multifidus muscle size and symmetry at rest and during contracted states normative reference ranges. Journal of Ultrasound in Medicine. 31 (7), 1099-1110 (2012).
- Oliva-Lozano, J. M., Muyor, J. M. Core muscle activity during physical fitness exercises: A systematic review. International Journal of Environmental Research and Public Health. 17 (12), 4306 (2020).
- Dieterich, A., Petzke, F., Pickard, C., Davey, P., Falla, D. Differentiation of gluteus medius and minimus activity in weight bearing and non-weight bearing exercises by M-mode ultrasound imaging. Manual therapy. 20 (5), 715-722 (2015).
- Biscarini, A., Contemori, S., Grolla, G. Activation of scapular and lumbopelvic muscles during core exercises executed on a whole-body wobble board. Journal of Sport Rehabilitation. 28 (6), 623-634 (2019).
- Calatayud, J., et al. Progression of core stability exercises based on the extent of muscle activity. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 96 (10), 694-699 (2017).
- McGill, S. M., Karpowicz, A. Exercises for spine stabilization: motion/motor patterns, stability progressions, and clinical technique. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 90 (1), 118-126 (2009).
- Czaprowski, D., et al. Abdominal muscle EMG-activity during bridge exercises on stable and unstable surfaces. Physical Therapy in Sport. 15 (3), 162-168 (2014).
- Souza, G. M., Baker, L. L., Powers, C. M. Electromyographic activity of selected trunk muscles during dynamic spine stabilization exercises. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 82 (11), 1551-1557 (2001).
- Criswell, E. Cram's Introduction to Surface Electromyography. , Jones & Bartlett Publishers. (2010).
- Mirmohammad, R., Minoonejhad, H., Sheikhhoseini, R. Ultrasonographic comparison of deep lumbopelvic muscles activity in plank movements on stable and unstable surface. Physical Treatments: Specific Physical Therapy Journal. 9 (3), 147-152 (2019).
- Bunce, S. M., Hough, A. D., Moore, A. P. Measurement of abdominal muscle thickness using M-mode ultrasound imaging during functional activities. Manual Therapy. 9 (1), 41-44 (2004).
- Garber, C. E., et al. American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise. 43 (7), 1334-1359 (2011).
- Vera-Garcia, F. J., Moreside, J. M., McGill, S. M. MVC techniques to normalize trunk muscle EMG in healthy women. Journal of Electromyography and Kinesiology. 20 (1), 10-16 (2010).
- Partner, S. L., et al. Changes in muscle thickness after exercise and biofeedback in people with low back pain. Journal of Sport Rehabilitation. 23 (4), 307-318 (2014).
- Devorski, L., Bazett-Jones, D., Mangum, L. C., Glaviano, N. R. Muscle activation in the shoulder girdle and lumbopelvic-hip complex during common therapeutic exercises. Journal of Sport Rehabilitation. 31 (1), 31-37 (2021).
- Youdas, J. W., et al. Magnitudes of muscle activation of spine stabilizers in healthy adults during prone on elbow planking exercises with and without a fitness ball. Physiotherapy Theory and Practice. 34 (3), 212-222 (2018).
- Ekstrom, R. A., Donatelli, R. A., Carp, K. C. Electromyographic analysis of core trunk, hip, and thigh muscles during 9 rehabilitation exercises. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy. 37 (12), 754-762 (2007).
- 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).
- 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).
- Carovac, A., Smajlovic, F., Junuzovic, D. Application of ultrasound in medicine. Acta Informatica Medica. 19 (3), 168-171 (2011).
- Chowdhury, R. H., et al. Surface electromyography signal processing and classification techniques. Sensors. 13 (9), 12431-12466 (2013).
- Tweedell, A. J., Tenan, M. S., Haynes, C. A. Differences in muscle contraction onset as determined by ultrasound and electromyography. Muscle & Nerve. 59 (4), 494-500 (2019).
