만성 발목 불안정을 가진 개별에 있는 자세 통제 및 낮은 사지 근육 활성화 평가
Summary
만성 발목 불안정을 가진 개인 (CAI) 자세 제어 결핍 및 낮은 사지의 지연 된 근육 활성화를 전시. 표면 전동 과 결합 된 전산화 동적 포약은 CAI를 가진 개인의 자세 안정성을 유지하기 위해 근육 활성화 조절을 가진 시각, somatosensory 및 전정 시스템의 조정에 대한 통찰력을 제공합니다.
Abstract
전산화된 동적 포토그래피(CDP)는 정적 및 동적 조건 및 섭류 하에서 자세 안정성을 평가하는 객관적인 기술입니다. CDP는 압력 중심과 무게 중심 간의 상호 관계를 추적하는 반전된 진자 모델을 기반으로 합니다. CDP는 시력, 프로프리오셉션 및 전정 감각의 비율을 분석하여 자세 안정성을 유지하는 데 사용할 수 있습니다. 다음 문자는 만성 발목 불안정성 (CAI) : 지속적인 발목 통증, 붓기, “방법을 주는”느낌 및 자기보고 장애를 정의합니다. CAI를 가진 개별에 있는 자세 안정성 및 fibular 근육 활성화 수준은 측면 발목 인대 복잡한 상해 때문에 감소했습니다. 몇몇 연구 결과는 CAI를 가진 개별의 자세 안정성을 탐구하기 위하여 CDP를 이용했습니다. 표면 전과 와 동기화 된 CDP를 사용 하 여 자세 안정성 및 관련 근육 활성화를 조사 하는 연구는 부족. 이 CDP 프로토콜에는 감각 조직 테스트(SOT), 모터 제어 테스트(MCT), 적응 테스트(ADT) 뿐만 아니라 일방적인 자세(미국) 및 안정성 제한(LOS)을 측정하는 테스트가 포함됩니다. 표면 전기 촬영 시스템은 측정 중에 낮은 사지 근육 활성화에 대한 데이터를 수집하기 위해 CDP와 동기화됩니다. 이 프로토콜은 자세 안정성을 유지하기 위해 시각, 소마토 감각 및 전정 시스템 및 관련 근육 활성화의 조정을 평가하기위한 새로운 접근 방식을 제시합니다. 또한, 그것은 실제 복잡 한 환경에 대처 하는 경우 CAI와 개인의 신경 근육 제어에 새로운 통찰력을 제공 합니다.
Introduction
전산화된 동적 포토그래피(CDP)는 정적 및 동적 조건 및 섭류 하에서 자세 안정성을 평가하는 객관적인 기술입니다. CDP는 압력 중심(COP)과 중력 중심(COG) 사이의 상호 관계를 추적하는 반전진자 모델을 기반으로 합니다. COG는 질량 중심(COM)의 수직 투영인 반면, COM은 글로벌 기준 시스템에서 총 체질량과 동일한 점이다. COP는 수직 접지 반응 력 벡터의 포인트 위치입니다. 접지1을가진 접촉 영역의 표면 을 통해 모든 압력의 가중 평균을 나타낸다. 자세 안정성은 주어진 감각 환경에서 지원 의 기지 내에서 COM을 유지하는 기능입니다. 중추신경계를 발포성 감각 시스템(시력, 프로피오셉션 및 전정 감각)과 모터 커맨드 출력2와조정하는 신경 근육 조절 능력을 반영한다.
단일 다리 자세 및 Y-balance 테스트의 도달 거리와 같은 자세 제어를 위한 이전 평가 방법은 결과 지향적이며 감각 시스템과 모터 제어3간의 조정을 객관적으로 평가하는 데 사용할 수 없습니다. 또한, 일부 연구는 휴대용 전산화 된 흔들림 보드를 사용, 실험실설정에서동적 균형 성능을 정량화4,5,,6. CDP는 전술한 시험 방법과 다르며, 이는 자세 안정성 유지보수에서 비전, 프로피오셉션 및 전정 감각의 비율에 대한 분석과 발목 또는 엉덩이 지배적 전략과 같은 모터 전략의 비율에 대한 평가에 적용될 수 있기 때문이다. 정확도, 신뢰성 및 유효성8로인해 자세 제어 측정7의 금 본위제로 간주되었습니다.
만성 발목 불안정 (CAI)은 지속적인 발목 통증, 붓기 및 “주는 방법”의 느낌을 특징으로합니다. 그것은 가장 일반적인 스포츠 부상 중 하나입니다9. CAI는 주로 측면 발목 염좌에서 유래하여 측면 발목 인대 복합체의 무결성과 안정성을 파괴합니다. 프로프리오셉션, 피블러 근육 강도 및 탈러스의 정상 궤적은10,,11을손상시한다. 약한 발목 세그먼트의 결핍은 CAI12를가진 개별에 있는 결핍 자세 통제 및 근육 활성화 귀착될 수 있습니다. 그러나, CDP3,,13을사용하여 CAI를 가진 개인의 자세 안정성을 조사한 연구는 거의 없다. 현재 측정은 감각 분석의 관점에서 CAI의 자세 제어 결핍을 거의 분석할 수 없습니다. 따라서, 사후 안정성을 유지하기 위해 CAI의 감각 조직 및 자세 전략의 능력은 추가 탐구가 필요합니다.
근육 활동은 자세 안정성14,,15의조절에 영향을 미치는 신경 근육 조절의 중요한 구성 요소입니다. 그러나, CDP는 포스 플레이트를 통해 COP와 COG 간의 상호 관계를 모니터링하고, CAI를 가진 개인의 하반신 근육의 특정 활성화 수준을 관찰하는 응용 프로그램은 어렵다. 현재, CDP와 전기촬영(EMG)을 결합하는 방법을 통해 CAI를 가진 개인의 자세 안정성을 평가하는 연구는 거의 없다.
따라서, 개발된 프로토콜은 CDP 및 표면 전동학 시스템(sEMG)을 결합하여 자세 제어 및 관련 근육 활성을 탐구하는 것을 목표로 한다. 이 프로토콜은 CAI 참가자를 위한 감각 조직, 자세 통제 및 관련 근육 활동을 포함하여 신경 근육 통제를 조사하기 위하여 새로운 접근을 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
제시된 프로토콜은 CDP를 sEMG와 동기화하여 CAI를 가진 개인의 동적 자세 제어 및 관련 근육 활동을 측정하는 데 사용됩니다. CDP는 COP 및 COG의 궤적을 추적하고 감각 정보(시각, 소마토감각 및 전정 감각) 입력과 외부 환경8,,21,,22사이의 상호 작용에 대한 통찰력을 제공한다. 감각 또는 모터 시스템 장애로 인한 기능적 활동 제한?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 중국 국립 자연 과학 기금 (11572202, 11772201, 31700815)의 자금을 인정합니다.
Materials
| NeuroCom Balance Manager SMART EquiTest | Natus Medical Incorporated, USA | Its major components include: NeuroCom Balance Manager Software Suite, dynamic dual force plate (rotate & translate), moveable visual surround with 15” LCD display (it could provide a real time display of the subject’s center of gravity shown as a cursor during the task) and illumination, overhead support bar with patient harness, computer and other parts. | |
| wireless Myon 320 sEMG system | Myon AG | The system consists of 16 parallel channels of transmitter signals, receiver, "EMG motion Tools" and "ProEMG" software,computer and other parts. |
References
- Winter, D. A. Human balance and posture control during standing and walking. Gait & Posture. 3, 193-214 (1995).
- Vanicek, N., King, S. A., Gohil, R., Chetter, I. C., Coughlin, P. A. Computerized dynamic posturography for postural control assessment in patients with intermittent claudication. Journal of Visualized Experiments. (82), e51077 (2013).
- Yin, L., Wang, L. Acute Effect of Kinesiology Taping on Postural Stability in Individuals With Unilateral Chronic Ankle Instability. Frontiers in Physiology. 11, 192 (2020).
- Fusco, A., et al. Dynamic Balance Evaluation: Reliability and Validity of a Computerized Wobble Board. Journal of Strength and Conditioning Research. 34 (6), 1709-1715 (2020).
- Fusco, A., et al. Wobble board balance assessment in subjects with chronic ankle instability. Gait & Posture. 68, 352-356 (2019).
- Silva Pde, B., Oliveira, A. S., Mrachacz-Kersting, N., Laessoe, U., Kersting, U. G. Strategies for equilibrium maintenance during single leg standing on a wobble board. Gait & Posture. 44, 149-154 (2016).
- Domènech-Vadillo, E., et al. Normative data for static balance testing in healthy individuals using open source computerized posturography. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 276 (1), 41-48 (2019).
- Harro, C. C., Garascia, C. Reliability and validity of computerized force platform measures of balance function in healthy older adults. Journal of Geriatric Physical Therapy. 42 (3), 57-66 (2019).
- Doherty, C., et al. The incidence and prevalence of ankle sprain injury: a systematic review and meta-analysis of prospective epidemiological studies. Sports Medicine. 44 (1), 123-140 (2014).
- Hertel, J. Sensorimotor deficits with ankle sprains and chronic ankle instability. Clinics in Sports Medicine. 27 (3), 353-370 (2008).
- Munn, J., Sullivan, S. J., Schneiders, A. G. Evidence of sensorimotor deficits in functional ankle instability: a systematic review with meta-analysis. Journal of Science and Medicine in Sport. 13 (1), 2-12 (2010).
- Arnold, B. L., De La Motte, S., Linens, S., Ross, S. E. Ankle instability is associated with balance impairments: a meta-analysis. Medicine & Science in Sports & Exercise. 41 (5), 1048-1062 (2009).
- de-la-Torre-Domingo, C., Alguacil-Diego, I. M., Molina-Rueda, F., Lopez-Roman, A., Fernandez-Carnero, J. Effect of kinesiology tape on measurements of balance in subjects with chronic ankle instability: a randomized controlled trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 96 (12), 2169-2175 (2015).
- Jaber, H., et al. Neuromuscular control of ankle and hip during performance of the star excursion balance test in subjects with and without chronic ankle instability. PLoS One. 13 (8), 0201479 (2018).
- Simpson, J. D., Stewart, E. M., Macias, D. M., Chander, H., Knight, A. C. Individuals with chronic ankle instability exhibit dynamic postural stability deficits and altered unilateral landing biomechanics: A systematic review. Phys Ther Sport. 37, 210-219 (2019).
- Gribble, P. A., et al. Selection criteria for patients with chronic ankle instability in controlled research: a position statement of the International Ankle Consortium. Br J Sports Medicine. 48 (13), 1014-1018 (2014).
- Wrisley, D. M., et al. Learning effects of repetitive administrations of the sensory organization test in healthy young adults. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 88 (8), 1049-1054 (2007).
- Tabard-Fougère, A., et al. EMG normalization method based on grade 3 of manual muscle testing: Within- and between-day reliability of normalization tasks and application to gait analysis. Gait & Posture. 60, 6-12 (2018).
- Shim, D. B., Song, M. H., Park, H. J. Typical sensory organization test findings and clinical implication in acute vestibular neuritis. Auris Nasus Larynx. 45 (5), 916-921 (2018).
- Nam, G. S., Jung, C. M., Kim, J. H., Son, E. J. Relationship of vertigo and postural instability in patients with vestibular schwannoma. Clinical and Experimental Otorhinolaryngology. 11 (2), 102-108 (2018).
- Faraldo-Garcia, A., Santos-Perez, S., Crujeiras, R., Soto-Varela, A. Postural changes associated with ageing on the sensory organization test and the limits of stability in healthy subjects. Auris Nasus Larynx. 43 (2), 149-154 (2016).
- Gofrit, S. G., et al. The association between video-nystagmography and sensory organization test of computerized dynamic posturography in patients with vestibular symptoms. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 276 (12), 3513-3517 (2019).
- Gribble, P. A., Hertel, J., Denegar, C. R., Buckley, W. E. The effects of fatigue and chronic ankle instability on dynamic postural control. Journal of Athletic Training. 39 (4), 321-329 (2004).
- Gribble, P. A., Hertel, J., Denegar, C. R. Chronic ankle instability and fatigue create proximal joint alterations during performance of the Star Excursion Balance Test. International Journal of Sports Medicine. 28 (3), 236-242 (2007).
- Le Clair, K., Riach, C. Postural stability measures: what to measure and for how long. Clinical Biomechanics. 11 (3), 176-178 (1996).
- Fusco, A., et al. Y balance test: Are we doing it right. Journal of Science and Medicine in Sport. 23 (2), 194-199 (2020).
- Riemann, B., Davies, G. Limb, sex, and anthropometric factors influencing normative data for the Biodex Balance System SD athlete single leg stability test. Athletic Training & Sports Health Care. 5, 224-232 (2013).
- Chiari, L., Rocchi, L., Cappello, A. Stabilometric parameters are affected by anthropometry and foot placement. Clinical Biomechanics. 17 (9-10), 666-677 (2002).
- Chaudhry, H., Bukiet, B., Ji, Z., Findley, T. Measurement of balance in computer posturography: Comparison of methods–A brief review. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 15 (1), 82-91 (2011).
- Hertel, J., Braham, R. A., Hale, S. A., Olmsted-Kramer, L. C. Simplifying the Star Excursion Balance Test Analyses of Subjects With and Without Chronic Ankle Instability. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 36 (3), (2006).
- Gribble, P. A., Hertel, J., Plisky, P. Using the Star Excursion Balance Test to assess dynamic postural-control deficits and outcomes in lower extremity injury: a literature and systematic review. Journal of Athletic Training. 47 (3), 339-357 (2012).
