دوره 19، شماره 4 - ( زمستان 1397 )
دوره، شماره، فصل و سال، شماره مسلسل |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
MohammadZadeh S, Jafarpisheh A S, Mokhtarinia H R, Oskouezadeh R, Nourozi M. Designing and Evaluating the Validity and Reliability of the Biofeedback Tool for Healthy People With Postural Kyphosis. jrehab 2019; 19 (4) :340-353
URL: http://rehabilitationj.uswr.ac.ir/article-1-2369-fa.html
URL: http://rehabilitationj.uswr.ac.ir/article-1-2369-fa.html
محمدزاده شایسته، جعفرپیشه امیرسالار، مختاری‌نیا حمیدرضا، اسکوئی‌زاده رضا، نوروزی مهدی. طراحی و ارزیابی روایی و پایایی ابزار بیوفیدبک برای افراد سالم در معرض کیفوز پوسچرال. مجله توانبخشی. 1397; 19 (4) :340-353
URL: http://rehabilitationj.uswr.ac.ir/article-1-2369-fa.html
1- گروه ارگونومی، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران.
2- گروه ارگونومی، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران. ،am.jafarpisheh@uswr.ac.ir
3- مرکز تحقیقات عوامل اجتماعی موثر بر سلامت، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران.
2- گروه ارگونومی، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران. ،
3- مرکز تحقیقات عوامل اجتماعی موثر بر سلامت، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران.
متن کامل [PDF 3087 kb]
(2500 دریافت)
| چکیده (HTML) (5048 مشاهده)
روش کار
بعد از طراحی و ساخت دستگاه، برای تست دستگاه در شرایط آزمایشگاهی، لازم بود ابتدا آستانه تشخیص تغییر حالت برای دستگاه تعیین شود؛ بنابراین 10 فرد سالم (5 خانم، ۵ آقا) از دانشجویان دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی به صورت پایلوت آزمایش شدند. بدین صورت که تمام مراحل آزمایش روی هر فرد انجام شد که بعد از انجام این کار نتیجه‌گیری شد که نرم‌افزار تشخیص تغییر حالت فرد در میکروکنترلر، باید عدد ولتاژ خروجی A/D برابر 14 واحد را مبنای تصمیم‌گیری قرار دهد. به منظور سهولت تشخیص در فاز پایلوت این عدد بر نمایشگری که واسط خروجی ابزار بود، نمایش داده می‌شد. دستگاه بیوفیدبک ارزیابی پوسچر باید روی عدد 14 تنظیم شود. در فاز پایلوت نتیجه گرفته شد هنگامی که افراد از پوسچر خنثی وارد پوسچر کیفوتیک می‌شدند ولتاژ خروجی A/D دستگاه از عدد 13، «پوسچر خنثی» به عدد 14، «پوسچر کیفوتیک» تغییر می‌یافت و هشدار لرزشی صادر می‌کرد.
پس از ثبت اطلاعات دموگرافیک (سن، جنس، قد و وزن) شرکت‌کنندگان، شاخص کیفوز این افراد در وضعیت خنثی اندازه‌گیری شد و از سالم‌بودن آنان اطمینان حاصل شد. بعد از اطمینان از سالم‌بودن هریک از افراد علائم را پاک کرده بعد از یک دقیقه استراحت، از آزمودنی خواسته شد دوباره در حالت وضعیت بدنی خنثی قرار گیرد تا دوباره اندازه‌گیری با خط‌کش انعطاف‌پذیر به عنوان استاندارد طلایی و اتصال سنسورهای دستگاه بیوفیدبک در ناحیه بین مهره C7 و T1 (برجستگی استخوانی زیر مهره C7) با استفاده از چسپ دوطرفه صورت گیرد. سپس پاسخ دستگاه بیوفیدبک در وضعیت بدنی خنثی برای هریک از افراد ثبت شد.
در مرحله بعد، اندازه‌گیری‌ها دقیقاً مشابه مرحله قبل انجام گرفت؛ به صورتی که فرد در وضعیت بدنی کیفوتیک قرار می‌گرفت و مجدداً اندازه‌گیری هم‌زمان با استفاده از خط‌کش انعطاف‌پذیر و دستگاه بیوفیدبک صورت گرفت. شاخص کیفوز در این حالت محاسبه شد (در کیفوز وضعیتی، باید مقدار این شاخص بیشتر از 13 باشد). سپس در همان حالت کیفوز وضعیتی، سنسور دستگاه در ناحیه بین مهره‌های C7 و T12 با استفاده از چسپ دوطرفه کاملاً محکم و دقیق نصب شد و خط‌کش انعطاف‌پذیر روی ناحیه ذکر‌شده قرار داده شد و بعد از 30 ثانیه پاسخ دستگاه (آلارم یا عدم آلارم) ثبت شد.
برای بررسی تکرارپذیری دستگاه 2 ساعت بعد مجدداً اندازه‌گیری به روش ذکر‌شده انجام گرفت و پاسخ‌های درست و نادرست ثبت شد. برای تحلیل داده از نسخه 22 نرم‌افزار SPSS استفاده شد. برای بررسی روایی (اعتبار) ابزار، شاخص‌های حساسیت و ویژگی استخراج شد. حساسیت، یعنی ابزار مورد‌نظر، در اینکه وضعیت بدنی کیفوتیک را مطابق با استاندارد طلایی (خط‌کش انعطاف‌پذیر) به‌درستی تشخیص و هشدار لرزشی صحیح (بر اساس آستانه از‌قبل‌تعیین شده) را بدهد، چقدر توانایی دارد. حساسیت، حاصل تقسیم موارد مثبت واقعی (وضعیت کیفوتیک صحیح تشخیص‌داده‌شده) به حاصل جمع موارد مثبت واقعی و موارد منفی کاذب (وضعیت کیفوتیک اشتباه تشخیص داده شده) است [28].
ویژگی، یعنی ابزار مد‌نظر برای اینکه وضعیت بدنی خنثی را مطابق با استاندارد طلایی (خط‌کش انعطاف‌پذیر) به‌درستی تشخیص دهد و هشدار لرزشی صحیح را صادر کند، چقدر توانایی دارد [28]. ویژگی، حاصل تقسیم موارد منفی واقعی (وضعیت خنثی صحیح تشخیص‌داده‌شده) به حاصل جمع موارد منفی واقعی و مثبت کاذب (وضعیت خنثی اشتباه تشخیص‌داده‌شده) است [28]. برای بررسی پایایی (تکرارپذیری) دستگاه از شاخص کاپا استفاده شد. شاخص کاپا برای تعیین میزان توافق گلد استاندارد با ابزار بیوفیدبک است تا تعیین شود چقدر در تعیین نتایج مثبت و منفی با هم توافق دارند. بر اساس این شاخص، ارتباط بین تعداد موارد خطا این‌گونه بررسی شد: در دوبار تکرار اندازه‌گیری در حالتی که فرد در دو وضعیت خنثی و کیفوتیک قرار می‌گیرد. مقدار کاپا کمتر از 0/4 نشان‌دهنده ارتباط ضعیف، بین 0/4 تا 0/7 نشان‌دهنده ارتباط قابل‌قبول و بالاتر از 0/8 نشان‌دهنده ارتباط عالی است [28].
تکرارپذیری ابزار یا تست معمولاً به صورت احتمال دستیابی به نتایج مشابه در صورت به‌کارگیری ابزار در شرایط مشابه تعریف میشود. این شرایط مشابه می‌توانند به‌کارگیری ابزار از سوی مشاهده‌گران مختلف، تکرار به‌کارگیری ابزار در فاصله زمانی مشخص از سوی یک مشاهده‌گر یا حالت‌های دیگر باشد. سؤالی که مطرح است این است که آیا در صورت تکرار، همان نتیجه به دست خواهد آمد؟ این نوع تکرارپذیری درباره ابزار بیوفیدبک وضعیت بدنی، صادق است؛ زیرا ممکن است نتایج بار اول اندازه‌گیری با نتایج اندازه‌گیری در 2 ساعت بعد متفاوت یا یکسان باشد که این می‌تواند بر اساس تأثیر محیط بر سنسور اتفاق بیفتد.
یافته‌ها
در این تحقیق، از 17 نفر آزمودنی، 8 نفر (47 درصد) مذکر و 9 نفر (53 درصد) مؤنث بودند. این افراد از نظر سنی در بازه 18 تا 26 سال بودند. به این صورت که 3 نفر (17/65درصد) در رده سنی 18 تا 20 سال، 8 نفر (47 درصد) در رده سنی 21 تا 23 سال و 6 نفر (35/29 درصد) در رده سنی 24 تا 26 سال بودند (جدول شماره 1).
روایی ابزار بیوفیدبک
همان‌طور که در جدول شماره 2 دیده میشود، مقدار حساسیت برای ابزار بیوفیدبک برابر با 64/17 درصد محاسبه شد؛ بنابراین، با توجه به مقدار به‌دست‌آمده برای حساسیت ابزار بیوفیدبک، وضعیت بدنی یا توانایی آن در تشخیص درست و واقعی وضعیت بدنی کیفوتیک 17/64 درصد است (رنج حساسیت از 0 تا 100 تعریف شده است). مقدار ویژگی برای ابزار بیوفیدبک برابر با ۱۰۰ درصد محاسبه شد. با توجه به مقادیر به دست آمده برای ویژگی توانایی ابزار بیوفیدبک در تشخیص صحیح وضعیت بدنی خنثی 100 درصد است.
پایایی ابزار بیوفیدبک
همان‌طور که در جدول شماره 3 دیده میشود، در وضعیت خنثی، شاخص کاپا برای هر دو بار اندازه‌گیری برابر با ۱۰۰ درصد محاسبه شد، اما در وضعیت کیفوتیک این شاخص در اندازه‌گیری بار اول برابر با 64/17 درصد و در اندازه‌گیری بار دوم برابر با ۱۲ درصد به دست آمد. با توجه به این مقادیر در دو بار تکرار اندازه‌گیری برای وضعیت بدنی خنثی، نتیجه‌گیری میشود که در اندازه‌گیری وضعیت خنثی خط‌کش منعطف و ابزار بیوفیدبک 100 درصد با هم توافق و هم‌خوانی دارند و در وضعیت خنثی بین این دو وسیله توافق کافی وجود دارد؛ بنابراین نتیجه میشود که ابزار بیوفیدبک در وضعیت خنثی پایایی خوبی دارد. اما برای وضعیت بدنی کیفوتیک نتیجه‌گیری میشود که ارتباط بین خط‌کش منعطف و ابزار بیوفیدبک ضعیف است (توافق و هم‌خوانی بین آن‌ها کم است)؛ بنابراین با توجه به اینکه مقدار شاخص کاپا در هر دو بار اندازه‌گیری مقدار کمی است، لذا نتیجه میشود ابزار بیوفیدبک در وضعیت کیفوتیک بر اساس شاخص کاپا پایایی مناسبی ندارد.
تکرارپذیری ابزار بیوفیدبک
برای بررسی تکرارپذیری ابزار بیوفدبک، اندازه‌گیری در دو وضعیت خنثی (بدون آلارم) و کیفوتیک (با آلارم) برای هر وضعیت دو بار با فاصله 2 ساعت انجام شد. نتایج نشان دادند نتایج بار اول و بار دوم تفاوت چندانی با هم نداشتند. به عبارت دیگر در وضعیت کیفوتیک از 17 مورد فقط در 1 مورد، بار اول با بار دوم تفاوت داشت و در وضعیت خنثی، در هر دو بار اندازه‌گیری نتایج یکسانی برای 17 مورد حاصل شد.
بحث
در این تحقیق هدف طراحی و ساخت دستگاه بیوفیدبک کیفوز و بررسی روایی و پایایی آن بود. نتایج بررسی‌ها نشان دادند طراحی دستگاه بیوفیدبک پیشگیری از کیفوز غیرطبیعی با محوریت میکروکنترلر با استفاده از حسگر خمشی برای جلوگیری از تغییر شکل و تخریب بیشتر ستون فقرات امکان‌پذیر است. بنابراین با استفاده از حسگر اندازه‌گیری خمیدگی برای سنجش خمش در فاصله بین مهره های C7 تا T12 ابزاری طراحی شد که پس از تشخیص خمیدگی توسط میکروکنترلر سیگنالی از میکروکنترلر به درایو هشدار لرزشی ارسال می‌کند و در صورتی که مقدار خمیدگی بیشتر از مقدار آستانه باشد، به کاربر به شکل فیدبک لرزشی هشدار می‌دهد. با استفاده از این سیستم پیشنهادی، شرکت‌کنندگان توانستند از وضعیت نادرست خود که معمولاً مورد توجه قرار نمی‌گیرد، آگاه شوند و برای تغییر وضعیت خود به هنگام اخطار توسط سیستم پیشنهادی اقدام کنند.
نتایج نشان دادند ابزار بیوفیدبک طراحی‌شده در وضعیت بدنی خنثی، روایی و پایایی مناسبی دارد، اما در وضعیت بدنی کیفوتیک روایی (حساسیت) و پایایی مناسبی ندارد. بنابراین قبل از آن که بتوان از سیستم طراحی‌شده به شکل بالینی استفاده کرد، باید تحقیقات بیشتری انجام شود. ما معتقدیم که این سیستم حتماً توجه کاربران را برای بررسی وضعیت خود برمی‌انگیزد و درنتیجه عارضه کمتری در بدن آن‌ها ایجاد می‌کند؛ زیرا افراد به‌راحتی می‌توانند آن را بپوشند و استفاده از آن بسیار راحت است. بنابراین می‌توان از این روش به عنوان روشی مفید، ساده و غیرتهاجمی برای ارزیابی بالینی و اندازه‌گیری اطلاعات پوسچر کیفوتیک استفاده کرد.
با توسعه بیشتر در ثبت داده‌ها و مکانیسم فیدبک، این سیستم می‌تواند به سیستم قابل حمل ردیابی و بررسی پوسچر، برای آموزش مبتلایان به انحراف وضعیت تبدیل شود. این سیستم یک دستگاه کاربرپسند است و علاوه بر تمام این مزیت‌ها هزینه آن کم است. این وسیله وضعیت بدنی کیفوتیک را مطابق با استاندارد طلایی (خط‌کش انعطاف‌پذیر) به‌درستی تشخیص نمی‌دهد و از این نظر باید بررسی بیشتری صورت گیرد تا نواقص آن رفع شود. برای این موضوع می‌توان دلایل زیر را برشمرد:
یکی از دلایل عدم فیدبک ابزار می‌تواند استفاده از آستانه یکسان برای تمام آزمودنی‌ها باشد؛ بنابراین به‌کارگیری الگوریتم تنظیم خودکار مقدار اولیه آستانه‌گذاری وفقی، برای تشخیص وضعیت بدنی کیفوتیک به اصلاح عملکرد دستگاه کمک خواهد کرد؛ یعنی تنظیمات دستگاه طوری انجام گیرد که مقدار آستانه هر فرد مطابق با مقدار اولیه (پوسچر خنثی) تعیین شود و آستانه برای تمام افراد یکسان نباشد.
دلیل دیگر عدم فیدبک ابزار می‌تواند استفاده از سنسورهای خمشی در این ابزار باشد. از آنجا که سنسورهای خمشی میزان خمش را تنها در یک یا دو جهت و ابعاد نسبتا بزرگی تشخیص می‌دهند، احتمالاً میزان خمش در فاصله بین مهره‌های C7 تا T1 کمتر از مقداری بوده است که سنسور خمشی قادر به تشخیص و اندازه‌گیری آن باشد؛ بنابراین نتوانسته است پوسچر کیفوتیک را به‌درستی تشخیص دهد. از سویی طول عمر تولید خروجی معتبر در سنسورهای خمشی ذاتاً محدود است که احتمالاً این موضوع به کاهش تکرارپذیری دستگاه بیوفیدبک طراحی‌شده منجر خواهد شد. همچنین اثرات محیطی مانند تغییرات دما می‌تواند بر کارایی و حساسیت سنسور تأثیر گذاشته و باعث اختلال در دریافت اطلاعات به‌موقع و درست سنسور شود.
در مطالعه سنگ‌تراش نبودِ دقت احتمالی روی لمس نقاط آناتومیکی، به عنوان منبع خطا در طول روش اندازه‌گیری در نظر گرفته شده است. با توجه به تشابه روش پیدا‌کردن مهره‌ها با مطالعه ما، این مورد می‌تواند به عنوان منبع خطا در این مطالعه نیز در نظر گرفته شود [29].
نتیجه‌گیری
برای مقایسه نتایج این تحقیق از مطالعاتی با اهدافی نزدیک به هدف این پژوهش استفاده شد. در مطالعه‌ای برای درمان کیفوز به ارزیابی اثر معالجه مداوم در کمک به بهبود کیفوز کودکان پرداخته شد. وسیله کنترل‌کننده هوشمندی متشکل از مهار محکم و سیستم سنجش وضعیت، برای اندازه‌گیری کیفوز و ایجاد فیدبک لرزشی در طول فعالیت‌های روزانه تهیه شد. نتایج این مطالعه نشان داد می‌توان زوایای کیفوز را با استفاده از لباس یا مهار هوشمند، نسبتاً دقیق اندازه‌گیری کرد؛ چراکه هنگامی که فیدبک لرزشی ایجاد شد، زاویه کیفوز اندکی بهبود پیدا کرد [23].
در این مطالعه اعتبارسنجی و تعیین خطای دستگاه با سیستم‌های با دقت بالا انجام شد؛ بنابراین، می‌توان گفت اگر برای تعیین محل دقیق مهره‌ها و اعتبارسنجی دستگاه از سیستم‌ها و استانداردهای با دقت و اعتبار بالاتر استفاده شود احتمالاً سبب بهبود عملکرد دستگاه خواهد شد. همچنین مشاهده شد افزایش تعداد سنسورها و تغییر محل قرارگیری آن‌ها احتمالاً می‌تواند باعث بهبود عملکرد دستگاه شود.
نتایج مطالعه وانگ و همکاران که با استفاده از سه ماژول حسگر (شتاب‌سنج‌های سه‌بعدی، ژیروسکوپ و الگوریتم اتورست)، روشی را برای ردیابی حرکات بالاتنه و برآورد تغییرات ناحیه‌ای پوسچر بالاتنه در صفحات سهمی و تاجی معرفی کرد نیز این یافته را تأیید می‌کند. آن‌ها برای اندازه‌گیری پوسچر بالاتنه از انتخاب سه مهره و نصب ماژول‌ها در این نواحی استفاده کردند، در حالی که ما تنها یک مهره را برای نصب حسگر خمشی انتخاب کردیم، بنابراین افزایش تعداد مهره‌های کلیدی برای نصب حسگر خمشی می‌تواند به بهبود عملکرد دستگاه طراحی‌شده کمک کند [21].
در مطالعه سنگ‌تراش بخش‌های مرجع شیب‌سنج دوگانه دیجیتال ،روی زوائد خاری مهره‌های اول و دوم سینه‌ای نصب شدند که این به افزایش کارایی و دقت دستگاه در اندازه‌گیری کمک می‌کند و احتمالاً اگر تعداد مهره‌های کلیدی برای نصب سنسور افزایش پیدا کند به افزایش دقت سیستم در اندازه‌گیری و فیدبک لازم منجر خواهد شد [29]. با توجه به اینکه این مطالعه جزو اولین کارهای انجام‌گرفته در زمینه طراحی و ارزیابی ابزار بیوفیدبک برای افراد سالم دارای کیفوز وضعیتی است؛ در ادامه پیشنهادهایی ارائه میشود: مقدار آستانه در افرادی که کیفوز دارند ساختاری و همچنین در افرادی که عارضه پوسچر سر به جلو (فوروارد هد) دارند بررسی و تنظیم شود؛ الگوریتم تصمیم‌گیری میکروکنترلر اصلاح و آستانه وفقی برای تمام افراد جایگزین شود.
تاکنون تحقیق مشابهی در این زمینه انجام نشده است و این موضوع جزء محدودیت‌های این تحقیق محسوب میشود. یکی دیگر از محدودیت‌های این تحقیق، دسترسی‌نداشتن به سنسورهای با دقت بیشتر هم به لحاظ بار مالی و هم به لحاظ محدودیت زمانی بود. نبود دقت احتمالی روی لمس نقاط آناتومیکی می‌تواند منبع خطا در طول روش اندازه‌گیری باشد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
برای شرکت در مطالعه از افراد رضایت کتبی گرفته شد. این مطالعه را کمیته اخلاق دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی تأیید کرده است (کد: IR.USWR.REC.1396.32).
حامی مالی
این مقاله از پایان‌نامه خانم شایسته محمدزاده در گروه ارگونومی دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی گرفته شده است.
مشارکت نویسندگان
مفهوم‌سازی: امیر سالار جعفرپیشه و حمیدرضا مختاری نیا؛ تحقیق و بررسی: شایسته محمدزاده و مهدی نوروزی؛ و ویراستاری و نهایی‌سازی: رضا اسکوئی‌زاده.
تعارض منافع
بنا به اظهار نویسندگان، این مقاله هیچ‌گونه تعارض منافعی ندارد.
References
متن کامل: (2780 مشاهده)
مقدمه
محیط کار مدرن در بسیاری از افراد، باعث ایجاد وضعیت بدنی ضعیف ناشی از وضعیت نادرست ایستای بدن، حرکت محدود در محل کار و حرکات تکراری ناشی از نیاز شغلی شده است. این موضوع به علت استفاده از دستگاه‌هایی مانند دستگاه‌های هوشمند در همه جنبه‌های زندگی در حال تشدید‌شدن است و روی سلامتی افراد تأثیر منفی گذاشته است [1]. بیشتر اوقات افراد از طریق نشانه‌های درد یا ناراحتی‌ای که از آن رنج می‌برند، درباره وضعیت بدنی نامناسب خود آگاه می‌شوند، اما یا فاقد بینش لازم درباره چگونگی اصلاح وضعیت بدنی خود هستند یا وضعیت‌های بدنی مناسب را نمی‌شناسند و نمی‌دانند چگونه وضعیت‌های بدنی مناسب را حفظ کنند [2].
ستون فقرات سینه‌ای به طور طبیعی در قسمت خلفی محدب است که به آن کیفوز گفته میشود. کیفوز طبیعی ستون فقرات سینه‌ای ممکن است به دلایل مختلف نظیر علل وضعیتی افزایش یابد [3]. یکی از ناهنجاری‌های شایع ستون فقرات، کیفوز غیرطبیعی یا افزایش قوس ستون فقرات پشتی است [4]. انواع دیگری از اشکال ناراحتی‌های ستون فقرات، به‌ویژه در ناحیه کمری، در زمینه کمر‌درد، در مشاغل و سنین مختلف وجود دارد که موضوع بحث این قسمت نیست [5]. در کیفوز غیرطبیعی زاویه انحنای ستون فقرات سینه‌ای به بیش از 40 درجه افزایش می‌یابد [6].
کیفوز غیرطبیعی متداول‌ترین نوع اختلال وضعیتی و متداول‌ترین ناهنجاری ساختار قامتی است که همراه با اختلال در عملکردهای جسمانی و حرکتی، اختلالات تنفسی، کاهش انعطاف‌پذیری عضلات قفسه سینه، عضلات سینه‌ای بزرگ و کوچک، عضلات پشتی بزرگ و دندان‌های قدامی، عضلات ستون فقرات گردن (عضلات گوشه‌ای و تراپزیوس) و فعالیت پایین بدنی است [10-7]. این تغییر شکل به دو صورت ساختاری یا وضعیتی دیده میشود. در کیفوز ساختاری افزایش میزان طبیعی قوس (20 تا 40 درجه) به دلایلی مثل تغییرات آناتومیکی و ساختاری در دیسک‌های بین‌مهره‌ای، کاهش جِرم مهره‌های سینه‌ای قدامی و نبود تعادل بین عضلات و بافت نرم نگه‌دارنده ستون فقرات، ایجاد میشود [12 ،11]. کیفوز وضعیتی نیز ناشی از قرارگرفتن در وضعیت‌های بدنی نادرست است و اگر به‌موقع اصلاح نشود، به‌تدریج پیشرفت می‌کند و به کیفوز ساختاری تبدیل میشود [12].
فراوان‌ترین ناهنجاری بالاتنه در بین دختران دانش‌آموز، ناهنجاری کیفوز است و به طور کلی نسبت ابتلا به کیفوز در زنان در مقایسه با مردان 2 به 1 است [13]. هازبروک شیوع 15/3 درصدی کیفوز را در کودکان 11ساله گزارش کرده است. همچنین موریس شیوع 38درصدی در افراد 20 تا 50ساله و کاتر شیوع 35 درصدی در افراد 20 تا 64ساله را برای این ناهنجاری گزارش کرده‌اند [14]. نظارت و آگاهی از وضعیت بدنی می‌تواند تأثیر مفیدی در پیشگیری و درمان بیماری‌های ستون فقرات، به‌ویژه کیفوز داشته باشد. اصلاح وضعیت بدنی تکنیکی مؤثر و مورد استفاده است که هدف آن کاهش فشار مکانیکی روی عضلات گردن و شانه از طریق گرفتن وضعیت بدنی خنثی و طبیعی است [15].
مزیت پوسچر بدنی خنثی و مطلوب آن است که کمترین استرس ممکن را روی بافت‌های بدن ایجاد می‌کند [16]. تکنولوژی پوشیدنی می‌تواند روشی برای رسیدن به این هدف از طریق مونیتور‌کردن مداوم وضعیت بدنی کسی باشد که آن را می‌پوشد تا در هنگامی که وضعیت بدنی فرد در شرایط نامطلوب قرار می‌گیرد بازخورد لازم را به او بدهد [17]. روش‌هایی از قبیل کیفوزسنج برونر، خط‌کش انعطاف‌پذیر، گونیامتر، اﺳﭙﺎﻳﻨﺎلﻣﻮس و شیب‌سنج برای اندازه‌گیری انحنای ستون فقرات توصیه شده‌اند، که در میان این روش‌ها، استفاده از خط‌کش انعطاف‌پذیر به عنوان وسیله غیرتهاجمی اندازه‌گیری کیفوز و لوردوز، ارزان و کاربرد آن آسان است [19 ،18].
کیفوز پوسچرال تا حدودی با انجام ورزش‌های کششی عضلات پشت و ورزش‌های مربوط به اصلاح پوسچر قابل‌بهبود است و می‌توان از پیشرفت و تبدیل آن به کیفوز ساختاری جلوگیری کرد، اما از آنجا که افراد انگیزه کمی برای انجام این قبیل ورزش‌ها را دارند درمانگر با مشکلات زیادی روبه‌رو میشود [20]؛ بنابراین به روش و ابزار ساده و دردسترس نیاز است که شخص در حین انجام کارهایش و بدون نیاز به مراجعه به یک شخص یا مرکز بتواند از وضعیت بدنی ناصحیح خود مطلع شود. یکی از روش‌های غیرتهاجمی مورد‌استفاده در این زمینه بیوفیدبک است که در آن با دریافت اطلاعات فیدبک صوتی یا تصویری یا لرزشی از رفتار بخش‌های مختلف بدنی و پردازش آن از جانب سیستم اعصاب مرکزی واکنش مناسب داده میشود [15].
وانگ و همکارش در سال 2007 با استفاده از سه حسگر، برای اندازه‌گیری تغییرات وضعیت بدنی در حرکات بالاتنه در هنگ‌کنگ مطالعه‌ای انجام دادند. با استفاده از سه ماژول حسگر که هریک از ماژول‌ها شامل شتاب‌سنج‌های سه‌محوری و سه ژیروسکوپ تک‌محوری بودند، روشی برای ردیابی حرکات بالاتنه و برآورد تغییرات ناحیه‌ای وضعیت بدنی بالاتنه در صفحات سهمی و تاجی معرفی شد. ماژول‌های حسگر با سیستم سنجش جدید، در سطح مهره‌های اول و دوم قفسه سینه، مهره T12 و مهره اول ساکروم در پشت فرد روی پوست متصل شدند. از اندازه‌گیری زاویه با ماژول‌های حسگر، برای برآورد تغییرات ستون فقرات 9 فرد سالم در طول حرکت بالاتنه آن‌ها استفاده شد. اندازه‌گیری‌های سیستم سنجش، همبستگی بالایی با اندازه‌گیری سیستم تحلیل ویکون داشت. این روش را می‌توان روشی مفید برای اندازه‌گیری اطلاعات وضعیت بالاتنه تلقی کرد.
با گسترش بیشتر در ثبت داده‌ها و مکانیسم فیدبک، این سیستم برای آموزش کسانی که مبتلا به انحراف وضعیت هستند، می‌تواند به سیستمی با قابلیت حمل، ردیابی و بررسی وضعیت بدنی تبدیل شود [21]. چائوما و همکاران (2008) مطالعه‌ای با هدف مقایسه تأثیرات بیوفیدبک با ورزش فعال و درمان منفعل در درمان درد گردن و شانه مربوط به کار انجام دادند. همه شرکت‌کنندگان (60 نفر) درد مداوم شانه و گردن مربوط به استفاده از کامپیوتر را به مدت بیش از 3 ماه در سال گذشته داشتند. از 3 مداخله برای 6 هفته استفاده شد. در گروه بیوفیدبک، به شرکت‌کنندگان آموزش داده شد که هر روز در حین انجام کار با کامپیوتر از دستگاه بیوفیدبک روی عضلات تراپزیوس فوقانی دوطرفه استفاده کنند.
شرکت‌کنندگان گروه ورزش، روزانه از یک برنامه ورزشی استاندارد برای عضلات خود استفاده کردند. در گروه درمان منفعل، از مداخله درمانی و بسته‌های گرم در روی گردن و شانه‌های شرکت‌کنندگان استفاده شد. به گروه شاهد یک کتابچه آموزشی درباره ارگونومی اداری داده شد. درد و شاخص NDI دوباره بعد از 6 ماه، ارزیابی شدند. نتایج نشان داد میانگین نمرات درد و شاخص NDI بعد از مداخله، در گروه بیوفیدبک به طور چشمگیری بیشتر از سه گروه دیگر کاهش یافت و در 6 ماه بعد حفظ شد. فعالیت عضله ارکتور اسپاین بعد از مداخله، کاهش معنی‌داری در گروه بیوفیدبک نشان داد و روند مداومی در کاهش فعالیت UT وجود داشت؛ بنابراین 6 هفته تمرین بیوفیدبک نتایج مطلوب‌تری در کاهش درد و بهبود فعالیت عضلات گردن در بیماران مبتلا به درد مربوط به کار داشت [22].
لوو و همکاران در مطالعه‌ای در سال 2012 با عنوان «مهار (وسیله کنترل‌کننده) هوشمند یا لباس هوشمند برای درمان کیفوز» به ارزیابی اثر معالجه مداوم در کمک به بهبود کیفوز کودکان پرداختند. آن‌ها وسیله کنترل‌کننده هوشمندی متشکل از مهار محکم و سیستم سنجش وضعیت، برای اندازه‌گیری کیفوز و ایجاد فیدبک لرزشی در طول فعالیت‌های روزانه تهیه کردند. سیستم سنجش، از دو واحد سنسور تشکیل شده بود و هر دو واحد شتاب‌سنج سه‌محوری و ژیروسکوپ دومحوری برای محاسبه چرخش داشتند. یکی از سنسورها به عنوان فرمان‌دهنده در سطح مهره T3 و دومی به عنوان اطاعت‌کننده در سطح مهره T12 قرار داده شد که به شکل بی‌سیم با هم در ارتباط بودند. بعد از اعتبارسنجی، این سیستم با پنج فرد معمولی آزمایش شد. نتایج این مطالعه نشان داد می‌توان زوایای کیفوز را با استفاده از لباس یا مهار هوشمند، نسبتاً دقیق اندازه‌گیری کرد و هنگامی که فیدبک لرزشی ایجاد شود، زاویه کیفوز بهبود پیدا می‌کند [23].
ژنگ و همکارش در سال 2012 روش‌های بازخورد دیداری و لرزشی برای هدایت وضعیت بدنی نشسته را مقایسه کردند. آنان یک صندلی جدید اداری را به عنوان راهنمای وضعیت بدنی معرفی کردند. شرکت‌کنندگان، کاهش عملکرد تایپ و زمان واکنش دو نوع فیدبک را تجربه کردند؛ اما تفاوت در کاهش عملکرد بین دو روش فیدبک از نظر آماری معنی‌دار نبود. نتیجه مطالعه نشان داد در کارهای اداری مثل تایپ با کامپیوتر، انتقال فیدبک به روش بصری، می‌تواند روی حس بینایی بار اضافی وارد کند؛ در حالی که فیدبک لمسی را می‌توان جایگزین مناسبی دانست. همچنین فیدبک لرزشی و دیداری از نظر تأثیر در وضعیت‌های بدنی شبه‌تعادلی و کارهای معمولی مثل کارهای اداری نشسته، مشابه هم هستند [24].
بانسال و همکاران در سال 2012 در کانادا، مروری نظام‌مند انجام دادند با هدف بررسی اینکه آیا ورزش می‌تواند هایپرکیفوزیس را از طریق کاهش زاویه کیفوز سینه در افراد بزرگسال بالای 45 سال بهبود بخشد. دو ارزیاب پایگاه‌های داده مربوط به موضوع را برای یافتن مقاله‌ها از شروع کار هر پایگاه داده تا سال 2012 با استفاده از کلمات کلیدی با مفهوم ورزش، وضعیت بدنی، هایپرکیفوزیس و سن بیش از 45 سال جست‌وجو کردند. پس از استخراج داده‌ها از مقالات مرتبط و انجام متاآنالیز، مشاهده شد مدارک دردسترس درباره تأثیر ورزش روی هایپرکیفوزیس نادر است و عمدتاً کیفیت پایینی دارند و مطالعات اندکی ورزش را مداخله قابل قبولی برای افراد مبتلا به هایپرکیفوزیس مربوط به سن دانسته‌اند [15].
با توجه به مطالعات گذشته ملاحظه میشود بیشتر این مطالعات روی افراد بیمار و با وضعیت بدنی نامناسب انجام گرفته است و در اغلب این مطالعات، روایی و پایایی ابزار بررسی نشده است. همچنین مطالعات گذشته نشان داده‌اند استفاده از بیوفیدبک با هشدار لرزشی در مقایسه با روش‌های دیگر، تأثیر بیشتری در اصلاح پوسچرهای غلط دارد؛ بنابراین با توجه به اهمیت پیشگیری از ایجاد کیفوز وضعیتی سینه‌ای [25 ،18] و اصلاح پوسچرهای غلط، نیاز به طراحی ابزاری روا و پایا وجود دارد که هنگام قرارگیری فرد در وضعیت بدنی کیفوتیک با ایجاد هشدار او را از ادامه قرارگیری در این وضعیت بازدارد؛ بنابراین هدف از این مطالعه طراحی و ساخت دستگاه بیوفیدبک کیفوز و بررسی روایی و پایایی آن است.
روش بررسی
آزمودنی‌ها
در این مطالعه 17 نفر از دانشجویان سالم دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی در بازه سنی 18 تا 30 سال به روش غیراحتمالی ساده در مطالعه شرکت کردند. انتخاب نمونه بر اساس نوموگرام انجام گرفت.
معیارهای ورود افراد به مطالعه
نبود مشکل ساختاری، دفورمیتی مادرزادی یا شکستگی در ستون فقرات و همچنین هرگونه عمل جراحی تأثیر‌گذار بر ساختار ستون فقرات.
ابزار جمع‌آوری داده‌ها
خط‌کش انعطاف‌پذیر
خط‌کش انعطاف‌پذیر تکنیکی غیرتهاجمی در ارزیابی انحنای ستون فقرات است. خط‌کش انعطاف‌پذیر، در حالت ایستاده اجرا میشود [10] و از اطلاعات آن برای اندازه‌گیری شاخص کیفوز استفاده میشود. شاخص کیفوز بر اساس فرمول زیر محاسبه شد:
KI=(TW/TL)×100
که در آن TL (طول توراسیک) فاصله به‌دست‌آمده از اتصال دو انتهای منحنی حاصل از اندازه‌گیری با خط‌کش انعطاف‌پذیر و TW (عرض توراسیک) فاصله به‌دست‌آمده از اتصال بیشترین قطر بین منحنی و خط عمود است [10 ،3].
در مطالعات انجام‌شده به کمک خط‌کش انعطاف‌پذیر، شاخص کیفوز بر اساس طول ستون فقرات بیشتر از 13 سانتی‌متر تعیین شده است [10 ،3]. مقدار شاخص کیفوز نشان‌دهنده وضعیت سلامت ستون فقرات است [10 ،3]. برای به‌دست‌آوردن این مقادیر ابتدا با استفاده از خط‌کش انعطاف‌پذیر، شکل انحنای ستون فقرات در ناحیه بین C7 و T12 از طریق قالب‌ریزی خط‌کش در این فاصله بر روی پوست تعیین میشود. طول توراسیک از طریق وصل‌کردن ابتدا و انتهای انحنا تعیین میشود. عرض توراسیک یا پهنا به عنوان بیشترین فاصله عرضی بین انحنای ستون فقرات و خط عمود در نظر گرفته میشود. در این تحقیق با استفاده از اندازه‌های به‌دست‌آمده، شاخص کیفوز یا IK محاسبه شد و با مقدار استاندارد شاخص کیفوز یعنی 13 سانتی‌متر مقایسه شد.
برای ساخت (نمونه اولیه) دستگاه از قطعات زیر استفاده شد:
سنسور خمشی: این سنسور بر روی مهره‌های C7 و T12 ستون فقرات نصب میشود تا داده‌های مربوط به تغییر خمیدگی در فاصله بین این دو مهره را به تغییر ولتاژ تبدیل کند [26 ،25].
میکروکنترلر: نوعی سخت‌افزار برنامه‌پذیر است که مرکز اصلی دریافت داده، پردازش اطلاعات و تولید خروجی در این تحقیق است. ورودی میکروکنترلر، داده‌های دریافت‌شده حسگر خمشی است و خروجی آن نتایجی است که بر اساس حد آستانه برنامهریزیشده به دستگاه به شکل فیدبک لرزشی نمایان میشود [27 ،26].
مدارات رابط: مدارات رابط بین حسگر خمشی و میکروکنترلر برای ارسال داده‌های دریافت‌شده حسگر خمشی به ورودی میکروکنترلر و نیز بین میکروکنترلر و نمایشگر و همچنین بین میکروکنترلر و تولیدکننده لرزش قرار می‌گیرند. وظیفه این مدارات، تقویت ولتاژ یا جریان و راه‌اندازی مدارات جانبی است [27].
نمایشگر: نتایج حاصل از پردازش میکروکنترلر را نشان می‌دهد [28 ،26].
باتری: به عنوان منبع تغذیه دستگاه است [27 ،26]
هشدار لرزشی: یک تولیدکننده لرزش است که در صورت وقوع وضعیت کایفوتیک با فرمان میکروکنترلر شروع به لرزش می‌کند. این لرزش به عنوان بیوفیدبک به فرد آزمودنی منتقل میشود [27].
با تغییر وضعیت بدنی، مقاوت حسگر خمشی استفاده‌شده در ابزار بیوفیدبک هوشمند طراحی‌شده نیز مطابق با آن تغییر می‌کند و داده‌هایی که حسگر خمشی جمع‌آوری کرده است با یک مدار مقاومتی ساده به صورت تغییر ولتاژ تولیدی تبدیل میشود. خروجی حسگر خمشی، وارد A/D میکروکنترلر میشود تا به محض تشخیص وضعیت بدنی ناصحیح، میکروکنترلر یک سیگنال کنترل (بر اساس آستانه برنامهریزیشده برای میکروکنترلر) به صورت فیدبک لرزشی ارسال کند.
از حسگر خمشی برای سنجش میزان خمیدگی در فاصله بین مهره‌های C7 و T12 استفاده شد که پس از تشخیص خمیدگی با استفاده از میکروکنترلر سیگنالی، از میکروکنترلر به درایو هشدار لرزشی ارسال میشود و در صورتی که مقدار خمیدگی بیشتر از مقدار آستانه باشد و این آستانه خمیدگی، حداقل 30 ثانیه طول بکشد به کاربر به شکل فیدبک لرزشی هشدار می‌دهد. هشدار لرزشی مادامی که کاربر در وضعیت بدنی کیفوتیک است ادامه می‌یابد و به محض تغییر وضعیت کاربر از کیفوتیک به خنثی قطع میشود، ولی دستگاه ارزیابی پوسچر همچنان آماده به کار است تا در صورت تکرار وضعیت بدنی کیفوتیک هشدار لازم صادر شود. تصویر شماره ۱ تصویری از ابزار طراحی‌شده را نشان می‌دهد.
محیط کار مدرن در بسیاری از افراد، باعث ایجاد وضعیت بدنی ضعیف ناشی از وضعیت نادرست ایستای بدن، حرکت محدود در محل کار و حرکات تکراری ناشی از نیاز شغلی شده است. این موضوع به علت استفاده از دستگاه‌هایی مانند دستگاه‌های هوشمند در همه جنبه‌های زندگی در حال تشدید‌شدن است و روی سلامتی افراد تأثیر منفی گذاشته است [1]. بیشتر اوقات افراد از طریق نشانه‌های درد یا ناراحتی‌ای که از آن رنج می‌برند، درباره وضعیت بدنی نامناسب خود آگاه می‌شوند، اما یا فاقد بینش لازم درباره چگونگی اصلاح وضعیت بدنی خود هستند یا وضعیت‌های بدنی مناسب را نمی‌شناسند و نمی‌دانند چگونه وضعیت‌های بدنی مناسب را حفظ کنند [2].
ستون فقرات سینه‌ای به طور طبیعی در قسمت خلفی محدب است که به آن کیفوز گفته میشود. کیفوز طبیعی ستون فقرات سینه‌ای ممکن است به دلایل مختلف نظیر علل وضعیتی افزایش یابد [3]. یکی از ناهنجاری‌های شایع ستون فقرات، کیفوز غیرطبیعی یا افزایش قوس ستون فقرات پشتی است [4]. انواع دیگری از اشکال ناراحتی‌های ستون فقرات، به‌ویژه در ناحیه کمری، در زمینه کمر‌درد، در مشاغل و سنین مختلف وجود دارد که موضوع بحث این قسمت نیست [5]. در کیفوز غیرطبیعی زاویه انحنای ستون فقرات سینه‌ای به بیش از 40 درجه افزایش می‌یابد [6].
کیفوز غیرطبیعی متداول‌ترین نوع اختلال وضعیتی و متداول‌ترین ناهنجاری ساختار قامتی است که همراه با اختلال در عملکردهای جسمانی و حرکتی، اختلالات تنفسی، کاهش انعطاف‌پذیری عضلات قفسه سینه، عضلات سینه‌ای بزرگ و کوچک، عضلات پشتی بزرگ و دندان‌های قدامی، عضلات ستون فقرات گردن (عضلات گوشه‌ای و تراپزیوس) و فعالیت پایین بدنی است [10-7]. این تغییر شکل به دو صورت ساختاری یا وضعیتی دیده میشود. در کیفوز ساختاری افزایش میزان طبیعی قوس (20 تا 40 درجه) به دلایلی مثل تغییرات آناتومیکی و ساختاری در دیسک‌های بین‌مهره‌ای، کاهش جِرم مهره‌های سینه‌ای قدامی و نبود تعادل بین عضلات و بافت نرم نگه‌دارنده ستون فقرات، ایجاد میشود [12 ،11]. کیفوز وضعیتی نیز ناشی از قرارگرفتن در وضعیت‌های بدنی نادرست است و اگر به‌موقع اصلاح نشود، به‌تدریج پیشرفت می‌کند و به کیفوز ساختاری تبدیل میشود [12].
فراوان‌ترین ناهنجاری بالاتنه در بین دختران دانش‌آموز، ناهنجاری کیفوز است و به طور کلی نسبت ابتلا به کیفوز در زنان در مقایسه با مردان 2 به 1 است [13]. هازبروک شیوع 15/3 درصدی کیفوز را در کودکان 11ساله گزارش کرده است. همچنین موریس شیوع 38درصدی در افراد 20 تا 50ساله و کاتر شیوع 35 درصدی در افراد 20 تا 64ساله را برای این ناهنجاری گزارش کرده‌اند [14]. نظارت و آگاهی از وضعیت بدنی می‌تواند تأثیر مفیدی در پیشگیری و درمان بیماری‌های ستون فقرات، به‌ویژه کیفوز داشته باشد. اصلاح وضعیت بدنی تکنیکی مؤثر و مورد استفاده است که هدف آن کاهش فشار مکانیکی روی عضلات گردن و شانه از طریق گرفتن وضعیت بدنی خنثی و طبیعی است [15].
مزیت پوسچر بدنی خنثی و مطلوب آن است که کمترین استرس ممکن را روی بافت‌های بدن ایجاد می‌کند [16]. تکنولوژی پوشیدنی می‌تواند روشی برای رسیدن به این هدف از طریق مونیتور‌کردن مداوم وضعیت بدنی کسی باشد که آن را می‌پوشد تا در هنگامی که وضعیت بدنی فرد در شرایط نامطلوب قرار می‌گیرد بازخورد لازم را به او بدهد [17]. روش‌هایی از قبیل کیفوزسنج برونر، خط‌کش انعطاف‌پذیر، گونیامتر، اﺳﭙﺎﻳﻨﺎلﻣﻮس و شیب‌سنج برای اندازه‌گیری انحنای ستون فقرات توصیه شده‌اند، که در میان این روش‌ها، استفاده از خط‌کش انعطاف‌پذیر به عنوان وسیله غیرتهاجمی اندازه‌گیری کیفوز و لوردوز، ارزان و کاربرد آن آسان است [19 ،18].
کیفوز پوسچرال تا حدودی با انجام ورزش‌های کششی عضلات پشت و ورزش‌های مربوط به اصلاح پوسچر قابل‌بهبود است و می‌توان از پیشرفت و تبدیل آن به کیفوز ساختاری جلوگیری کرد، اما از آنجا که افراد انگیزه کمی برای انجام این قبیل ورزش‌ها را دارند درمانگر با مشکلات زیادی روبه‌رو میشود [20]؛ بنابراین به روش و ابزار ساده و دردسترس نیاز است که شخص در حین انجام کارهایش و بدون نیاز به مراجعه به یک شخص یا مرکز بتواند از وضعیت بدنی ناصحیح خود مطلع شود. یکی از روش‌های غیرتهاجمی مورد‌استفاده در این زمینه بیوفیدبک است که در آن با دریافت اطلاعات فیدبک صوتی یا تصویری یا لرزشی از رفتار بخش‌های مختلف بدنی و پردازش آن از جانب سیستم اعصاب مرکزی واکنش مناسب داده میشود [15].
وانگ و همکارش در سال 2007 با استفاده از سه حسگر، برای اندازه‌گیری تغییرات وضعیت بدنی در حرکات بالاتنه در هنگ‌کنگ مطالعه‌ای انجام دادند. با استفاده از سه ماژول حسگر که هریک از ماژول‌ها شامل شتاب‌سنج‌های سه‌محوری و سه ژیروسکوپ تک‌محوری بودند، روشی برای ردیابی حرکات بالاتنه و برآورد تغییرات ناحیه‌ای وضعیت بدنی بالاتنه در صفحات سهمی و تاجی معرفی شد. ماژول‌های حسگر با سیستم سنجش جدید، در سطح مهره‌های اول و دوم قفسه سینه، مهره T12 و مهره اول ساکروم در پشت فرد روی پوست متصل شدند. از اندازه‌گیری زاویه با ماژول‌های حسگر، برای برآورد تغییرات ستون فقرات 9 فرد سالم در طول حرکت بالاتنه آن‌ها استفاده شد. اندازه‌گیری‌های سیستم سنجش، همبستگی بالایی با اندازه‌گیری سیستم تحلیل ویکون داشت. این روش را می‌توان روشی مفید برای اندازه‌گیری اطلاعات وضعیت بالاتنه تلقی کرد.
با گسترش بیشتر در ثبت داده‌ها و مکانیسم فیدبک، این سیستم برای آموزش کسانی که مبتلا به انحراف وضعیت هستند، می‌تواند به سیستمی با قابلیت حمل، ردیابی و بررسی وضعیت بدنی تبدیل شود [21]. چائوما و همکاران (2008) مطالعه‌ای با هدف مقایسه تأثیرات بیوفیدبک با ورزش فعال و درمان منفعل در درمان درد گردن و شانه مربوط به کار انجام دادند. همه شرکت‌کنندگان (60 نفر) درد مداوم شانه و گردن مربوط به استفاده از کامپیوتر را به مدت بیش از 3 ماه در سال گذشته داشتند. از 3 مداخله برای 6 هفته استفاده شد. در گروه بیوفیدبک، به شرکت‌کنندگان آموزش داده شد که هر روز در حین انجام کار با کامپیوتر از دستگاه بیوفیدبک روی عضلات تراپزیوس فوقانی دوطرفه استفاده کنند.
شرکت‌کنندگان گروه ورزش، روزانه از یک برنامه ورزشی استاندارد برای عضلات خود استفاده کردند. در گروه درمان منفعل، از مداخله درمانی و بسته‌های گرم در روی گردن و شانه‌های شرکت‌کنندگان استفاده شد. به گروه شاهد یک کتابچه آموزشی درباره ارگونومی اداری داده شد. درد و شاخص NDI دوباره بعد از 6 ماه، ارزیابی شدند. نتایج نشان داد میانگین نمرات درد و شاخص NDI بعد از مداخله، در گروه بیوفیدبک به طور چشمگیری بیشتر از سه گروه دیگر کاهش یافت و در 6 ماه بعد حفظ شد. فعالیت عضله ارکتور اسپاین بعد از مداخله، کاهش معنی‌داری در گروه بیوفیدبک نشان داد و روند مداومی در کاهش فعالیت UT وجود داشت؛ بنابراین 6 هفته تمرین بیوفیدبک نتایج مطلوب‌تری در کاهش درد و بهبود فعالیت عضلات گردن در بیماران مبتلا به درد مربوط به کار داشت [22].
لوو و همکاران در مطالعه‌ای در سال 2012 با عنوان «مهار (وسیله کنترل‌کننده) هوشمند یا لباس هوشمند برای درمان کیفوز» به ارزیابی اثر معالجه مداوم در کمک به بهبود کیفوز کودکان پرداختند. آن‌ها وسیله کنترل‌کننده هوشمندی متشکل از مهار محکم و سیستم سنجش وضعیت، برای اندازه‌گیری کیفوز و ایجاد فیدبک لرزشی در طول فعالیت‌های روزانه تهیه کردند. سیستم سنجش، از دو واحد سنسور تشکیل شده بود و هر دو واحد شتاب‌سنج سه‌محوری و ژیروسکوپ دومحوری برای محاسبه چرخش داشتند. یکی از سنسورها به عنوان فرمان‌دهنده در سطح مهره T3 و دومی به عنوان اطاعت‌کننده در سطح مهره T12 قرار داده شد که به شکل بی‌سیم با هم در ارتباط بودند. بعد از اعتبارسنجی، این سیستم با پنج فرد معمولی آزمایش شد. نتایج این مطالعه نشان داد می‌توان زوایای کیفوز را با استفاده از لباس یا مهار هوشمند، نسبتاً دقیق اندازه‌گیری کرد و هنگامی که فیدبک لرزشی ایجاد شود، زاویه کیفوز بهبود پیدا می‌کند [23].
ژنگ و همکارش در سال 2012 روش‌های بازخورد دیداری و لرزشی برای هدایت وضعیت بدنی نشسته را مقایسه کردند. آنان یک صندلی جدید اداری را به عنوان راهنمای وضعیت بدنی معرفی کردند. شرکت‌کنندگان، کاهش عملکرد تایپ و زمان واکنش دو نوع فیدبک را تجربه کردند؛ اما تفاوت در کاهش عملکرد بین دو روش فیدبک از نظر آماری معنی‌دار نبود. نتیجه مطالعه نشان داد در کارهای اداری مثل تایپ با کامپیوتر، انتقال فیدبک به روش بصری، می‌تواند روی حس بینایی بار اضافی وارد کند؛ در حالی که فیدبک لمسی را می‌توان جایگزین مناسبی دانست. همچنین فیدبک لرزشی و دیداری از نظر تأثیر در وضعیت‌های بدنی شبه‌تعادلی و کارهای معمولی مثل کارهای اداری نشسته، مشابه هم هستند [24].
بانسال و همکاران در سال 2012 در کانادا، مروری نظام‌مند انجام دادند با هدف بررسی اینکه آیا ورزش می‌تواند هایپرکیفوزیس را از طریق کاهش زاویه کیفوز سینه در افراد بزرگسال بالای 45 سال بهبود بخشد. دو ارزیاب پایگاه‌های داده مربوط به موضوع را برای یافتن مقاله‌ها از شروع کار هر پایگاه داده تا سال 2012 با استفاده از کلمات کلیدی با مفهوم ورزش، وضعیت بدنی، هایپرکیفوزیس و سن بیش از 45 سال جست‌وجو کردند. پس از استخراج داده‌ها از مقالات مرتبط و انجام متاآنالیز، مشاهده شد مدارک دردسترس درباره تأثیر ورزش روی هایپرکیفوزیس نادر است و عمدتاً کیفیت پایینی دارند و مطالعات اندکی ورزش را مداخله قابل قبولی برای افراد مبتلا به هایپرکیفوزیس مربوط به سن دانسته‌اند [15].
با توجه به مطالعات گذشته ملاحظه میشود بیشتر این مطالعات روی افراد بیمار و با وضعیت بدنی نامناسب انجام گرفته است و در اغلب این مطالعات، روایی و پایایی ابزار بررسی نشده است. همچنین مطالعات گذشته نشان داده‌اند استفاده از بیوفیدبک با هشدار لرزشی در مقایسه با روش‌های دیگر، تأثیر بیشتری در اصلاح پوسچرهای غلط دارد؛ بنابراین با توجه به اهمیت پیشگیری از ایجاد کیفوز وضعیتی سینه‌ای [25 ،18] و اصلاح پوسچرهای غلط، نیاز به طراحی ابزاری روا و پایا وجود دارد که هنگام قرارگیری فرد در وضعیت بدنی کیفوتیک با ایجاد هشدار او را از ادامه قرارگیری در این وضعیت بازدارد؛ بنابراین هدف از این مطالعه طراحی و ساخت دستگاه بیوفیدبک کیفوز و بررسی روایی و پایایی آن است.
روش بررسی
آزمودنی‌ها
در این مطالعه 17 نفر از دانشجویان سالم دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی در بازه سنی 18 تا 30 سال به روش غیراحتمالی ساده در مطالعه شرکت کردند. انتخاب نمونه بر اساس نوموگرام انجام گرفت.
معیارهای ورود افراد به مطالعه
نبود مشکل ساختاری، دفورمیتی مادرزادی یا شکستگی در ستون فقرات و همچنین هرگونه عمل جراحی تأثیر‌گذار بر ساختار ستون فقرات.
ابزار جمع‌آوری داده‌ها
خط‌کش انعطاف‌پذیر
خط‌کش انعطاف‌پذیر تکنیکی غیرتهاجمی در ارزیابی انحنای ستون فقرات است. خط‌کش انعطاف‌پذیر، در حالت ایستاده اجرا میشود [10] و از اطلاعات آن برای اندازه‌گیری شاخص کیفوز استفاده میشود. شاخص کیفوز بر اساس فرمول زیر محاسبه شد:
KI=(TW/TL)×100
که در آن TL (طول توراسیک) فاصله به‌دست‌آمده از اتصال دو انتهای منحنی حاصل از اندازه‌گیری با خط‌کش انعطاف‌پذیر و TW (عرض توراسیک) فاصله به‌دست‌آمده از اتصال بیشترین قطر بین منحنی و خط عمود است [10 ،3].
در مطالعات انجام‌شده به کمک خط‌کش انعطاف‌پذیر، شاخص کیفوز بر اساس طول ستون فقرات بیشتر از 13 سانتی‌متر تعیین شده است [10 ،3]. مقدار شاخص کیفوز نشان‌دهنده وضعیت سلامت ستون فقرات است [10 ،3]. برای به‌دست‌آوردن این مقادیر ابتدا با استفاده از خط‌کش انعطاف‌پذیر، شکل انحنای ستون فقرات در ناحیه بین C7 و T12 از طریق قالب‌ریزی خط‌کش در این فاصله بر روی پوست تعیین میشود. طول توراسیک از طریق وصل‌کردن ابتدا و انتهای انحنا تعیین میشود. عرض توراسیک یا پهنا به عنوان بیشترین فاصله عرضی بین انحنای ستون فقرات و خط عمود در نظر گرفته میشود. در این تحقیق با استفاده از اندازه‌های به‌دست‌آمده، شاخص کیفوز یا IK محاسبه شد و با مقدار استاندارد شاخص کیفوز یعنی 13 سانتی‌متر مقایسه شد.
برای ساخت (نمونه اولیه) دستگاه از قطعات زیر استفاده شد:
سنسور خمشی: این سنسور بر روی مهره‌های C7 و T12 ستون فقرات نصب میشود تا داده‌های مربوط به تغییر خمیدگی در فاصله بین این دو مهره را به تغییر ولتاژ تبدیل کند [26 ،25].
میکروکنترلر: نوعی سخت‌افزار برنامه‌پذیر است که مرکز اصلی دریافت داده، پردازش اطلاعات و تولید خروجی در این تحقیق است. ورودی میکروکنترلر، داده‌های دریافت‌شده حسگر خمشی است و خروجی آن نتایجی است که بر اساس حد آستانه برنامهریزیشده به دستگاه به شکل فیدبک لرزشی نمایان میشود [27 ،26].
مدارات رابط: مدارات رابط بین حسگر خمشی و میکروکنترلر برای ارسال داده‌های دریافت‌شده حسگر خمشی به ورودی میکروکنترلر و نیز بین میکروکنترلر و نمایشگر و همچنین بین میکروکنترلر و تولیدکننده لرزش قرار می‌گیرند. وظیفه این مدارات، تقویت ولتاژ یا جریان و راه‌اندازی مدارات جانبی است [27].
نمایشگر: نتایج حاصل از پردازش میکروکنترلر را نشان می‌دهد [28 ،26].
باتری: به عنوان منبع تغذیه دستگاه است [27 ،26]
هشدار لرزشی: یک تولیدکننده لرزش است که در صورت وقوع وضعیت کایفوتیک با فرمان میکروکنترلر شروع به لرزش می‌کند. این لرزش به عنوان بیوفیدبک به فرد آزمودنی منتقل میشود [27].
با تغییر وضعیت بدنی، مقاوت حسگر خمشی استفاده‌شده در ابزار بیوفیدبک هوشمند طراحی‌شده نیز مطابق با آن تغییر می‌کند و داده‌هایی که حسگر خمشی جمع‌آوری کرده است با یک مدار مقاومتی ساده به صورت تغییر ولتاژ تولیدی تبدیل میشود. خروجی حسگر خمشی، وارد A/D میکروکنترلر میشود تا به محض تشخیص وضعیت بدنی ناصحیح، میکروکنترلر یک سیگنال کنترل (بر اساس آستانه برنامهریزیشده برای میکروکنترلر) به صورت فیدبک لرزشی ارسال کند.
از حسگر خمشی برای سنجش میزان خمیدگی در فاصله بین مهره‌های C7 و T12 استفاده شد که پس از تشخیص خمیدگی با استفاده از میکروکنترلر سیگنالی، از میکروکنترلر به درایو هشدار لرزشی ارسال میشود و در صورتی که مقدار خمیدگی بیشتر از مقدار آستانه باشد و این آستانه خمیدگی، حداقل 30 ثانیه طول بکشد به کاربر به شکل فیدبک لرزشی هشدار می‌دهد. هشدار لرزشی مادامی که کاربر در وضعیت بدنی کیفوتیک است ادامه می‌یابد و به محض تغییر وضعیت کاربر از کیفوتیک به خنثی قطع میشود، ولی دستگاه ارزیابی پوسچر همچنان آماده به کار است تا در صورت تکرار وضعیت بدنی کیفوتیک هشدار لازم صادر شود. تصویر شماره ۱ تصویری از ابزار طراحی‌شده را نشان می‌دهد.
روش کار
بعد از طراحی و ساخت دستگاه، برای تست دستگاه در شرایط آزمایشگاهی، لازم بود ابتدا آستانه تشخیص تغییر حالت برای دستگاه تعیین شود؛ بنابراین 10 فرد سالم (5 خانم، ۵ آقا) از دانشجویان دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی به صورت پایلوت آزمایش شدند. بدین صورت که تمام مراحل آزمایش روی هر فرد انجام شد که بعد از انجام این کار نتیجه‌گیری شد که نرم‌افزار تشخیص تغییر حالت فرد در میکروکنترلر، باید عدد ولتاژ خروجی A/D برابر 14 واحد را مبنای تصمیم‌گیری قرار دهد. به منظور سهولت تشخیص در فاز پایلوت این عدد بر نمایشگری که واسط خروجی ابزار بود، نمایش داده می‌شد. دستگاه بیوفیدبک ارزیابی پوسچر باید روی عدد 14 تنظیم شود. در فاز پایلوت نتیجه گرفته شد هنگامی که افراد از پوسچر خنثی وارد پوسچر کیفوتیک می‌شدند ولتاژ خروجی A/D دستگاه از عدد 13، «پوسچر خنثی» به عدد 14، «پوسچر کیفوتیک» تغییر می‌یافت و هشدار لرزشی صادر می‌کرد.
پس از ثبت اطلاعات دموگرافیک (سن، جنس، قد و وزن) شرکت‌کنندگان، شاخص کیفوز این افراد در وضعیت خنثی اندازه‌گیری شد و از سالم‌بودن آنان اطمینان حاصل شد. بعد از اطمینان از سالم‌بودن هریک از افراد علائم را پاک کرده بعد از یک دقیقه استراحت، از آزمودنی خواسته شد دوباره در حالت وضعیت بدنی خنثی قرار گیرد تا دوباره اندازه‌گیری با خط‌کش انعطاف‌پذیر به عنوان استاندارد طلایی و اتصال سنسورهای دستگاه بیوفیدبک در ناحیه بین مهره C7 و T1 (برجستگی استخوانی زیر مهره C7) با استفاده از چسپ دوطرفه صورت گیرد. سپس پاسخ دستگاه بیوفیدبک در وضعیت بدنی خنثی برای هریک از افراد ثبت شد.
در مرحله بعد، اندازه‌گیری‌ها دقیقاً مشابه مرحله قبل انجام گرفت؛ به صورتی که فرد در وضعیت بدنی کیفوتیک قرار می‌گرفت و مجدداً اندازه‌گیری هم‌زمان با استفاده از خط‌کش انعطاف‌پذیر و دستگاه بیوفیدبک صورت گرفت. شاخص کیفوز در این حالت محاسبه شد (در کیفوز وضعیتی، باید مقدار این شاخص بیشتر از 13 باشد). سپس در همان حالت کیفوز وضعیتی، سنسور دستگاه در ناحیه بین مهره‌های C7 و T12 با استفاده از چسپ دوطرفه کاملاً محکم و دقیق نصب شد و خط‌کش انعطاف‌پذیر روی ناحیه ذکر‌شده قرار داده شد و بعد از 30 ثانیه پاسخ دستگاه (آلارم یا عدم آلارم) ثبت شد.
برای بررسی تکرارپذیری دستگاه 2 ساعت بعد مجدداً اندازه‌گیری به روش ذکر‌شده انجام گرفت و پاسخ‌های درست و نادرست ثبت شد. برای تحلیل داده از نسخه 22 نرم‌افزار SPSS استفاده شد. برای بررسی روایی (اعتبار) ابزار، شاخص‌های حساسیت و ویژگی استخراج شد. حساسیت، یعنی ابزار مورد‌نظر، در اینکه وضعیت بدنی کیفوتیک را مطابق با استاندارد طلایی (خط‌کش انعطاف‌پذیر) به‌درستی تشخیص و هشدار لرزشی صحیح (بر اساس آستانه از‌قبل‌تعیین شده) را بدهد، چقدر توانایی دارد. حساسیت، حاصل تقسیم موارد مثبت واقعی (وضعیت کیفوتیک صحیح تشخیص‌داده‌شده) به حاصل جمع موارد مثبت واقعی و موارد منفی کاذب (وضعیت کیفوتیک اشتباه تشخیص داده شده) است [28].
ویژگی، یعنی ابزار مد‌نظر برای اینکه وضعیت بدنی خنثی را مطابق با استاندارد طلایی (خط‌کش انعطاف‌پذیر) به‌درستی تشخیص دهد و هشدار لرزشی صحیح را صادر کند، چقدر توانایی دارد [28]. ویژگی، حاصل تقسیم موارد منفی واقعی (وضعیت خنثی صحیح تشخیص‌داده‌شده) به حاصل جمع موارد منفی واقعی و مثبت کاذب (وضعیت خنثی اشتباه تشخیص‌داده‌شده) است [28]. برای بررسی پایایی (تکرارپذیری) دستگاه از شاخص کاپا استفاده شد. شاخص کاپا برای تعیین میزان توافق گلد استاندارد با ابزار بیوفیدبک است تا تعیین شود چقدر در تعیین نتایج مثبت و منفی با هم توافق دارند. بر اساس این شاخص، ارتباط بین تعداد موارد خطا این‌گونه بررسی شد: در دوبار تکرار اندازه‌گیری در حالتی که فرد در دو وضعیت خنثی و کیفوتیک قرار می‌گیرد. مقدار کاپا کمتر از 0/4 نشان‌دهنده ارتباط ضعیف، بین 0/4 تا 0/7 نشان‌دهنده ارتباط قابل‌قبول و بالاتر از 0/8 نشان‌دهنده ارتباط عالی است [28].
تکرارپذیری ابزار یا تست معمولاً به صورت احتمال دستیابی به نتایج مشابه در صورت به‌کارگیری ابزار در شرایط مشابه تعریف میشود. این شرایط مشابه می‌توانند به‌کارگیری ابزار از سوی مشاهده‌گران مختلف، تکرار به‌کارگیری ابزار در فاصله زمانی مشخص از سوی یک مشاهده‌گر یا حالت‌های دیگر باشد. سؤالی که مطرح است این است که آیا در صورت تکرار، همان نتیجه به دست خواهد آمد؟ این نوع تکرارپذیری درباره ابزار بیوفیدبک وضعیت بدنی، صادق است؛ زیرا ممکن است نتایج بار اول اندازه‌گیری با نتایج اندازه‌گیری در 2 ساعت بعد متفاوت یا یکسان باشد که این می‌تواند بر اساس تأثیر محیط بر سنسور اتفاق بیفتد.
یافته‌ها
در این تحقیق، از 17 نفر آزمودنی، 8 نفر (47 درصد) مذکر و 9 نفر (53 درصد) مؤنث بودند. این افراد از نظر سنی در بازه 18 تا 26 سال بودند. به این صورت که 3 نفر (17/65درصد) در رده سنی 18 تا 20 سال، 8 نفر (47 درصد) در رده سنی 21 تا 23 سال و 6 نفر (35/29 درصد) در رده سنی 24 تا 26 سال بودند (جدول شماره 1).
روایی ابزار بیوفیدبک
همان‌طور که در جدول شماره 2 دیده میشود، مقدار حساسیت برای ابزار بیوفیدبک برابر با 64/17 درصد محاسبه شد؛ بنابراین، با توجه به مقدار به‌دست‌آمده برای حساسیت ابزار بیوفیدبک، وضعیت بدنی یا توانایی آن در تشخیص درست و واقعی وضعیت بدنی کیفوتیک 17/64 درصد است (رنج حساسیت از 0 تا 100 تعریف شده است). مقدار ویژگی برای ابزار بیوفیدبک برابر با ۱۰۰ درصد محاسبه شد. با توجه به مقادیر به دست آمده برای ویژگی توانایی ابزار بیوفیدبک در تشخیص صحیح وضعیت بدنی خنثی 100 درصد است.
پایایی ابزار بیوفیدبک
همان‌طور که در جدول شماره 3 دیده میشود، در وضعیت خنثی، شاخص کاپا برای هر دو بار اندازه‌گیری برابر با ۱۰۰ درصد محاسبه شد، اما در وضعیت کیفوتیک این شاخص در اندازه‌گیری بار اول برابر با 64/17 درصد و در اندازه‌گیری بار دوم برابر با ۱۲ درصد به دست آمد. با توجه به این مقادیر در دو بار تکرار اندازه‌گیری برای وضعیت بدنی خنثی، نتیجه‌گیری میشود که در اندازه‌گیری وضعیت خنثی خط‌کش منعطف و ابزار بیوفیدبک 100 درصد با هم توافق و هم‌خوانی دارند و در وضعیت خنثی بین این دو وسیله توافق کافی وجود دارد؛ بنابراین نتیجه میشود که ابزار بیوفیدبک در وضعیت خنثی پایایی خوبی دارد. اما برای وضعیت بدنی کیفوتیک نتیجه‌گیری میشود که ارتباط بین خط‌کش منعطف و ابزار بیوفیدبک ضعیف است (توافق و هم‌خوانی بین آن‌ها کم است)؛ بنابراین با توجه به اینکه مقدار شاخص کاپا در هر دو بار اندازه‌گیری مقدار کمی است، لذا نتیجه میشود ابزار بیوفیدبک در وضعیت کیفوتیک بر اساس شاخص کاپا پایایی مناسبی ندارد.
تکرارپذیری ابزار بیوفیدبک
برای بررسی تکرارپذیری ابزار بیوفدبک، اندازه‌گیری در دو وضعیت خنثی (بدون آلارم) و کیفوتیک (با آلارم) برای هر وضعیت دو بار با فاصله 2 ساعت انجام شد. نتایج نشان دادند نتایج بار اول و بار دوم تفاوت چندانی با هم نداشتند. به عبارت دیگر در وضعیت کیفوتیک از 17 مورد فقط در 1 مورد، بار اول با بار دوم تفاوت داشت و در وضعیت خنثی، در هر دو بار اندازه‌گیری نتایج یکسانی برای 17 مورد حاصل شد.
بحث
در این تحقیق هدف طراحی و ساخت دستگاه بیوفیدبک کیفوز و بررسی روایی و پایایی آن بود. نتایج بررسی‌ها نشان دادند طراحی دستگاه بیوفیدبک پیشگیری از کیفوز غیرطبیعی با محوریت میکروکنترلر با استفاده از حسگر خمشی برای جلوگیری از تغییر شکل و تخریب بیشتر ستون فقرات امکان‌پذیر است. بنابراین با استفاده از حسگر اندازه‌گیری خمیدگی برای سنجش خمش در فاصله بین مهره های C7 تا T12 ابزاری طراحی شد که پس از تشخیص خمیدگی توسط میکروکنترلر سیگنالی از میکروکنترلر به درایو هشدار لرزشی ارسال می‌کند و در صورتی که مقدار خمیدگی بیشتر از مقدار آستانه باشد، به کاربر به شکل فیدبک لرزشی هشدار می‌دهد. با استفاده از این سیستم پیشنهادی، شرکت‌کنندگان توانستند از وضعیت نادرست خود که معمولاً مورد توجه قرار نمی‌گیرد، آگاه شوند و برای تغییر وضعیت خود به هنگام اخطار توسط سیستم پیشنهادی اقدام کنند.
نتایج نشان دادند ابزار بیوفیدبک طراحی‌شده در وضعیت بدنی خنثی، روایی و پایایی مناسبی دارد، اما در وضعیت بدنی کیفوتیک روایی (حساسیت) و پایایی مناسبی ندارد. بنابراین قبل از آن که بتوان از سیستم طراحی‌شده به شکل بالینی استفاده کرد، باید تحقیقات بیشتری انجام شود. ما معتقدیم که این سیستم حتماً توجه کاربران را برای بررسی وضعیت خود برمی‌انگیزد و درنتیجه عارضه کمتری در بدن آن‌ها ایجاد می‌کند؛ زیرا افراد به‌راحتی می‌توانند آن را بپوشند و استفاده از آن بسیار راحت است. بنابراین می‌توان از این روش به عنوان روشی مفید، ساده و غیرتهاجمی برای ارزیابی بالینی و اندازه‌گیری اطلاعات پوسچر کیفوتیک استفاده کرد.
با توسعه بیشتر در ثبت داده‌ها و مکانیسم فیدبک، این سیستم می‌تواند به سیستم قابل حمل ردیابی و بررسی پوسچر، برای آموزش مبتلایان به انحراف وضعیت تبدیل شود. این سیستم یک دستگاه کاربرپسند است و علاوه بر تمام این مزیت‌ها هزینه آن کم است. این وسیله وضعیت بدنی کیفوتیک را مطابق با استاندارد طلایی (خط‌کش انعطاف‌پذیر) به‌درستی تشخیص نمی‌دهد و از این نظر باید بررسی بیشتری صورت گیرد تا نواقص آن رفع شود. برای این موضوع می‌توان دلایل زیر را برشمرد:
یکی از دلایل عدم فیدبک ابزار می‌تواند استفاده از آستانه یکسان برای تمام آزمودنی‌ها باشد؛ بنابراین به‌کارگیری الگوریتم تنظیم خودکار مقدار اولیه آستانه‌گذاری وفقی، برای تشخیص وضعیت بدنی کیفوتیک به اصلاح عملکرد دستگاه کمک خواهد کرد؛ یعنی تنظیمات دستگاه طوری انجام گیرد که مقدار آستانه هر فرد مطابق با مقدار اولیه (پوسچر خنثی) تعیین شود و آستانه برای تمام افراد یکسان نباشد.
دلیل دیگر عدم فیدبک ابزار می‌تواند استفاده از سنسورهای خمشی در این ابزار باشد. از آنجا که سنسورهای خمشی میزان خمش را تنها در یک یا دو جهت و ابعاد نسبتا بزرگی تشخیص می‌دهند، احتمالاً میزان خمش در فاصله بین مهره‌های C7 تا T1 کمتر از مقداری بوده است که سنسور خمشی قادر به تشخیص و اندازه‌گیری آن باشد؛ بنابراین نتوانسته است پوسچر کیفوتیک را به‌درستی تشخیص دهد. از سویی طول عمر تولید خروجی معتبر در سنسورهای خمشی ذاتاً محدود است که احتمالاً این موضوع به کاهش تکرارپذیری دستگاه بیوفیدبک طراحی‌شده منجر خواهد شد. همچنین اثرات محیطی مانند تغییرات دما می‌تواند بر کارایی و حساسیت سنسور تأثیر گذاشته و باعث اختلال در دریافت اطلاعات به‌موقع و درست سنسور شود.
در مطالعه سنگ‌تراش نبودِ دقت احتمالی روی لمس نقاط آناتومیکی، به عنوان منبع خطا در طول روش اندازه‌گیری در نظر گرفته شده است. با توجه به تشابه روش پیدا‌کردن مهره‌ها با مطالعه ما، این مورد می‌تواند به عنوان منبع خطا در این مطالعه نیز در نظر گرفته شود [29].
نتیجه‌گیری
برای مقایسه نتایج این تحقیق از مطالعاتی با اهدافی نزدیک به هدف این پژوهش استفاده شد. در مطالعه‌ای برای درمان کیفوز به ارزیابی اثر معالجه مداوم در کمک به بهبود کیفوز کودکان پرداخته شد. وسیله کنترل‌کننده هوشمندی متشکل از مهار محکم و سیستم سنجش وضعیت، برای اندازه‌گیری کیفوز و ایجاد فیدبک لرزشی در طول فعالیت‌های روزانه تهیه شد. نتایج این مطالعه نشان داد می‌توان زوایای کیفوز را با استفاده از لباس یا مهار هوشمند، نسبتاً دقیق اندازه‌گیری کرد؛ چراکه هنگامی که فیدبک لرزشی ایجاد شد، زاویه کیفوز اندکی بهبود پیدا کرد [23].
در این مطالعه اعتبارسنجی و تعیین خطای دستگاه با سیستم‌های با دقت بالا انجام شد؛ بنابراین، می‌توان گفت اگر برای تعیین محل دقیق مهره‌ها و اعتبارسنجی دستگاه از سیستم‌ها و استانداردهای با دقت و اعتبار بالاتر استفاده شود احتمالاً سبب بهبود عملکرد دستگاه خواهد شد. همچنین مشاهده شد افزایش تعداد سنسورها و تغییر محل قرارگیری آن‌ها احتمالاً می‌تواند باعث بهبود عملکرد دستگاه شود.
نتایج مطالعه وانگ و همکاران که با استفاده از سه ماژول حسگر (شتاب‌سنج‌های سه‌بعدی، ژیروسکوپ و الگوریتم اتورست)، روشی را برای ردیابی حرکات بالاتنه و برآورد تغییرات ناحیه‌ای پوسچر بالاتنه در صفحات سهمی و تاجی معرفی کرد نیز این یافته را تأیید می‌کند. آن‌ها برای اندازه‌گیری پوسچر بالاتنه از انتخاب سه مهره و نصب ماژول‌ها در این نواحی استفاده کردند، در حالی که ما تنها یک مهره را برای نصب حسگر خمشی انتخاب کردیم، بنابراین افزایش تعداد مهره‌های کلیدی برای نصب حسگر خمشی می‌تواند به بهبود عملکرد دستگاه طراحی‌شده کمک کند [21].
در مطالعه سنگ‌تراش بخش‌های مرجع شیب‌سنج دوگانه دیجیتال ،روی زوائد خاری مهره‌های اول و دوم سینه‌ای نصب شدند که این به افزایش کارایی و دقت دستگاه در اندازه‌گیری کمک می‌کند و احتمالاً اگر تعداد مهره‌های کلیدی برای نصب سنسور افزایش پیدا کند به افزایش دقت سیستم در اندازه‌گیری و فیدبک لازم منجر خواهد شد [29]. با توجه به اینکه این مطالعه جزو اولین کارهای انجام‌گرفته در زمینه طراحی و ارزیابی ابزار بیوفیدبک برای افراد سالم دارای کیفوز وضعیتی است؛ در ادامه پیشنهادهایی ارائه میشود: مقدار آستانه در افرادی که کیفوز دارند ساختاری و همچنین در افرادی که عارضه پوسچر سر به جلو (فوروارد هد) دارند بررسی و تنظیم شود؛ الگوریتم تصمیم‌گیری میکروکنترلر اصلاح و آستانه وفقی برای تمام افراد جایگزین شود.
تاکنون تحقیق مشابهی در این زمینه انجام نشده است و این موضوع جزء محدودیت‌های این تحقیق محسوب میشود. یکی دیگر از محدودیت‌های این تحقیق، دسترسی‌نداشتن به سنسورهای با دقت بیشتر هم به لحاظ بار مالی و هم به لحاظ محدودیت زمانی بود. نبود دقت احتمالی روی لمس نقاط آناتومیکی می‌تواند منبع خطا در طول روش اندازه‌گیری باشد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
برای شرکت در مطالعه از افراد رضایت کتبی گرفته شد. این مطالعه را کمیته اخلاق دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی تأیید کرده است (کد: IR.USWR.REC.1396.32).
حامی مالی
این مقاله از پایان‌نامه خانم شایسته محمدزاده در گروه ارگونومی دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی گرفته شده است.
مشارکت نویسندگان
مفهوم‌سازی: امیر سالار جعفرپیشه و حمیدرضا مختاری نیا؛ تحقیق و بررسی: شایسته محمدزاده و مهدی نوروزی؛ و ویراستاری و نهایی‌سازی: رضا اسکوئی‌زاده.
تعارض منافع
بنا به اظهار نویسندگان، این مقاله هیچ‌گونه تعارض منافعی ندارد.
References
- Sangtarash F, Dehghan-Manshadi F, Sadeghi AR, Tabatabaei SM. [Validity and reproducibility of dual digital inclinometer in measuring thoracic kyphosis in women over 45 years (Persian)]. Archives of Rehabilitation. 2014; 15(2):78-84.
- Gaffney BM, Maluf KS, Davidson BS. Evaluation of novel EMG biofeedback for postural correction during computer use. Applied Psychophysiology and Biofeedback. 2016; 41(2):181-9. [DOI:10.1007/s10484-015-9328-3] [PMID]
- Arab AM. [Relationship between thoracic kyphosis and respiratory capacities (Persian)]. Physical Treatments. 2013; 3(2):57-61.
- Kermani MT, Atri AE, Yazdi NK. [The effect of eight weeks corrective exercise on the functional kyphosis curvature in the teenager girls (Persian)]. Journal of Rehabilitation Medicine. 2017; 6(1):161-8.
- Omidianidost A, Hosseini SY, Jabari M, Poursadeghiyan M, Dabirian M, Charganeh SS, et al. The relationship between individual, occupational factors and LBP (Low Back Pain) in one of the auto parts manufacturing workshops of Tehran in 2015. Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016; 11(5):1074-7. [DOI:10.3923/jeasci.2016.1074.1077]
- Faghfourian H, Anbarian M, Faradmal J, Heydari Moghadam R. Muscular response of females with kyphosis in balance recovery from postural perturbation. Physical Treatments. 2015; 5(1):11-8.
- Cunha Henriques S, Cost Paiva L, Pinto Neto AM, Fonsechi Carvesan G, Nanni L, Morais SS. Postmenopausal women with osteoporosis and musculoskeletal status: A comparative cross-sectional study. Journal of Clinical Medicine Research. 2011; 3(4):168-76. [DOI:10.4021/jocmr537w]
- Murray P, Weinstein S, Spratt K. The natural history and long-term follow-up of Scheuermann kyphosis. The Journal of Bone and Joint Surgery (American Volume). 1993; 75(2):236-48. [DOI:10.2106/00004623-199302000-00011] [PMID]
- Teixeira F, Carvalho G. Reliability and validity of thoracic kyphosis measurements using flexicurve method. Brazilian Journal of Physical Therapy. 2007; 11(3):199-204. [DOI:10.1590/S1413-35552007000300005]
- Meamari H, Koushkie Jahromi M, Fallahi A, Sheikholeslami R. Influence of structural corrective and respiratory exercises on cardiorespiratory indices of male children afflicted with kyphosis. Archives of Rehabilitation. 2017; 18(1):51-62. [DOI:10.21859/jrehab-180151]
- Briggs A, Wrigley T, Tully E, Adams P, Greig A, Bennell K. Radiographic measures of thoracic kyphosis in osteoporosis: Cobb and vertebral centroid angles. Skeletal Radiology. 2007; 36(8):761-7. [DOI:10.1007/s00256-007-0284-8] [PMID]
- Ghasemi V, Ahmadi A, Dashti Rostami K, Savoroliya M. [The study of kyphosis angle changes, the position of the shoulder and upper extremity range of motion after 8-week exercise in students kyphotic (Persian)]. Journal of Applied Exercise Physiology. 2016; 11(22):63-74. [DOI:10.22080/JAEP.2016.1209]
- Poursadeghiyan M, Azrah K, Biglari H, Ebrahimi MH, Yarmohammadi H, Baneshi MM, et al. The effects of the manner of carrying the bags on musculoskeletal symptoms in school students in the city of Ilam, Iran. Annals of Tropical Medicine and Public Health. 2017; 10(3):600-5.
- Culham E, Peat M. Spinal and shoulder complex posture. II: Thoracic alignment and shoulder complex position in normal and osteoporotic women. Clinical Rehabilitation. 1994; 8(1):27-35. [DOI:10.1177/026921559400800104]
- Bansal S, Katzman WB, Giangregorio LM. Exercise for improving age-related hyperkyphotic posture: A systematic review. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2014; 95(1):129-40. [DOI:10.1016/j.apmr.2013.06.022] [PMID] [PMCID]
- Fathi A. Prevalence rate of postural damages, disorders and anomalies among computer users. Physical Treatments-Specific Physical Therapy Journal. 2016; 6(1):59-65. [DOI:10.18869/nrip.ptj.6.1.59]
- Pfab I. A wearable intervention for posture improvement [MSc. thesis]. Enschede: University of Twente; 2016.
- Mirbagheri SS, Rahmani Rasa A, Farmani F, Amini P, Nikoo MR. Evaluating kyphosis and lordosis in students by using a flexible ruler and their relationship with severity and frequency of thoracic and lumbar pain. Asian Spine Journal. 2015; 9(3):416-22. [DOI:10.4184/asj.2015.9.3.416] [PMID] [PMCID]
- Khakhali Zavieh M, Parnian Pour M, Karimi H, Mobini B, Kazem Nezhad A. [The validity and reliability of measurement of thoracic kyphosis using flexible ruler in postural hyper kyphotic patients (Persian)]. Archives of Rehabilitation. 2003; 4(3):18-23.
- Torkaman O, Kamyab M, Babayi T, Ghandhari H. [Effect of new kypho-remainder orthosis on curve intensity in adults with postural hyper kyphosis (Persian)]. Archives of Rehabilitation. 2017; 18(3):212-9. [DOI:10.21859/jrehab-1803212]
- Wong WY, Wong MS. Measurement of postural change in trunk movements using three sensor modules. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2009; 58(8):2737-42. [DOI:10.1109/TIM.2009.2016289]
- Ma C, Szeto GP, Yan T, Wu S, Lin C, Li L. Comparing biofeedback with active exercise and passive treatment for the management of work-related neck and shoulder pain: A randomized controlled trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2011; 92(6):849-58. [DOI:10.1016/j.apmr.2010.12.037] [PMID]
- Lou E, Hill DL, Moreau MJ, Mahood JK, Hedden DM, Raso JV. A smart garment for the treatment of kyphosis. Paper presented at: Orthopaedic Proceedings. 21 September 2018; New York, United States of America.
- Zheng Y, Morrell JB. Comparison of visual and vibrotactile feedback methods for seated posture guidance. IEEE Xplore: IEEE Transactions on Haptics. 2013; 6(1):13-23. [DOI:10.1109/TOH.2012.3] [PMID]
- MacIntyre N, Lorbergs A, Adachi J. Inclinometer-based measures of standing posture in older adults with low bone mass are reliable and associated with self-reported, but not performance-based, physical function. Osteoporosis International. 2014; 25(2):721-8. [DOI:10.1007/s00198-013-2484-5] [PMID]
- Bai VDM, Surendran A. Microcontroller based scoliosis prevention equipment using flex sensor. International Innovative Research Journal of Engineering and Technology. 2017; 28(1):2-7. [PMID] [PMCID]
- Hermanis A, Nesenbergs K, Cacurs R, Greitans M. Wearable posture monitoring system with biofeedback via smartphone. Journal of Medical and Bioengineering. 2013; 2(1):40-4. [DOI:10.12720/jomb.2.1.40-44]
- Teitelbaum HS. American osteopathic college of occupational and preventive medicine. Paper presented at: 2012 Mid-Year Educational Conference. 24-26 February 2016; Florida, United State of America.
- Sangtarash F, Dehghan Manshadi F, Sadeghi AR, Tabatabaei SM. [Validity and reproducibility of dual digital inclinometer in measuring thoracic kyphosis in women over 45 years (Persian)]. Archives of Rehabilitation. 2014; 15(2):78-84.
فهرست منابع
1. Sangtarash F, Dehghan-Manshadi F, Sadeghi AR, Tabatabaei SM. [Validity and reproducibility of dual digital inclinometer in measuring thoracic kyphosis in women over 45 years (Persian)]. Archives of Rehabilitation. 2014; 15(2):78-84.
2. Gaffney BM, Maluf KS, Davidson BS. Evaluation of novel EMG biofeedback for postural correction during computer use. Applied Psychophysiology and Biofeedback. 2016; 41(2):181-9. [DOI:10.1007/s10484-015-9328-3] [PMID] [DOI:10.1007/s10484-015-9328-3]
3. Arab AM. [Relationship between thoracic kyphosis and respiratory capacities (Persian)]. Physical Treatments. 2013; 3(2):57-61.
4. Kermani MT, Atri AE, Yazdi NK. [The effect of eight weeks corrective exercise on the functional kyphosis curvature in the teenager girls (Persian)]. Journal of Rehabilitation Medicine. 2017; 6(1):161-8.
5. Omidianidost A, Hosseini SY, Jabari M, Poursadeghiyan M, Dabirian M, Charganeh SS, et al. The relationship between individual, occupational factors and LBP (Low Back Pain) in one of the auto parts manufacturing workshops of Tehran in 2015. Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016; 11(5):1074-7. [DOI:10.3923/jeasci.2016.1074.1077]
6. Faghfourian H, Anbarian M, Faradmal J, Heydari Moghadam R. Muscular response of females with kyphosis in balance recovery from postural perturbation. Physical Treatments. 2015; 5(1):11-8.
7. Cunha Henriques S, Cost Paiva L, Pinto Neto AM, Fonsechi Carvesan G, Nanni L, Morais SS. Postmenopausal women with osteoporosis and musculoskeletal status: A comparative cross-sectional study. Journal of Clinical Medicine Research. 2011; 3(4):168-76. [DOI:10.4021/jocmr537w] [DOI:10.4021/jocmr537w]
8. Murray P, Weinstein S, Spratt K. The natural history and long-term follow-up of Scheuermann kyphosis. The Journal of Bone and Joint Surgery (American Volume). 1993; 75(2):236-48. [DOI:10.2106/00004623-199302000-00011] [PMID] [DOI:10.2106/00004623-199302000-00011]
9. Teixeira F, Carvalho G. Reliability and validity of thoracic kyphosis measurements using flexicurve method. Brazilian Journal of Physical Therapy. 2007; 11(3):199-204. [DOI:10.1590/S1413-35552007000300005] [DOI:10.1590/S1413-35552007000300005]
10. Meamari H, Koushkie Jahromi M, Fallahi A, Sheikholeslami R. Influence of structural corrective and respiratory exercises on cardiorespiratory indices of male children afflicted with kyphosis. Archives of Rehabilitation. 2017; 18(1):51-62. [DOI:10.21859/jrehab-180151] [DOI:10.21859/jrehab-180151]
11. Briggs A, Wrigley T, Tully E, Adams P, Greig A, Bennell K. Radiographic measures of thoracic kyphosis in osteoporosis: Cobb and vertebral centroid angles. Skeletal Radiology. 2007; 36(8):761-7. [DOI:10.1007/s00256-007-0284-8] [PMID] [DOI:10.1007/s00256-007-0284-8]
12. Ghasemi V, Ahmadi A, Dashti Rostami K, Savoroliya M. [The study of kyphosis angle changes, the position of the shoulder and upper extremity range of motion after 8-week exercise in students kyphotic (Persian)]. Journal of Applied Exercise Physiology. 2016; 11(22):63-74. [DOI:10.22080/JAEP.2016.1209]
13. Poursadeghiyan M, Azrah K, Biglari H, Ebrahimi MH, Yarmohammadi H, Baneshi MM, et al. The effects of the manner of carrying the bags on musculoskeletal symptoms in school students in the city of Ilam, Iran. Annals of Tropical Medicine and Public Health. 2017; 10(3):600-5.
14. Culham E, Peat M. Spinal and shoulder complex posture. II: Thoracic alignment and shoulder complex position in normal and osteoporotic women. Clinical Rehabilitation. 1994; 8(1):27-35. [DOI:10.1177/026921559400800104] [DOI:10.1177/026921559400800104]
15. Bansal S, Katzman WB, Giangregorio LM. Exercise for improving age-related hyperkyphotic posture: A systematic review. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2014; 95(1):129-40. [DOI:10.1016/j.apmr.2013.06.022] [PMID] [PMCID] [DOI:10.1016/j.apmr.2013.06.022]
16. Fathi A. Prevalence rate of postural damages, disorders and anomalies among computer users. Physical Treatments-Specific Physical Therapy Journal. 2016; 6(1):59-65. [DOI:10.18869/nrip.ptj.6.1.59] [DOI:10.18869/nrip.ptj.6.1.59]
17. Pfab I. A wearable intervention for posture improvement [MSc. thesis]. Enschede: University of Twente; 2016.
18. Mirbagheri SS, Rahmani Rasa A, Farmani F, Amini P, Nikoo MR. Evaluating kyphosis and lordosis in students by using a flexible ruler and their relationship with severity and frequency of thoracic and lumbar pain. Asian Spine Journal. 2015; 9(3):416-22. [DOI:10.4184/asj.2015.9.3.416] [PMID] [PMCID] [DOI:10.4184/asj.2015.9.3.416]
19. Khakhali Zavieh M, Parnian Pour M, Karimi H, Mobini B, Kazem Nezhad A. [The validity and reliability of measurement of thoracic kyphosis using flexible ruler in postural hyper kyphotic patients (Persian)]. Archives of Rehabilitation. 2003; 4(3):18-23.
20. Torkaman O, Kamyab M, Babayi T, Ghandhari H. [Effect of new kypho-remainder orthosis on curve intensity in adults with postural hyper kyphosis (Persian)]. Archives of Rehabilitation. 2017; 18(3):212-9. [DOI:10.21859/jrehab-1803212] [DOI:10.21859/jrehab-1803212]
21. Wong WY, Wong MS. Measurement of postural change in trunk movements using three sensor modules. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2009; 58(8):2737-42. [DOI:10.1109/TIM.2009.2016289] [DOI:10.1109/TIM.2009.2016289]
22. Ma C, Szeto GP, Yan T, Wu S, Lin C, Li L. Comparing biofeedback with active exercise and passive treatment for the management of work-related neck and shoulder pain: A randomized controlled trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2011; 92(6):849-58. [DOI:10.1016/j.apmr.2010.12.037] [PMID] [DOI:10.1016/j.apmr.2010.12.037]
23. Lou E, Hill DL, Moreau MJ, Mahood JK, Hedden DM, Raso JV. A smart garment for the treatment of kyphosis. Paper presented at: Orthopaedic Proceedings. 21 September 2018; New York, United States of America.
24. Zheng Y, Morrell JB. Comparison of visual and vibrotactile feedback methods for seated posture guidance. IEEE Xplore: IEEE Transactions on Haptics. 2013; 6(1):13-23. [DOI:10.1109/TOH.2012.3] [PMID] [DOI:10.1109/TOH.2012.3]
25. MacIntyre N, Lorbergs A, Adachi J. Inclinometer-based measures of standing posture in older adults with low bone mass are reliable and associated with self-reported, but not performance-based, physical function. Osteoporosis International. 2014; 25(2):721-8. [DOI:10.1007/s00198-013-2484-5] [PMID] [DOI:10.1007/s00198-013-2484-5]
26. Bai VDM, Surendran A. Microcontroller based scoliosis prevention equipment using flex sensor. International Innovative Research Journal of Engineering and Technology. 2017; 28(1):2-7. [PMID] [PMCID]
27. Hermanis A, Nesenbergs K, Cacurs R, Greitans M. Wearable posture monitoring system with biofeedback via smartphone. Journal of Medical and Bioengineering. 2013; 2(1):40-4. [DOI:10.12720/jomb.2.1.40-44] [DOI:10.12720/jomb.2.1.40-44]
28. Teitelbaum HS. American osteopathic college of occupational and preventive medicine. Paper presented at: 2012 Mid-Year Educational Conference. 24-26 February 2016; Florida, United State of America.
29. Sangtarash F, Dehghan Manshadi F, Sadeghi AR, Tabatabaei SM. [Validity and reproducibility of dual digital inclinometer in measuring thoracic kyphosis in women over 45 years (Persian)]. Archives of Rehabilitation. 2014; 15(2):78-84.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
تمامی آثار مجله آرشیو توانبخشی تحت مجوز Attribution-NonCommercial 4.0 هستند.
تماس با ما
فصلنامه آرشیو توانبخشی
تلفن دفتر فصلنامه: 02171732812، 09941095452 (زمان تماس شنبه تا چهار شنبه ۸ صبح تا ۱۴ بعد از ظهر)
تلفن ناشر : 02145355555 - 02145355000
ایمیل: rehabilitationj@gmail.com
