The impact of neurodynamic testing on the perception of experimentally induced muscle pain

Neurodynamic tests such as the straight leg raising (SLR) and slump test are frequently used for assessment of mechanosensitivity of neural tissues. However, there is ongoing debate in the literature regarding the contributions of neural and non-neural tissues to the elicited symptoms because many structures are affected by these tests. Sensitizing manoeuvres are limb or spinal movements added to neurodynamic tests, which aim to identify the origin of the symptoms by preferentially loading or unloading neural structures. A prerequisite for the use of sensitizing manoeuvres to identify neural involvement is that the addition of sensitizing manoeuvres has no impact on pain perception when the origin of the pain is non-neural. In this study, experimental muscle pain was induced by injection of hypertonic saline in tibialis anterior or soleus in 25 asymptomatic, naive volunteers. A first experiment investigated the impact of hip adduction, abduction, medial and lateral rotation in the SLR position. In a second experiment, the different stages of the slump test were examined. The intensity and area of experimentally induced muscle pain did not increase when sensitizing manoeuvres were added to the SLR or throughout the successive stages of the slump test. The findings of this study lend support to the validity of the use of sensitizing manoeuvres during neurodynamic testing. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Multivariate Techniques in Biomechanical Analysis

This work outlines the theoretical advantages of multivariate methods in biomechanical data, validates the proposed methods and outlines new clinical findings relating to knee osteoarthritis that were made possible by this approach. New techniques were based on existing multivariate approaches, Partial Least Squares (PLS) and Non-negative Matrix Factorization (NMF) and validated using existing data sets. The new techniques developed, PCA-PLS-LDA (Principal Component Analysis – Partial Least Squares – Linear Discriminant Analysis), PCA-PLS-MLR (Principal Component Analysis – Partial Least Squares –Multiple Linear Regression) and Waveform Similarity (based on NMF) were developed to address the challenging characteristics of biomechanical data, variability and correlation. As a result, these new structure-seeking technique revealed new clinical findings. The first new clinical finding relates to the relationship between pain, radiographic severity and mechanics. Simultaneous analysis of pain and radiographic severity outcomes, a first in biomechanics, revealed that the knee adduction moment’s relationship to radiographic features is mediated by pain in subjects with moderate osteoarthritis. The second clinical finding was quantifying the importance of neuromuscular patterns in brace effectiveness for patients with knee osteoarthritis. I found that brace effectiveness was more related to the patient’s unbraced neuromuscular patterns than it was to mechanics, and that these neuromuscular patterns were more complicated than simply increased overall muscle activity, as previously thought.

Hindfoot Kinematics of Healthy Subjects Using Lateral Wedge Insoles in a Biplane Fluoroscopy System

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-08

An Interdisciplinary Approach to the Management of Vocal Cord Dysfunction in an Elite Female Swimmer: a Case Study

Acute pulmonary disorders are commonplace within the athletic population, with exercise induced bronchoconstriction (EIB), and vocal cord dysfunction (VCD) common diagnoses. VCD is a condition that causes the adduction of the vocal folds during inhalation, causing obstruction at the larynx and thereby a severely impaired sporting performance. VCD can be brought on by laryngeal irritants, emotional and psychological stress and asthma. The gold standard of treatment for VCD centres on an interdisciplinary approach from specialists that often include a respiratory consultant, speech and language therapist (SLT) and a psychologist. The present case study details the interdisciplinary approach to the treatment of an elite female swimmer with VCD with an intervention programme that lasted nine weeks, instigated by a local general practitioner (G.P.) who chose to engage a Sport Psychology Consultant (SPC) due to the sport-specific nature of the psychological stress experienced by the individual. The steps involved in the design of the sport psychology interventions are outlined and the relationship of those interventions to the work of the other specialists is discussed. The 9 week intervention programme was aimed at reducing perfectionist tendencies and competitive state anxiety using a combination of cognitive behavioural therapy (CBT), goal-setting and imagery. Overall, the treatment programme was deemed a success as perfectionism and competitive state anxiety levels reduced over time along with the frequency of VCD occurrence. This case study demonstrates the breadth of roles that can be undertaken by a SPC and raises awareness of a complex respiratory disorder that is not yet fully understood.

Kinematic and electromyographic analysis of the overhead squat in individuals showing excessive medial knee displacement

Dynamic knee valgus is a multi-planar motion that has been associated with anterior cruciate ligament injuries and patellofemoral pain syndrome. Clinical assessment of dynamic knee valgus can be made by looking for the visual appearance of excessive medial knee displacement (MKD) in the double-leg squat (DLS). The purpose of this dissertation was to identify the movement patterns and neuromuscular strategies associated with MKD during the DLS. Twenty-four control subjects and eight individuals showing MKD during the DLS participated in the study. Significant differences were verified between subjects that demonstrated MKD and a control (CON) group for the eletromyographic amplitude of adductor magnus, biceps femoris, vastus lateralis and vastus medialis muscles (p < 0.05), during the descending phase of the DLS. During the ascending phase were found group differences for adductor magnus and rectus femoris muscles (p < 0.05). Results from kinematic analysis revealed higher minimum and maximum values of ankle abduction and knee internal rotation angles (p < 0.05) for the MKD group. Also, individuals showing excessive MKD had higher hip adduction/abduction excursion. Our results suggested that higher tibial internal rotation and knee internal rotation angles in the initial position of the DLS are associated with MKD. The neuromuscular strategies that contributed to MKD were higher adductor magnus activation, whereas biceps femoris, vastus lateralis and vastus medialis activated more to stabilize the knee in response to the internal rotation moment.

Modifications in Early Rehabilitation Protocol after Rotator Cuff Repair : EMG Studies

La déchirure de la coiffe des rotateurs est une des causes les plus fréquentes de douleur et de dysfonctionnement de l'épaule. La réparation chirurgicale est couramment réalisée chez les patients symptomatiques et de nombreux efforts ont été faits pour améliorer les techniques chirurgicales. Cependant, le taux de re-déchirure est encore élevé ce qui affecte les stratégies de réhabilitation post-opératoire. Les recommandations post-chirurgicales doivent trouver un équilibre optimal entre le repos total afin de protéger le tendon réparé et les activités préconisées afin de restaurer l'amplitude articulaire et la force musculaire. Après une réparation de la coiffe, l'épaule est le plus souvent immobilisée grâce à une écharpe ou une orthèse. Cependant, cette immobilisation limite aussi la mobilité du coude et du poignet. Cette période qui peut durer de 4 à 6 semaines où seuls des mouvements passifs peuvent être réalisés. Ensuite, les patients sont incités à réaliser les exercices actifs assistés et des exercices actifs dans toute la mobilité articulaire pour récupérer respectivement l’amplitude complète de mouvement actif et se préparer aux exercices de résistance réalisés dans la phase suivante de la réadaptation. L’analyse électromyographique des muscles de l'épaule a fourni des évidences scientifiques pour la recommandation de beaucoup d'exercices de réadaptation au cours de cette période. Les activités sollicitant les muscles de la coiffe des rotateurs à moins de 20% de leur activation maximale volontaire sont considérés sécuritaires pour les premières phases de la réhabilitation. À partir de ce concept, l'objectif de cette thèse a été d'évaluer des activités musculaires de l'épaule pendant des mouvements et exercices qui peuvent théoriquement être effectués au cours des premières phases de la réhabilitation. Les trois questions principales de cette thèse sont : 1) Est-ce que la mobilisation du coude et du poignet produisent une grande activité des muscles de la coiffe? 2) Est-ce que les exercices de renforcement musculaire du bras, de l’avant-bras et du torse produisent une grande activité dans les muscles de la coiffe? 3) Au cours d'élévations actives du bras, est-ce que le plan d'élévation affecte l'activité de la coiffe des rotateurs? Dans notre première étude, nous avons évalué 15 muscles de l'épaule chez 14 sujets sains par électromyographie de surface et intramusculaire. Nos résultats ont montré qu’avec une orthèse d’épaule, les mouvements du coude et du poignet et même quelques exercices de renforcement impliquant ces deux articulations, activent de manière sécuritaire les muscles de ii la coiffe. Nous avons également introduit des tâches de la vie quotidienne qui peuvent être effectuées en toute sécurité pendant la période d'immobilisation. Ces résultats peuvent aider à modifier la conception d'orthèses de l’épaule. Dans notre deuxième étude, nous avons montré que l'adduction du bras réalisée contre une mousse à faible densité, positionnée pour remplacer le triangle d’une orthèse, produit des activations des muscles de la coiffe sécuritaires. Dans notre troisième étude, nous avons évalué l'électromyographie des muscles de l’épaule pendant les tâches d'élévation du bras chez 8 patients symptomatiques avec la déchirure de coiffe des rotateurs. Nous avons constaté que l'activité du supra-épineux était significativement plus élevée pendant l’abduction que pendant la scaption et la flexion. Ce résultat suggère une séquence de plan d’élévation active pendant la rééducation. Les résultats présentés dans cette thèse, suggèrent quelques modifications dans les protocoles de réadaptation de l’épaule pendant les 12 premières semaines après la réparation de la coiffe. Ces suggestions fournissent également des évidences scientifiques pour la production d'orthèses plus dynamiques et fonctionnelles à l’articulation de l’épaule.

Avaliação da atividade muscular do vasto medial oblíquo em diferentes exercícios

Projeto de Graduação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Licenciado em Fisioterapia

Modifications in Early Rehabilitation Protocol after Rotator Cuff Repair : EMG Studies

La déchirure de la coiffe des rotateurs est une des causes les plus fréquentes de douleur et de dysfonctionnement de l'épaule. La réparation chirurgicale est couramment réalisée chez les patients symptomatiques et de nombreux efforts ont été faits pour améliorer les techniques chirurgicales. Cependant, le taux de re-déchirure est encore élevé ce qui affecte les stratégies de réhabilitation post-opératoire. Les recommandations post-chirurgicales doivent trouver un équilibre optimal entre le repos total afin de protéger le tendon réparé et les activités préconisées afin de restaurer l'amplitude articulaire et la force musculaire. Après une réparation de la coiffe, l'épaule est le plus souvent immobilisée grâce à une écharpe ou une orthèse. Cependant, cette immobilisation limite aussi la mobilité du coude et du poignet. Cette période qui peut durer de 4 à 6 semaines où seuls des mouvements passifs peuvent être réalisés. Ensuite, les patients sont incités à réaliser les exercices actifs assistés et des exercices actifs dans toute la mobilité articulaire pour récupérer respectivement l’amplitude complète de mouvement actif et se préparer aux exercices de résistance réalisés dans la phase suivante de la réadaptation. L’analyse électromyographique des muscles de l'épaule a fourni des évidences scientifiques pour la recommandation de beaucoup d'exercices de réadaptation au cours de cette période. Les activités sollicitant les muscles de la coiffe des rotateurs à moins de 20% de leur activation maximale volontaire sont considérés sécuritaires pour les premières phases de la réhabilitation. À partir de ce concept, l'objectif de cette thèse a été d'évaluer des activités musculaires de l'épaule pendant des mouvements et exercices qui peuvent théoriquement être effectués au cours des premières phases de la réhabilitation. Les trois questions principales de cette thèse sont : 1) Est-ce que la mobilisation du coude et du poignet produisent une grande activité des muscles de la coiffe? 2) Est-ce que les exercices de renforcement musculaire du bras, de l’avant-bras et du torse produisent une grande activité dans les muscles de la coiffe? 3) Au cours d'élévations actives du bras, est-ce que le plan d'élévation affecte l'activité de la coiffe des rotateurs? Dans notre première étude, nous avons évalué 15 muscles de l'épaule chez 14 sujets sains par électromyographie de surface et intramusculaire. Nos résultats ont montré qu’avec une orthèse d’épaule, les mouvements du coude et du poignet et même quelques exercices de renforcement impliquant ces deux articulations, activent de manière sécuritaire les muscles de ii la coiffe. Nous avons également introduit des tâches de la vie quotidienne qui peuvent être effectuées en toute sécurité pendant la période d'immobilisation. Ces résultats peuvent aider à modifier la conception d'orthèses de l’épaule. Dans notre deuxième étude, nous avons montré que l'adduction du bras réalisée contre une mousse à faible densité, positionnée pour remplacer le triangle d’une orthèse, produit des activations des muscles de la coiffe sécuritaires. Dans notre troisième étude, nous avons évalué l'électromyographie des muscles de l’épaule pendant les tâches d'élévation du bras chez 8 patients symptomatiques avec la déchirure de coiffe des rotateurs. Nous avons constaté que l'activité du supra-épineux était significativement plus élevée pendant l’abduction que pendant la scaption et la flexion. Ce résultat suggère une séquence de plan d’élévation active pendant la rééducation. Les résultats présentés dans cette thèse, suggèrent quelques modifications dans les protocoles de réadaptation de l’épaule pendant les 12 premières semaines après la réparation de la coiffe. Ces suggestions fournissent également des évidences scientifiques pour la production d'orthèses plus dynamiques et fonctionnelles à l’articulation de l’épaule.