Fornecendo Biofeedback Visual Usando Ultrassom de Modo de Brilho Durante um Balanço de Golfe

Resumo

O ultrassom de modo de brilho pode ser usado para fornecer biofeedback visual dos músculos da parede abdominal lateral durante um balanço de golfe. A instrução visual e verbal pós-balanço pode aumentar a ativação muscular e o tempo dos oblíquos externos e internos.

Resumo

O uso de biofeedback por ultrassom em conjunto com a sinalização verbal pode aumentar a espessura muscular mais do que a sinalização verbal sozinha e pode aumentar as técnicas tradicionais de reabilitação em uma população atlética e fisicamente ativa. O ultrassom de modo de brilho (modo B) pode ser aplicado usando a análise quadro a quadro sincronizada com vídeo para entender as mudanças de espessura muscular durante essas tarefas dinâmicas. O biofeedback visual com ultrassom foi estabelecido em posições estáticas para os músculos da parede abdominal lateral. No entanto, ao prender o transdutor ao abdômen usando um cinto elástico e um bloco de espuma, o biofeedback pode ser aplicado durante tarefas mais específicas predominantes em esportes ao longo da vida, como o golfe. Para analisar a atividade muscular durante um balanço de golfe, as mudanças de espessura muscular podem ser comparadas. A espessura deve aumentar ao longo da tarefa, indicando que o músculo está mais ativo. Essa metodologia permite que os médicos reproduzam imediatamente vídeos de ultrassom para pacientes como uma ferramenta visual para instruir a atividade adequada dos músculos de interesse. Por exemplo, o ultrassom pode ser usado para atingir os oblíquos externos e internos, que desempenham um papel importante no balanço de um taco de golfe ou em qualquer outro esporte ou atividade rotacional. Esta metodologia visa aumentar a espessura do músculo oblíquo durante o balanço de golfe. Além disso, o momento da contração muscular pode ser direcionado instruindo o paciente a contrair os músculos abdominais em pontos de tempo específicos, como o início do downswing, com o objetivo de melhorar os padrões de disparo muscular durante as tarefas.

Introdução

Os músculos da parede abdominal lateral incluem o oblíquo externo, o oblíquo interno e o abdome transversal. Os oblíquos externos realizam flexão lateral e rotação contralateral do tronco, enquanto os oblíquos internos realizam rotação ipsilateral do tronco. O abdome transverso é a camada mais profunda da musculatura abdominal, e funciona para aumentar a pressão intra-abdominal e aumentar a estabilidade segmentar da coluna vertebral¹. O bom funcionamento desses músculos é importante para reduzir o risco de lombalgia e melhorar o desempenho atlético, pois a estabilidade do núcleo permite o aumento da força e da potência através das extremidades².

Durante esportes com ênfase na rotação do tronco, como golfe, tênis, beisebol ou softbol, há uma alta demanda pelos músculos do núcleo. Por exemplo, durante um balanço de golfe, os oblíquos no lado da trilha do corpo atingem o pico de 64% da contração isométrica voluntária máxima (MVIC) quando medidos usando eletromiografia de superfície, enquanto os oblíquos de chumbo atingem o pico de 54% de MVIC³. A rotação do tronco é um dos principais contribuintes para a distância e precisão dos tiros de golfe⁴. O estresse do balanço do golfe e a alta demanda por atividade muscular central podem contribuir para a dor lombar, que é a lesão mais comum no golfe⁵. Além disso, em golfistas de elite com dor lombar, o tempo de atividade oblíqua externa é retardado durante o balanço de golfe em comparação com indivíduos saudáveis⁶. Outro estudo usando eletromiografia descobriu que golfistas com dor lombar têm um início mais precoce da espinha eretora do que golfistas sem dor lombar⁷, sugerindo que um foco nos músculos ântero-laterais pode ser benéfico. Portanto, medir a extensão e o momento da atividade muscular abdominal durante um balanço de golfe é importante para melhorar o desempenho e reduzir o risco de dor lombar.

A ultrassonografia de reabilitação é comumente utilizada para avaliar os músculos da parede abdominal lateral devido à natureza em camadas dessa musculatura 8,9,10. Não há diferença na ativação do abdome transversal em golfistas universitários com e sem lombalgia na posição supina ou em uma posição de configuração de balanço de golfe mais funcional¹¹. No entanto, a atividade do abdome transversal é apenas um componente de um balanço de golfe, e a rotação pode ser mais importante para essa população. A literatura anterior utilizou cinto elástico e bloco de espuma para fixar o transdutor de ultrassom ao abdômen, permitindo a avaliação ultrassonográfica da musculatura central durante movimentos dinâmicos, como agachamento de perna única ou marcha⁸. A aplicação de ultrassom durante movimentos dinâmicos tem se mostrado aceitável a excelente confiabilidade¹². Esta técnica pode ser aplicada para medir as mudanças de espessura na parede abdominal lateral durante um balanço de golfe ou outra tarefa específica do esporte. Embora a eletromiografia de superfície seja comumente usada para medir a atividade elétrica dos músculos, isso é menos viável na região abdominal. A anatomia em camadas leva à conversa cruzada entre os músculos e não permite uma representação visual das camadas musculares individuais do núcleo¹³. O ultrassom oferece uma vantagem sobre alternativas como a eletromiografia de superfície para a musculatura do núcleo, pois permite uma representação de cada músculo individual, além de fornecer uma imagem para feedback¹⁴.

Como o ultrassom fornece uma imagem dos músculos de interesse em tempo real, ele também pode ser usado como uma ferramenta para biofeedback visual. O biofeedback ultrassonográfico melhorou a capacidade de aumentar a espessura muscular do abdome transversal e do multífido lombar em comparação com a sugestão verbal isolada^15,16. Além disso, em golfistas com e sem lombalgia, o biofeedback ultrassonográfico em tempo real aumenta a espessura do abdome transversal em decúbito dorsal e na posição de configuração de golfe¹¹. O treinamento de biofeedback em decúbito dorsal também se traduz em tarefas carregadas na vertical¹⁷. Mais pesquisas são necessárias para determinar a frequência e a duração necessárias do treinamento de biofeedback, já que a maioria dos estudos são protocolos de treinamento de sessão única ou de curto prazo¹⁵. Uma vez que o ultrassom tem sido aplicado durante tarefas funcionais e há evidências de que os golfistas podem aumentar a pré-ativação muscular profunda na posição de configuração, a pesquisa deve investigar o uso de biofeedback de ultrassom para aumentar a espessura do músculo oblíquo durante o balanço de golfe.

Portanto, esta metodologia visa usar o ultrassom como um mecanismo de feedback para melhorar a ativação e o tempo dos oblíquos abdominais durante o balanço de golfe.

Protocolo

O presente protocolo fez parte de um estudo aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da Universidade da Flórida Central. O consentimento informado foi recebido de todos os participantes humanos para o presente estudo. Para serem incluídos no estudo, os participantes tinham que ter entre 18 anos e 75 anos de idade, jogar golfe pelo menos uma vez por mês no ano passado ou uma vez por semana nos últimos 2 meses, ter jogado golfe por pelo menos 2 anos e ter tido pelo menos dois episódios de dor lombar nos últimos 12 meses. Os critérios de exclusão foram distúrbios do equilíbrio, gravidez atual, cirurgia na região lombar ou membros inferiores no último ano ou ferida aberta na área abdominal onde o transdutor deve ser colocado.

1. Configuração de ultrassom e coleta de dados

1. Abra e ligue o dispositivo de ultrassom (consulte Tabela de materiais) usando o botão Ligar/Desligar .
2. Pressione o botão Paciente no teclado para adicionar um novo paciente e selecione Novo paciente no lado esquerdo da tela.
   1. Insira o número de identificação do paciente desejado, verifique se o MSK está selecionado como o tipo de exame e clique em Registrar. Saia para iniciar o exame e entre no modo B.
      NOTA: Configurações de ultrassom na predefinição abdominal do MSK, modo B: cor B = Mapa de tonalidade D, Altura do zoom de gravação = 4, Largura do zoom de gravação = 4, Índice térmico = Tls, Nível ATO = Baixo, Número de foco = 2, Número de foco CrossXBeam = 2, Profundidade de foco = 50, Profundidade (cm) = 3, Compactação = 1, Largura de foco = 1, Largura de foco CrossXBeam = 1, Densidade de linha = 3, Densidade de linha CrossXBeam = 3, Supressão = 0, Média de quadros = 4, Da média CrossXBeam = 2, CrossXBeam 2, CrossXBeam # = Baixa, Tipo CrossXBeam = Média, Aprimoramento de borda = 3, Direção B = 0, Mapa de escala de cinza = Mapa de cinza C, Ganho = 34, Faixa dinâmica = 69, Rejeição = 0, Frequência (MHz) = 12.
3. Posicione o transdutor de matriz linear na correia elástica colocando a cabeça do transdutor linear através de uma fenda horizontal no meio da correia (consulte Tabela de materiais). Em seguida, aplique um a dois blocos de espuma para prender o transdutor em seu lugar.
   1. Aplique gel de ultrassom (ver Tabela de Materiais) no transdutor linear. Posicione o transdutor na parede abdominal lateral, aproximadamente 10 cm lateral ao umbigo⁸.
   2. Prenda a correia ao participante usando os fixadores de gancho e laço. Certifique-se de que o cinto esteja apertado o suficiente para que o transdutor seja fixado perpendicularmente à parede abdominal lateral⁸.
   3. Ajuste a profundidade e o ganho (brilho) do ultrassom, se necessário, para obter uma imagem clara das bordas fasciais e da espessura muscular do abdome oblíquo externo, oblíquo interno e transversal. Certifique-se de que a borda fascial do abdome transversal esteja visível na borda da tela nesta visualização longitudinal (Figura 1)⁸.
      NOTA: A profundidade dependerá do tamanho do indivíduo que está sendo medido, mas certifique-se de que a borda fascial profunda do abdome transversal seja visível e a imagem seja clara.
   4. Uma vez que a imagem esteja clara, posicione o paciente de uma maneira que espelhe a tarefa que ele concluirá. Por exemplo, se eles realizarem um balanço de golfe, peça-lhes que fiquem em pé em sua posição de configuração. Pressione Congelar e, em seguida, Armazenar para capturar uma imagem estática, salvá-la no exame do paciente e medir em tempo real ou acessá-la mais tarde para medir a espessura do músculo em repouso.
      NOTA: Veja a Figura 1 para um exemplo de uma imagem clara da parede abdominal lateral usando ultrassom de modo B.
4. Selecione Congelar novamente para retornar à imagem em tempo real. Pressione Armazenar para iniciar a gravação em vídeo modo B. No canto inferior direito da tela, verifique se um temporizador começa e está realçado em verde brilhante, indicando que um vídeo está sendo capturado. Instrua o participante a fazer um balanço de golfe completo assim que a gravação começar.
   1. Pressione Armazenar novamente para encerrar o vídeo e salvá-lo no exame.
      NOTA: Imagens e vídeos salvos aparecerão abaixo da imagem ativa, com até cinco visíveis por linha. Selecione o cursor para percorrer ou selecionar imagens anteriores.
5. Repita o passo 1.4 quantas vezes forem necessárias para o estudo. Ajuste o posicionamento da sonda de ultrassom dentro do bloco de espuma, conforme necessário, se a imagem ficar desfocada.
   NOTA: Protocolos típicos comparando condições de biofeedback e não-biofeedback usam entre 3 e 10 repetições por condição^11,17.
   1. Após cada avaliação, revise o vídeo para obter clareza de imagem. Se a imagem se tornar anecóica (totalmente preta) em qualquer ponto, isso indica que a sonda de ultrassom se moveu durante o balanço. Nesse caso, exclua o julgamento e re-meça.
6. Após cada balanço, posicione o paciente onde ele possa visualizar a tela de ultrassom. Abra a versão de avaliação mais recente.
   1. Forneça uma breve visão geral e descrição dos músculos de interesse (para uma tarefa rotacional, isso incluirá os oblíquos externos e internos). Descreva como os músculos devem ficar mais grossos durante o movimento e mostre-lhes sua tentativa, fornecendo educação com base em cada tentativa.
   2. Por exemplo, se os oblíquos permanecerem relativamente do mesmo tamanho durante toda a tarefa, instrua-os a se concentrarem durante a próxima tentativa de contrair seus músculos centrais com força durante todo o movimento, em vez de girar passivamente o tronco.
      NOTA: A ênfase na rotação do tronco como fonte de energia durante um balanço de golfe é uma característica comum de golfistas mais qualificados¹⁸. Durante os movimentos rotacionais, geralmente não é viável fornecer biofeedback durante a tarefa. Portanto, o fornecimento de feedback após cada ensaio é considerado aceitável¹⁹.
7. Repita os ensaios de biofeedback para quantas tentativas desejar. Forneça as imagens de ultrassom, bem como dicas verbais ou instruções após cada tentativa, ajustando a sugestão conforme necessário.

Figura 1: Imagem da parede abdominal lateral direita durante a posição em repouso silenciosa . (A) Oblíquo externo. (B) Oblíquo interno. (C) Abdome transversal. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

2. Processamento de imagem em repouso

1. Abra a primeira imagem em repouso a ser medida. Usando o cursor, passe o mouse sobre a imagem desejada da biblioteca abaixo da imagem ativa e clique em Enter.
   1. Clique em Medir uma vez para abrir a ferramenta de medição. Clique em Enter quando o cursor estiver sobre a borda fascial superior do músculo de interesse.
      NOTA: Para o presente estudo, os oblíquos externos e internos foram medidos por serem os músculos de interesse, mas também se pode medir o abdome transversal nesta visão.
   2. Clique em Enter novamente quando o cursor estiver sobre a borda fascial inferior.
      NOTA: O comprimento do segmento medido aparecerá na parte inferior esquerda da tela, medido em centímetros. Registre esse comprimento em uma planilha organizada para incluir o nome/número do participante ou paciente e a espessura do músculo em repouso.
2. Repita as etapas 2.1.1-2.1.2 para todas as imagens necessárias para medir os oblíquos externos e internos.

3. Processamento de vídeo B-Mode

1. Uma vez que o número desejado de vídeos tenha sido capturado, abra o primeiro vídeo a ser processado. Usando o cursor, passe o mouse sobre a imagem desejada da biblioteca abaixo da imagem ativa e clique no botão Enter .
2. Ajuste o quadro de visualização dentro do vídeo de modo B até que o primeiro quadro seja atingido. Determine a taxa de amostragem desejada.
   NOTA: A literatura anterior utilizou intervalos de 10% do total de quadros de 0% a 100% para análise, mas pode-se querer usar mais ou menos dependendo dos objetivos²⁰.
3. Quando houver o quadro desejado aberto, use a ferramenta Medir . Clique no botão uma vez para abrir a ferramenta, coloque o cursor na borda fascial superior do músculo de interesse e clique em Enter para colocar a primeira extremidade da medição.
4. Arraste a linha de medição para a borda fascial inferior do músculo de interesse e clique em Enter novamente para concluir a medição.
   NOTA: A distância medida aparecerá na parte inferior esquerda da tela.
5. Pressione Armazenar para salvar a imagem medida.
6. Registre a medição em uma planilha organizada para incluir o nome/número do participante ou paciente, o número do quadro e as medidas de espessura. Retorne ao quadro de vídeo original do modo B (etapa 3.2).
7. Role até o próximo quadro a ser analisado. Por exemplo, se alguém estiver coletando amostras de 11 pontos de tempo (intervalos de 10% de 0% a 100%) de um balanço que capturou 100 quadros, agora usará o quadro 10 (ou seja, 10/100 corresponde ao quadro 10 de 100 quadros totais).
   1. Repita as etapas 3.3-3.4 para medir o próximo quadro.
8. Repita a etapa 3.7 até que todos os quadros desejados sejam medidos.
9. Vá para o próximo vídeo e repita as etapas 3.1-3.8 até que todos os vídeos sejam medidos.
   NOTA: Consulte a Figura 2 para obter uma compilação dos quadros processados ao longo das fases de um balanço de golfe.

4. Cálculo da taxa de ativação

NOTA: Uma razão de ativação é comumente usada para determinar o grau de alteração da espessura muscular ^8,9,11. A fórmula para a relação de ativação é a espessura contraída (cm)/espessura de repouso (cm).

1. Para determinar a taxa de ativação em um ponto de tempo específico, meça a espessura seguindo a etapa 3. Divida esse valor pela espessura da imagem de repouso obtida na etapa 2.

Figura 2: Análise quadro a quadro de um vídeo em modo B na parede abdominal lateral lateral (direita) do lado da trilha de um golfista destro. EO = oblíquo externo; IO = oblíquo interno. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Resultados

	Não-feedback			Biofeedback
Duração do balanço	Espessura Oblíqua Externa (cm)	Espessura Oblíqua Interna (cm)	Espessura Oblíqua Combinada (cm)	Espessura Oblíqua Externa (cm)

Discussão

O fornecimento de biofeedback por ultrassom após um movimento esportivo baseado em rotação, como um balanço de golfe, pode ser usado para aumentar a espessura muscular da parede abdominal lateral. Como mostrado nos resultados representativos, um único ensaio de biofeedback por ultrassom pode levar a aumentos de curto prazo na atividade muscular oblíqua ao longo de um balanço de golfe.

Pesquisas anteriores também utilizaram ultrassom modo B fixado com cinto elástico durante tarefas din...

Materiais

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