פציעות רוטטור הן בין התנאים הנפוצים ביותר של musculoskeletal המשפיעים על הכתף, במיוחד בספורטאים, עובדים ומבוגרים מבוגרים יותר. פציעות אלה - החל מטיניטיס ונופתיה לדמעות חלקית או מלאות - יכול להוביל לכאב מתמשך, טווח מופחת של תנועה, חולשות שרירים, ומגבלות שיקום פונקציונליות משמעותיות.

התפקיד של נתונים ביומכניים בשיקום

נתונים ביומכניים מתייחסים מדידות כמותיות של הכוחות, התנועות, ופעילות השרירים המעורבים בתנועה האנושית.כאשר החלים על הכתף, נתונים אלה מספקים תמונה אובייקטיבית, מסולקת זמן של איך מפרק glenohumeral, scapulothoracic articulation, וסביב השרירים אינטראקציה במהלך משימות החל מגובה הזרוע הפשוט לזריקת תנועות.

על ידי הערכה שיטתית של kinematics (זווית ועמדות), קינטיקה (כוחות ורגעים), ואלקטרומיוגרפיה (EMG) פעילות, מטפלים יכולים למקם דפוסים לא מתפקדים כגון תרגום מוגזם של ראש החוזים, מופחתת scapular up רוטציה, או עיכוב הפעלה של שרירי infrainatus ו subscapisular. מידע זה משמש אז כדי להתאים, שיקום, פעולות ביולוגיות ייחודי, פעילות גופנית, כל אחד.

סוגים של נתונים ביומכניים שנאספו

הגדרות שיקום מודרניות לנצל מגוון של כלים וחיישנים כדי לאסוף נתונים ביומכניים.הבחירה של הטכנולוגיה תלויה בשאלה הקלינית, משאבים זמינים, ואת רמת הפרטים הנדרשים.

  • (FLT:0) תבניות הפעלה מרחוק דרך פני השטח ואלקטרומוגרפיה אלחוטית (EMG): EMG מתעד את הפעילות החשמלית של השרירים במהלך התכווצות.משטח אלקטרודות להציב מעל ה- Onraspinatus, infraspinatus, teres Small, ו subscapularis יכול לחשוף חוסר איזון, יחסי קו-conctions, עייפות ופרופילים עדינים אפילו יותר עמוק עבור שריריים קטנים.
  • (FLT:0) ג'וינט קליממטיות באמצעות יחידות ראייה אופטית או מדידה לא רצויה (IMUs): סמן הרהורים 1:1 להציב על ציוני דרך בוני של הגזע, scapula, חומוס, ו- Forearm לאפשר מעקב תלת-ממדי של כתף.IMU מבוסס על לבישת חיישנים דומים מחוץ למעבדה, המאפשרים הערכה במהלך פעילות אמיתית בעולם.
  • (FLT:0) Power and torque מדידות באמצעות לוחיות כוח, מחזיקות את דינמיות, וכלים ממונעים:FLT:1 Isometric ו- Isokinetic Power Testing of הכתף, סיבוב חיצוני, וסיבוב פנימי קוונטי של חיישנים כוח משובצים בציוד שיקום (למשל מכונות כבל, מכונות כבל, exoskeletons רובוטיים) מציעים משוב מתמשך במהלך התרגילים דינמיים.
  • (FLT:0)Range of motion and scapular Positions: FLT:1 Goniometers, Inclinometers, ומערכות ניתוח תנועה דיגיטלית למדוד ROM פעיל ופסיבי בכל המטוסים, כמו גם מיקום סטטי ודינמי scapular יחסית thorax.
  • (FLT:0) Ultrasound הדמיה: FLT:1hil, בעוד לא רק אולטרסאונד ביומכני, בזמן אמת יכול לדמיין עובי נוטה, יושרה, ו Shear גל elastography כדי לכמת נוקשות רקמות, להשלים את התנועה ואת כוח נתונים.

שילוב של סוגי נתונים אלה יוצר פרופיל מקיף של תפקוד כתף.לדוגמה, שחיין עם נטייה של אוסטרוינסנטופתיה עשוי להראות ירידה של posterior הטיה הקדמית, הגדלת סיבוב פנימי לחות, והפעלה מוקדמת של המלכודת העליונה עם ירי מלכודות נמוכות יותר.כל אחד של גירעון אלה ניתן לטפל באופן אישי באמצעות פרוטוקול נתונים.

החלת נתונים ביומכניים כדי להתאים אישית פרוטוקולי שיקום

הערך הליבה של נתונים ביומכניים טמונה ביכולתה להפוך את הנחיות שיקום גנריות לתוכניות אינדיבידואליות. במקום לרשום סט סטנדרטי של תרגילי שרוולים של רוטטור - כגון סיבוב חיצוני עם להקת התנגדות, פרון Y, וגמישות צדדית - רופאים יכולים להשתמש בנתונים ספציפיים לחולה כדי לבחור את התרגילים המדויקים, אינטנסיביות, משובים ומודולליות כי זה יזהה את החריגות המכאנית.

זיהוי דפוסי תנועה אבולונאליים

ניתוח ביומכני מזהה לעתים קרובות שלושה פגמים נפוצים בחולים cuffטור: dyskinesis, glenohumeral חוסר יציבות, וחוסר איזון הפעלה שרירים. Scapular dyskinesis - תנועה scapular יחסית למלכודת torax - הוא נוכח עד 68% של אנשים עם חסימה כתף והוא גורם ידוע עבור רוטטרקורקט דמעות cuffular יכול ללכוד נתונים אחוריים / לוכדים הקדמית.

בדומה לכך, נתוני EMG עשויים לחשוף כי האינפריספינטוס מפעיל 50 מילישניות מאוחר יותר מהדלנואיד במהלך חטיפת כתף, ומאפשר תרגומים גבוהים יותר של ראש ודחיסה תת-קרקעית.עם מידע זה, מטפלים יכולים ליישם את אימון ביופידבק EMG, שבו אותות חזותיים או או או או או או השמעי מצביעים על המטופל להפעיל את האינפריטיס מוקדם יותר בתנועה.

תוכניות פעילות גופנית אישיות המבוססות על נתונים

באמצעות נתונים ביומכניים, תוכניות שיקום הופכות ממוקדות מאוד.לדוגמה, אם מדידות לוחיות כוח מראות כי המטופל נושא יותר משקל על הרגל המנוגדת במהלך דחיפה, המציין ליבה ירודה ויציבות scapular, תרגילים כגון באגים מתים, צד-ידי scaption, וקיר שקופיות עם משוב יכול להיות מקודם.אם kinematics לחשוף כתף מוגזמת (rcarection) בזמן הסימון החיצוני של דיכאון, תוך שימוש בסימון חיצוני של דיכאון, תוך שימוש בסימון חיצוני של משוב על גבי מכווץ.

דוגמאות לשינויים המונעים על ידי נתונים כוללות:

  • (FLT:0)G-triggered גירוי: כאשר EMG amplitude נופל מתחת לסף, ממריץ חשמלי מסייע התכווצות, הבטחת גיוס שרירים נאותה בשלבים המוקדמים של שיקום.
  • (FLT:0) התקדמות מבוססת כוח: 1FLT (בשיתוף להקות מאוישות), חולים יכולים להיות prescribed תרגילי סיבוב חיצוניים ב 30%, 50%, ו-70% מההכווצויות המרביות שלהם, עם משוב חזותי בזמן אמת להישאר בתוך אזורי יעד.
  • (FLT:0) מגבלות אקומטיות: 1FLT:1 ניתן לספק משוב אודי כאשר ה-Scapula של המטופל נוטה באופן מוגזם, אימון תנועה נאותה ללא פיקוח קבוע על המטפל.

תוכניות אלה מותאמות אישית לא רק לטפל בגירעון הספציפי, אלא גם לשפר את מעורבות המטופל ודבקות, כפי שאנשים רואים אמצעים אובייקטיביים של התקדמותם.

מעקב אחר התקדמות והתאמות הסתגלות

נתונים ביומכניים מאפשרים ניטור רציף לאורך תהליך השיקום.ההערכות החוזרות – שבועי או דו-שבועי – לאפשר לרופאים לעקוב אחר שינויים בתזמון הפעלה שרירים, רווחים כוח, טווח תנועה, דפוס תנועה, נורמליזציה של התנועה, אם סיבוב הסגידה של המטופל משתפר אך עדיין מפגר אחרי ערכים נורמטיביים, הפרוטוקול יכול להיות מותאם להוסיף עבודה ממוקדת יותר של מלכודות או ירידה מוגזמת.

אלגוריתמים הסתגלותיים, שלפעמים משובצים בפלטפורמות שיקום דיגיטליות, יכולים להתאים באופן אוטומטי את קשיי הפעילות הגופנית בהתבסס על נתוני ביצועים.לדוגמה, אם המטופל משיג באופן עקבי 95% מפעולת היעד EMG עבור האינפריצוטוס מעל שלושה מפגשים, המערכת עשויה להגביר את ההתנגדות או להוסיף טעינה אקסצנטרית.

מחקרים אמיתיים בעולם מראים את העוצמה של גישה זו.מחקר אחד עוקב אחר שחקן בייסבול במכללה עם קרע חלקי infraspinatus באמצעות IMU ו- EMG. נתונים ראשוניים הראו עיכוב הפעלה infraspinatus וחטיפה אופקית מוגזמת במהלך שלב הקוקינג.לאחר 8 שבועות של בדיקות עצביות ממוקדות לחינוך מחדש וחיזוק אקסצנטרי, נתונים מעקב הראו הפעלה תזמון נורמלי בתוך 15 מ"מ של בקרה בריאה, ולאחר שמונה שבועות של אבטחה לא יכולה להחזיר את האבטחה האובייקטיבית.

אתגרים בביצוע שיקום נתונים ביומכני

למרות הפוטנציאל שלה, אימוץ נרחב של נתונים ביומכניים בשיקום של רוטטור עומד בפני כמה מכשולים.המחסום המשמעותי ביותר הוא הצורך בציוד מיוחד ואנשי צוות מאומן.מערכות לכידת תנועה אופטית, לוחיות כוח, והגדרות EMG מרובות ערוצים הם יקרים (לעתים קרובות $50,000) ודורשים שטח מעבדה ייעודי.

פרשנות נתונים דורשת גם מומחיות. Raw kinematic ו-EMG אותות הם רועשים ודורשים סינון, נורמליזציה וניתוח קומביציה-מודע להניב תובנות משמעותיות מבחינה קלינית. קליניקה חייבת להבין כיצד להבדיל בין יכולת תנועה נורמלית לבין דפוס פתולוגי, אשר לוקח שנים של הכשרה.ללא מומחיות זו, יש סיכון של התעלמות נתונים ועיצוב פרוטוקולים יעילים או מזיקים.

בנוסף, נפח הנתונים שנאספו יכול להיות מכריע.ניסוי יחיד של 10 שניות ללכידת תנועה מייצר אלפי נקודות נתונים לכל סימון. Clinicians צריכים תוכנה מנוכרת אשר מפחיתה נתונים מורכבים להמלצות ניתנות לפעולה.מערכות קיימות רבות חסרות ממשק ידידותי למשתמש זה, להאט אימוץ בהגדרות קליניות עסוקות.

גורמים לחולה גם מציגים אתגרים.יש אנשים שאינם סובלים מחיישנים או מבצעים תנועות בסביבת מעבדה, במיוחד אם הם נמצאים בכאב חריף.יש אנשים עשויים להיות בעיות קוגניטיביות או תשומת לב המשפיעות על יכולתם לעסוק בפרוטוקולים המונעים על ידי נתונים הם עדיין ממוקדים ומחמלה היא חיונית.

(FLT:0)Cost ו-Resourcement.FLT:1 ביטוח כיסוי עבור הערכה ביומכנית הוא בלתי עקבי.תשלומים רבים לשקול ניתוח תנועה או בדיקות EMG עבור תנאי כתף ניסיוני, וחולים עשויים לשלם מחוץ ל-pocket. זה מגביל את האוכלוסייה שיכולה להפיק תועלת מגישות מתקדמות אלה.

כיוונים עתידיים: הפיכת נתונים ביומכניים נגישים ופעולות

העתיד של נתונים ביומכניים בשיקום שרוולי רוטטור נמצא ב miniaturization, affordability, ואוטומציה חכמה.ללבוש חיישנים - IMUs קטן, טטמי EMG גמישים, ולחץ ⁇ - כבר נכנס לשוק הצרכנים ויכולים לייעל נתונים ישירות לסמארטפונים.לדוגמה, מכשירים כמו הדורה ViMove או מערכות הבגדים החכמים של Neuromus Technologies מספקים מדידות מעבדה בצורת טכנולוגיות מתקדמות, כמו גם שיטות שיקום סטנדרטיות.

(FLT:0) אינטליגנציה מלאכותית (AI) ו- Machine LearningofLT:1 ), יהיה תפקיד מכריע בפרשת נתונים ביומכניים מורכבים.רשתות עצביות יכולות להיות מאומן על נתונים גדולים של כתפיים בריאים ופצועים כדי לסווג באופן אוטומטי דפוסי תנועה, לזהות פיצויים, ולהמליץ על תרגילים סלקטיביים אוטומטיים על מנת לנתח באופן ידני את דיאגרמות EMG, עוזר מדגיש AI שיכול לסווג באופן אוטומטי את רמת הדיוק של 45 מ"מ"מ"מ"ד, על ידי בדיקת דיוק מוקדם.

(FLT:0)Telerehabilitation ו ניטור מרחוק של LT:1) יגדילו את הגישה.מטופלים יכולים לבצע תרגילים בבית בעוד לובש שרוולים IMU ו- EMG כתמים אשר מעבירים נתונים לפלטפורמה מבוססת ענן.הקליאן סוקר את הנתונים השבועיים ומתאים את הפרוטוקול מרחוק.מודל זה הוא בעל ערך במיוחד לחולים כפריים או אלה עם מחקרים מוגבלים של שביעות רצון מפני תנאי שימוש ביוכימיים, אשר הראו כי הם בעלי נוחות גבוהה יותר, כי הם בעלי נוחות גבוהה יותר, עם תוצאות דומות לטיפול בחולים עם טיפול תרופתי.

(FLT:0) אינטגרציה עם תכנון כירורגי ופוסט-אקטיבי (Preoperative biomechanical Data) היא עוד גבול.מידע ביומכני יכול לעזור למנתחים להחליט בין טכניקות תיקון (למשל, יחיד-row לעומת עיגון כפול-row) על ידי קביעת מידת החדירה של דלקת מפרקים קשיחה ושומן שרירים.

לבסוף, הנתונים הגדולים והאנליסט ברמה האוכלוסייה (FLT:0) יטזו את הפרוטוקולים המבוססים על ראיות.כאלפי מסעות שיקום המטופל נלכדים בצורה דיגיטלית, החוקרים יכולים לזהות אילו משתנים ביומכניים הם החיזויים ביותר של תוצאות טובות.זה יוביל לנתיבי טיפול סטנדרטיים אך מותאמים אישית יותר לפציעות של מזחלות.

מסקנה

נתונים ביומכניים מציעים כלי רב עוצמה להעביר שיקום שרוול ממודל בגודל אחד מתאים למדע מדויק, אינדיבידואליזציה של פעילות שרירים, קרימטיות משותפות, כוחות ודפוסי תנועה, רופאים יכולים לזהות את הפגמים המכניים הספציפיים נהיגה ושיקום נתונים מותאמים אישית יותר, אך זה מאפשר תרגילים ממוקדים, ביו-חזור בזמן אמת, והתקדמות הסתגלות כי אופטימיזציה, לחץ, להפחית את הכאב, ולהאיץ את ההשפעות של פעילות גופנית, תוך כדי שמירה על פני השטח, להמשיך לפתח את ההשפעות הגמישות מתמשכת, תוך כדי שיפור מתמיד, תוך כדי שמירה על פני השטח, תוך כדי שיפור מתמיד, תוך כדי שיפור יעיל יותר ויותר, תוך כדי שמירה על פני השטח, תוך כדי שמירה על פני השטח, תוך כדי שמירה על מורכבות גבוהה יותר ויותר.