منبع تحقیق درباره قصد استفاده، کنترل حرکت

دانلود پایان نامه

بازو را در مقابل مقاومت انجام دهد. سپس انقباض در ناحیه قدامی عضله پشتی بزرگ در سطح زاویه تحتانی کتف لمس می‌شد. الکترودها در جهت موازی با تارهای عضلانی قرار می‌گرفت.

شکل 3-8: محل قرارگیری الکترودها برای عضله دندانه‌ای قدامی
3-5-2-2-1-8 پشتی بزرگ
بعد از لمس کتف، الکترودها تقریباً 4 سانتی‌متر زیر نوک پایینی کتف45، فاصله بین ستون فقرات و لبه خارجی تنه در زاویه‌ای مایل (تقریباً 25 درجه) قرار می‌گرفت.

شکل 3-9: محل قرارگیری الکترودها برای عضله پشتی بزرگ
3-5-2-3 روش جمع‌آوری و تجزیه‌وتحلیل اطلاعات الکترومیوگرافی
پس از آماده‌سازی پوست، نصب الکترودها و آشنایی آزمودنی با آزمون‌های اندازه‌گیری، آزمودنی به‌صورت تصادفی فلش کارتهایی که بر روی آن آزمون‌های مختلف اندازهگیری نوشته‌شده بود را انتخاب می‌کرد. هدف از تهیه فلش کارت‌ها به‌منظور تصادفی بودن آزمون‌ها بود. برای اندازه‌گیری اطلاعات EMG تعداد 10 فلش کارت تهیه‌شده بود. فلش کارتهای مربوط به اطلاعات EMG در مورد اندازهگیری اطلاعات EMG در زوایای 45،90،135 و 160 درجه ابداکشن شانه در دست برتر و غیر برتر در شرایط اعمال بار و بدون اعمال بار خارجی بود (4 وضعیت ابداکشن (زوایای 45،90،135 و 160 درجه) × 2 وضعیت دست برتر و غیر برتر × 2 شرایط اعمال بار و بدون اعمال بار خارجی). در مرحله اول آزمودنی یکی از فلش کارت‌های مربوط به دست برتر و غیر برتر را به‌صورت تصادفی انتخاب می‌کرد سپس آزمون‌های ابداکشن در پوزیشنها و وضعیت‌های مختلف آن دست را انتخاب می‌کرد. آزمودنی هر آزمون را دو بار با 30 ثانیه استراحت بین تکرارها انجام می‌داد و میانگین تکرارها جهت تجزیه‌وتحلیل موردبررسی قرار می‌گرفت.
آزمودن‌های حرکت الویشن بازو در سطح اسکاپشن به شرح ذیل بود:
1- انجام ابداکشن 160 درجه شانه (از صفر تا 160 درجه) در سطح اسکاپشن در مدت 4 ثانیه.
2- انجام ابداکشن 45 درجه شانه (از صفر تا 45 درجه) در سطح اسکاپشن در مدت 1 ثانیه و نگه‌داری آن به مدت 3 ثانیه.
3- انجام ابداکشن 90 درجه شانه (از صفر تا 90 درجه) در سطح اسکاپشن در مدت 2 ثانیه و نگه‌داری آن به مدت 3 ثانیه.
4- انجام ابداکشن 135 درجه شانه (از صفر تا 135 درجه) در سطح اسکاپشن در مدت 3 ثانیه و نگه‌داری آن به مدت 3 ثانیه.

شکل 3-10: شکل شماتیک از انجام آزمون‌های ابداکشن شانه برای جمع‌آوری اطلاعات EMG
ریتم حرکت در زوایای مختلف ابداکشن شانه توسط مترونوم کنترل‌شده بود. به‌منظور کنترل حرکت ابداکشن در سطح اسکاپشن از یک پایه فلزی استفاده‌شده بود. این پایه 30 درجه قدام نسبت به سطح فرونتال قرارگرفته بود (شکل 3-11). زوایای 45،90،135 و 160 درجه برای هر آزمودنی با استفاده از یک بست فلزی که قابل‌انتقال بود بر روی پایه فلزی مشخص می‌شد (با استفاده از اینکلینومتر مقدار زاویه ابداکشن هر آزمودنی مشخص می‌شد و بست فلزی بر روی پایه فلزی در آن زاویه تنظیم میشد). به‌منظور جلوگیری از حرکت جانبی سر و تنه در حین انجام آزمون‌ها از آزمودنی خواسته‌شده بود تا به هدف مشخص‌شده در راستای دید او در فاصله 2 متری نگاه کند. از یک فرد کمکی جهت تائید پوزیشن مناسب و صحیح شروع و ادامه حرکت صحیح ابداکشن استفاده شده بود. این فرد در پشت سر آزمودنی بافاصله قرار میگرفت و حرکت را تائید میکرد.

شکل 3-11: انجام ابداکشن شانه در 45 درجه ابداکشن در سطح اسکاپشن با اعمال بار خارجی
جهت محاسبه الگوی فراخوانی عضلات از اولین آزمون حرکت ابداکشن (انجام ابداکشن 160 درجه شانه (از صفر تا 160 درجه) در سطح اسکاپشن در مدت 4 ثانیه) و جهت محاسبه سطح فعالیت عضلات و نسبت هم انقباضی از سه آزمون دیگر حرکت ابداکشن هم در حالت دینامیک و هم در حالت ایستا استفاده شد. به‌عنوان‌مثال در دومین آزمون حرکت ابداکشن از اطلاعات انجام ابداکشن 45 درجه شانه (از صفر تا 45 درجه) در سطح اسکاپشن در مدت 1 ثانیه جهت بررسی سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی عضلات در حالت دینامیک (45-0 درجه) و از اطلاعات نگه‌داری بازو در ابداکشن 45 درجه به مدت 3 ثانیه برای بررسی اطلاعات سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی عضلات در حالت ایستا در این زاویه استفاده شد. پس از انجام آزمون‌های حرکت ابداکشن آزمون‌های MVIC (حداکثر انقباض ایزومتریک اختیاری) عضلات مربوطه کسب می‌شد. معمولاً آزمودنی‌ها آزمون‌های MVIC و آزمون‌های مختلف ابداکشن دست برتر یا غیر برتر (به‌صورت تصادفی) را در یک جلسه و در جلسه دیگر آزمون‌های MVIC و آزمون‌های مختلف ابداکشن دست دیگر را انجام می‌دادند. در هر دو جلسه آزمون‌های MVIC در پایان کار گرفته می‌شد تا اثر خستگی عضلات تأثیرگذار نباشد. فاصله زمانی 30 ثانیه استراحت بین تکرار هر آزمون ابداکشن و 3 دقیقه استراحت بین آزمونهای MVIC، جهت پیشگیری از خستگی در نظر گرفته‌شده بود.
برای تجزیه‌وتحلیل داده‌های حاصل از الکترومیوگرافی در متغیر سطح فعالیت، از نرم‌افزار Mega Win و فیلتر میان‌گذر 10 تا 450 هرتز استفاده شد. بدین منظور برای نرمال کردن سیگنال‌های الکترومیوگرافی، اطلاعات RMS هر عضله به مقدار حداکثر انقباض ایزومتریک (MVIC) آن عضله تقسیم و سپس در عدد صد ضرب گردید. در این مورد برای محاسبه سطح فعالیت عضلات درحرکت دینامیک ابداکشن (از صفر تا 45 درجه ب
ه مدت یک ثانیه، صفرتا 90 درجه به مدت دو ثانیه، صفر تا 135 درجه به مدت سه ثانیه) اطلاعات RMS هر عضله در مدت‌زمان اجرای هر حرکت بر مقدار حداکثر انقباض ایزومتریک (MVIC) آن عضله تقسیم و سپس در عدد صد ضرب میگردید. در حالت ایستا نیز اطلاعات RMS هر عضله در مدت‌زمان نگه‌داری پوزیشن ابداکشن (45، 90 و 135 درجه) بر مقدار حداکثر انقباض ایزومتریک (MVIC) آن عضله تقسیم و سپس در عدد صد ضرب می‌گردید.
در مورد ترتیب فراخوانی عضلات، زمان شروع به فعالیت اولین عضله به‌عنوان مبنا در نظر گرفته می‌شد و زمان شروع به فعالیت سایر عضلات از این زمان کم شده و نسبت به آن‌ سنجیده میشد (زمان شروع نسبی). درواقع تقدم و تأخر ترتیب فعال شدن عضلات بر اساس اختلاف از زمان عضله‌ای است که زودتر شروع به فعالیت می‌کند. در مطالعات روش‌های مختلفی برای تعیین شروع فعالیت عضله گزارش‌شده است.
1. گذشتن آستانه فعالیت الکتریکی عضله در ارتباط با 10 درصد حداکثر انقباض اختیاری (Cools et al. 2002,2003) یا 20 درصد حداکثر انقباض اختیاری (lllyés and Kiss, 2006)
2. گذشتن میانگین فعالیت الکتریکی خط پایه با دو انحراف استاندارد (Moraes et al., 2008) یا سه انحراف استاندارد (Barden et al., 2005.)
در این مطالعه از روش دوم گذشتن میانگین فعالیت خط پایه با دو انحراف استاندارد (Moraes et al., 2008) استفاده گردید. در این مورد دادهها بعد از یکسویه شدن با فیلتر باترورث46 1/3 هرتز پالایش میشدند.
جهت محاسبه نسبت هم انقباضی عضلات سینرژیست کتف (عضلات اسکاپولوتراسیک) (ذوزنقه بالایی- دندانهای قدامی، ذوزنقه میانی- دندانهای قدامی، ذوزنقه تحتانی- دندانهای قدامی) و جهت محاسبه نسبت هم انقباضی عضلات مفصل شانه (دلتوئید میانی – پشتی بزرگ، دلتوئید قدامی- پشتی بزرگ، تحت خاری- دلتوئید میانی، تحت خاری- دلتوئید قدامی) از فرمول نسبت هم انقباضی که توسط رادولف و همکارانش ارائه‌شده است (Rudolph et al, 2000) استفاده شد.

با استفاده از معادله بالا، هم انقباضی بالا دلالت‌کننده سطح فعالیت بالای دو عضله درحالی‌که هم انقباضی کم دلالت‌کننده سطح فعالیت کم دو عضله یا سطح فعالیت بالای یک عضله در امتداد با سطح کم فعالیت عضله دیگر می‌باشد (Rudolph KS et al, 2000, Myers et al, 2009).
بدین منظور اطلاعات EMG نرمالایز شده برای هر عضله (مقدار RMS تقسیم بر MVIC ضربدر صد) در فرمول مربوطه قرار می‌گرفت و نسبت هم انقباضی عضلات مختلف محاسبه می‌شد.
3-5-2-4 روش اندازه‌گیری MVIC عضلات
اطلاعات حداکثر انقباض اختیاری عضلات با استفاده از حرکات زیر به دست آمد (Wickham et al, 2010).
1. انجام ابداکشن در 90 درجه الویشن بازو در سطح فرونتال در برابر مقاومت.
2. انجام فلکشن در 90 درجه الویشن بازو در سطح ساجیتال در برابر مقاومت.
3- انجام ابداکشن در 90 درجه الویشن بازو در سطح اسکاپشن در برابر مقاومت.
4. انجام ریترکشن درحالی‌که دست‌ها در کنار بدن قرارگرفته بودند در برابر مقاومت.
5. انجام اکستنشن در صفر درجه الویشن شانه در سطح ساجیتال در برابر مقاومت.
6. انجام چرخش خارجی در 90 درجه الویشن شانه با چرخش خنثی در برابر مقاومت.
تمامی این حرکات در پوزیشنهای یادشده درحالی‌که آزمودنی بر روی صندلی نشسته بود با اعمال مقاومت برای دست برتر و غیر برتر انجام می‌شد. پشت آزمودنیها از صندلی فاصله داشت و در تمامی موارد از آزمودنی‌ها خواسته‌شده بود که بدون انحراف جانبی سر و تنه و بدون کمک از دست دیگر با حداکثر تلاش حرکات موردنظر را به مدت 3 ثانیه انجام دهند. بیشترین فعالیت عضلات در این 6 حرکت به‌عنوان حداکثر مقدار MVIC آن عضله در نظر گرفته میشد. فاصله بین این 3 ثانیه انقباض جهت تجزیه و تحلیل مورد استفاده قرار میگرفت. 3 دقیقه استراحت بین هر آزمون MVIC برای جلوگیری از خستگی در نظر گرفته شده بود. آزمودنی هر حرکت را دو بار انجام می‌داد و میانگین تکرارها برای تجزیه و تحلیل مورد استفاده قرار می‌گرفت.
3-5-2-5 روش اندازه‌گیری ریتم اسکاپولوهومرال
برای اندازهگیری ریتم اسکاپولوهومرال در این مطالعه از دو روش تکنیک عکس گرفتن و اینکلینومتر استفاده شد. هدف استفاده از این دو روش اولاً تعیین روایی بین این دو روش و ثانیاً با توجه به اینکه استفاده از اینکینومتر دارای مزایایی ازجمله قابل‌حمل بودن، روش ساده استفاده و محاسبه، ارزان بودن و غیرتهاجمی بودن برای اندازه‌گیری چرخش بالایی کتف می‌باشد (روایی استفاده از اینکلینومتر برای تعیین چرخش بالایی کتف با سیستم ردیابی الکترومغناطیسی سه‌بعدی نیز قبلاً توسط جانسون و همکارانش در سال 2001 تأییدشده است (Johnson et al, 2001)) و با توجه به اینکه کلینسینها اغلب ترجیح می‌دهند از این وسیله در ارزیابی‌های کلینیکی خود استفاده کنند، بدین منظور قصد استفاده از این دو روش برای اندازه‌گیری و محاسبه ریتم اسکاپولوهومرال را داریم.
3-5-2-5-1 اندازه‌گیری ریتم اسکاپولوهومرال با تکنیک عکس گرفتن
در تکنیک عکس گرفتن، پس از تعیین و علامت‌دار کردن لندمارکهای استخوانی بر روی کتف و ستون فقرات (مهره دوم پشتی، پنجم کمری و خار کتف) از آزمودنی در حالت ایستاده خواسته می‌شد تا اکستنشن کامل آرنج، وضعیت خنثی مچ را انجام دهند. از آزمودنی خواسته می‌شد تا به‌طور فعال ابداکشن بازوی برتر یا غیر برتر را در شرایط اعمال بار و بدون اعمال بار خارجی (به‌صورت تصادفی) را در سطح اسکاپشن انجام دهد و در 45، 90 و 135 درجه نگه دارد). از آزمودنی خواسته شده بود هر 45 درجه حرکت را در 1
ثانیه انجام دهد، این کار با مترونوم تنظیم شده بود. زوایای ابداکشن شانه برای هر آزمودنی قبل از شروع حرکت بر روی میله فلزی که به‌منظور انجام صحیح ابداکشن شانه در سطح اسکاپشن تهیه شده بود، با استفاده از یک بست فلزی مشخص شده بود (با استفاده از اینکلینومتر زوایای ابداکشن 45، 90 و 135 درجه هر آزمودنی بر روی میله فلزی مشخص شده بود، اینکلینومتر به‌طور عمودی دقیقاً زیر سر متحرک دلتوئید با استفاده از یک نوار متصل به بازو شده بود). در هر یک از زوایای ابداکشن یادشده از پشت آزمودنی عکس گرفته می‌شد (ارتفاع پایه دوربین با توجه به قد هر شخص تعیین میشد) و با استفاده از نرم‌افزار اتوکد میزان چرخش بالایی کتف بر اساس زاویه میان خط مهره دوم پشتی تا پنجم کمری و خار کتف محاسبه می‌شد (Yano