Real-time feedback op tilbelasting
Vrije Universiteit
Faculteit der Bewegingswetenschappen
Bacheloronderzoeksproject
Auteurs: Merel Linderhof & Lauri Schippers
Begeleiders: Michiel Punt en Idsart Kingma
1
Samenvatting
Lage rugklachten zijn een van de grootste oorzaken van ziekteverzuim. Lage rugklachten worden geassocieerd met hoge belasting van de onderrug. Preventie van de belasting van de onderrug kan lage rugklachten verminderen. Een vorm van preventie is het gebruik van realtime feedback tijdens het tillen. Er is echter nog weinig onderzoek gedaan naar het effect van real-time feedback op het verlagen van het moment in de onderrug. Deze studie vergelijkt het verschil in netto L5S1 piekmoment bij 43 gezonde proefpersonen. Een deel van deze proefpersonen (N = 34) ontvangt real-time feedback over het netto L5S1 moment en het andere deel, de controlegroep (N = 14), krijgt geen feedback. De twee groepen worden vergeleken op basis van de grootte van het netto L5S1 piekmoment en de
kinematica tijdens het tillen. Uit de resultaten bleek dat de interventiegroep een significant lager piekmoment had (p < 0.01). De interventiegroep vertoont significant meer knieflexie (p < 0.01), minder lumbale flexie (p < 0.01) en minder rug inclinatie (p < 0.01) dan de controlegroep. Dit resulteert in een lager risico op lage rugklachten. Hieruit kan
geconcludeerd worden dat real-time feedback het netto L5S1 piekmoment verlaagt met 10.1% en ook de kinematica is significant anders.
2
Inhoud
Samenvatting 1 Inhoud 2 Inleiding 3 Methode 5 Proefpersonen 5 Experimentele opstelling 5 Onderzoeksopzet en procedure 6 Uitkomstmaten 8 Statistische Analyse 8 Resultaten 10 Primaire uitkomsten 10 Netto L5S1 piekmoment 10Tijd boven de drempelwaarde 11
Secundaire uitkomsten 12 Kniehoek 12 Lumbale flexie 13 Rug inclinatie 13 Discussie 15 Limitaties 17 Aanbevelingen 18 Conclusie 19 Literatuurlijst 20 Bijlage 23
Bijlage 1: Tabellen, grafieken en afbeeldingen 23
3
Inleiding
Gedurende het leven zal 80-90% van de volwassenen ooit lage rugklachten ondervinden (Waddell, 1987; Deyo et al., 1992; Krismer & van Tulder, 2007). Veel mensen met deze klachten zullen binnen een jaar opnieuw klachten krijgen (Carey et al., 1999; Pengel et al., 2003; Von Korff, 1994; Von Korff et al., 1993). Dit is ook terug te zien op de werkvloer. Van het totaal aantal dagen ziekteverzuim wordt 16% veroorzaakt door lage rugklachten (Van der Molen et al, 2009). 63% van de werknemers met rugklachten die meer dan 13 weken aaneengesloten verzuimen, meldt dat de klachten verband houden met het werk (van der Molen, 2009). Bij 14% van de arbeidsongeschikten in Nederland wordt vermeld dat aandoeningen van de rug de oorzaak zijn (Picavet, 2005). Naast de enorme kosten die dit ziekteverzuim met zich mee brengen voor bedrijven, wordt er in Nederland op jaarbasis 1,3 miljard euro besteedt aan zorgkosten voor lage rugklachten (RIVM, 2017). Het is van belang om zowel deze financiële kosten te verlagen, gezien het feit dat het cumulatief van deze kosten een significante belasting op de maatschappij legt, als het leed van patiënten te verminderen.
Eén van de oorzaken van het ontstaan van lage rugklachten is het regelmatig tillen van laagliggende, grote objecten (Kingma et al, 2010). Door het grote moment dat hierbij op de rug wordt uitgeoefend resulteert dat in een groot risico op het ontstaan van lage
rugklachten. Coenen et al. (2014) toonden aan dat er een positief verband was tussen de frequentie en intensiteit van het tillen en lage rugklachten. Dit suggereert dat minder vaak en minder zware objecten tillen een preventiemethode voor lage rugklachten zou zijn. Dit is voor veel mensen echter geen oplossing omdat tillen onderdeel is van het beroep,
voorbeelden van dit soort fysieke beroepen zijn: de zorg, bouw en retail.
De intensiteit van het tillen wordt gedefinieerd als de grootte van het moment op de onderrug. Aangezien de intensiteit van het tillen invloed heeft op het risico op lage
rugklachten (Coenen et al., 2014), wekt dit de suggestie dat al het verlagen van de
intensiteit van het tillen zorgt voor een afname in risico op lage rugklachten. Het verbeteren van de tiltechniek, zodat het moment op de onderrug tijdens het tillen lager is, zou dus kunnen helpen ter preventie van lage rugklachten.
4
Kingma et al. (2010) hebben onderzoek gedaan naar het effect van instructie op het verlagen van het moment in de onderrug. Volgens Kingma et al. (2010) maken instructies en feedback op tiltechniek regelmatig deel uit van de preventie. Dit is echter alleen een
effectieve preventie methode als de instructies of feedback daadwerkelijk helpen om het moment in de onderrug te verlagen.
Tot op heden is er nog weinig onderzoek naar het effect van feedback op het
verbeteren van de tiltechniek. Agruss et al. (2004) hebben wel al onderzoek gedaan naar het effect van feedback op de grootte van het moment in de L5S1 wervels. Zij hebben twee verschillende vormen van feedback getest en met elkaar vergeleken. De eerste groep kreeg na iedere til mondeling feedback in de vorm van een getal, de versnelling index. De
versnelling index is het procentuele verschil tussen de maximale compressiekrachten op de lumbosacrale gewricht tussen dynamische en statische staat. De tweede groep kreeg feedback tijdens het tillen in de vorm van een geluid dat steeds harder werd naarmate hun erector spinae spieren actiever werden, dit werd vastgesteld met EMG. Agruss et al. (2004) vonden dat het moment op de L5S1 bij de eerste groep significant lager was dan dat van de tweede of de controle groep. Beide groepen laten een significante afname zien (p < 0.0001) in het moment op de onderrug. Op basis hiervan is ervoor gekozen om real-time feedback te combineren met feedback over het moment op de onderrug, aangezien hier eerder nog geen onderzoek naar gedaan is.
De hoofdvraag van de studie is: ´Wat het effect is van real-time feedback op het netto L5S1 piekmoment?´. Daarnaast wordt bestudeerd of de real-time feedback daadwerkelijk leidt tot een andere tilstrategie, zoals een verandering in de kniehoek,
lumbale flexie of rug inclinatie. De hypothese was dat het netto L5S1 piekmoment zou dalen
en dat de kinematica als volgt zal veranderen: proefpersonen zullen meer door hun knieën gaan, waardoor de kniehoek groter wordt, er zal minder ver naar voren gebogen worden waardoor de lumbale flexie en de rug inclinatie kleiner worden.
5
Methode
Proefpersonen
Een totaal van 48 gezonde proefpersonen waarvan 29 mannen en 19 vrouwen hebben na het tekenen van een informed consent deelgenomen aan het experiment. Antropologische waarden zijn te zien in in Tabel 1. Geen van de proefpersonen had in de afgelopen 6
maanden last gehad van lage rugklachten. De proefpersonen zijn random ingedeeld in de interventiegroep (N = 34) of de controlegroep (N = 14). Het experiment was goedgekeurd door de ethische commissie van de faculteit. Van de interventiegroep was de data van 5 proefpersonen niet bruikbaar vanwege onvolledige data. Dit brengt het totaal dat gebruikt is voor de data analyse op 43 gezonde proefpersonen waarvan 27 mannen en 16 vrouwen (Tabel 1). De proefpersonen zijn random ingedeeld in de interventiegroep (N = 29) of de controlegroep (N = 14).
Tabel 1. Antrolologische waarden van proefpersonen
Interventie (exclusief onvolledige data) Interventie (inclusief onvolledige data) Controle N (man/vrouw) 29 (20/9) 34 (22/12) 14 (7/7) Leeftijd (jaren) 27.7 ± 9.1 26.4 ± 8.4 23.8 ± 8.0 Gewicht (kg) 73.3 ± 12.5 73.2 ± 11.8 73.6 ± 10.7 Lengte (cm) 177.6 ± 9.6 177.2 ± 10.2 177.5 ± 11.7
Experimentele opstelling
Voor het berekenen van het netto moment op L5S1 is gebruik gemaakt van een dynamisch 3D gelinkt segment model. Voor het model worden persoonlijke antropometrische
gegevens gecombineerd met de data van het krachtenplatform en de data van de markers. De markers zitten per drie op een metalen plaatje geclusterd en worden lateraal op de kuiten, de bovenbenen, het sacrum en tussen de schouderbladen geplaatst. De trajecten van de markers worden opgenomen op 50 Hz en gesynchroniseerd met de data van het krachtenplatform met behulp van een automatisch beweging registratie systeem, Optotrak (Optotrak, system accuracy: SD < 0.05 mm; Northern Digital Inc., Waterloo, Ontario,
Canada). Voor de meetopstelling worden drie Optotrak balken met ieder drie camera´s gebruikt.
6
Voor de meting begon zijn de krachtenplatform (200 Hz, 1m x 1m) en de Optotrak camera´s gekalibreerd. Vervolgens werd de verhouding van de markers ten opzichte van de anatomische oriëntatiepunten (Bijlage, Tabel B1.1) bepaald, door een pointer met zes markers een voor een op de anatomische oriëntatiepunten te plaatsen en een korte opname te maken.
Onderzoeksopzet en procedure
Na het tekenen van het informed consent en het invullen van de demografisch waarden, werden de markers bevestigd en de verhouding van de markers ten opzichte van de anatomische oriëntatiepunten (Bijlage, Tabel B1.1) bepaald. Tijdens het experiment
moesten de proefpersonen een box van 10 kg (hoogte 17 cm, lengte 30 cm, breedte 40 cm) optillen van een plank die 22 cm boven het krachtenplatform hing. De proefpersonen stonden tijdens het experiment op het krachtenplatform. De proefpersonen zijn volledig random ingedeeld in een interventiegroep en een controlegroep. Voor beide groepen bestaat het experiment uit vier trials van 12 keer tillen. Eén keer tillen bestaat uit rechtopstaand starten, de box optillen, met de box in de handen terugkeren naar een rechtopstaande houding, de box neerzetten en terugkeren naar de rechtopstaande
startpositie. De box staat op een kartonnen doos (hoogte 17 cm, lengte 23,5 cm, breedte 31 cm), de kartonnen doos staat op een van de afgetapete vlakken zichtbaar in Figuur 1. Na het optillen van de box wordt de kartonnen doos naar een ander
vlak verplaatst door een proefleider. De box moet dus telkens op een andere plek worden neergezet, dan vanwaar deze op is getild. De volgorde van het verplaatsen van de kartonnen doos is voor iedere trial en voor beide groepen hetzelfde en is zichtbaar in de bijlage (Tabel B1.2).
Figuur SEQ Figuur \* ARABIC 1. Positie van de kartonnen doos op de plank.
Figuur 1. Positie vanwaar de kartonnen doos op de plank verschoven werd
7
Na het vaststellen van de anatomische oriëntatiepunten wordt begonnen met het meetgedeelte van het experiment. In totaal moet de proefpersoon 4 trials van 12 keer tillen volbrengen, met 2 minuten rust tussen de trials in. Trial 1 is de referentie trial. Trial 2 en 3 zijn de trials waar de proefpersoon van real-time feedback wordt voorzien. Trial 4 is de retentietest, hier wordt geen real-time feedback gegeven. Voor de interventiegroep wordt de referentie trial gebruikt om de drempelwaarde te bepalen. De drempelwaarde wordt bepaald door van de referentie trial het gemiddelde van de netto piekmomenten te
berekenen. De drempelwaarde wordt op 80% van het gemiddelde netto piekmoment van de referentie trial gezet.
Als proefpersonen hun piekmoment ten opzichte van de referentie trial met meer dan 20 % verlagen zullen ze dus geen geluid (feedback) horen. In trial 2 en 3 voeren de proefpersonen van de interventiegroep het tillen uit met real-time feedback. Dit houdt in dat wanneer het netto L5S1 piekmoment van de proefpersoon tijdens het tillen boven de
drempelwaarde komt, krijgt de proefpersoon een geluid te horen. Het is aan de
proefpersoon zelf om het experiment uit te voeren zonder het geluid te horen,
proefpersonen krijgen geen toelichting bij de feedback die ze krijgen. Ze krijgen alleen te horen dat als ze het geluid horen ze iets fout doen, maar niet wat ze fout doen, en dat geen geluid beter is dan een kort geluid.
Voor het experiment wordt een korte instructie gegeven aan de proefpersoon. In de instructie wordt verteld dat ze over het krachtenplatform mogen bewegen zolang ze de houten plank waar de box op staat niet aanraken. Rotatie van de romp tijdens het experiment is niet toegestaan, waardoor proefpersonen recht voor de box moeten gaan staan voordat de box opgetild wordt. Tot slot mochten proefpersonen niet halverwege het optillen of neerzetten van de box stoppen, ook niet als ze het geluid hoorden. Het is van belang dat het optillen en neerzetten vloeiende bewegingen zijn. Als het geluid te horen is maak je een aanpassing in de volgende til. Tijdens trial 4 voor de interventiegroep wordt de feedback weggehaald. Proefpersonen krijgen nu de instructie om de informatie die ze tijdens trial 1 tot en met 3 hebben opgedaan, toe te passen.
Voor de controlegroep zijn trials 1 tot en met 4 precies hetzelfde. Voor hen hoeft geen drempelwaarde bepaald te worden. Zij voeren precies hetzelfde experiment uit als de proefpersonen in de interventiegroep, alleen krijgen ze tijdens trial 2 en 3 geen feedback.
8
Uitkomstmaten
De primaire uitkomstmaten van dit onderzoek zijn het netto L5S1 piekmoment, de tijd
boven de drempelwaarde en ∆ Moment. Het netto L5S1 piekmoment (Agruss et al., 2004;
Kingma et al., 2010) wordt bepaald met behulp van het verkregen netto L5S1 moment, dat wordt berekend door het linked segment model. De piekmomenten bevinden zich op de momenten dat proefpersonen de box optilden of neerzetten. De tijd boven de
drempelwaarde is de tijd dat het netto L5S1 moment van een proefpersoon zich boven de drempelwaarde bevindt. ∆ Moment is het relatieve moment, dit is het verschil tussen het
netto L5S1 piekmoment tijdens trial 4 en tijdens trial 1. Voor deze variabele geldt dat een afname over tijd, dus tussen trial 1 en 4 in, weergegeven wordt met een negatief getal. De secundaire uitkomstmaten zijn de kinematische variabelen op het tijdstip van de piekmomenten: kniehoek, lumbale flexie en rug inclinatie (Kingma et al., 2010). De kniehoek wordt bepaald door de hoek tussen de segmenten bovenbeen en onderbeen op het
piekmoment te berekenen. De kniehoek die gebruikt wordt voor de statistische analyse is het gemiddelde tussen de linker- en rechter kniehoek. Hierbij wordt ervan uitgegaan dat mensen de box symmetrisch optillen. De lumbale flexie is de hoek tussen de verticale lijn van de pelvis en de thorax. De rug inclinatie angle wordt gedefinieerd als de hoek tussen de thorax in de referentie meting ten opzichte van de thorax in de trials.
Statistische Analyse
Voor de analyse van de data werd gebruik gemaakt van SPSS 24. Een repeated measures
between group, within trials ANOVA [groep (interventie vs. controle) x Trial (Trial 1 t/m 4)]
werd gebruikt om te evalueren of er een effect was van de feedback op het netto L5S1 moment, tijd boven de drempelwaarde, kniehoek, lumbale flexie en rug inclinatie. In deze ANOVA werd daarnaast ook de Box’s Test, Mauchly’s Test of Sphericity (met Greenhouse-Geisser) en de Levene’s test uitgevoerd om de groepen te vergelijken.
Bij het waarnemen van een significant effect met een significantieniveau van p < 0,05, worden er t-testen uitgevoerd als post-hoc vergelijkingen. Een gepaarde t-test, waarin per groep het verloop geanalyseerd wordt, is gebruikt om te kijken of er een significant verschil was tussen de groepen wat betreft trial 1 en trial 4. De ongepaarde t-test, tussen de twee groepen, onderzoekt of er een significant verschil is in het relatieve moment tussen de
9
twee groepen, tijd boven de drempelwaarde, kniehoek, lumbale flexie en rug inclinatie. Naast deze testen is ook de effect size berekend waarbij r = 0.10 een klein effect is, r = 0.30 een middelmatig effect is en r = 0.50 een groot effect is.
10
Resultaten
Voor dit experiment zijn mensen geworven in de leeftijd van 18 tot 55 jaar, waarbij proefpersonen minimaal zes maanden vooraf aan de deelname geen last van lage rugklachten mochten hebben. De proefpersonen werden random verdeeld in een
interventie- en controlegroep. Een Levene’s test wijst uit dat er geen significante verschillen zijn in geslacht, leeftijd, lengte en gewicht tussen de interventiegroep en de controlegroep (p > 0.05). Het enige opvallende is dat de gemiddelde leeftijd van de controlegroep 4 jaar lager ligt dan de gemiddelde leeftijd van de interventiegroep (Tabel 1).
Alle uitkomstvariabelen zijn op dezelfde manier geanalyseerd. Ten eerste werd gekeken of er een significant effect is van het trial nummer op de desbetreffende variabele.. Ten tweede wordt er gekeken of er een significant interactie-effect is tussen de groep en de trial nummers. Ook hier wordt dit interactie-effect niet genoteerd mocht dit niet aanwezig zijn. Tot slot werd de grootte van het effect genoteerd, indien er significante effecten
waargenomen zijn, in combinatie met het relatieve effect. Een overzicht van de resultaten is te zien in Tabel 2.
Primaire uitkomsten
Figuur 2. Netto L5S1 piekmoment uitgezet tegen trial nummer. Weergegeven met standaarddeviatie.
Netto L5S1 piekmoment
Voor het netto L5S1 piekmoment is er een significant interactie-effect tussen groep en trial waargenomen, p < 0.01. Het gemiddelde netto L5S1 piekmoment van de controlegroep tijdens trial 4 (M = 225.8, SE = 15.3) ligt significant hoger dan het piekmoment tijdens trial 1 (M = 213.2, SE = 14.7), p = 0.044, r = 0.28. Het gemiddelde netto L5S1 piekmoment van de
Figuur 3. Tijd Boven Drempelwaarde uitgezet tegen trial nummer. Weergegeven met standaarddeviatie.
11
interventiegroep tijdens trial 4 (M = 214.1, SE = 11.9) ligt significant lager dan het
piekmoment tijdens trial 1 (M = 238.2, SE = 10.7), p < 0.01, r = 0.37 (Figuur 2). Het relatieve netto L5S1 piekmoment van de interventiegroep (M = -24.2, SE = 6.0) ligt significant lager dan het relatieve netto L5S1 piekmoment van de controlegroep (M = 12.6, SE = 5.6), p < 0.01, r = 0.27.
Het geven van real-time feedback heeft als gevolg dat het netto L5S1 piekmoment met 10.1% gedaald is (Figuur 2). In vergelijking met de controlegroep, die geen real-time
feedback ontvingen, is te zien dat hier het netto L5S1 piekmoment met 5.9% gestegen is. Dit
wijst dus op een duidelijk verband tussen het geven van real-time feedback en het verlagen van het netto L5S1 piekmoment.
Tijd boven de drempelwaarde
Er is een significant hoofdeffect van het trial nummer op de tijd boven de drempelwaarde, p < 0.01. Ook is er een significant interactie-effect tussen de groep en het trial nummer, p < 0.01. De tijd boven de drempelwaarde van de controlegroep tijdens trial 4 (M = 12.2, SE = 0.9) verschilt niet significant met de tijd boven de drempelwaarde tijdens trial 1 (M = 12.4, SE = 0.6), p > 0.05, r = 0.01. De tijd boven de drempelwaarde van de interventiegroep tijdens trial 4 (M = 7.7, SE = 1.1) is significant lager dan de tijd boven de drempelwaarde tijdens trial 1 (M = 13.8, SE = 0.7), p < 0.05, r =0.50 (Figuur 3). De relatieve tijd boven de drempelwaarde van de interventiegroep (M = -6.1, SE = 1.2) is significant lager dan de relatieve tijd boven de
drempelwaarde van de controlegroep (M = -0.2, SE = 0.7), p > 0.01, r = 0.22.
Als gevolg van de real-time feedback is te zien dat de tijd boven de drempelwaarde daalt met 44.2% (Figuur 3). De controlegroep laat, ondanks dat er geen significante afname in tijd boven de drempelwaarde te detecteren is, een verlaging van 1.9% zien in de tijd
boven de drempelwaarde. Gezien de significante afname in het netto L5S1 piekmoment als
gevolg van real-time feedback, was het te verwachten dat ook de tijd boven de
drempelwaarde significant zou dalen. De proefpersonen hebben een lager netto L5S1
12
Secundaire uitkomsten
Figuur 4. Kniehoek uitgezet tegen trial nummer. Weergegeven met standaarddeviatie.
Figuur 2. Rug inclinatie uitgezet tegen trial nummer. Weergegeven met standaarddeviatie.
Kniehoek
Voor deze studie is de hoek tussen het bovenbeen en het onderbeen als kniehoek
gedefinieerd. Het assenstelsel heeft zijn oorsprong in het aangrijpingspunt van de voet met het oppervlak waar de positieve verticale as loodrecht op het oppervlak staat en de
positieve horizontale door de voet gaat (parallel aan het oppervlak). Hierdoor is de
gedefinieerde kniehoek bij knieflexie automatisch negatief. Hoe groter de negatieve hoek, hoe meer knieflexie de proefpersoon laat zien.
Er is een significant hoofdeffect van het trial nummer op de kniehoek, p < 0.01. De gemiddelde kniehoek op het tijdstip van het piekmoment van de controlegroep tijdens trial 4 (M = -56.1, SE = 5.2) is significant kleiner dan op het piekmoment tijdens trial 1 (M = -45.6, SE = 4.1), p = 0.012, r = 0.40. De gemiddelde kniehoek op het piekmoment van de
interventiegroep tijdens trial 4 (M = -70.1, SE = 6.3) is significant kleiner dan op het piekmoment tijdens trial 1 (M = -44.2, SE = 4.8), p <0.01, r = 0.46 (Figuur 4). De relatieve
Figuur 5. Lumbale flexie uitgezet tegen trial nummer. Weergegeven met standaarddeviatie.
13
kniehoek op het piekmoment van de interventiegroep (M = -25.9, SE = 5.3) verschilt niet significant van de controlegroep (M = -10.5, SE = 3.6), p = 0.064, r = 0.08.
Het ontvangen van real-time feedback heeft als gevolg dat proefpersonen significant meer knieflexie laten zien. Echter, ook de controlegroep laat aan het einde van het
experiment een significante toename in knieflexie zien (Figuur 4). Deze ondervinding wordt ondersteund door het feit dat er geen significant verschil is tussen de relatieve kniehoek van de interventiegroep en de controlegroep.
Lumbale flexie
Er is een significant hoofdeffect van het trial nummer op de lumbale flexie, p < 0.01. Ook is er een significant interactie-effect tussen groep en trial nummer, p < 0.05. De lumbale flexie op het piekmoment van de controlegroep tijdens trial 4 (M = 54.4, SE = 6.2) verschilt niet significant van het piekmoment tijdens trial 1 (M = 58.4, SE = 6.9), p > 0.05, r = 0.21. De
lumbale flexie op het piekmoment van de interventiegroep tijdens trial 4 (M = 38.9, SE = 4.3)
is significant kleiner dan het piekmoment tijdens trial 1 (M = 51,8, SE = 6.4, p < 0.01, r = 0.64 (Figuur 5). De relatieve lumbale flexie van de interventiegroep (M = -12.9, SE = 1.8) is
significant lager dan de relatieve lumbale flexie van de controlegroep (M = -4.1, SE = 2.2), p < 0.01, r = 0.17.
Real-time feedback zorgt voor een significante afname van de lumbale flexie. Dit
betekent dat proefpersonen als gevolg van de real-time feedback minder lumbale flexie laten zien (Figuur 5) en dit wordt ondersteund door het feit dat voor de controlegroep geen significant verschil in lumbale flexie gedetecteerd is.
Rug inclinatie
Er is een significant hoofdeffect van trial nummer op de rug inclinatie, p < 0.01. Ook is er een significant interactie-effect tussen groep en trial nummer, p < 0.01. De rug inclinatie op het piekmoment van de controlegroep tijdens trial 4 (M = 66.5, SE = 2.5) is significant kleiner dan tijdens trial 1 (M = 71.2, SE = 2.6), p = 0.035, r = 0.30. De rug inclinatie op het
piekmoment van de interventiegroep tijdens trial 4 (M = 51.5, SE = 3.9) is significant kleiner dan tijdens trial 1 (M = 71.2, SE = 2.5), p < 0.01, r = 0.60 (Figuur 6). De relatieve rug inclinatie van de interventiegroep (M = -12.9, SE = 1.8) is significant lager dan de relatieve rug
14
Als gevolg van real-time feedback is er een significant kleinere rug inclinatie waargenomen, wat betekent dat er minder buiging van de rug plaatsgevonden heeft als gevolg van real-time feedback. Echter is er ook in de controlegroep sprake van een
significante afname (p = 0.035) van de rug inclinatie (Figuur 6). Ondanks dat beide groepen een significante daling van de rug inclinatie laten zien, is de relatieve rug inclinatie van de interventiegroep significant lager (p < 0.01) dan de relatieve rug inclinatie van de
controlegroep.
Tabel 2. Resultaten met SD
Groep Trial 1 Trial 2 Trial 3 Trial 4 ∆ Moment (N/m) I 238.2 ± 57.5 225.3 ± 63.1 217.1 ± 61.7 214.1 ± 63.9 -24.1 ± 32.2 C 213.2 ± 55.0 224.6 ± 59.5 227.8 ± 59.5 225.8 ± 57.4 12.6 ± 21.1 Time above threshold (sec) I 13.8 ± 3.9 11.0 ± 6.1 8.3 ± 5.6 7.7 ± 5.9 -6.1 ± 6.2 C 12.4 ± 2.1 12.4 ± 2.9 12.2 ± 3.3 12.2 ± 3.5 -0.2 ± 2.7 Kniehoek (graden) I -44.1 ± 25.6 -65.6 ± 22.4 -69.8 ± 32.0 -70.1 ± 33.7 -25.9 ± 28.7 C -45.6 ± 15.3 -52.3 ± 18.3 -55.4 ± 19.9 -56.1 + 19.4 -10.5 ± 13.4 Lumbar Angle (graden) I 51.8 ± 22.6 44.3 ± 22.5 41.2 ± 24.0 38.9 ± 23.4 -12.9 ± 9.7 C 58.4 ± 25.6 55.7 ± 24.6 55.5 ± 23.0 54.4 ± 23.3 -4.1 ± 8.2 Inclination (graden) I 71.2 ± 13.7 57.3 ± 15.7 53.4 ± 20.8 51.5 ± 21.0 -12.9 ± 9.7 C 71.2 ± 9.7 67.9 ± 10.1 66.4 ± 9.2 66.4 ± 9.2 -4.1 ± 8.2
15
Discussie
Het doel van deze studie was om te onderzoeken wat het effect is van real-time feedback op het netto L5S1 piekmoment. Hierbij werd, naast het netto L5S1 piekmoment, ook gekeken naar het effect van de real-time feedback op de kinematica: de kniehoek, lumbale flexie en
rug inclinatie. Uit het onderzoek blijkt dat real-time feedback zorgt voor een significante
daling (p < 0.01), waarbij het netto L5S1 piekmoment met 10.1% daalt (Figuur 2). In
combinatie met een toename van 5.6% van het netto L5S1 piekmoment in de controlegroep is hieruit te concluderen dat er hoogstwaarschijnlijk een verband is tussen het geven van
real-time feedback en het verlagen van het netto L5S1 piekmoment. De significante daling
van het netto L5S1 piekmoment gaat gepaard met een eveneens significante (p < 0.01) daling van de tijd boven de drempelwaarde, die daalde met 44.2% (Figuur 3).
Eerder in dit onderzoek werd al aangestipt dat zowel het geven van real-time
feedback over de activatie van erector spinae extensoren als het geven van verbale feedback
over het moment op de onderrug een significante daling liet zien in het moment op de onderrug (Agruss et al.,2004). In de huidige studie werd echter gebruik gemaakt van één manier van feedback, waar Agruss et al. (2004) twee verschillende vormen van feedback met elkaar vergeleek. In de groep die verbale feedback ontving was een daling van 25.3% te zien, waar in de groep die real-time feedback via het EMG ontving een daling van 16.3% te zien was (Agruss et al., 2004). Op basis hiervan lijkt er dus op dat het effectiever
is om verbale feedback over het moment te geven dan om real-time feedback te geven over de activiteit van de m. erector spinae. Het is niet bekend of dit te maken heeft met het moment van feedback geven of de vorm van feedback geven. Resultaten van de huidige studie geven aan dat ook de combinatie van real-time feedback op het netto L5S1 moment voor een significante daling van het moment zorgt. Hieruit zou men kunnen opmaken dat het van belang is om real-time feedback over het netto L5S1 moment te verstrekken. Naast het feit dat real-time feedback een effect lijkt te hebben op het netto L5S1 piekmoment, is in deze studie ook gekeken naar het effect op de kinematica. Real-time
feedback zorgt voor een significante (p < 0.01) toename in knieflexie, echter laat ook de
controlegroep een significante (p = 0.012) toename in knieflexie zien aan het einde van het experiment (Figuur 4). Hieruit zou men kunnen concluderen dat real-time feedback niet zorgt voor een toename in knieflexie, wat ondersteund wordt door het ontbreken van een
16
significant interactie-effect tussen beide groepen (p = 0.064). Echter, ondanks dat er geen significant interactie-effect waargenomen is, betekent dit niet dat dit effect niet aanwezig is. De significantie van dit effect bevindt zich erg dichtbij de significantie die in dit onderzoek gebruikt wordt (p < 0.05). Hieruit kan geconcludeerd worden dat de kans dat er
daadwerkelijk een effect aanwezig is zeer groot is. Mogelijk is de controlegroep te klein (N = 14) om een significant effect te detecteren. Op basis hiervan kan geconcludeerd worden dat het geven van real-time feedback zorgt voor een toename in knieflexie, evenals dat
de knieflexie een verband heeft met het significant afgenomen netto L5S1 piekmoment.
Real-time feedback zorgt voor een significante afname (p < 0.01) in lumbale flexie in
vergelijking met de controlegroep, ondersteund door een significant interactie-effect (p < 0.05) tussen de groepen (Figuur 5). De significante afname in lumbale flexie gaat gepaard met een significante afname in netto L5S1 piekmoment als gevolg van real-time feedback. Dit lijkt te wijzen op een verband tussen het netto L5S1 piekmoment en lumbale flexie, een vermindering in lumbale flexie zou leiden tot een lager netto L5S1 piekmoment.
Op basis van de significant gedaalde relatieve rug inclinatie (p < 0.01), onder invloed van real-time feedback (Figuur 6), kan men concluderen dat deze feedback een verband houdt met de daling in relatieve rug inclinatie. Ook de significante afname in rug inclinatie gaat gelijk met de significante afname in netto L5S1 piekmoment. Op basis hiervan lijkt er een verband te zijn tussen de significante afname van rug inclinatie en de significante afname van het netto L5S1 piekmoment, als gevolg van real-time feedback tijdens de interventie. De rug inclinatie is dus een mogelijke factor die voor verlaging van het netto L5S1 piekmoment zou kunnen zorgen.
De kinematische bevindingen in dit onderzoek worden ondersteund door recent onderzoek naar het effect van real-time feedback op de beweging van de lumbale wervels (Pinto et al., 2018). Proefpersonen voerden vier verschillende trials uit waarin een box van 3 kg opgetild werd : (1) een baseline test waarin geen feedback gegeven werd, (2) Leukotape (BSN Medical, Laval QC, CAN) van de 12e thoracale wervel naar de 1e sacrale wervel, (3)
Leukotape van de 12e thoracale wervel naar de 1e sacrale wervel gecombineerd met verbale
feedback om op het Leukotape te letten en (4) een retentietest waarin geen feedback gegeven werd. Uit dit onderzoek blijkt dat de zowel alleen tape als de combinatie van tape en verbale uitleg zorgt voor een significante reductie in lumbale flexie (p < 0.0001). Ook
17
wordt de kniehoek significant vergroot als gevolg van tape en verbale feedback. Deze resultaten, als gevolg van real-time feedback, zijn in overeenstemming met de daling in lumbale flexie en stijging in kniehoek die in dit onderzoek vastgesteld werden.
Het geven van verbale instructies zou een positief effect hebben op het netto L5S1 piekmoment (Agruss et al., 2004) en op de kinematica (Kingma et al., 2010). Ondanks dat Pinto et al. (2018) de feedback niet baseren op het netto L5S1 piekmoment maar op de kinematica, blijkt ook hier dat het geven van verbale instructies of feedback zorgt voor een groter effect op de uitkomstmaten. Dit effect is groter wanneer real-time feedback
gecombineerd wordt met verbale instructies (Pinto et al., 2018).
Limitaties
Niet alle variabelen voldoen aan de eisen van homogeniteit. Voor de tijd boven de
drempelwaarde en de kniehoek was de Box’s test significant (p < 0.05) en voor de tijd boven de drempelwaarde en de rug inclinatie was de Levene’s test significant (p < 0.05).
Het niet specificeren van de feedback zou mogelijk als limitatie van het onderzoek kunnen werken. Ondanks het feit dat proefpersonen met de huidige opzet van de feedback zelf een
comfortabele tiltechniek kunnen creëren, zorgt het niet specificeren van de
feedback voor sommige proefpersonen ervoor dat ze er niet achter komen op
welke manier ze het geluid tijdens tillen kunnen ontwijken. Deze proefpersonen zullen dus ook geen (grote) toe- of afname laten zien in moment, niet omdat ze het niet kunnen, maar omdat ze niet in staat zijn de feedback te vertalen naar hun tiltechniek. In Figuur 7 is te zien dat 8 van de 29 proefpersonen uit de interventiegroep een positief delta moment hebben. Het lijkt er dus op dat 27,6% van de proefpersonen in de interventiegroep niet in staat waren om de feedback op de juiste manier te interpreteren, gezien deze proefpersonen geen daling in het netto L5S1 piekmoment laten zien aan het einde van de interventie.
Figuur 3. Scatterplot waarin het Delta Moment weergegeven is.
18
Een andere limitatie is het feit dat er één soort feedback is. Wanneer een
proefpersoon geluid te horen krijgt, weet de proefpersoon alleen dat hij iets verkeerd doet maar niet hoe ver hij verwijderd is van de drempelwaarde. Proefpersonen die geen geluid te horen krijgen, denken dat ze goed bezig zijn en gaan de tiltechniek die ze op dat moment gebruiken handhaven. Echter, proefpersonen weten niet of ze ver onder de drempelwaarde zitten of vlak onder de drempelwaarde.
Tot slot is er in dit onderzoek tijdens de interventie een constant gewicht van 10 kg getild, waarbij er symmetrisch getild werd. De uitkomst van dit onderzoek is hierdoor alleen van toepassing op situaties die identiek zijn aan de situatie van de interventie en kunnen nog moeilijk vertaald worden naar de praktijk. Het is namelijk niet waarschijnlijk dat men in het dagelijks leven precies deze situatie tegenkomt.
Aanbevelingen
In de toekomst zou de huidige interventie toegepast moeten worden op mensen met lage rugklachten, om te kijken of deze interventie ook voor hen positieve effecten zou hebben. Mensen zonder rugklachten zouden namelijk complexere lumbale bewegingen maken met minder structuur in de variabiliteit, waarbij mensen met lage rugklachten dat niet hebben (Bauer et al., 2013). Een andere aanbeveling voor de toekomst is om dezelfde interventie uit te voeren met meer specifieke feedback. Door de lengte of de hardheid van het geluid te koppelen aan een hoger of lager netto L5S1 moment zou mogelijk nog een groter effect gecreëerd kunnen worden. Ook is het aan te raden om dezelfde interventie uit te voeren met een variërend gewicht. Op deze manier kan de generaliseerbaarheid naar de praktijk vergroot worden. Tot slot is het aanbevolen om aan de huidige interventie verbale feedback toe te voegen. Het toevoegen van verbale feedback zou mogelijk het al aanwezige effect van real-time feedback op het netto L5S1 piekmoment kunnen vergroten.
19
Conclusie
Geconcludeerd kan worden dat het geven van real-time feedback een positief effect op het netto L5S1 piekmoment. Met behulp van de real-time feedback weten proefpersonen hun tiltechniek zo aan te passen dat het netto L5S1 piekmoment significant verlaagd wordt (p < 0.01), net als de tijd boven de drempelwaarde (p < 0.05). Ook is er een significant effect op de kinematica, alle factoren dragen bij aan een tiltechniek met een lager risico op lage rugklachten. Bovenstaande bevindingen zijn in overeenstemming met de hypothese van dit onderzoek.
20
Literatuurlijst
Agruss, C., Williams, K., & Fathallah, F. (2004). The effect of feedback training on
lumbosacral compression during simulated occupational lifting. Ergonomics, 47(10), 1103– 1115. https://doi.org/10.1080/00140130410001686375
Bauer, C. M., Rast, F. M., Ernst, M. J., Meichtry, A., Kool, J., Rissanen, S .H., Suni, J. H. & Kankaanpaa, M. (2017). The effect of muscle fatigue and low back pain on lumbar
movement variability and complexity. Journal of Electromyography and Kinesiology, 33, 94-102.
Beach, T. A. C., Stankovic, T., Carnegie, D. R., Micay, R. & Frost, D. M. (2018). Using verbal instructions to influence lifting mechanics – Does the directive ‘’lift your legs, not your back’’ attenuate spinal flexion. Journal of Electromyography and Kinesiology, 38, 1-6.
Carey, T. S., Garrett, J. M. & Jackman, A. (1999). Recurrence and care seeking after acute back pain: results of a long-term follow-up study. Medical Care, 37, 157-164.
Coenen, P., Gouttebarge, V., Van der Burght, A. S. A. M., Van Dieën, J. H., Frings-Dresen, M. H. W., Van der Beek, A. J., & Burdorf, A. (2014). The effect of lifting during work on low back pain: a health impact assessment based on a meta-analysis. Occupational and
Environmental Medicine, 71(12), 871–877. https://doi.org/10.1136/oemed-2014-102346
Deyo, R. A., Rainville, J. & Kent, D. L. (1992). What can the history and physical examination tell us about low back pain? Journal of the American Medical Association, 268, 760-765.
Farina, D., Leclerc. F., Arendt-Nielsen, L., Butteli, O. & Madeleine, P. (2008). The change in spatial distribution of upper trapezius muscle activity. Journal of Electromyography and
21
Kingma, I., Faber, G. S., & Van Dieën, J. H. (2010). How to lift a box that is too large to fit between the knees. Ergonomics, 53(10), 1228–1238.
https://doi.org/10.1080/00140139.2010.512983
Krismer, M. & van Tulder, M. (2007). Low back pain (non-specific). Best Practice & Research:
Clinical Rheumatology, 21, 77-91.
Ngo, B. P. T., Yazdani, A., Carlan, N., & Wells, R. (2017). Lifting height as the dominant risk factor for low back pain and loading during manual materials handling: A scoping review.
IISE Transactions on Occupational Ergonomics and Human Factors, 5(3-4), 158-171.
Pinot, B. I., Beaudette, S. M. & Brown, S. H. M. (2018). Tactile cues can change movement: An example using tape to redistribute flexion from the lumbar spine to the hips and knees during lifting. Human Movement Science, 60, 32-39.
Pengel, I., Herbert, R. & Maher, C. G. (2003). Acute low back pain: a systematic review of its prognosis, British Medical Journal, 327, 323-327.
Picavet, H.S.J. (2005) Aspecifieke lage rugklachten: omvang en gevolgen. Factsheet Centrum voor Preventie- en Zorgonderzoek (PZO).
RIVM (2017). CBS Statline, Ziektekosten 2015. Geraadpleegd op 8 mei 2019, van https://statline.rivm.nl/
Van der Molen, H., Spreeuwers, D., Kuijer, P., Nieuwenhuijsen, K., Bakker, J., Pal, T.,
Sorgdrager, B., van der Laan, G., Stinis, H. & Brand, T. (2009) Beroepsziekten in cijfers 2009. Nederlands Centrum voor Beroepsziekten, Coronel Instituut voor Arbeid en Gezondheid, Academisch Medisch Centrum, Universiteit van Amsterdam.
Van Dieën, J. H., Selen, L. P. & Cholewicki, J. (2003). Trunk muscle activation in low-back pain patients, an analysis of literature. Journal of Electromyography and Kinesiology, 13, 333-351.
22
Von Korff, M. (1994). Studying the natural history of back pain. Spine, 19, 2041S-2046S.
Von Korff, M., Deyo, R. A. & Cherkin, D. C. (1993). Back pain in primary care: outcomes at 1 year. Spine, 18, 855-862.
Waddell, G. (1987). A new clinical model for the treatment of low-back pain. Spine, 12, 632-644.
23
Bijlage
Bijlage 1: Tabellen, grafieken en afbeeldingen
24
Tabel B1.2. Positie vanwaar de box opgetild en neergezet wordt
25
Bijlage 2: Foto’s van de proefopstelling met proefpersoon
26
