使用无线运动传感器改善下背部的运动控制

慢性腰痛患者在进行运动控制练习时,通常会使用镜子来观察自己的动作。然而,这可能是不可靠的,促使研究人员最近发表于神经工程与康复杂志研究无线运动传感器或镜子在改善运动控制方面是否更有效。

你有过腰痛的经历吗?如果没有,你可能知道有人有。大约80%的人一生中至少会经历一次腰痛。虽然在大多数情况下,问题在几周内就解决了,但疼痛突然发作是常见的,有些人会发展为慢性腰痛(即疼痛持续超过3个月)。

慢性下腰痛是一种异质性疾病。对一些人来说,主要是心理社会因素(如害怕活动)导致他们的背痛持续存在。对另一些人来说,身体因素(疼痛与脊柱的机械负荷密切相关)更重要,这意味着疼痛通常是由某些姿势或动作引起或减轻的。

当人们不得不学习新的运动技能时,为了纠正自己的错误,他们必须接受关于他们表现的反馈。

为了说明后者,考虑下面的例子:克莱尔抱怨腰痛,当她坐了一会儿,必须举起物体,当她穿上她的袜子在早晨。在检查中,我们可以看到Claire在这些活动中总是倾向于过度弯曲(即弯曲)她的下背部。限制过度的弯曲可以减轻她的疼痛。

为了改善克莱尔的问题,我们可以用动作控制练习。这些练习的目的是学习如何将动作控制到疼痛的方向,从而减少疼痛部位的机械负荷。在克莱尔的情况下,这意味着她必须学会减少下背部的弯曲,增加相邻关节的活动,比如臀部。

当人们不得不学习新的运动技能时,为了纠正自己的错误,他们必须接受关于他们表现的反馈。由于物理治疗师并不总是在场提供反馈,下腰痛患者经常在镜子前进行锻炼,这样他们就可以看到脊柱的运动。然而,如果没有经验,通常很难以正确的方式准确评估脊柱运动。因此,镜子可能不是提供反馈的最有效工具。

用新技术改进反馈

随着康复技术的发展,出现了提供反馈的新机会。例如,可以使用无线运动传感器向患者提供易于理解和准确的反馈。

因此,我们问自己,基于传感器的反馈是否会比镜像反馈更有效地改善运动控制。我们通过导a来研究这个随机对照试验慢性腰痛患者。

基线评估时,参与者执行两项运动控制任务,在这两项任务中测量腰椎(下背部)和髋关节的活动范围。首先,参与者执行一项举起重物的任务。他们被要求在保持腰椎弯曲的同时举起一个盒子,即不弯曲或伸展腰椎(图1A)。随后,参与者们向侍者鞠躬致意。在这项任务中,参与者站着,膝盖轻微弯曲。然后要求他们臀部前倾,同时保持腰部弯曲(图1B)。这些任务是根据参与者的身高进行标准化的。

图1。A.起重作业。侍者鞠躬。下背部的运动传感器用于向参与者提供反馈。
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图2所示。基于传感器的反馈被显示在参与者面前的屏幕上。A.绿色矩形保持在头像的上半身,表示腰部弯曲得到了保持。B.绿色矩形向前移动到角色的上半身,表示腰椎弯曲。
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基线评估后,参与者被随机分为三个亚组。在干预过程中,每个小组收到不同类型的反馈,即来自运动传感器(图2)、镜子的反馈或无反馈(对照组)。干预包括一次18次重复的单次练习(3组6次重复),参与者在此期间练习侍者鞠躬。没有练习起重任务。干预后立即重复基线评估。

我们发现,与镜子组和对照组相比,传感器组受试者的运动控制能力显著提高。这意味着他们能够更多地弯曲臀部,更少地弯曲腰椎。

这些改进在侍者鞠躬和举起重物的过程中体现出来。这表明,传感器组的参与者能够将他们新学到的动作技能从熟练的动作(服务员的鞠躬)转移到不熟练的动作(举起任务)。

目前的研究表明,基于传感器的反馈有可能改善慢性腰痛患者的运动控制。未来的研究应该调查这些改善是否长期存在,以及与传统的运动疗法相比,使用基于传感器的反馈练习是否会导致更大的疼痛和残疾改善。

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