Method Article
ניתן להשתמש באולטרסאונד במצב בהירות כדי לספק ביופידבק חזותי של שרירי דופן הבטן הצדדית במהלך חבטת גולף. הוראה חזותית ומילולית לאחר נדנדה יכולה להגביר את הפעלת השרירים ואת התזמון של האלכסונים החיצוניים והפנימיים.
שימוש בביופידבק אולטרסאונד בשילוב עם רמיזה מילולית יכול להגדיל את עובי השרירים יותר מאשר רמיזה מילולית בלבד ועשוי להגביר את טכניקות השיקום המסורתיות באוכלוסייה אתלטית ופעילה גופנית. ניתן ליישם אולטרסאונד במצב בהירות (מצב B) באמצעות ניתוח פריים אחר פריים המסונכרן עם וידאו כדי להבין את השינויים בעובי השרירים במהלך משימות דינמיות אלה. ביופידבק חזותי עם אולטרסאונד הוקם בעמדות סטטיות עבור השרירים של דופן הבטן לרוחב. עם זאת, על ידי הצמדת המתמר לבטן באמצעות חגורה אלסטית ובלוק קצף, ניתן ליישם ביופידבק במהלך משימות ספציפיות יותר הנפוצות בספורט לכל החיים, כגון גולף. כדי לנתח את פעילות השרירים במהלך חבטת גולף, ניתן להשוות שינויים בעובי השרירים. העובי חייב לעלות לאורך כל המשימה, המציין כי השריר פעיל יותר. מתודולוגיה זו מאפשרת לקלינאים להקרין באופן מיידי סרטוני אולטרסאונד למטופלים ככלי חזותי המורה על פעילות תקינה של השרירים המעניינים. לדוגמה, אולטרסאונד יכול לשמש כדי למקד את האלכסונים החיצוניים והפנימיים, אשר ממלאים תפקיד חשוב בהנפת מועדון גולף או כל ספורט או פעילות סיבובית אחרת. מתודולוגיה זו נועדה להגדיל את עובי השרירים האלכסוניים במהלך חבטת הגולף. בנוסף, ניתן למקד את תזמון התכווצות השרירים על ידי הנחיית המטופל לכווץ את שרירי הבטן בנקודות זמן ספציפיות, כגון תחילת הנפילה, במטרה לשפר את דפוסי ירי השרירים במהלך משימות.
שרירי דופן הבטן הצדדית כוללים את האלכסון החיצוני, האלכסוני הפנימי והבטן הרוחבית. האלכסונים החיצוניים מבצעים כיפוף לרוחב וסיבוב תא המטען הקונטרה-לטרלי, בעוד שהאלכסונים הפנימיים מבצעים סיבוב תא המטען האיפסילטרלי. ה- abdominis הרוחבי הוא השכבה העמוקה ביותר של שרירי הבטן, והוא מתפקד כדי להגביר את הלחץ התוך בטני ולהגדיל את היציבות הסגמנטלית של עמוד השדרה1. תפקוד תקין של שרירים אלה חשוב כדי להפחית את הסיכון לכאבי גב תחתון ולשפר את הביצועים הספורטיביים שכן יציבות הליבה מאפשרת כוח מוגבר וכוח דרך הגפיים2.
במהלך ספורט עם דגש על סיבוב תא המטען, כגון גולף, טניס, בייסבול או סופטבול, יש ביקוש גבוה לשרירי הליבה. לדוגמה, במהלך חבטת גולף, האלכסונים בצד השביל של הגוף מגיעים לשיא של 64% מההתכווצות האיזומטרית הרצונית המקסימלית (MVIC) כאשר הם נמדדים באמצעות אלקטרומיוגרפיה של פני השטח, בעוד שהעופרת מגיעה לשיאה ב-54% MVIC3. סיבוב תא המטען הוא תורם מרכזי למרחק ולדיוק של זריקות גולף4. הלחצים של נדנדת הגולף והביקוש הגבוה לפעילות שרירי הליבה עשויים לתרום לכאבי גב תחתון, שהם הפציעה השכיחה ביותר בגולף5. בנוסף, אצל שחקני גולף מובחרים הסובלים מכאבי גב תחתון, התזמון של פעילות אלכסונית חיצונית מתעכב במהלך חבטת הגולף בהשוואה לאנשים בריאים6. מחקר אחר שהשתמש באלקטרומיוגרפיה מצא שלשחקני גולף עם כאבי גב תחתון יש התחלה מוקדמת יותר של הזקפה ספינאה מאשר לגולפאים ללא כאבי גב תחתון7, מה שמרמז על כך שהתמקדות בשרירים האנטרולטרליים עשויה להועיל. לכן, מדידת ההיקף והתזמון של פעילות שרירי הבטן במהלך חבטת גולף חשובה לשיפור הביצועים ולהפחתת הסיכון לכאבי גב תחתון.
אולטרסאונד שיקומי משמש בדרך כלל להערכת שרירי דופן הבטן לרוחב בשל האופי הרב-שכבתי שלשרירי אלה 8,9,10. אין הבדל בהפעלת בטן רוחבית אצל שחקני גולף במכללות עם ובלי כאבי גב תחתון בתנוחת שכיבה או בתנוחת נדנדת גולףפונקציונלית יותר 11. עם זאת, פעילות הבטן הרוחבית היא רק מרכיב אחד בחבטת גולף, וסיבוב עשוי להיות חשוב יותר עבור אוכלוסייה זו. ספרות קודמת השתמשה בחגורה אלסטית ובבלוק קצף כדי להדק את מתמר האולטרסאונד לבטן, מה שמאפשר הערכת אולטרסאונד של שרירי הליבה במהלך תנועה דינמית כגון סקוואט רגל אחת או הליכה8. החלת אולטרסאונד במהלך תנועות דינמיות הוכחה כמקובלת על אמינות מצוינת12. ניתן ליישם טכניקה זו כדי למדוד שינויי עובי בדופן הבטן הצידית במהלך נדנדת גולף או משימה אחרת הספציפית לספורט. בעוד אלקטרומיוגרפיה פני השטח משמשת בדרך כלל למדידת הפעילות החשמלית של השרירים, זה פחות אפשרי באזור הבטן. האנטומיה הרב-שכבתית מובילה להצלבה בין השרירים ואינה מאפשרת ייצוג חזותי של שכבות השרירים הבודדות של הליבה13. אולטרסאונד מספק יתרון על פני חלופות כמו אלקטרומיוגרפיה של פני השטח עבור שרירי הליבה מכיוון שהוא מאפשר ייצוג של כל שריר בנפרד תוך מתן תמונה למשוב14.
מאז אולטרסאונד מספק תמונה של השרירים של עניין בזמן אמת, זה יכול לשמש גם ככלי ביופידבק חזותי. ביופידבק אולטרסאונד שיפר את היכולת להגדיל את עובי השרירים של הבטן הרוחבית והמולטיפידוס המותני בהשוואה לרמיזה מילוליתבלבד 15,16. בנוסף, אצל שחקני גולף עם ובלי כאבי גב תחתון, ביופידבק אולטרסאונד בזמן אמת מגביר את עובי הבטן הרוחבית בשכיבה ובמצב הגדרת גולף11. אימון ביופידבק בשכיבה מתורגם גם למשימות טעונות זקופות17. נדרשים מחקרים נוספים כדי לקבוע את התדירות והמשך הנדרשים של אימון ביופידבק, מכיוון שרוב המחקרים הם פרוטוקולי אימון חד-פעמיים או קצרי טווח15. מכיוון שאולטרסאונד יושם במהלך משימות פונקציונליות ויש עדויות לכך ששחקני גולף יכולים להגביר את ההפעלה המוקדמת של השרירים העמוקים בתנוחת ההתקנה, המחקר צריך לחקור את השימוש בביופידבק אולטרסאונד כדי להגדיל את עובי השרירים האלכסוניים במהלך חבטת הגולף.
לכן, מתודולוגיה זו שואפת להשתמש באולטרסאונד כמנגנון משוב כדי לשפר את ההפעלה והתזמון של אלכסוני הבטן במהלך חבטת הגולף.
הפרוטוקול הנוכחי היה חלק ממחקר שאושר על ידי מועצת הביקורת המוסדית באוניברסיטת מרכז פלורידה. הסכמה מדעת התקבלה מכל המשתתפים האנושיים למחקר הנוכחי. כדי להיכלל במחקר, המשתתפים היו צריכים להיות בין 18 שנים ל -75 שנים, לשחק גולף לפחות פעם בחודש בשנה האחרונה או פעם בשבוע במשך החודשיים האחרונים, לשחק גולף לפחות שנתיים, והיו לפחות שני פרקים של כאבי גב תחתון ב -12 החודשים האחרונים. קריטריוני ההדרה היו הפרעות שיווי משקל, הריון נוכחי, ניתוח בגב התחתון או בגפיים התחתונות בשנה האחרונה, או פצע פתוח באזור הבטן שבו יש למקם את המתמר.
1. הגדרת אולטרסאונד ואיסוף נתונים
איור 1: תמונה של דופן הבטן הצידית הימנית במהלך עמידה שקטה . (A) אלכסוני חיצוני. (B) אלכסוני פנימי. (C) בטן רוחבית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
2. עיבוד תמונה במנוחה
3. עיבוד וידאו במצב B
4. חישוב יחס הפעלה
הערה: יחס הפעלה משמש בדרך כלל כדי לקבוע את מידת השינוי בעובי השריר 8,9,11. הנוסחה ליחס ההפעלה היא עובי מכווץ (ס"מ)/עובי מנוחה (ס"מ).
איור 2: ניתוח פריים אחר פריים של סרטון במצב B בצד השביל (מימין) של דופן בטן צידית של שחקן גולף ימני. EO = אלכסוני חיצוני; IO = אלכסוני פנימי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
אי-משוב | ביופידבק | |||||
משך הנדנדה | עובי אלכסוני חיצוני (cm) | עובי אלכסוני פנימי (cm) | עובי אלכסוני משולב (cm) | עובי אלכסוני חיצוני (cm) | עובי אלכסוני פנימי (cm) | עובי אלכסוני משולב (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 |
טבלה 1: השוואה של העובי האלכסוני המשולב לאורך חבטת גולף בין תנאי הביופידבק ללא משוב ואולטרסאונד.
לקבלת התוצאה הרצויה, המדדים של עובי אלכסוני חייבים להיות גדולים יותר במהלך ניסויי ביופידבק בהשוואה לנדנדות מסורתיות ללא משוב. באופן אידיאלי, זה יתרחש לאורך כל שלבי חבטת הגולף. ניתן להשתמש בגירסאות ניסיון מרובות, וכל גירסת ניסיון נדונה לפני הניסיון הבא. פרוטוקולים אופייניים המשווים בין ביופידבק לתנאים שאינם ביופידבק משתמשים בין 3 ל-10 חזרות לכל תנאי11,17. לדוגמה, בהתבסס על הניסוי בטבלה 1, ההוראות הבאות של המטפל למטופל חייבות להיות שהם יתמקדו באלכסונים ויגבירו את כוח הסיבוב של תא המטען במהלך ה-backswing. העובי המשולב של האלכסונים על ידי משתתף זה ירד בנקודת הזמן של 25% במהלך ניסוי הביופידבק, אשר תואם בערך את אמצע הגב. ברוב הנקודות האחרות, האלכסונים היו גדולים יותר במהלך ניסוי הביופידבק, מה שמרמז על כך שהמטופל מבין כיצד להשתמש באלכסונים שלהם במהלך חבטת הגולף ביעילות.
בדוגמה הנוכחית, 5% מהתמונות שימשו לדגימה. היו 180 פריימים שצולמו במהלך הנדנדה, ו-9 נמדדו כדי לייצג את השלבים של נדנדת הגולף, כפי שניתן לראות באיור 2. אם תרצה, ניתן להגדיל את קצב הדגימה כדי לייצג אחוז גדול יותר של וידאו אולטרסאונד. זה פשוט ידרוש ניתוח של תמונות נוספות כמתואר בסעיף "עיבוד וידאו במצב B" של הפרוטוקול.
כדי לחשב אם ניסויי הביופידבק היו יעילים, ניתן להשוות את יחסי ההפעלה בנקודות זמן שונות של הנדנדה. יחס הפעלה לוקח את העובי המכווץ, או העובי במהלך הנדנדה, ומחלק אותו בעובי המנוחה (או ההתקנה). יחס מעל 1.0 מציין שהשריר גדל בעובי והוא פעיל. לדוגמה, משך הנדנדה של 0% בטבלה 1 יכול לשמש כעובי המנוחה, מכיוון שזהו עובי האלכסונים החיצוניים והפנימיים לפני תחילת הנדנדה. כדי לקבוע אם העובי האלכסוני המשולב גדל בנקודת הזמן של 50% שבה סופק ביופידבק, ניתן לחשב את יחסי ההפעלה באופן הבא:
ללא ביופידבק: 1.685 ס"מ/1.608 ס"מ = 1.048
ביופידבק: 1.739 ס"מ/1.555 ס"מ = 1.118
בהתבסס על מדגם אישי זה, ניתן להסיק כי ביופידבק הוביל לעלייה קטנה בהפעלת השרירים האלכסוניים במשך 50% של חבטת הגולף.
וידאו 1: סרטון אולטרסאונד מלא במצב B של דופן הבטן הצידית הימנית במהלך חבטת גולף של שחקן גולף ימני. אנא לחץ כאן כדי להוריד סרטון זה.
מתן ביופידבק אולטרסאונד לאחר תנועת ספורט מבוססת סיבוב כגון נדנדת גולף יכול לשמש להגדלת עובי השרירים של דופן הבטן הצידית. כפי שמוצג בתוצאות המייצגות, ניסוי יחיד של ביופידבק אולטרסאונד יכול להוביל לעלייה קצרת טווח בפעילות השרירים האלכסונית במהלך חבטת גולף.
מחקרים קודמים השתמשו גם באולטרסאונד במצב B מאובטח עם חגורה אלסטית במהלך משימות דינמיות20. זה נמדד בזמן שאנשים הלכו על הליכון. בדומה לשיטות הנוכחיות, המחברים הפחיתו את הסרטון במצב B לאחוז קטן יותר של תמונות סטילס לצורך מדידה כדי לייצג את מחזור ההליכה. זה הופך את עיבוד הנתונים וניתוחם לישימים יותר, מכיוון שהם נדגמים במרווחים של 10% לאורך מחזור הליכה. הפרוטוקול הנוכחי מתבסס על מתודולוגיה זו על ידי יישום אולטרסאונד במצב B ככלי ביופידבק במהלך תנועה מורכבת ומבוססת סיבוב. עם זאת, מכיוון שההליכה היא מחזורית, יש להזהיר בהשוואה ישירה לפרוטוקול זה. ניתן לפרק נדנדת גולף לחלקים קטנים יותר, כגון כתובת, נדנדה אחורית, downswing, ו-follow-through 21. עם זאת, זה יכול להיות מאתגר לסנכרן וידאו אולטרסאונד במצב B לשלבים הספציפיים של נדנדת הגולף מכיוון שהגב של שחקני העילית ממוצע מתחת לשנייה אחת, וממוצעי ההנמכה נמוכים מ-0.25 שניות21. כדי להשוות ישירות בין שלבי הנדנדה, הקלינאי יכול לראות את השינויים בפעילות השרירים על ידי סנכרון סרטון נדנדה וסרטון אולטרסאונד במצב B. לאחר מכן ניתן להשוות את תמונות הנדנדה והאולטרסאונד פריים אחר פריים כדי לקבוע את פעילות השרירים בנקודות שונות בנדנדה. סנכרון הסרטון במצב B לשעון עצר עם זמני הקפות בהתחלה ובסוף הנדנדה יכול גם לספק הערכה גסה של שלבי הנדנדה. כאשר הנדנדה האחורית מתחילה, ניתן לצפות שצד השביל (צד ימין בשחקן גולף ימני) האלכסוני הפנימי יגדל בעובי כאשר הם מסובבים את תא המטען לכיוון צד ימין במהלך הנדנדה האחורית. באופן דומה, הצד המוביל (שמאלי בשחקני גולף ימניים) האלכסוני החיצוני אמור לעלות בעובי במהלך הנדנדה האחורית, שכן יש סיבוב תא מטען מנוגד בשלב זה של הנדנדה21. ראו איור 2 להשוואה פריים אחר פריים של פעילות אלכסונית לאורך כל שלבי חבטת הגולף.
שלב קריטי הוא להבטיח מגע עקבי של העור עם המתמר כדי לקבל תמונות מדויקות וברורות במהלך תנועות סיבוביות. הדבר עשוי לדרוש פתרון בעיות או שינויים בבלוקי הקצף שבהם נעשה שימוש. לדוגמה, אנשים גדולים או קטנים יותר עשויים להזדקק לכמויות שונות של ריפוד, ולכן מומלץ לאשר את בהירות התמונה לפני איסוף הנתונים. הנחו את האדם לבצע כמה נדנדות תרגול, מה שמאפשר לו להכיר את המיקום בזמן שהקלינאי מתבונן במסך האולטרסאונד כדי להבטיח בהירות בתמונה. מכיוון שהמתמר יהיה מאובטח בחגורה אלסטית עטופה בחוזקה סביב הבטן, תקופת היכרות זו חשובה. זה מאפשר לאדם להרגיש בנוח עם הציוד ולהתנדנד כרגיל ככל האפשר. החגורה עשויה לשנות את המכניקה שלהם באופן מינימלי, אך היא תאפשר תמונה ברורה באופן עקבי.
מגבלות נוספות של מתודולוגיה זו כוללות את הפוטנציאל לתמונות לא ברורות. בעוד שניתן למתן את הסיכון לתמונות לא ברורות באמצעות מיקום נכון ותקופות היכרות, ייתכן שחלק מהפריימים לאורך הסרטון במצב B אינם ברורים. בעת בחירת קצב הדגימה או קביעת אחוז המסגרות שיימדדו, ייתכן שיהיה צורך לבצע התאמות מסוימות כדי להבטיח ניתוח תמונות ברורות. לדוגמה, אם כל פריים 10 נמדד, החל ממסגרת 1, ייתכן שהחוקר ו/או המטפל יצטרכו לבחור מסגרת מעט מחוץ לרצף אם התמונה הרצויה אינה ממוקדת - כגון שימוש במסגרת ה-12 במקום ה-11. שמירה על מגע עקבי בין העור למתמר חיונית להפחתת הסיכון לאיכות תמונה ירודה. סרטון 1 מציג דוגמה לסרטון מלא במצב B. כאשר הוא מושהה בנקודות זמן שונות, הצופה יכול לראות כיצד, גם כאשר מתבצעים נהלים מתאימים, יש מדי פעם מסגרות מטושטשות. למרות אתגרים אלה, הערכות אולטרסאונד דינמיות הן מדדים אמינים12.
בנוסף למתודולוגיה הנוכחית לעיבוד תמונה המבוצעת במכשיר האולטרסאונד, תוכנות עיבוד אחרות יכולות למדוד שינויי עובי12. לדוגמה, שמירת הסרטונים בכונן חיצוני ופתיחתם במחשב עם תוכנת מדידה זמינה באופן חופשי מאפשרת עיבוד מאוחר יותר ללא צורך במכשיר האולטרסאונד. הליך דומה משמש עם סוג זה של תוכנה, שבו צילומי מסך של המסגרות הרצויות נלקחים מן הווידאו ולאחר מכן מנותח באמצעות כלי מדידה. אם אתם משתמשים בשיטה זו, הקפידו לקבוע את קנה המידה של התמונות, תוך שימוש במדידות העומק בצד ימין של תמונת האולטרסאונד כקו ייחוס.
הכשרת המשתתפים עם ביופידבק אולטרסאונד דורשת הבנה קולית של האנטומיה, היכרות עם מכשיר האולטרסאונד ויכולת להסביר את התמונה או הסרטון למשתתף בזמן אמת22,23. שיטה זו של ביופידבק אולטרסאונד נחשבת למשוב מוגבר עם ידע בביצועים, שבו המטופל מקבל מידע נוסף (וידאו של פעילות השרירים שלהם) שמראה מה הם עשו בזמן השלמת התנועה. באוכלוסיות פצועות, משוב מוגבר יכול לספק מידע חסר עקב שינויים במסלולים חושיים19. משוב מוגבר יכול לשפר את הלמידה ולהפחית את כמות התרגול הדרושה כדי ללמוד משימה מורכבת19. התזמון של הביופידבק כבר שנוי במחלוקת, ומגבלה אחת של מתודולוגיה זו היא כי משוב בו זמנית נראה יעיל ביותר19. עם זאת, מתן משוב במהלך נדנדה אינו אפשרי בשל אופי הדמיית אולטרסאונד וחבטת הגולף. לכן, מתן משוב לאחר הנדנדה הוא חלופה סבירה. לבסוף, התדירות האידיאלית של אימון ביופידבק לא נקבעה24, ומחקרים עתידיים צריכים להשוות אימון משוב לטווח ארוך כדי לקבוע את האסטרטגיה היעילה ביותר.
בעוד שהפרוטוקול הנוכחי מתמקד בנדנדת הגולף, ניתן לעקוב אחר מתודולוגיה דומה עבור ענפי ספורט אחרים המתמקדים בסיבוב תא המטען. אלה כוללים טניס, בייסבול וסופטבול, בין היתר. מכיוון שאלו כוללים גם מרכיב סיבובי, ניתן למקד את דופן הבטן הצדדית באופן דומה, ואולטרסאונד יכול לשמש לביופידבק. פרוטוקול זה מתמקד בנדנדת הגולף בשל השכיחות הגבוהה של כאבי גב תחתון אצל שחקני גולף, המיוחסים בדרך כלל לסיבוב המהיר של תא המטען בשילוב עם גזירה לרוחב וכוחות דחיסה4. מחקרים עתידיים צריכים לבחון האם אימון עם ביופידבק אולטרסאונד יכול לשפר את דפוסי פעילות השרירים ולהפחית את הסיכון לכאבי גב תחתון בגולף ובענפי ספורט אחרים המבוססים על סיבוב.
למחברים אין גילויים רלוונטיים לדווח עליהם.
ללא.
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 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved