Aktivering af m. gluteus medius under to rehabiliterende øvelser

Transkript

1 Aktivering af m. gluteus medius under to rehabiliterende øvelser - Et beskrivende klinisk pilotstudie Activation of m. gluteus medius during two rehabilitation exercises - A descriptive clinical pilotstudy Bachelorprojekt Juni 2012 Udarbejdet af Håvard Pedersen Haglo Henrik Wietfeldt Haaland Dennis Husum Mikkelsen Hold FA09VY Metodevejleder John Brincks, Fysioterapeut, cand.scient.san, ph.d. Faglig vejleder Signe Just Boe, Fysioterapeut. Denne opgave - eller dele heraf - må kun offentliggøres med de studerendes tilladelse jvf. lov om ophavsret af 31/5-1961". Denne opgave er udarbejdet af studerende på VIA University College, Fysioterapeutuddannelsen i Århus som et led i et uddannelsesforløb. Den foreligger urettet og ukommenteret fra uddannelsens side, og er således et udtryk for de studerendes egne synspunkter

2 Resume Baggrund: Evidensbaseret klinisk praksis bygger i stadig større grad på anvendelsen af funktionelle øvelser. Øvelsen rejse-sætte-sig anvendes både indenfor den primær og sekundær sektor, til genoptræning af mange forskellige patientgrupper. Kun ét studie har set på elastikkens indflydelse på muskelaktiviteten i m. gluteus medius under netop denne øvelse. Formål: At undersøge om der forekommer en relativ større muskelaktivitet i m. gluteus medius under rejse-sætte-sig øvelsen med elastik rundt om knæene end i rejse-sætte-sig øvelsen uden elastik rundt om knæene. Metode: Et beskrivende klinisk pilotstudie med én stikprøvemåling på en systematisk udvalgt stikprøve af raske unge (n=18). Surface Elektromyografi (semg) blev anvendt til at måle muskelaktiviteten i m. gluteus medius under to rehabiliterende øvelser: 1) Rejse-sætte-sig med elastik rundt om knæene, 2) Rejse-sætte-sig uden elastik rundt om knæene. Muskelaktiviteten er normaliseret som procent af Maksimal Voluntær Isometrisk Kontraktion (MVIC), og til udregning af signifikantniveauet er Wilcoxons Signed-Ranks Test anvendt. Resultater: Resultaterne viser en signifikant forskel i muskelaktiviteten mellem øvelserne rejsesætte-sig med elastik rundt om knæene og rejse-sætte-sig uden elastik rundt om knæene (p=0,0002). Desuden ses det, at øvelsen rejse-sætte-sig med elastik rundt om knæene øger den relative muskelaktivitet i GM med 1,96 % i forhold til øvelsen rejse-sætte-sig uden elastik rundt om knæene. Resultaterne er derudover alle positive (0,3;13,8), hvilket indikerer at alle 18 testpersoner har haft en øget muskelaktivitet ved brug af elastik. Konklusion: Der kunne konstateres en relativ større muskelaktivitet i GM under øvelsen rejsesætte-sig med elastik rundt om knæene, end i øvelsen rejse-sætte-sig uden elastik rundt om knæene (median=1,96 %). Desuden kunne det konstateres, at denne forskel var signifikant (p=0,0002). Perspektivering: Der efterlyses fremtidige studier som inddrager større stikprøver for udvidelse af evidensgrundlaget. Det kunne desuden være relevant at undersøge om øvelsen rejse-sætte-sig med elastik rundt om knæene har effekt på bestemte patientgrupper i den kliniske praksis.

3 Abstract Background: Evidence-based clinical practice is increasingly based on the use of functional exercises. The chair-stand exercise is used both within the primary and secondary sector in the rehabilitation of several different patient groups. Only one study has looked at the elastic band s effect on muscle activity in m. gluteus medius during this particular exercise. Objective: The aim of this study is to investigate if the chair-stand exercise produces a greater amount of relative muscle activity in m. gluteus medius with the involvement of an elastic band placed around the knees, than without the elastic band. Methods: A descriptive clinical pilot study within a systematically selected sample size (n=18) of young healthy subjects. Surface electromyography (semg) was used to measure the amount of muscle activity in m. gluteus medius during two rehabilitation exercises: 1) Chair-stand exercise with an elastic band placed around the knees, 2) Chair-stand exercise without an elastic band around the knees. The muscle activity was normalized to a percentage of Maximal Voluntary Isometric Contraction (MVIC). Wilcoxons Signed-Ranks Test was used to determine the significance of these results. Results: The results showed a significant difference in the relative amount of muscle activity between the two exercises chair-stand with and without an elastic band placed around the knees (p=0,0002). Furthermore the results showed that the amount of muscle activity produced in the chair- stand exercise with an elastic band around the knees was greater (median=1,96 %) than the chair- stand exercise without an elastic band around the knees. Additionally the results all remained positive (0,3;13,8) witch indicate that all subjects had an increase in muscle activity with the elastic band. Conclusion: We found an increase in relative muscle activity (median=1,96 %) in m. gluteus medius during the chair-stand exercise with an elastic band placed around the knees, compared with the chair-stand exercise without an elastic band around the knees. Furthermore there was a significant difference between the results (p=0,0002). Perspective: Future studies involving larger sample sizes are needed in order to expand the evidence base. Additionally, studying the effect of the chair-stand exercise with an elastic band around the knees on patient specific groups in clinical practice could be relevant.

4 Indhold 1. Forord Problembaggrund Hypotese Nøgleord Teori M. gluteus medius M. gluteus medius og dens funktion under RSS Muskelfysiologi Surface Elektromyografi Fra aktionspotentiale til semg signal Anbefalinger for anvendelse af semg Metode Studiedesign Litteratursøgning og udvælgelse af studier Etik Testpersoner Rekruttering In- og eksklusionskriterier Udstyr Testprotokol Lokalisation Opstilling af testudstyr Rollefordeling Ankomst og klargøring Øvelser Øvelsesforløb Pilottest Effektparametre Databearbejdning i ProEMG Databearbejdning i Excel Statistik Resultat...32

5 6.1 Karakteristika for stikprøven Beskrivende resultater Resultatdiskussion Klinisk relevans Metode diskussion Studiedesign Litteratursøgning og udvælgelse af studier Etik Testpersoner Rekruttering In og eksklusionskriterier Udstyr Testprotokol Palpation af fikspunkter og placering af elektroder Opvarmning Standardiseret rækkefølge af øvelserne Øvelse 1 og Øvelse 3. MVIC (normaliseringsværdi) Øvelsesforløb Pilottest Diskussion af databearbejdning Konklusion Perspektivering Litteraturliste Bilagsoversigt...57

6 1. Forord Forfatteransvarlig Håvard Perdersen Haglo Afsnit nr. Afsnit navn 4.4 Surface electromyografi 5.5 Udstyr 5.7 Pilotest 5.8 Effektparametre 8.1 Studiedesign 8.2 Litteratursøgning og udvælgelse af studier 8.5 Udstyr Palpation af fikspunkter og placering af elektroder Opvarmning Øvelse 3 MVIC (Normaliseringsværdi) 8.7 Pilottest Henrik Wietfeldt Haaland Afsnit nr. Afsnit navn 4.1 M. gluteus medius 4.2 M. gluteus medius og dens funktion under RSS 5.3 Etik 5.4 Testpersoner Øvelser Øvelsesforløb 5.11 Statistik 8.3 Etik Standardiseret rekkefølge af øvelserne Øvelse 1 og Øvelsesforløb Dennis Husum Mikkelsen Afsnit nr. Afsnit navn 2.0 Problembaggrund 4.3 Muskelfysiologi 5.1 Studiedesign 5.2 Litteratursøgning og udvælgelse af studier Opstilling af testudstyr Rollefordeling Ankomst og klargøring 5.9 Databearbejdning i ProEMG 5.10 Databearbejdning i exel 8.4 Testpersoner 8.8 Diskussion af databearbejdning De resterende afsnit anses som fælles skriftligt materiale. Litteraturhenvisning Dette studie benytter Vancouver som referencemetode på baggrund af dens overskueligheden ved anvendelse af mange kildehenvisninger. 6

7 2. Problembaggrund Muskuloskeletale lidelser kan relateres til et utal af dysfunktionsmønstre i bevægeapparatet, og rammer en stor del af befolkningen i alle dele af verden [1]. Fælles for disse lidelser er, at de er årsag til smerte og funktionstab i kortere eller længere perioder, og kan i værste tilfælde medføre sygefravær [2]. Den økonomiske byrde, ved smerter i bevægeapparatet, anslås at være den næst største indenfor sundhedssektoren kun overgået af hjerte-kar-sygdomme [3]. Set ud fra et samfundsøkonomisk perspektiv stiller dette derfor krav til effektiviteten af de behandlingstiltag, som tilbydes indenfor sundhedssektoren, og specielt indenfor fysioterapien. Vi skal derfor som sundhedsfaglige være med til at sikre kvaliteten af vores interventioner og, gennem løbende evidensbaseret klinisk praksis, give patienten den bedst mulige behandling. En optimering og forbedring af fysioterapeutiske øvelser, manuelle færdigheder samt strukturkendskab er derfor en vigtig faktor for den rehabiliterende proces indenfor fysioterapien [4]. Vi har til udarbejdelse af dette studie valgt at fokusere på musculus gluteus medius (GM). GM beskrives i litteraturen som en vifteformet muskel inddelt i en anterior, medial og posterior del [5,6]. Vi har i dette studie valgt at se bort fra denne tredeling, og ser GM som én samlet funktionel enhed, da der stadig er mangel på studier der beskriver deres indbyrdes sammenspil. Musklens primære funktion beskrives, under dynamiske og statiske bevægelser, som stabiliserende for hofte og knæ, i både det frontale og transverselle plan [7]. Denne funktion gør musklen unik, og den har vist sig at have afgørende betydning for udviklingen af forskellige muskuloskeletale lidelser. Flere studier påviser en sammenhæng mellem dysfunktion af GM og lænderyg problematikker, som udgør den største del af de muskoloskeletale lidelser i befolkningen [2,8,9,10]. Desuden ses der i flere studier, at nedsat muskelaktivering af GM, giver anledning til flere lidelser i underekstremiteterne, herunder bl.a. patellofemorale smertelidelser [11,12,13]. Specielt for patellofemorale lidelser foreligger der god evidens for, at GM har stor indflydelse på smerter, og det vurderes at ca. 25 % af alle knæproblematikker, set i den kliniske praksis, er af patellofemoral karakter [14]. Endvidere er der lavet studier, som påviser en sammenhæng mellem nedsat muskelstyrke i GM og løberelaterede skader [15,16]. Da løb estimeres til at være den 7

8 mest udbredte motionsform i Danmark med en prævalens på ca. 25 % af den danske befolkning, må denne problemstilling anses for at have stor klinisk relevans [17]. Indenfor sygehussektoren finder man desuden en stor anvendelse af rehabiliterende øvelser, som har til formål at styrke GM. Specielt i genoptræningen efter operative indgreb som hofteartroskopi, hoftefraktur samt knæ- og hoftealloplastik, indgår der ofte hoftestabiliserende og styrkende øvelser for GM [18,19,20]. Specielt hoftenære frakturer har i Danmark en incidensrate på årligt, og rammer overvejende den ældre del af befolkningen [21]. Da disse typer af operative indgreb må forventes at stige, som følge af den demografiske udvikling, bliver den rehabiliterende indsats derfor vigtig [22]. En forbedring og optimering af relevante rehabiliterende øvelser og regimeprogrammer har derfor stor fysioterapeutisk relevans, og må i fremtiden tilsigtes. Kinesiologisk elektromyografi (kemg) er en metode, hvorpå man kan undersøge den neuromuskulære aktivitet. Specielt surface elektromyografi (semg) er et hyppigt benyttet redskab indenfor både fysioterapiens, idrættens og den medicinske verden [23,24]. SEMG er en non-invasiv metode og er derfor et attraktivt redskab til at undersøge forskellige fysioterapeutiske øvelser, og deres indflydelse på muskelaktiviteten i én eller flere muskler [19]. Flere semg studier beskriver GM og dens aktivitetsniveau i forskellige rehabiliterende øvelser [7,25,26,27,28]. Studierne har testet forskellige open- og closed kinetic chain (OKC og CKC) øvelser, i henholdsvis stående og liggende stilling. I studierne omhandlende liggende rehabiliteringsøvelser er der enighed om, at den sideliggende hofteabduktion er den øvelse, der aktiverer GM mest muligt. I studierne omhandlende stående øvelser er det ét bens squat øvelsen, der aktiverer GM mest. Fælles for studierne omhandlende stående CKC-øvelser er dog, at de undersøgte øvelser enten er svært udførlige eller motorisk stiller store krav til stabiliteten over hofte og knæ. Derudover er de liggende OKC-øvelser rent funktionelt svære at overføre til hverdagens ADL funktioner, hvilket gør det problematisk i forhold til rehabilitering af bestemte patientgrupper, som fx neurologiske patienter [29]. Der er dog enighed om, at de stående vægtbærende CKC-øvelser stiller det største funktionelle krav til GM. Dette gør de stående rehabiliteringsøvelser interessante, da de har et funktionelt formål, og dermed stor overføringværdi til hverdagen. [30]. 8

9 En øvelse, som ikke er testet i de ovennævnte studier, omhandlende måling af GM, men som anvendes indenfor både den primære og sekundære sektor, er rejse-sættesig (RSS) eller squat-funktionen, med stand på begge ben [18,19,20,31,32]. Vi antager at, denne øvelse ikke er testet i studierne, da dens primære fokus ligger i at styrke den flekterende og ekstenderende muskulatur rundt om hofte og knæ [33]. Vi anser dog RSS for at være yderst relevant, da GM s funktion under dynamiske bevægelser, netop er at opretholde stabiliteten over hofte og knæ [5,7,34]. Vi har derfor valgt at se nærmere på denne øvelse og dens indflydelse på aktiveringen af GM, da vi mener at øvelsen kan anvendes på stort set alle patientgrupper i både tidlige og senere stadier af et rehabiliteringsforløb. Som nævnt i indledningen har vi som sundhedsfaglige ansvar for at optimere behandlingen overfor vores patienter. Vi ønsker derfor at se, hvilken effekt en elastik rundt om knæene vil have på aktiveringen af GM under RSS øvelsen. Vi har en formodning om, at elastikken vil øge muskelaktiviteten i GM under denne øvelse, da musklen skal modarbejde et valguskollaps i knæene. På baggrund af litteratursøgning blev der midlertidigt kun fundet ét studie på netop dette område [35], hvilket gør det relevant at undersøge denne hypotese nærmere. 3. Hypotese Muskelaktiviteten i m. gluteus medius er større under rejse-sætte-sig øvelsen med elastik rundt om knæene (RSSE), end rejse-sætte-sig øvelsen uden elastik rundt om knæene (RSS), målt med semg på unge raske. 3.1 Nøgleord Muskelaktiviteten: Ændringer i de elektriske potentialer over muskelfibrenes cellemembraner og som direkte kan relateres til musklens kraftudvikling. Større: Den relative forskel i muskelaktivitet målt som % af Maksimal voluntær isometrisk kontraktion (MVIC) er større i RSSE end i RSS, og denne forskel er signifikant (p<0,05). RSSE: Rejse-sætte-sig med elastik rundt om knæene. RSS: Rejse-sætte-sig uden elastik rundt om knæene. semg: Surface Elektromyografi er et redskab til måling af muskelaktivitet. 9

10 4. Teori I følgende afsnit redegøres der for den teoretiske forståelse af GM, samt andre nærliggende strukturers anatomi og funktionelle betydning. Desuden uddybes muskelfysiologiske faktorer samt baggrund og anbefalinger for semg. 4.1 M. gluteus medius Sædemuskelgruppen, består af GM, m. gluteus minimus (Gmin), m. gluteus maximus (Gmax) og m. tensor fascia latae (TFL) [5]. GM er en bred og kraftig muskel, som udspringer fra øverste del af den laterale flade på crista iliaca mellem linea glutea anterior og linea glutea posterior samt fascien fra musklens superficielle flade. Musklen har sit hæftepunkt på den anteriore og posteriore del af trochanter major, og ligger i andet muskellag under Gmax, med en superficiel del mellem TFL og Gmax [5]. Muskelfibrenes retning af den anteriore og mediale del forløber sig vertikalt, mens de posteriore fibre forløber sig mere horisontalt og parallelt med caput femoris. Når pelvis er fikseret, arbejder GM koncentrisk ved at trække trochanter major opad og abducere femur [36]. Ved isometrisk arbejde, stabiliserer GM bækkenet for at holde cristakanterne lige i forhold til hinanden, når den ene ekstremitet løftes fra underlaget [5,34,36]. Dette sker fx under gang, trappegang og løb [26,37]. For at kunne opretholde denne stilling skal musklens evne til at udvikle kraft være tre gange så stor, som den kraft kropsvægten yder [5]. Excentrisk kontrollerer GM hofteadduktion og indadrotation af femur [26]. 4.2 M. gluteus medius og dens funktion under RSS De fleste aktiviteter lavet af mennesker er ofte komplekse. Det er derfor sjældent, at en muskel kun arbejder i én bestemt bevægelse. RSS beskrives til at være en bevægelse, som er essentiel for at kunne udføre dagligdags aktiviteter. Det beskrives videre, at bevægelsen opdeles i en siddende- og stående fase. I den siddende fase forbereder man sig på at stå, ved at justere positionen af ben og hofte, for at opnå optimal base of support på vej op fra stolen. I den stående fase fordeler vægten sig gennem ekstremiteterne, over i bækkenet og op langs columna [38]. På baggrund af Carr og Shepherds beskrivelse af de forskellige faser under en RSS [38], sammenholdt med den eksisterende litteratur på området, [5,26,34,36,37] antages det, at bækkenet holdes stabilt i den første fase, da GM arbejder isometrisk 10

11 for at holde cristakanterne lige i forhold til hinanden. Når man rejser sig op fra stolen, skal GM arbejde koncentrisk for at forhindre adduktion og indadrotation af femur så man undgår, at knæene falder ind i en valgusstilling. Efterfølgende skal musklen arbejde isometrisk for at opretholde stabiliteten over hoften samt arbejde for at holde knæene udad og i en neutral position. Vi antager, at det samme vil ske på vej ned fra den stående fase, hvor GM skal arbejde isometrisk samt excentrisk for at kontrollerer hofteadduktion og indadrotation af hoften. 4.3 Muskelfysiologi For at forstå hvilke mekanismer der ligger bag en kraftudvikling i muskulaturen, og dens indflydelse på semg signalet, er det nødvendigt at forholde sig til den basale neuromuskulære fysiologi. Alle bevægelser i kroppen er betinget af nerveimpulser fra de motoriske nerver, som aktiveres af hjernen i det centrale nervesystem. En kraftregulering i muskulaturen sker således ved, at hjernen sender et elektrisk signal ned gennem rygmarvens forhorn, som derefter videresender signalet gennem de perifere motoriske nervebaner. Disse motoriske nervebaner fordeler sig i mange sidegrene, som hver ender i en motorisk endeplade på hver sin muskelcelle. En sådan samling af muskelceller kaldes en motorisk enhed [33,39,40]. Når en nerveimpuls i det motoriske neuron når til den motoriske endeplade, vil der opstå en neuromuskulær synapse. Her vil en tilstrækkelig depolarisering af cellemembranen, være bestemmende for om der opstår et aktionspotentiale. Udløses der et aktionspotentiale, vil det udbredes over hele den pågældende muskelcellemembran, og strække sig ind i selve muskelfiberen. Her vil en lang række kemiske processer være med til at omdanne aktionspotentialet til en kraftudvikling i muskulaturen. En kontrolleret motorisk adfærd kræver en regulering af netop denne kraftudvikling. Derfor er det ikke tilfældigt hvilke muskelenheder, der bliver rekrutteret i en given muskelkontraktion. De motoriske enheder er således opdelt i et rekrutteringshierarki, hvor enhederne aktiveres i en bestemt rækkefølge alt efter, hvor meget kraft der kræves. Ved mindre kraftudvikling aktiveres lavtærskel enhederne først, men i takt med stigende belastning vil flere og mere kraftfulde højtærskelenheder blive aktiveret. Rekrutteringsmønstret er derfor kraftbestemt og kaldes også for Hennemans størrelsesprincip [39,40]. Desuden kan en kraftforøgelse også reguleres 11

12 gennem rate coding, hvilket er en ændring i fyringsfrekvensen af aktionspotentialer via de motoriske nervebaner. Ved at øge frekvensen på de motoriske nervesignaler summeres det mekaniske svar i musklen, og den udviklede kraft bliver større [39,40]. 4.4 Surface Elektromyografi Fra aktionspotentiale til semg signal Som nævnt i baggrunden er semg et redskab, der benyttes til at måle den neuromuskulære aktivitet, hvor semg-signalets amplitude direkte kan relateres til musklens kraftudvikling. Det er ændringer i de elektriske potentialer over muskelfibrenes cellemembraner der er den fysiologiske og neuromuskulære baggrund for genereringen af semg-signalet [23,41]. Vha. bipolar semg optagelse kan man opfange disse elektriske signaler, hvor semg-signalets amplitude er et udtryk for den spændingsforskel, der opstår mellem de to elektroder. Spændingsforskellen opstår, når en samlet mængde aktionspotentialer fra én motorisk enhed (MUAP) passerer elektroderne under huden (se figur 1). Figur 1: Aktionspotientialerne som passerer i de motoriske enheder(mu) under elektroderne. Sammen udgør de det samlede overflade signal (Superposed Surface Signal) [ 23 s. 9]. 12

13 4.4.2 Anbefalinger for anvendelse af semg Der eksisterer forskellige anbefalinger til brugen af semg. SENIAM (Surface EMG for Non-Invasive Assessment of Muscles) er en gruppe, der blev dannet i Europa i 1996 med det formål at formulere og udarbejde retningslinjer omhandlende brugen af semg, hvilket bl.a. inkluderer registrering, bearbejdning og analyse af semgsignalet [42]. Registrering Registreringen kan opdeles i en teknisk, samt en fysiologisk og anatomisk del. Den tekniske del inkluderer bl.a. valg af elektroder, interelektrodeafstand, samt placering heraf [41,43,44]. De fysiologiske og anatomiske faktorer inkluderer bl.a. mængden af væv mellem elektrode og muskel, samt vævets temperatur. Valg af elektrodetype afhænger af undersøgelsens formål, og hvilken muskel man ønsker at måle på. Til semg anbefales det, at der benyttes elektroder med påført gel, som forbedrer kontakt og ledning mellem hud og elektroder. Størrelsen af elektroden er afhængig af muskelstørrelsen, og det anbefales at elektroderne maximalt måler 10x10 mm. Det anbefales derudover, at elektroderne placeres i muskelfibrenes længderetning med en interelektrodeafstand på 20 mm, halvvejs mellem innovationszonen og muskelseneovergangen, og med maksimal afstand til de laterale kanter af musklen [23,41,44]. Innervationszonen, også kendt som motorpoint, er det område hvor, der er lokaliseret flest endeplader [23]. Placering af elektroder i nærheden af en endeplade kan medføre, at amplituden og frekvensen af signalet bliver mere uregelmæssig (se figur 2). Desuden bør en placering af elektroder tæt ved musklens yderkanter undgås, da der er risiko for crosstalk. Crosstalk beskrives som interferensen mellem muskler og udgør en fejlkilde for semg-signalet. Generelt kan måling af dynamiske bevægelser, indebære større usikkerhed end måling af isometriske kontraktioner, da bevægelse kan medføre en forflytning mellem muskel og elektroder [23,43]. Menneskekroppen fungerer som en god elektrisk leder, også når man skal registrere data med semg. Uheldigvis har ledningsstyrken af de elektriske signaler begrænsninger, da vævssammensætning og temperatur varierer fra person til person. Det anbefales derfor, at fedtvævsmængden ikke overstiger 4 cm, da det kan have 13

14 indflydelse på semg-amplituden. Desuden anbefales det at opvarme musklen før måling, da det kan have en indflydelse på dens præstationsevne og ledningen af de elektriske signaler [23,43]. Figur 2: Elektrodeplaceringens betydning for amplitude og frekvensen af det rå semg-signal. [43 s. 140]. Bearbejdning og analyse Det er normalt nødvendigt at bearbejde det rå semg-signal, inden det kan analyseres og benyttes til udregning. Det første skridt i processen er ofte at gøre alle værdierne i det rå semg-signal positive (rectificering), hvilket medfører at diverse effektparametre kan anvendes. Derefter foretages der en udglatning af signalet (smoothing) for at minimere de ikke-reproducerbare dele af semg-signalet [23,41,43]. Normalisering af semg-signalet benyttes fx ved sammenligning af muskelaktivitet mellem personer, hvor muskelaktiviteten ifølge anbefalingerne normalt udtrykkes som % af en MVIC. Artifacter Forstyrrelser i semg-signalet kaldes artifacter og kan påvirke amplitudestørrelsen. Eksempler på mulige artifacter er støj fra eksterne lyskilder, mobiltelefoner samt andet elektrisk udstyr. Desuden kan bevægelse af de tilkoblede ledninger på elektroderne give udslag på semg-signalet. Den bedste måde at minimere disse artifacter på er, at følge de tekniske anbefalinger samt sikre god kontakt mellem hud og elektroder. Derudover kan visse former for parametre benyttes til at filtrere eventuelle støjskabende kilder væk [23,41]. Disse parametre vil blive gennemgået i metodeafsnittet omhandlende databearbejdning. 14

15 5. Metode I dette afsnit beskrives den metodiske tilgang til studiet, hvor rækkefølgen er systematisk opdelt efter studiets forløb. 5.1 Studiedesign Studiets designtype er et beskrivende klinisk pilotstudie, hvor data er indsamlet på en systematisk udvalgt stikprøve. Alt data er indsamlet ud fra én test, hvilket giver et øjebliksbillede af stikprøven. Vidensidealet i studiet er objektivt, da der benyttes standardiserede testredskaber samt standardiserede procedurer for udarbejdelse af selve testen [45]. 5.2 Litteratursøgning og udvælgelse af studier Den litterære søgeproces har taget sit udgangspunkt i den teoretiske baggrund omhandlende litteratursøgning og udvælgelse [46,47]. Søgningen foregik primært i perioden fra d d , og bygger på en systematisk søgestrategi (se bilag 1). Den primære søgedatabase som blev anvendt til at lokalisere studier var PubMED. Denne database blev valgt på baggrund af dens store mængde af studier, der favner bredt inden for det sundhedsfaglige felt. Desuden blev databaser som: PEDro og CINAHL, benyttet på baggrund af deres fysioterapeutiske og medicinske relevans. Yderligere blev der søgt på relevante hjemmesider, hvor bl.a.: Fysio.dk, statsbiblioteket.dk, og specielt Journal of Electromyography and Kinesiology blev anvendt. Derudover blev relevant faglitteratur benyttet som teoretisk baggrund for studiet. Der blev under søgningen anvendt både fritekstsøgning og forskellige MeSH-terms og limits. Denne fremgangsmåde blev benyttet, da vi både ønskede et stort udvalg af studier, men også ønskede at præcisere søgningen og sikre, at de valgte emneord resulterede i studier, som havde relevans for netop vores hypotese [47]. Emneordene blev valgt ud fra nøgleord i hypotesen samt termer i baggrunden, og blev kombineret med de boolske operatorer OR mellem synonymer og AND mellem de forskellige kategorier [47]. Al søgning foregik så vidt muligt på Campus Nord og statsbiblioteket, via login på deff-net/statsbibliotekerne.dk. 15

16 Udvælgelsen af studier til videre gennemlæsning er sket gennem individuel og uafhængig sortering vha. titel og abstract. Herefter er de udvalgte studier blevet gennemlæst, hvor de mest anvendte studier er blevet kritisk vurderet ud fra tjeklister [47,48]. Blev der under gennemlæsningen fundet for store metodologiske svagheder, blev studiet forkastet. Endvidere blev der foretaget kædesøgning i udvalgte studiers litteraturlister. Derved kunne centrale studier, som oftest blev refereret til, lokaliseres og benyttes som reference [46]. Desuden blev det forsøgt at udvælge det nyeste materiale, der fandtes på området. Udover sundhedsfaglige databaser, tidskrifter og hjemmesider, blev der ved bl.a. mail-korrespondance med sygehuse og kliniker i både Danmark og Norge konsulteret med specialister indenfor det sundhedsfaglige område. 5.3 Etik Studiet er godkendt af Datatilsynet som privat forskning (se bilag 2). Desuden blev studiet anmeldt til Videnskabelig Etisk Komité Region Midt, og blev vurderet ikke at være anmeldelsespligtigt (se bilag 3). Testpersonerne blev skriftligt informeret gennem to s, hvor vilkårene for deltagelse samt testpersonernes ret til at trække sig fremgik. Forud for testen, læste og underskrev alle testpersoner en samtykkeerklæring (se bilag 4), som blev formuleret ud fra Videnskab Etisk Komités pjece, omhandlende deltagelse i forskning [49]. God etisk standard i forbindelse med forskning blev fulgt efter Helsinkideklarationen [50,51]. Udarbejdelse af testprotokollen blev ligeledes udarbejdet i forbindelse med de fysioterapeutiske etiske retningslinjer, hvor problemstillinger som magtbalance, blufærdighed og tavshedspligt blev overvejet [52]. Studiet indeholder ingen økonomisk interesse for nogen af de involverede parter. 5.4 Testpersoner Rekruttering Testpersonerne blev rekrutteret gennem opslag på Campus, i fitnesscentre, på skolens intranet samt gennem personlig kontakt. Desuden blev der gennem opslag på diverse træningsfora søgt efter testpersoner, der kunne have interesse for deltagelse. 16

17 Stikprøven udgjorde 18 deltagere, med en fordeling på 11 mænd og 7 kvinder. Gennemsnitsalderen for testpersonerne var 25,9 år (fordelingsbredde: 22;37) In- og eksklusionskriterier For at sikre homogenitet indenfor stikprøven, var det nødvendigt at opstille kriterier for deltagelse. Følgende kriterier blev opstillet: Inklusionskriterier - Mænd og kvinder mellem 18 og 40 år. - Frivillig deltagelse. Eksklusionskriterier - Ikke have haft nogen behandlingskrævende skader i ben og lænderyg de sidste 6 måneder. - Ingen smerter i ben og lænderyg på nuværende tidspunkt. - Undlade at udføre hård fysisk aktivitet 48 timer inden testen (Her tænkes specifik styrketræning og udholdenhedstræning af ben og lænderyg). - Ikke have nogen hudsygdom. - Ingen regelmæssig indtag af medicin. En aldersgrænse på mellem 18 og 40 år blev opsat, da studiet tog sit udgangspunkt i en ung stikprøve. Desuden måtte testpersonerne på testdagen eller i de sidste 6 måneder, ikke have haft skader eller smerter i ben og lænderyg. Dette kriterium blev opstillet, da man på den måde kunne sikre øvelsesudførelse uden gener. Ud over almindelige aktiviteter som cykling og gang måtte testpersonerne desuden ikke have udført hård fysisk træning (styrke og konditionstræning) af ben og lænderyg de seneste 48 timer før testen, da manglende restitution og muskeludtrætning kunne have en påvirkning på testresultaterne. Derudover involverede testen placering af elektroder på huden, hvilket gjorde det nødvendigt at undgå testpersoner med hudirritation eller hudsygdomme. Endvidere blev testpersoner med et regelmæssigt medicinindtag fravalgt, da medicinering igen, kunne påvirke resultaterne i studiet. 17

18 5.5 Udstyr Elektroderne der blev anvendt var af typen AMBU Sensor N, Single Patient Use (billede 1). Elektroderne var af materialet Ag/AgCl og var efter anbefalingerne [44] påført en gel, som forbedrer kontakt og ledning mellem hud og elektrode. Selve optagearealet på elektroden var 4x4 mm, hvilket ligger inden for de max 10x10 mm som anbefales [44]. Billede 1: Forsiden og bagsiden af elektroderne. SEMG-udstyret bestod af små signalbokse af mærket Myon AG, Baar, Switzerland. Model: m320cc. S/N: 0015 som var koblet til elektroderne. Signalet sendes trådløst fra signalboksene til en modtager (reciever) af mærket Myon AG, Baar, Switzerland. Model: m320rx. Type: SE0002-AN-EU. S/N: 0003, Config: A (billede 2). Billede 2: Recieveren samt boksene med elektroderne tilkoblet. Recieveren var forbundet til en AC-DC Converter, som formaterer signalet fra vekselstrøm (AC) til jævnstrøm (DC), og sender signalet videre ind i computeren. AC-DC Converteren var af mærket: National Instruments 16 kanaler, NI USB- 6210, 16 bit, 250 ks/s Multifunktion I/O, V max input range (billede 3). 18

19 Billede 3. AC-DC Converter Computerprogrammet hvor data blev opsamlet og bearbejdet, var ProEMG Stand- Alone version (ProEMG). Elastikken var fra ElastikShoppen.dk, producent H.C. Jacobsen A/S. Den valgte elastik havde størrelsen 250x20 mm, med blå farvekode (billede 4), hvilket svarer til hård styrke [53]. Det var den næst hårdeste elastik fra producenten ud af 5 mulige styrker. Dette elastikmærke blev valgt på baggrund af dens benyttelse på hospitaler og rehabiliteringsenheder i Region Midt. Billede 4. Blå elastik 250x20 mm. 19

20 Der blev derudover benyttet en stol, som havde et vandret sæde med en siddehøjde på 43 cm (billede 5). Der anbefales en siddehøjde på mellem cm [54]. Billede 5. Udmåling af siddehøjde - 43 cm. Der blev yderligere anvendt metronom og stopur til at standardisere øvelserne og hastigheden på udførelsen af gentagelserne (billede 6). Billede 6. Metronom (ve.) og stopur (hø.) 20

21 5.6 Testprotokol Testprotokollen er udarbejdet i samarbejde med metode- og faglig vejleder og afprøvet gennem pilottests inden påbegyndelse af dataindsamling. Dette underafsnit er en gennemgang af testprotokollen fra start til slut. En uddybelse af testprotokollen samt opgaver findes i bilag Lokalisation Alle tests har fundet sted på VIA Campus Nord i bevægelseslaboratorium Opstilling af testudstyr Der blev under alle tests forberedt den samme opstilling af udstyr og materialer, for at standardisere testdagene bedst muligt (billede 7). Alt overflødigt elektronisk apparatur blev under alle tests slukket. Desuden var der opstillet afskærmede områder til omklædning, og gardinerne var trukket for, så forstyrrende elementer kunne undgås. Billede 7. Opstilling af udstyr og materialer Rollefordeling Det blev bestemt at hver enkelt tester skulle have de samme individuelle opgaver under alle tests. På denne måde kunne det sikres, at hver enkelt tester, inden påbegyndelse af dataindsamling, fik indøvet verbale instruktioner samt opgaver der skulle udføres under testene. 21

22 5.6.4 Ankomst og klargøring Alle testpersoner blev ved ankomst bedt om at gennemlæse og underskrive en samtykkeerklæring, som sikrede tilladelse til brug af data. Herefter blev in- og eksklusionskriterierne gennemgået og dobbelttjekket. Testpersonen blev herefter henvist til omklædningsrummet, hvor sko, strømper og bukser blev afklædt. Testpersonens vægt, højde og BMI blev herefter målt, og der blev i samme ombæring udtrukket et vilkårligt ID nummer, så alt personlig data kunne anonymiseres. Herefter blev testens forløb, samt eventuelle spørgsmål afklaret inden testen gik i gang. Testpersonen blev derefter lejret i venstre sideleje på briksen, hvor området for elektroderne og de afmærkede fikspunkter blev blotlagt. Tape blev benyttet i de situationer, hvor underbuksen ikke af sig selv kunne holdes oppe. De anatomiske fikspunkter for elektrodeplaceringen på GM samt lejring blev fastlagt ud fra SENIAMS anbefalinger [42,44]. Fikspunkterne var i dette tilfælde cristakanten og trochanter major, hvor elektrodeplaceringen blev fundet ud fra 50 % af afstanden mellem disse to punkter. Der blev anvendt tusch til markering af punkter samt målebånd til at finde 50 % af afstanden mellem de to fikspunkter (billede 8). For at sikre korrekt afmærkning blev palpation af fikspunkterne udført af to testere. Inden påsætning af elektroder blev huden klargjort ved at bruge fint sandpapir og sprit. Uønsket hårvækst blev desuden fjernet med trimmer [23,44]. To elektroder blev herefter placeret på muskelbugen, parallelt med muskelfibrenes længderetning [6,44]. Interelektrodeafstanden udgjorde som tidligere nævnt 20 mm målt fra midten af de to elektroder, og blev målt med målebånd [23,44]. Påsætningen blev dobbelttjekket af to testere. Efter elektrodeplaceringen blev testpersonen bedt om at varme op på et løbebånd med gang i 5 min. (billede 9). Det anbefales at elektroderne sidder på huden i minimum 3 min. inden optagelse, for at sikre optimal kontakt mellem elektrode og hud [23]. Opvarmning blev benyttet, da en temperaturstigning i musklen har en gavnlig effekt på både ledningshastighed og præstationsevne [23,55]. Testpersonen blev efter opvarmning placeret i venstre sideleje på briksen, hvor signalboksen blev koblet til elektroderne (billede 10). Inden signalboksen blev fastgjort til huden, blev det tjekket, at boksen kunne sende signal til computeren. 22

23 Blev signalboksen godkendt til brug i testen, blev den efterfølgende tapet fast til huden, for at undgå artifacter fra kablerne på signalboksen [23]. Billede 8. Afmærkning af fikspunkter Billede 9. Opvarmning på løbebånd. Billede 10. Påsætning af signalboks til elektrodeplacering. Herefter blev der lavet to signaltests af henholdsvis baseline og frekvensdistributionen, som havde til formål at beskrive kvaliteten af signalet, og blev anvendt til at udelukke fejlkilder og artifacter. Baseline beskrives som hvilesignalet, og blev visuelt tjekket ved at optage 10 sek. data med testpersonen liggende stille i venstre sideleje. Her kunne det vurderes om baseline lå indenfor anbefalingerne på microvolt [23]. Frekvensdistributionen, som er et udtryk for signalets pålidelighed, blev ligeledes tjekket med testpersonen liggende i venstre sideleje. Dette signal blev testet ved at testpersonen foretog en sideliggende hofteabduktion a.m Clarkson [56], med % af MVIC. Signalet blev optaget i 10 sek., hvor der blev holdt modstand imod abduktion i 5 sek. fra én af testerne. Blev begge af disse tests visuelt godkendt, kunne testproceduren forsætte. 23

24 5.6.5 Øvelser Testen bestod af tre øvelser. Øvelserne RSS og RSSE tager begge udgangspunkt i øvelsesudførelse fra klinisk praksis [18,19,20], men er yderligere standardiseret i forbindelse med dette studie. Øvelsen MVIC tager udgangspunkt i standardiseringen a.m. Clarkson [56]. Alle tests blev udført i en standardiseret rækkefølge på testdagen. En udførlig oversigt over øvelser, øvelsesforløb samt verbale testinstruktioner findes i bilag 5 og 6. Øvelse 1: RSS Udgangspositionen er siddende i stol med let lændesvaj, armene over kors og brystet fremskudt. Fødderne er placeret med en skulderbreddes afstand, med tæerne peget ligefrem, og knæene vinklet ligefrem over anden tå. Øvelsen udføres ved at rejse og sætte sig fra stolen uden at knæene afviger fra alignment (billede 11 og 12). Billede 11 og 12. Testudførelsen uden elsastik rundt om knæet. Øvelse 2: RSSE Udgangspositionen er siddende i stol med let lændesvaj, armene over kors og brystet fremskudt. Fødderne er placeret med en skulderbreddes afstand, med tæerne peget ligefrem, og elastikken placeret omkring tuberositas tibia. Knæene er placeret i en forceret valgusstilling, pga. elastikkens trækkraft, og for at undgå udtrætning (billede 13). Øvelsen udføres ved at udspænde elastikken, så knæene bliver vinklet ligefrem over anden tå (billede 14), hvorefter testpersonen rejser sig fra stolen, uden at knæene afviger fra alignment (billede 15). Herefter sætter testpersonen sig i stolen, hvor alignment af knæene bibeholdes. Afslutningsvis placeres knæene i en forceret valgusstilling som ved udgangspositionen. 24

25 Billede 13, 14 og 15. Testudførelsen med elastik rundt om knæet Øvelse 3: MVIC (Normaliseringsværdi) Udgangspositionen er liggende i venstre sideleje, med begge hænder placeret rundt om venstre knæ. Højre ben og fod er placeret i anatomisk normalstilling, hvor hovedet understøttes af en pude så columna holdes i neutral stilling. Øvelsen udføres ved at højre ben føres op til midtrange, hvor der lægges manuel modstand lige proximalt for knæet (se billede 16). Billede 16. Sideliggende hofteabduktion (MVIC). 25

26 5.6.6 Øvelsesforløb Alle målinger med semg blev foretaget på højre ben. Testpersonerne fik inden optagelse, tre testforsøg i øvelse 1 og 2 og ét testforsøg i øvelse 3 samt verbal og visuel korrektion efter behov. Antallet af testforsøg er valgt på baggrund af anbefalinger i litteraturen [24,57]. Desuden anvender flere studier 3 testforsøg inden optagelse af data [7,25,58]. I øvelse 1 og 2 blev der optaget 10 gentagelser på baggrund af de foreliggende anbefalinger på 6-30 gentagelser [23]. Øvelse 1 og 2 havde begge 10 sek. hvilepause mellem hver gentagelse. Pausetiden mellem gentagelserne blev anvendt for at kunne skelne kontraktionerne fra hinanden på semg-signalet. Der blev yderligere benyttet en metronom indstillet på 60 bpm, for at sikre en standardiseret øvelseshastighed. Varigheden for én gentagelse forløb sig for øvelse 1 og 2 henholdsvis over fire og otte taktslag. I øvelse 3 blev der optaget 3 gentagelser, på baggrund af testens belastnings- og udtrætningsgrad [23]. Derudover benytter flere studier samme antal gentagelser i test af MVIC [7,12,26,28,58]. Øvelsen bestod af 30 sek. pause mellem hver gentagelse, og udførelsen blev standardiseret med et stopur. Varigheden for én gentagelse forløb sig i denne øvelse over 5 sek., hvor der under hele gentagelsen blev talt højt. Der var en pausetid på 3 min. mellem hver øvelse, hvor denne tid blev benyttet til at forklare og instruere i efterfølgende øvelse. Desuden blev det vurderet, at en 3 min. pause ville mindske risikoen for udtrætning i muskulaturen [33,59,60]. Testpersonerne og tester A (se bilag 5) var under hele testforløbet blindet for det optagede datasignal, og blev dermed ikke påvirket heraf. 5.7 Pilottest Formålet med at gennemføre pilottests var at afprøve testprotokollen samt opnå erfaring i betjeningen af semg-udstyret. På denne måde nedsættes risikoen for protokolfejl, som kan have indflydelse på testresultaterne. Desuden er det en anvendelig metode til at oparbejde rutine af sine individuelle roller [46]. En forudsætning for at pilottests kunne udføres var, at man inden da havde en forståelse og et kendskab til brugen af semg og de vejledninger, der eksisterede på 26

27 området [23,24,41,43,61]. Udstyret blev derfor inden pilottests afprøvet internt, hvor de relevante indstillinger for netop denne type tests blev udvalgt. Vi gennemførte i alt fire pilottests, hvor alle testpersonerne (1 kvinde og 3 mænd) var indenfor de opsatte kriterier. I forhold til testprotokollen blev der især brugt meget tid på standardisering af øvelserne samt valg af elastik. Det var derfor nødvendigt at afprøve øvelserne RSS og RSSE med forskellige udgangsstillinger og udførelseshastighed, og undersøge hvilken indflydelse de havde på semg-signalet. For især RSSE kunne det konstateres, ud fra visuel inspektion af semg-signalet, at valget af elastik havde en indflydelse på muskelaktiviteten. Der blev derfor afprøvet elastikker med forskellig trækkraft for at vurdere, hvilken elastik der var mest optimal for netop denne test. Desuden kunne der under pilottests registreres uventede signalfejl og signaludfald. Derfor var det nødvendigt at udarbejde to forskellige fejlprocedure. En procedure blev således udarbejdet ved mindre signalfejl og en anden blev udviklet ved et total signaludfald (se bilag 7). Til sidst kan det nævnes at der på baggrund af egen oplevelse og tilbagemeldinger fra pilottestpersoner, blev foretaget enkelte ændringer for at optimere testprotokollen ift. testopstilling samt visuelle og verbale testinstruktioner. 5.8 Effektparametre Graden af muskelaktivitet i GM kan beskrives vha. forskellige effektparametre, og kan bestemmes ud fra det man ønsker at undersøge. Da vi ønskede at se på forskelle mellem to øvelser, anbefales det, at man benytter middelværdien (mean) af amplituden [23]. Mean er beskrevet som det bedste amplitudeparameter til at sammenligne muskelaktiviteten mellem individer, der udfører en øvelse eller et arbejde [23]. Desuden er mean uafhængig af forskelle i varigheden af analysevinduet [23], hvilket gør det til en hyppigt anvendt metode [58,62,63]. Mean udregnes i dette studie ud fra ON/OFF settings for hver gentagelse, for både RSS, RSSE og MVIC. Bestemmelse af ON/OFF settings vil blive beskrevet nærmere i afsnittet omhandlende databearbejdning. For at kunne sammenligne graden af muskelaktivitet imellem forskellige individer og øvelser, er det nødvendigt at normalisere den opsamlede data [23,24]. Data blev 27

28 normaliseret ved at opgøre muskelaktiviteten som procent af MVIC, hvilket litteraturen også anbefaler [23]. På den måde kan man se på den relative statistiske forskel i muskelaktiviteten mellem to øvelser uafhængigt af individuelle forskelle. Desuden benytter mange semg studier denne normaliseringsmetode [7,23,26,27,43,58,62,63]. 5.9 Databearbejdning i ProEMG Der blev i alt optaget 18 datasæt, med 5 trails i hvert datasæt. De 5 trails indeholdt henholdsvis signaltest af baseline og frekvensdistribution, samt øvelserne RSS, RSSE og MVIC (billede 17). Hver enkelt trail indeholder én kanal, som beskriver den rå semg data for muskelaktiviteten i GM. Alt data blev optaget med en samplefrekvens på 1000 pr. sek., da dette lå inden for anbefalingerne på mellem 1000 og 1500 samples pr. sek. [23]. Billede 17. De optagede trails i testen. For at kunne bruge den rå semg data til resultatberegning var det nødvendigt at processer signalet vha. af forskellige filtre i ProEMG [23,41,43,]. Et rå semg-signal kan aldrig reproduceres, og da der under hver optagelse kan opstå uventede peaks er det derfor nødvendigt at lave en rectificering af signalet vha. af smoothing [23,43]. Uventede peaks kan i denne sammenhæng opstå pga. bl.a. pludselige ændringer i den motoriske fyring til musklen i det område man optager [23]. Der blev desuden anvendt Root mean square (RMS), som er et udtryk for gennemsnitsstyrken af signalet, med et vindue på 100 ms. Det anbefales, at man benytter mellem 50 og 100 ms, for henholdsvis hurtige eller langsomme bevægelser. Der blev anvendt det højest af det anbefalede, da vi benytter langsomme, kontrollerede, dynamiske bevægelser. 28

29 For at eliminere eventuelle støjskabende elementer, de såkaldte artifacter, fra signalet, var det nødvendigt at anvende high- og low-pass filtre. Selve vævet mellem elektroderne og musklen fungerer som et low-pass filter og indvirker på amplitudestørrelsen i semg-signalet [23,41]. Det anbefales at disse filtre sættes til mellem Hz i high pass filtret og mellem Hz i low pass filtret [23,24,44]. Der blev anvendt et filter på Hz, for at være sikre på at al aktivitet blev optaget. For at kunne lave analyseberegning på data, efter det var blevet bearbejdet med filtre, var det nødvendigt at definere gentagelserne med en cyklus. Cyklusserne blev sat ud fra en visuel vurdering af to personer, med et start- og et slut punkt (billede 18). Billede 18. Definering af cyklusser, samt ON/OFF placeringer. Herefter kunne man vha. yderligere filtre definere, hvornår en given muskelkontraktion startede (ON) og sluttede (OFF). Denne proces anses for at være sensitiv, og det er vigtigt, man benytter de rigtige indstillinger, da det kan have stor betydning for hvilken data man udvælger til udregningen af mean [23]. Der er flere metoder, man kan benytte til at definere ON og OFF. Der forligger dog ingen studier, der anbefaler én bestemt fremgangsmåde, da det er afhængigt af flere faktorer, som fx baseline støj og mængden af muskelaktivitet. Ud fra tests blev det klart, at der var stor forskel på muskelaktiviteten i forhold til vores testpersoner. Specielt kønsforskelle blev registreret, hvilket gjorde det svært at benytte samme ON og OFF filtre. Det blev vurderet, ud fra procentberegninger, at for meget data ville gå tabt, hvis samme filtre blev benyttet på begge køn i øvelserne 29

30 RSS og RSSE. ON blev derfor for mændene i disse to øvelser defineret til at være, når muskelaktiviteten for første gang var over 10 % af range, inden for alle cyklusser i optagelsen. OFF blev sat til at være, når muskelaktiviteten sidste gang var under 10 % af range inden for alle cyklusser i optagelsen. For kvinderne var det samme udgangspunkt blot hvor ON og OFF blev sat med 15 % af range i hver cyklus. Range defineres som forskellen mellem den højeste og laveste værdi i hele optagelsen, og blev anvendt i et forsøg på at undgå, at datamængden var influeret af forhøjet baseline [23]. Dvs. at der fx under RSS-øvelsen med 10 cyklusser blev udregnet én samlet range. Desuden skulle musklen være aktiv i minimum 100 ms, før ON og OFF blev sat. De 100 ms blev sat ud fra anbefalingerne i litteraturen [23]. Der blev anvendt en højere % af range for kvinderne, da deres muskelaktivitet generelt var lavere end mændenes og i nogle tilfælde ikke differentierede sig særligt meget fra baseline. For MVIC-øvelsen blev der benyttet 20 % af range på begge køn. Denne % af range, blev fundet ved visuel inspektion af data. Ligegyldig hvilken metode der anvendes til placering af ON og OFF, er det kritisk at tjekke placeringen visuelt [23]. Visuel validering af signalet er vigtig i forhold til flere områder såsom at sikre et støjfrit signal og vurdere, at ON og OFF svarer til start og slut for muskelaktiviteten [23] Databearbejdning i Excel Efter alt data var bearbejdet i ProEMG, blev det eksporteret til Excel. Indstillingerne i ProEMG gjorde det muligt at eksportere al den ønskede data for hver enkelt trail. Der blev for alle datasæt udregnet mean for den udvalgte muskelaktivitet indenfor hver cyklus på henholdsvis RSS, RSSE og MVIC. Dette blev gjort vha. beskrivende statistik funktionen i Excel. Alle værdierne blev samlet i ét fælles dokument, som senere blev brugt til resultatberegning. Den statistiske resultatberegning vil blive gennemgået i næste afsnit Statistik Den bearbejdede data for øvelserne RSS og RSSE er opgjort som % af MVIC. Dette betyder, at data kan rangordnes på en ratio intervalskala, da procent har en indbyrdes ligeværdighed. For at kunne benytte prædiktiv statistik til bestemmelse af signifikansniveauet (p-værdi), er det nødvendigt at vurdere, om data er normalfordelt 30

31 [64]. Normalfordeling af data kan bestemmes vha. beskrivende statistik i Excel. Da vi ønsker at se på normalfordelingen af vores datasæt, som i dette tilfælde er differencen mellem RSS og RSSE opgjort som % af MVIC, udregnes henholdsvis kurtosis og skævhed. Ligger disse to variabler mellem intervallet -1 og 1, vurderer man data til at være normalfordelt. I vores tilfælde kan data ikke betegnes som normalfordelt, da kurtosis og skævhed ligger mellem ca. 5,6 og 2,1. Dette betyder at vi til udarbejdelse af vores prædiktive statistik må anvende Wilcoxon Signed-Ranks Test i vassarstats [65], da vi ønsker at se på parret data, som ikke er normalfordelt. Signifikantniveauet blev dermed udregnet ud fra de samlede meanværdier fra henholdsvis RSS og RSSE som % af MVIC. Man ønsker at beskrive data vha. signifikantniveauet, da man på den måde kan afkræfte nulhypotesen. Nulhypotesen beskriver i vores tilfælde, at muskelaktiviteten er ens i RSS og RSSE. Som hovedregel benyttes et signifikansniveau på 5 %, hvilket vil sige, at resultatet er af signifikant betydning ved en p-værdi < 0,05. Eller sagt på en anden måde, hvis p- værdien er mindre end signifikansniveauet, forkastes nulhypotesen, hvilket betyder at forskellene i datasættet er af signifikant betydning. Som mål for centrale tendenser anvendes typisk meanværdien. Ved skæve fordelinger eller hvis data ikke er normalfordelt, kan man i stedet anvende medianen, der ofte giver et mere reelt udtryk for den typiske værdi i datasættet [64]. Vi benytter derfor medianen til beskrivelse af resultaterne. 31

32 6. Resultat Følgende afsnit er en beskrivende gennemgang af den bearbejdede data. 6.1 Karakteristika for stikprøven Alle værdier er opgivet som gennemsnittet for alle 18 testpersoner. Gennemsnit (mean) Fordelingsbredden Vægt (kg) 74,2 59,2; 94,8 BMI 23,9 20,7; 27,7 Højde (cm) 175,75 160; 185 Alder 25,9 22; 37 Tabel 1. Viser karakteristika for stikprøven (n=18). Værdierne er udregnet som den gennemsnitlige meanværdi. 6.2 Beskrivende resultater Resultatet nedenfor beskriver den gennemsnitlige muskelaktivitet under RSS og RSSE, angivet som procent af MVIC. RSS RSSE Difference P-værdi Rejse-sætte-sig 10,03 (6,8;23,6) 13,23 (7,8;37,4) 1,96 (0,3;13,8) 0,0002 % af MVIC Tabel 2. Viser den gennemsnitlige muskelaktivitet med og uden elastik som % af MVIC. Værdierne er angivet som medianværdier. Værdierne i parrentes er udtryk for fordelingsbredden. P-værdien er beregnet ud fra differencen mellem RSS og RSSE. Signifikansniveau: P<0,05. Resultaterne viser en signifikant forskel i muskelaktiviteten mellem øvelserne RSS og RSSE (p=0,0002), hvilket gør at vi med stor sikkerhed kan stole på vores resultater. Desuden ses det i tabel 2, at øvelsen RSSE øger den relative muskelaktivitet i GM med 1,96 % i forhold til øvelsen RSS. Resultaterne er derudover alle positive, hvilket ses på differencernes fordelingsbredde (0,3;13,8). Dette indikerer, at alle 18 testpersoner har haft en øget muskelaktivitet ved brug af elastik. 32

33 7. Resultatdiskussion I dette afsnit vil vi diskutere faktorer, som kan have haft indflydelse på vores resultater. Desuden vil vi kommentere generelle overvejelser i forhold til resultaternes betydning for den kliniske praksis. På baggrund af vores hypotese havde vi en formodning om, at der ville forekomme en øget muskelaktivitet i øvelsen RSSE sammenlignet med RSS. Generelt kunne der registreres kønsforskelle i størrelsen af muskelaktivitet blandt testpersonerne. Vi formoder, at størrelsen af muskelaktiviteten er afhængig af to fysiologiske faktorer omhandlende fedtvævsmængde og styrkeforskelle. Kvinder har generelt en højere fedtprocent end mænd, hvilket medfører en større mængde fedtvæv, specielt omkring hoften. Dette kan have haft indflydelse på semgsignalets amplitude, da en større mængde fedtvæv fungerer som en barriere for registreringen af muskelaktivitet (se afsnit 4.4.2, under registrering). Desuden er mænd fra naturens side opbygget med en større muskelmasse end kvinder, hvilket betyder et større tværsnitsareal i musklen. Da muskelstyrke er proportionelt med muskelstørrelse bevirker dette til en større kraftudvikling [33,40] der kan aflæses som større amplitudesignal. Dog var den relative forskel i muskelaktivitet blandt mænd og kvinder nogenlunde den samme, når difference mellem RSS og RSSE blev udregnet som procent af MVIC. Størrelsen af den relative muskelaktivitet mellem RSS og RSSE har derfor i denne sammenhæng ingen betydning, når man kigger på kønsforskelle. I teoriafsnittet omhandlende semg beskrives der, at målinger af dynamiske bevægelser medfører større usikkerhed end måling af isometriske kontraktioner. Ved enkelte testpersoner, primært kvinder, kunne der visuelt observeres en øget forflytning af elektroderne under udførelsen af øvelserne RSS og RSSE. Vi formoder denne forflytning har en sammenhæng til den ovennævnte problematik ang. fedtvævsmængde. Det kan derfor tænkes, at der i enkelte tilfælde er opstået crosstalk ved forflytning mellem muskel og elektrode. Vores resultater afspejler derfor i nogle tilfælde ikke med sikkerhed muskelaktiviteten i GM, da det kan formodes at andre omkringliggende muskler er blevet registreret i semg-signalet. Siden formålet med dette studie var at undersøge, om der forekom en øget muskelaktivitet i øvelsen RSSE, som er en CKC-øvelse, kan det derfor virke logisk 33

34 at holde resultaterne op imod en værdi, der kan overføres til musklens egentlige funktion. Her kan det diskuteres hvorvidt MVIC, som er en OKC-øvelse, var den mest optimale normaliseringsværdi for netop dette studie. Vi har derfor forsøgt at standardisere en funktionel vægtbærende CKC normaliseringsværdi i form af en isometrisk steptest (ISO) (se bilag 6). Data for denne alternative normaliseringsværdi blev indsamlet i forbindelse med testprotokollen, men benyttes ikke i dette studie til besvarelse af hypotesen. Siden ISO er en alternativ metode, vil resultaterne for denne kun blive diskuteret i dette afsnit. Ved at normalisere data ved hjælp af ISO blev den gennemsnitlige difference i muskelaktivitet mellem RSS og RSSE udregnet som procent af ISO. Resultaterne viser, at data er normalfordelt, hvor der ses signifikant forskel mellem RSSE og RSS med en meanværdi på 11,73 (p= ). Dette betyder at RSSE øger den relative muskelaktivitet i GM med 11,73 % i forhold til RSS. Differencernes fordelingsbredde (1,1;31,2) er altid positiv, hvilket indikerer at 17 af testpersonerne har haft øget muskelaktivitet ved RSSE i forhold til RSS. Der blev i dette tilfælde kun benyttet data fra 17 testpersoner, da resultaterne fra 1 af testpersonerne viste højere muskelaktivitet ved RSS og RSSE end ved ISO, hvilket må anses som en fejlkilde. Vi er klar over, at der er manglende evidens i forbindelse med at anvende en sådan normaliseringsværdi, da den fra litteraturens side ikke anses som en standardiseret metode. Dette medfører, at man kan stille sig spørgende til dens anvendelighed. Det kan dog tænkes, at man ved at benytte en funktionel normaliseringsværdi får et mere reelt billede af muskelaktiviteten i forhold til musklens egentlige funktion. Vi fandt som tidligere nævnt ét studie [35], der netop undersøger muskelaktiviteten i GM, under en to bens squat med og uden elastik. Dette studie fandt en relativ øget muskelaktivitet på 2,9 % (p=0.112), ved at benytte elastik. Sammenligner man denne relative forskel i muskelaktiviteten med vores resultater, kan man se en fælles tendens til, at muskelaktivteten bliver øget ved at benytte elastik, hvilket bekræfter os i at elastikken har en betydning. Til sammenligning fandt studiet dog ikke en signifikant forskel i resultaterne, hvilket gør at vi ikke i nær så høj grad kan stole på deres resultater i forhold til vores. Man kan derfor formode, at flere metodiske variationer har haft indflydelse på forskellene i signifikansniveauet mellem vores studier. Det kan tænkes, at homogeniteten inden for stikprøven samt testprotokollens 34

35 standardisering i vores tilfælde har været større, hvilket har bevirket et mere pålideligt resultat. 7.1 Klinisk relevans Man kan diskutere, hvorvidt en øget muskelaktivitet på 1,96 % er klinisk relevant. Vi mener, at denne diskussion skal ses i forhold til den population man ønsker at overføre resultaterne til. Som udgangspunkt skal man være opmærksom på, at resultaterne fra dette studie i teorien kun kan relateres ud til den testede population pga. den eksterne validitet. Overførbarheden til patientgrupperne i den kliniske praksis bygger derfor kun på formodninger, og flere studier er nødvendige for at skabe yderligere evidens på området. Ud fra vores resultater mener vi ikke at RSSE kan benyttes som en styrkeøvelse for GM. Denne konstatering bygger på semg-studier, der har undersøgt i hvor stor grad musklen skal arbejde, for at man kan betegne øvelsen som rent styrkende. Det beskrives, at musklen skal arbejde med en belastning på ca % af MVIC, for at øvelsen vil have en styrkende effekt [62,66]. Vi anser derfor ikke RSSE som en specifik styrkende øvelse for GM. Ønsker man dog i rehabiliteringen at inddrage øvelser, som specifikt styrker GM, kan man med fordel benytte enten en siddeliggende hofteabduktion [25,26,27] eller øvelser, der omfatter ét bens stand, som fx ét bens squat [7,25,26,28]. I de situationer hvor de to ovenstående øvelser vurderes til at være uhensigtsmæssige ift. rehabiliteringsformålet, kan det overvejes om RSSE kan benyttes. Her tænkes der specielt på rehabiliteringsforløb, hvor formålet er at træne stabiliteten og udholdenheden i GM, som fx i et postoperativt forløb af hofte- og knæpatienter. Da øvelsen RSS i forvejen eksisterer i mange rehabiliteringsprogrammer for netop denne type patienter [18,19,20], kan man derfor med fordel benytte elastikken som redskab til stimulering af muskelaktiviteten i GM. Desuden formodes det, at øvelsen RSSE kan anvendes i de situationer, hvor der konstateres dårlig alignment af knæene pga. bl.a. nedsat muskelaktivitet i GM heriblandt patellofemorale problematikker [11,12,13]. Her kan RSSE specielt benyttes som profylaktisk øvelse, da elastikken kan øge bevidstheden omkring knæstillingen under dynamiske bevægelser. Generelt mener vi, at elastikken er et yderst brugbart redskab i den rehabiliterende og profylaktiske fase, da den er nem at 35

36 implementere og er forholdsvis omkostningsfri. Det er dog op til den enkelte fysioterapeut at vurdere dens relevans i forhold til det individuelle behandlingsforløb. 8. Metode diskussion 8.1 Studiedesign Til besvarelse af vores hypotese fandt vi, at et beskrivende klinisk pilotstudie var det mest hensigtsmæssige studiedesign. Ved at benytte denne type studie, kunne vi indenfor en forholdsvis lille stikprøve se på forskellene mellem to øvelser og vurdere tendenserne i resultaterne. Det er dog svært at implementere ens resultater i den kliniske praksis, da denne type studiedesign ligger lavt på evidenshierarkiet. Derfor kan et studie af denne type ikke være endegyldigt konkluderende, men skabe grobund for yderligere undersøgelse på området, som kan skabe et større evidensgrundlag. Et optimalt studiedesign kunne i denne sammenhæng være et RCT studie, hvilket vil skabe et større evidensgrundlag. Denne metode var dog ikke mulig at benytte, da hverken tiden eller økonomien var til rådighed. 8.2 Litteratursøgning og udvælgelse af studier Den primære søgeproces forløb sig over 5 dage, og blev herefter vurderet til at være fyldestgørende. Studier der havde semg som metode, og som undersøgte GM s aktivitet under vægtbærende øvelser havde i starten høj prioritet. Vi ønskede at bekræfte, at vores problemstilling ikke var blevet undersøgt i andre studier, og at vi dermed havde en innovativ og relevant hypotese. Den primære søgning resulterede ikke i studier, der lignede vores, men vi blev senere i skriveprocessen bekendte med, at der eksisterede ét studie, som netop undersøgte vores hypotese [35]. Dette gav anledning til at revurdere søgestrategien, da vi havde en formodning om, at vores anvendte emneord muligvis ikke var fyldestgørende i den indledende søgefase. Studiet blev fundet ved et tilfælde på google.com, og vi ønskede derfor at lave en ny søgning, for at undersøge om studiet eksisterede på de databaser vi anvendte i dette studie. Vi benyttede emneordene fra det nye studie d , hvor vi efterfølgende fandt det på CINAHL. Vi formoder derfor, at de anvendte emneord i den indledende søgefase har været for sparsomme, hvilket kan have medført at eventuelle relevante studier ikke er blevet fundet. En bredere søgning havde dog også 36

37 sat et større tidsmæssigt krav, da flere studier vil resultere i mere kritisk læsning, hvilket vi ud fra vores deadlines ikke havde tid til. Vi vurderede desuden, at vores søgning var fuldendt da vi vha. kædesøgning kunne se flere gengangere. Kædesøgning hjalp os frem til at finde de mest relevante studier på området, men bevirkede også, at vi har set bort fra andre måske ligeså relevante studier. Vi har desuden forsøgt at benytte de nyeste studier, da klinisk praksis bygges på evidens og den nyeste tillagte viden på området. Vi har dog anvendt enkelte studier, der anses for at være af ældre dato [6,24,43]. Disse studier blev vurderet til at have relevans, da deres teoretiske baggrund og udsagn stadig kan relateres til den nyeste viden på området. Desuden bliver disse studier, anvendt som kilde i mange af de nyeste studier, hvilket øger vores pålidelighed til studierne af ældre dato. 8.3 Etik Inden påbegyndelse af kliniske studier er det altid god etisk praksis, at vurdere om studiet har nogen klinisk relevans, og at hypotesen ikke i forvejen er blevet tilstrækkeligt gennemtestet [50]. Det kan nemlig vurderes som uetisk at bruge patienter og tid på undersøgelser, der i forvejen er blevet testet. Da der kun eksisterede ét studie på netop dette område, kan hypotesen ikke anses som tilstrækkeligt gennemtestet. Desuden kunne der konstateres metodiske forskelle, som nævnt i resultatafsnittet, hvilket gjorde vores studie etisk forsvarligt at gennemføre. Blotlæggelsen af hoften under hele testen var derudover en etisk overvejelse, da dette kan virke grænseoverskridende for den enkelte. Vi forsøgte at udforme testprotokollen og opstillingen således, at testpersonerne ikke følte sig nedstirret og krænket under testforsøgene. Derfor blev eksempelvis løbebåndet og briksen placeret således, at den blotlagte side vendte væk fra testerne. 8.4 Testpersoner Rekruttering Rekrutteringen fandt hovedsageligt sted på Campus og skolens intranet, da vi ønskede at teste på raske unge. Ved at rekruttere på disse steder forventede vi en mindre variation i forhold til aldersgennemsnit og træningstilstand, hvilket ville gøre stikprøven mere homogen. 37

38 Ved at skabe homogenitet inden for stikprøven udelukker man individuelle forskelle, som kan have indflydelse på resultaterne. Vi anser derfor en lille stikprøve, som i vores tilfælde udgjorde 18 testpersoner, til at være tilstrækkelig repræsentativ for målgruppen. Derudover ønskede vi som udgangspunkt en stikprøve med ligelig kønsfordeling til besvarelse af vores hypotese. Det kunne dog konstateres, at interessen for studiet var større blandt mændene end for kvinderne. En af årsagerne kunne være, at vi i opslaget omtalte vores studie som et Muskelforsøg. Her kan ordvalget have haft en påvirkning og skabt større interesse hos mænd en hos kvinder. En anden måde at formulere studiet på, kunne være at skrive Bachelorforsøg, hvilket kunne have vakt større opsigt blandt kvinderne. Desuden kunne denne formulering også have medført en generel større interesse for studiet, hvilket ville have givet en større stikprøve. Derudover kan det tænkes, at studiet i nogle tilfælde er blevet fravalgt pga. at testen indebar en blotlæggelse af balderegionen In og eksklusionskriterier Det kan diskuteres hvorvidt en aldersgrænse på 40 år, kan relateres til en ung stikprøve. Generelt er det svært at give en definition på, hvor stort aldersspændet må være i et studie, når formålet er at teste unge raske. Vores forudsætning for at sætte en sådan aldersgrænse var, at det ville indbringe flere testpersoner. Et stort aldersspænd kan dog nedsætte homogeniteten i stikprøven, hvis for mange testpersoner afviger fra gennemsnitsalderen. Gennemsnitsalderen var i dette studie 25,9 år og alle deltagere på nær én var under 30 år. Man kan derfor diskutere, hvorvidt en aldersgrænse på 30 år havde været mere passende i dette studie. Resultaterne blev dog analyseret med og uden den enkelte deltager på over 30 år, og blev vurderet til ikke at medføre bias. Der blev inden testdagen opsat en restitutionsperiode på 48 timer, for at sikre optimale betingelser for testen. Dette blev valgt på baggrund af individuelle faktorer, som kunne have indflydelse på restitutionsperioden, heriblandt træningsintensitet og træningsstilstand [60,67]. Her tænkes det, at specielt hård fysisk træning af ben og lænd, kan have en indflydelse på resultaterne. Optimalt set burde al form for træning 48 timer op til testdagen undgås for at kunne lave en så standardiseret måling som mulig. Dog ville dette ikke være et rimeligt og etisk krav at stille. 38

39 To eksklusionskriterier som skulle have været nærmere specificeret var henholdsvis hudsygdomme, og indtagelse af medicin. Vi kunne med rette have konkretiseret i hvilket område hudsygdomme ville have en indflydelse, som i dette tilfælde var i balderegionen. Det samme gjorde sig gældende for medicinering, hvor en mere specifik uddybelse af medicintype kunne anvendes. Her tænkes specielt præparater, som kunne have en sløvende effekt på testpersonerne under udførelsen af testen. Det kan til sidst diskuteres, hvorvidt testpersonernes træningstilstand skulle have været uddybet. Man kan forstille sig at de testpersoner, som dyrker regelmæssigt motion, der specielt inkluderer GM, har en anden forudsætning for at udføre øvelserne, og dermed har en anden aktivering af musklen. Ved at opstille kriterier ang. træningstilstanden, ville man på denne måde øge homogeniteten inden for stikprøven, hvilket styrker den interne validitet. 8.5 Udstyr Generelt var det anvendte semg-udstyr følsom i forhold til bevægelse. Der opstod ofte under tests forstyrrelser på semg-signalet, da ledningerne på signalboksene var meget sensitive. Vi prøvede derfor at eliminere ledningsartifacter bedst muligt ved at tape signalboksen fast på huden. Man kan diskutere, hvorvidt yderligere fastgørelse af ledninger kunne have mindsket artifacter fra signalet. Det var dog ikke muligt i øvelserne RSS og RSSE, da disse øvelser havde et stort dynamisk bevægeudslag, og da ledningerne i forvejen var meget korte, ville yderligere fastgøring være problematisk. 8.6 Testprotokol Palpation af fikspunkter og placering af elektroder Det kan diskuteres om udgangsstillingen for placeringen af elektroder har været optimal. SENIAM anbefaler en sideliggende position, men nævner ikke noget om femurs vinkling i forhold til cristakanten. Det kunne konstateres at en ændring i hoftens vinkling, havde en indflydelse på placeringen af elektroderne. På baggrund af dette standardiserede vi selv elektrodeplaceringen ved at holde det testede ben i neutralstilling, så der var alignment fra den laterale malleol, op til acromion. Man 39

40 kan undre sig over, hvorfor SENIAM ikke har standardiseret udgangsstillingen af disse forhold, da man tilsigter at elektrodeplaceringerne skal være så reliable som muligt for at øge målingernes validitet. Yderligere kan det tænkes, at man ved standardisering af denne udgangsstilling nedsætter risikoen for crosstalk og uregelmæssigheder i semg-signalet. Desuden ses der stor individuel variation i forhold til den anatomiske sammensætning, hvilket også indebærer forskelle i muskelstørrelsen af GM. Den superficielle del af musklen afgrænses af henholdsvis TFL og Gmax til et lille område, hvilket igen øger risikoen for crosstalk. Yderligere blev der i forbindelse med elektrodeplaceringen benyttet to testere til at afmærke fikspunkterne. Denne fremgangsmåde blev benyttet for at mindske bias og øge testens reliabilitet. Det kan dog diskuteres om afmærkningerne har været uafhængig, da begge testere kunne se hinandens afmærkninger, og dermed har kunnet være påvirket heraf. En vekslende rækkefølge for afmærkningen af tester A og B, samt en blinding af begge, kunne måske have gjort placeringen mere nøjagtige Opvarmning Da GM s funktionelle formål er at stabilisere bækkenet i standfasen [5], faldt valget derfor på 5 min. gang som opvarmningsmetode. Man kan diskutere, om en alternativ opvarmningsmetode i form af løb i dette tilfælde havde været mere hensigtsmæssig. Ved at udsætte kroppen for en større fysisk belastning ville dette have medført en øget kropstemperatur og dermed også en øgning i ledningshastigheden af elektrodesignalet [23,55]. Desuden ville en øget temperatur også betyde en længere bibeholdelse af varme i muskulaturen, hvilket igen optimerer signalet fra elektroderne [23,55]. En anden metode som benyttes i flere studier, og som i denne sammenhæng kunne være relevant, er opvarmningsøvelser med fokus på aktivering af GM [68,69]. Her kunne eksempelvis en sideliggende hofteabduktion eller sidevers gang med elastik være anvendt. Afhængig af hvilken opvarmningsmetode man benytter, skal man altid være opmærksom på muskeltræthed, da dette kan have indflydelse på øvelsesudførelsen og dermed også resultaterne. Der findes tilsyneladende ingen præcis anbefaling for opvarmningstid, men flere studier, som undersøger GM med semg, anvender 5 min. opvarmning, hvilket vi forholder os til [7,26,27,58]. 40

41 8.6.3 Standardiseret rækkefølge af øvelserne Ved at anvende en standardiseret rækkefølge af øvelserne kunne vi sikre, at øvelserne kom i en progredieret rækkefølge i forhold til belastningsgrad, hvilket også afspejler klinisk praksis mest muligt. MVIC blev på baggrund af dette placeret som den sidste øvelse i testprotokollen, da vi på denne måde sikrede optimale forhold i musklen inden påbegyndelse af et maximalt muskelarbejde. Var denne øvelse placeret som den første øvelse i testprotokollen, ville der være risiko for udtrætning inden udførelse af RSS og RSSE. Ulemperne ved at benytte en standardiseret rækkefølge er, at man ikke med sikkerhed kan sige, at øvelserne RSS og RSSE er uafhængige. Man kan ved at benytte RSS som første øvelse i alle tests risikere, at testpersonerne oparbejder et indlæringsmønster, hvilket kan medføre en øget muskelaktivitet i den efterfølgende øvelse RSSE. På baggrund af dette kan man derfor ikke med sikkerhed vide, om elastikken i RSSE alene er den afgørende faktor for resultaterne. Rationalet bag at anvende RSS som første øvelse var, at vi havde en formodning om, at den indbyrdes påvirkning af muskelaktiviteten ville være større, hvis RSSE blev benyttet som første øvelse under alle tests. Man kunne i dette studie med fordel have anvendt en randomiseret rækkefølge for øvelserne RSS og RSSE, og på denne måde gøre resultaterne uafhængig af testrækkefølgen Øvelse 1 og 2 Standardisering af øvelserne var en vigtig faktor for at øge reliabiliteten i testen. Generelt forsøgte vi at standardisere udgangspositionerne ud fra klinisk praksis. Der forekom dog højdeforskelle mellem testpersonerne, hvilket havde en indflydelse på størrelsen af knæ- og hoftevinkel. En variation af vinklerne over disse led, kunne formodes at have en betydning for længde-spændingsforholdet i musklen og dermed bevirke til forskelle i kraftudviklingen [55]. Dette kan derfor have en betydning for resultaterne, da signalets amplitude netop kan relateres til den kraftudvikling, musklen skal præstere under et arbejde. Vi kunne derfor med fordel have standardiseret både knæ- og hoftevinklerne, så udgangspunktet var ens for alle. Det er desuden meget individuelt, hvordan man vurderer ordet skulderbreddes afstand. Vi kunne med fordel, til standardisering af afstanden mellem fødderne, have opmålt skulderbredden på hver enkelt testperson. På denne måde kunne vi 41

42 udligne individuelle anatomiske forskelle og øge testens reproducerbarhed. Specielt for øvelsen RSSE kunne det tænkes, at fodafstanden ville have en indflydelse på resultaterne. Her ville forskelle i fodafstanden påvirke elastikkens udspændingsgrad, hvilket fører til en ændring af trækkraften, som formodes at have en indflydelse på musklens kraftudvikling. Yderligere var det ikke muligt at vurdere, om den enkelte testperson havde ens vægtfordeling under udførelsen af disse to øvelser. Det formodes, at en lille forskydning af vægten kunne have indflydelse på resultaterne, hvor det igen kan relateres til musklens kraftudvikling og dermed også signalets-amplitudestørrelse. Vi kunne derfor have benyttet en kraftplatform til standardisering af denne problematik. Dette blev dog ikke vurderet som realistisk pga. tidsbegrænsninger Øvelse 3. MVIC (normaliseringsværdi) Vurderingen af midtrange i øvelsen, blev kontrolleret visuelt af én tester. Man kan derfor diskutere, hvor pålidelig denne vurdering har været, da en visuel vurdering i sig selv udgør en bias for testen. Bias udgør i denne sammenhæng, at man ikke med sikkerhed kan sige, at der for alle personerne er blevet testet i deres reelle midtrange. Dette kan have betydning for musklens længde-spændingsforhold, som tidligere nævnt kan have en indflydelse på amplitudestørrelsen. Man kunne i denne sammenhæng have benyttet et goniometer til bestemmelse af midtrange ud fra deres fulde range of motion. Vi benyttede under denne test en manuel modstand fra én tester. Dette udgør igen en bias for øvelsen, da en manuel modstand aldrig kan reproduceres, og dermed kan modstanden have varieret blandt testpersonerne. Man kunne derfor anvende et fastspændt bælte som standardisering i denne øvelse, og dermed eliminere den menneskelige indflydelse på øvelsen. Desuden beskriver litteraturen [23], at modstanden i en MVIC burde være fast, hvilket bekræfter os i, at denne metode med fordel kunne være benyttet. Kontraktionsvarigheden blev standardiseret ved, at testeren talte til fem under udførelsen. Ét studie argumenterer for at kontraktionsvarigheden bør være 3-5 sekunder [24], mens et andet argumenterer for at varigheden bør være mindst 6 sekunder [23]. Det kan derfor diskuteres, hvorvidt den valgte kontraktions tid var nok til at generere maksimal aktivitet. I et forsøg på at optimere pålideligheden af MVIC, blev der anvendt opmuntring ved at tælle højt under hele kontraktionen. 42

43 Dette blev gjort på baggrund af at verbal opmuntring kan øge aktiviteten med op til 30 % under udførelse af maksimale kontraktioner [70] Øvelsesforløb Det kan diskuteres om, nogen af testpersoner skulle have haft flere testforsøg inden påbegyndelse af dataindsamling. Det kunne konstateres, at enkelte testpersoner, under udførelsen af øvelserne specielt RSSE, havde svært ved at huske instruktionerne. Dette gav udslag i, at man i nogle tilfælde måtte stoppe testen og begynde forfra, hvilket resulterede i flere øvelsesgentagelser. Det kan derfor ikke udelukkes, at enkelte testpersoner har haft større sandsynlighed for muskeludtrætning, og at det på den baggrund har påvirket resultaterne. Man kunne, i de tilfælde det var nødvendigt, benytte flere øvelsesforsøg og på den måde udelukke, at udførelsen bliver en udslagsgivende faktor for resultaterne. Desuden kunne alle instruktioner være blevet tydeliggjort ved at optage testudførelsen samt verbal forklaring på video. Det kan derudover diskuteres, hvorvidt øvelseshastigheden, i øvelserne RSS og RSSE, har haft indflydelse på muskelaktiviteten i GM. Ved at udføre øvelserne langsommere end normalt kan det tænkes, at den motoriske fyring af aktionspotentialer til musklen bliver anderledes. Derfor kan det være svært at vurdere om muskelaktiviteten under disse øvelser, afspejler de muskulære forhold, der vil forekomme under en normal bevægehastighed. Det skal dog nævnes, at hvis testpersonerne havde udført øvelserne i deres eget individuelle tempo, ville reproducerbarheden af testen mindskes. 8.7 Pilottest Under øvelsen RSSE var elastikkens placering en vigtig faktor for at kunne standardisere testen. Vi valgte at placere elastikken på tuberositas tibia, da det var et tydeligt anatomisk fikspunkt. Det kan diskuteres, om vi i pilottests skulle have afprøvet andre placeringer, både proksimalt og distalt for dette område. Et studie [35] benytter bl.a. en placering rundt om midten af patella. Vi overvejede om denne placering kunne anvendes, men fandt det upraktisk, da der i dette område forekommer meget bevægelse, der kunne have indflydelse på elastikkens placering under udførelsen af øvelsen. Det kan tænkes, at en anderledes placering af elastikken 43

44 ville have haft en indflydelse på resultaterne, da længden af vægtstangen ændres for den arbejdende muskel, hvilket ville give en ændret muskelaktivitet. Det kunne derudover, under tests, konstateres at elastikkens trækkraft for nogen var for stor. Ved enkelte kvinder kunne der observeres kompenserende bevægelser, i form af afvigelse fra alignment, hvilket kan tænkes at have indflydelse på muskelaktiviteten i GM. Som tidligere beskrevet blev elastikkens trækkraft bestemt ud fra 4 pilottests på henholdsvis 1 kvinde og 3 mænd. Det kan derfor diskuteres om pilottestpersonerne har været repræsentative for den testede stikprøve i dette studie. Her tænkes det, at især afvigelser i træningstilstand på pilottestpersonerne, i forhold til den testede stikprøve, har haft en indflydelse. 8.8 Diskussion af databearbejdning Da der ikke foreligger klare retningslinjer for bearbejdning af ens semg-data, har det været nødvendigt at benytte de få anbefalinger der eksisterer på området [23,24,43,44,61]. Vi anvendte en samplefrekvens på 1000 samples i sek., da dette lå inden for anbefalingerne, og da denne frekvens bliver benyttet i flere studier omhandlende måling af GM [26,27,35]. En større samplefrekvens på fx 1500 samples i sek., havde medført mere rå semg data til bearbejdning, hvilket måske kunne have givet et mere fyldestgørende billede af muskelaktiviteten. Man kan derfor diskutere om vi inden påbegyndelse af dataindsamlingen skulle have undersøgt indflydelsen af en større samplingsfrekvens, og undersøge om dette havde en påvirkning på resultaterne. Vores high- og low-pass filtre på Hz, blev ligeledes anvendt på baggrund af anbefalinger [23,24,44]. Vi benyttede et lavt high-pass filter for at sikre, at al aktivitet blev optaget. De luca [71] kommenterer dog, at et high-pass filter lavere end 20 Hz kan skabe bias i forhold til ens resultater, da næsten al muskelaktivitet først bliver registreret efter 20 Hz. Vi kunne derfor med rette have anvendt et high- og low-pass filter på Hz, for at sikre et semg-signal, hvor kun muskelaktiviteten blev optaget. Desuden anvender flere studier også et minimums high-pass filter på 20 Hz, hvilket styrker vores formodning om, at denne indstilling kunne benyttes [27,35,72]. 44

45 Som nævnt i metodeafsnittet er bestemmelse af ON/OFF for muskelaktiviteten en meget sensitiv proces, som kan have stor indflydelse på ens resultater. Det tankevækkende i denne sammenhæng er, at der netop ikke foreligger nogen bestemte retningslinjer for, hvilken standardisering man skal benytte til bestemmelse af disse værdier. Vi anser det derfor som en stor fejlkilde, at fundamentet for ens resultater ikke er tydeliggjort i litteraturen. Da der er uenighed om, hvilken metode der skal anvendes til bestemmelse af ON/OFF [24,43], var det nødvendigt for os at lave procentberegninger på hvilken standardisering, der skulle benyttes. Vi havde valget mellem at sætte ON/OFF parametrene ud fra mean af baseline, standarddiviationen, volt value og % af range. Som tidligere nævnt i metodeafsnittet, anvendte vi % af range, for henholdsvis mænd og kvinder, da denne metode blev beregnet til at indeholde mest af den relevante muskelaktivitet. Problemet er dog i denne sammenhæng, at det anbefales, at én standardiseret grænseværdi benyttes, så samme mængde muskelaktivitet medregnes. Da vi benyttede to forskellige grænseværdier (10 15 % af range) kan man derfor ikke udelukke at den medregnede muskelaktivitet har varieret blandt mænd og kvinder. Vi vurderede dog, at denne metode var nødvendig, da en fælles grænseværdi på fx 15 % af range for både mænd og kvinder ville have medført, at for meget data ville være gået tabt. Desuden ville der ved en fælles grænseværdi på eksempelvis 10 % af range, være for mange cyklusser, hvor ON og OFF ikke blev sat automatisk. Dette ville medføre, at ON/OFF skulle sættes manuelt, hvilket igen ville bevirke bias i forhold til resultaterne, da der kan forventes unøjagtighed ved manuel placering. Vi var dog i enkelte tilfælde nødsaget til at sætte ON og OFF manuelt, da der forekom cyklusser, hvor muskelaktiviteten enten var meget lav i forhold til baseline, eller hvor baseline var forhøjet pga. støj. I visse tilfælde kunne det desuden konstateres, at semg-signalet blev påvirket af enten protokolfejl som eksempelvis forkert udførelse af en øvelse eller uventede peaks. Dette resulterede i data, der afveg fra normalen, hvilket påvirkede vores samlede gennemsnit på meanværdierne. En metode hvorpå man kan reducere disse afvigelser, er ved at udregne en variationskoefficient [64]. Her opstiller man et spektrum, hvor det ønskede data skal befinde sig indenfor. Afviger data for meget fra den samlede meanværdi i et datasæt, kan disse værdier forkastes og regnes for upålidelige. 45

46 En grund til at der ikke foreligger bestemte anbefalinger i forhold til, hvilken standardisering man skal benytte, kan være at denne proces er individuel afhængig af hvilken måling der foretages. Da semg data aldrig kan reproduceres [23] er det svært at give én bestemt retningslinje i forhold til ON/OFF placering. Standardisering er dog i denne sammenhæng utrolig vigtig, da man på denne måde kan øge metodens objektivitet og undgå personlige påvirkninger på resultatet ved manuel placering af disse parametre. Derfor skal semg signalets karakteristika altid undersøges før man bestemmer, hvilken standardisering man anvender til at bestemme ON/OFF. Til sidst skal det nævnes, at der ved databearbejdning i Excel, kan have opstået indtastningsfejl, hvilket kan have haft en indflydelse på resultaterne. Den store datamængde skulle manuelt aflæses, hvilket skabte en potentielt menneskelig bias. For at undgå fejlkilder i denne proces, kunne man have anvendt makroindstillinger i Excel. Makroindstillingerne vil bearbejde data automatisk, og dermed vil man undgå meget af den manuelle indtastning. Desuden kan denne fremgangsmåde være yderst tidsbesparende. Det var dog ikke muligt at anvende disse indstillinger, da det kan være kompliceret at udvikle og rækker langt ud over vores kompetenceniveau i Excel. Det kan anbefales, at der i fremtidige semg-undersøgelser på skolen bliver set nærmere på disse indstillinger for at gøre databearbejdningsprocessen nemmere. 9. Konklusion Hypotesen blev i dette studie bekræftet, da der ud fra en stikprøve på unge raske (n=18), kunne konstateres en større muskelaktivitet i GM under øvelsen rejse-sættesig med elastik rundt om knæene, end i øvelsen rejse-sætte-sig uden elastik rundt om knæene (median=1,96 %). Desuden fandt vi, at denne forskel var signifikant (p=0,0002), hvilket bekræfter os i, at vi kan stole på resultaterne. 46

47 10. Perspektivering Evidensbaseret klinisk praksis bygger i stadig større grad på anvendelsen af funktionelle øvelser. Vi fandt det derfor relevant, at undersøge en dynamisk funktionel øvelse som i forvejen bliver anvendt mange steder i den kliniske praksis, og forsøge at optimere denne vha. elastik. Resultaterne i dette studie bekræftede hypotesen om, at elastikken medførte en større muskelaktivitet i GM under øvelsen RSSE. Vi finder derfor belæg for, at yderligere studier med høj metodologisk kvalitet ser nærmere på dette område. Her efterlyses det, at fremtidige studier anvender større stikprøver og evt. inddrager kontrolgrupper i deres undersøgelser. På denne måde kan man sikre et større evidensgrundlag og konstaterer om elastikken rent faktisk har en effekt i denne øvelse. Desuden kunne det være interessant at se nærmere på elastikkens overføringsværdi til bestemte patientgrupper. Ved at undersøge en bestemt patientgruppe kan man skabe en større overførbarhed til den kliniske praksis. Her tænkes det, at kliniske pilotstudier fx kunne se nærmere på elastikkens effekt på apopleksipatienter eller postoperative patienter. Man kan håbe, at de studier der beskæftiger sig med bestemte patientgrupper ligeledes eller i højere grad vil finde evidens for at man kan øge muskelaktiviteten ved brug af elastik. Ligeledes kunne det være spændende at se på elastikkens betydning indenfor sportsverdenen. Man kunne evt. lave RCT-studier omhandlende rehabiliteringsforløbet for skadede idrætsudøvere. Her kunne man sammenligne en interventionsgruppe der benyttede øvelsen RSSE, med en kontrolgruppe der benyttede øvelsen RSS, og se om det vil have en indflydelse på tiden af rehabiliteringsforløbet. Man kunne her håbe på, at elastikken ville betyde et kortere rehabiliteringsforløb for interventionsgruppen. Derudover kunne man undersøge sammenhængen mellem nedsat aktivering af GM og udviklingen af muskuloskeletale lidelser. Det kunne være interessant, hvis man vha. elastikken, som en del af et profylaktisk tiltag, kunne forebygge udviklingen af forskellige smertetilstande, hvilket vil være af stor sundhedsøkonomisk interesse. Til sidst skal det nævnes, at vi generelt finder det problematisk at der ikke forligger tilstrækkelige anbefalinger i forhold til hvilke metoder der skal benyttes i 47

48 databearbejdningsprocessen af ens semg data. Denne problematik kritiseres også af De Luca [43], og da dette studie må anses for at være af ældre dato, kan man kun undre sig over at der sidenhen ikke er blevet lavet flere studier omhandlende denne problemstilling. Vi efterlyser derfor fremtidige studier der beskæftiger sig med databearbejdningen af semg data, da standardiseringer og retningslinjer kan være med til at sikre den interne validitet, og skabe større sammenligningsgrundlag studierne imellem. Dato Navn Dato Navn Dato Navn 48