Romatizma, Cilt: 19, Sayı: 1, 2004 15 BEL KASLARININ İZOKİNETİK KONSANTRİK KAS GÜCÜ ÖLÇÜMÜNDE BIODEX DİNAMOMETRENİN GÜVENİLİRLİĞİ Sabire Akın 1, Özlem Öner 1, Nisa Özberk 1 ÖZET Amaç: Bel kaslarının fleksör ve ekstansör izokinetik konsantrik kas güçlerinin ölçümünde kullanılan Biodex izokinetik dinamometre cihazının güvenilirliğinin araştırılmasıdır. Gereç ve Yöntem: Çalışmaya 49 sağlıklı gönüllü erkek ve kadın denek katılmıştır. Çalışma Biodex System 3 Pro izokinetik dinamometre cihazı kullanılarak yapılmıştır. Bel fleksör ve ekstansör izokinetik konsantrik kas güçleri 7 gün ara ile 3 kez tekrarlanarak ölçülmüştür. Testler her iki yönde de 60º/sn hızda 5 tekrar ve 120º/sn hızda 10 tekrar olarak gerçekleştirilmiştir. Test-retest (ard-arda test) güvenilirliğini değerlendirmek üzere Intraclass Correlation Coefficient (ICC) hesaplanmıştır. Bulgular: Her iki hızda, hem fleksör hem de ekstansör yönde test tekrarlarında güvenilirlik yüksek çıkmıştır. 60º/sn hızda bel fleksör kas gücü ICC: 0.88, ekstansör kas gücü ICC: 0.84, 120º/sn hızda bel fleksör kas gücü ICC:0.85, ekstansör kas gücü ICC:0.84 olarak bulunmuştur. Sonuç: Bel kaslarının izokinetik konsantrik kas gücü değerlendirilmesinde bu çalışmada kullanılan test protokolü ve Biodex izokinetik dinamometrenin güvenle kullanılabileceğini düşünmekteyiz. Anahtar sözcükler: İzokinetik, kas kuvveti, bel, güvenilirlik SUMMARY RELIABILITY OF BACK CONCENTRIC ISOKINETIC MUSCLE TESTING USING BIODEX ISOKINETIC DYNAMOMETER Objective: The aim of this study is to determine the test-retest reliability of back extensor and flexor concentric muscle strength using Biodex isokinetic dynamometer. Material and Methods: 49 healthy men and women volunteers were included. Evaluation was carried out with a Biodex System 3 Pro isokinetic dynamometer. Tests were performed in 3 sessions at a 7 day interval. Intraclass-Correlation-Coefficients were calculated to establish day-to-day repeatability. The protocol consisted of 5 isokinetic concentric contractions at a velocity of 60º/sec and 10 repetitions at a velocity of 120º/sec. Results: Results show very good reproducibility in both movement directions at both velocities. ICC for the back flexor muscle strength at 60 º/sec were 0.88 and ICC for the extensor muscle strength were 0.84; ICC for the back flexor muscle strength at 120 º/sec were 0.85, ICC for the extensor muscle strength were 0.84. Conclusion: The results indicate that isokinetic concentric flexor and extensor muscle strength evaluation with this test protocol is reliable. Biodex isokinetic dynamometer is a reliable tool in the evaluation of back muscular performance. Key Words: Isokinetic muscle strength, back, reliability GİRİŞ Bel ağrılarının %90 ı mekanik sebeplerden kaynaklanmaktadır. Bel sorunlarının önemli bir kısmının kasa ait nedenlere bağlı olduğu düşünülmektedir ve bel ekstansör ve fleksör kaslarının güçsüzlüğü ile kronik bel ağrıları arasındaki ilişki gösterilmiştir (1-4). Özellikle ekstansör kas kuvvetindeki azalma ve bunun yarattığı ekstansör/fleksör kas kuvveti oranındaki dengesizlik kronik bel ağrılarına predispozisyon yaratabilir (5-7). Bel kaslarının kuvvetinin kantitatif olarak ölçülebilmesi tanı ve tedavide önemli rol oynar. Hareketin her açısında maksimal güçte kasılma sağlayan ve tüm hareket boyunca kasılmanın devam ettiği 1 Orta Doğu Teknik Üniversitesi Sağlık Merkezi FTR Ünitesi
16 BEL KASLARININ İZOKİNETİK KONSANTRİK KAS GÜCÜ... İzokinetik kasılma ve egzersizlerin yapılabilmesini sağlayan izokinetik dinamometreler bel kaslarının kantitatif olarak değerlendirmesinde giderek artan oranda kullanılmaktadır. Kas performansının izokinetik olarak değerlendirilmesinde en çok kullanılan parametreler pik tork (PT) ve agonist/ antagonist PT oranıdır. Literatürde bel kaslarının izokinetik ve izometrik kas kuvveti ölçümününde kullanılan çeşitli izokinetik dinamometrelerin güvenilirliğini gösteren yayınlar vardır (8-13). Güvenilirlik belirli bir hareket paternine özgüdür ve her yeni test protokolü için tekrarlanması gerekir. Bu çalışmanın amacı, bel ekstansör ve fleksör kaslarının Biodex System 3 Pro izokinetik dinamometre cihazı kullanılarak yapılan izokinetik konsantrik kas kuvveti ölçümlerinin güvenilirliğini saptamaktır. HASTALAR VE YÖNTEM Çalışmaya 49 sağlıklı gönüllü denek (37 erkek, 12 kadın) katılmıştır. Halen bel ağrısı olan ve geçmişte bel problemi olan hastalar çalışmaya alınmamıştır. Çalışmada Biodex System 3 Pro izokinetik dinamometre (Biodex Medical Systems, Inc., 20 Ramsay Road, Box 702, Shirley, New York, USA) kullanılmıştır. Testler 7 gün ara ile 3 kez tekrarlanmıştır. Tüm testler aynı kişi tarafından gerçekleştirilmiştir. Cihazın back ex/flex parçası kullanılarak bel ekstansiyonu ve fleksiyonu konsantrik izokinetik olarak test edilmiştir. Testler oturur pozisyonunda yapılmıştır. Dinamometrenin rotasyon aksisi L5-S1 seviyesine ayarlanmıştır. Bu pozisyonda femur ve pelvis stabilize edilebilir. Sakrum sakral ped, alt ekstremiteler kompresyon pediyle sabitlenmiştir. Vücudun lateral kısmı ise cihazın yan kenarlarıyla desteklenerek maksimal stabilizasyon sağlanmıştır. Kalçanın 90ºde olması ile kalça fleksörlerinin gövde hareketine yardımcı olması azalarak abdominal ve erektör spina kaslarının, izole kontraksiyonu sağlanmıştır. Eklem hareket açıklığı 50º olarak ayarlanmıştır. Test öncesi kişiler ısınma programına alınmıştır. Bu program, 6 dk. bisiklet ergometresi, abdominal ve sırt kaslarına 10 defa izotonik egzersiz, aynı kaslara ve kalça fleksörlerine 3 defa 20 saniye germe egzersizlerini içerecek şekilde düzenlenmiştir. Cihaz içine pozisyonlanan bireylere, 90º de sabitlenmiş olan koltukta, cihazı tanımaları ve gövde kaslarını ısıtmaları için her iki açısal hızda da 3 kez gövde fleksiyonu ve ekstansiyonu yönünde, submaksimal izokinetik kasılmalar yaptırılmıştır. Denemeleri takiben 60º/sn hızda maksimal eforda 5 tekrar, 120º/sn hızda 10 tekrar ile testler gerçekleştirilmiştir. Her iki hız arasında istirahat süresi 2 dakika olarak ayarlanmıştır. Bireylerden, test sırasında güç almamaları için kollarını gövde önünde çapraz yapmaları istenmiştir. Testte öğrenme etkisini azaltabilmek için, bir bireye test yapılırken, bir başkasının testi izlemesine izin verilmemiştir. Test sırasında görsel feedback için izin verilmemiştir. Değerlendirme sonuçları foot-pound (ft-lbs) cinsinden verilmiştir. Yapılan test sonuçları arasından pik tork (PT) ve Coeffient of Variation (CV) parametreleri değerlendirilmiştir. CV Biodex software tarafından otomatik olarak hesaplanan ve performansın güvenilirliğine dayanan testin geçerliliğini gösteren bir istatistiksel göstergedir. Düşük CV değerleri yüksek güvenilirliği göstermektedir. Her test için PT ortalama ve standart sapma (SS) değerleri hesaplanmıştır. Ardarda test tekrarlarında PT parametresine yönelik güve-
Akın ve ark. 17 nilirliği saptamak için Intraclass Correlation Coefficient (ICC) PT için hesaplanmıştır. Anlamlılık düzeyi olarak p<0.05 kabul edilmiştir. Tüm istatistiksel analizler SPSS for Windows (Version 10.0, SPSS, Inc., Chicago, IL) programı ile yapılmıştır. BULGULAR Çalışmaya katılan 49 deneğin yaş ortalaması ve standart sapmaları 26.06 ± 7.74 (17-49 yaş); boy uzunlukları ortalama ve SS değerleri 171.86 ± 10.45 (149-193cm) ve vücut ağırlığı ortalama ve SS değerleri 65.51 ± 10.61 (45-86kg) olarak bulunmuştur. Deneklerin fiziksel özellikleri Tablo I de verilmiştir. Tablo I. Deneklerin fiziksel özellikleri Ortalama ± SS ( n = 49 ) Yaş (yıl) 26.06 ± 7.74 Boy (cm) 171.86 ± 10.45 Vücut ağırlığı (kg) 65.51 ± 10.61 Yedişer gün ara ile tekrarlanan 3 test içinde 60º/sn ve 120º/sn hızlarda bel ekstensör ve fleksör kaslarının PT ölçümlerinin ortalama, SS ve ICC değerleri Tablo II de verilmiştir. Tüm PT skorları göz önüne alındığında ICC değerlerinin 0.84-0.88 arasında değiştiği görülmüştür. Yapılan testler için Coefficient of Variation değerleri Tablo III de verilmiştir. Ortalama CV değerleri 7.16-20.36 arasında değişmektedir. Tablo II. Bel ekstansör(eks) ve fleksör(fle) kasların 60º/sn ve 120º /sn açısal hızlarda izokinetik konsantrik pik tork (PT) (ft-lbs) ortalama ve standart sapma(ss) ve Intraclass Corelation Coefficient(ICC) değerleri Test 1 ( n=49 ) Test 2 ( n=49 ) Test 3 ( n=49 ) ICC Ortalama ± SS Ortalama ± SS Ortalama ± SS PT-60-EKS 172.81 ± 74.64 189.08 ± 77.07 197.41 ± 76.34 0.84* PT-60-FLE 130.72 ± 49.92 143.57 ± 55.86 146.81 ± 53.50 0.88* PT-120-EKS 203.66 ± 77.51 225.50 ± 83.86 239.68 ± 83.43 0.84* PT-120-FLE 142.16 ± 43.47 142.55 ± 44.47 145.36 ± 44.14 0.85* p<0.001 Tablo III. Bel ekstansör(eks) ve fleksör(fle) kasların 60º/sn ve 120º /sn açısal hızlarda konsantrik izokinetik testlerin Coefficient of Variation (CV)(%) değerleri Test 1 ( n=49 ) Test 2 ( n=49 ) Test 3 ( n=49 ) Ortalama ± SS Ortalama ± SS Ortalama ± SS CV-60-EKS 17.06 ± 10.71 10.77 ± 8.78 10.97 ± 8.93 CV-60-FLE 9.81 ± 6.31 7.16 ± 4.50 7.89 ± 4.21 CV-120-EKS 20.36 ± 10.00 17.82 ± 9.27 15.90 ± 10.29 CV-120-FLE 12.92 ± 10.06 10.07 ± 6.45 9.43 ± 4.7
18 BEL KASLARININ İZOKİNETİK KONSANTRİK KAS GÜCÜ... TARTIŞMA Bel kaslarının kuvvetinin kantitatif olarak ölçülebilmesi, bel disfonksiyonuna yol açabilen kas gücü dengesizliğinin gösterilebilmesi yönünden önem taşır (5,6). Bel ağrılarının önlenmesi ve rehabilitasyonunda lomber bölgenin güçlendirilmesinin önemi bilinmektedir (3). Tedavi tekniklerinin etkinliğinin değerlendirilmesinde, lomber kasların güvenilir ve doğru testler ile ölçülebilmesi çok önemlidir. Literatürde güvenilirlik çalışmalarında değerlendirme için ICC yönteminin uygun olduğunu belirten çalışmalar vardır. Bizim çalışmamızda güvenilirlik değerlendirmesinde Shrout ve Fleiss tarafından önerilen spesifik ICC (twofactor model for random effects) yöntemi kullanılmıştır (14). Bu yöntemin özellikle klinik uygulamalarda kullanılan cihazların güvenilirliğinin değerlendirilmesinde uygun olduğu belirtilmektedir. Fleiss e göre ICC 0.75 üzerinde ise güvenilirlik iyi, 0.90 üzerinde ise klinik kullanımda çok iyi olarak kabul edilmektedir (15). Literatürde farklı izokinetik dinamometre cihazları ile bel kaslarının izokinetik ve izometrik analizlerinin güvenilirliğini araştıran çalışmalar vardır. İzometrik, ekzantrik ve konsantrik izokinetik bel fleksör kas kuvveti ölçümlerinin güvenilirliğinin araştırıldığı bir çalışmada tüm testlerde ICC 0.85 in üzerinde bulunmuştur. Bu çalışmada bel fleksörleri için hem izometrik hem de izokinetik ölçümlerin güvenilir olduğu ancak düşük açısal hızlarda yapılan testlerin yüksek hızlara göre kas performansını daha doğru yansıttığını belirtilmiştir (11). Delitto ve arkadaşlarının 61 gönüllü denekle yaptıkları çalışmada 60, 120 ve 180º/sn hızlarda bel ekstensör ve fleksör kasların izokinetik testleri yapılmış ve PT/ Vücut ağırlığına oranı, ekstensiyon/fleksiyon PT oranı, ortalama iş parametreleri değerlendirilerek PT için ICC 0.74-0.88, ortama iş için ICC 0.88-0.93 olarak bulunmuştur (18). Karataş ve arkadaşlarının çalışmasında ise Cybex NORM izokinetik dinamometre cihazı ile 60º/sn ve 90º/sn açısal hızlarda bel ekstansör ve fleksör konsantrik PT ölçümleri 3 kez ve 2 ayrı kişi tarafından gerçekleştirilmiştir. Analizlerde intraclass korelasyon katsayısı (ICC) kullanılmıştır. Intrarater güvenilirlik, fleksör PT için 0.89-0.95, ekstensör PT için ICC 0.80-0.92 bulunurken interrater güvenilirlik değerlendirilmesinde ICC 0.95-0.98 arasında bulunmuştur (13). Keller ve arkadaşlarının kronik bel ağrılı hastalar ve sağlıklı deneklerde yaptıkları bir çalışmada izokinetik bel ekstansör kas gücü, Biering-Sorensen ve Astrand testlerinin güvenilirliği araştırılmış, sonuçlar hem ICC yöntemi hem de critical difference ile değerlendirilmiş, izokinetik test için ICC bel ağrılı grupda %93-98, kontrollerde %80-98 bulunmuştur. Ancak bu araştırıcılar güvenilirlik çalışmalarını yorumlarken critical difference yönteminin kullanılmasını önermişler ve ICC yöntemi ile elde edilen sonuçların olduğundan daha yüksek güvenilirlik gösterebileceğini belirtmişlerdir (9). Değişik derecelerde bel ağrısı olan hastalar ile sağlıklı kontrollerin karşılaştırıldığı bir diğer araştırmada Lido izokinetik dinamometre kullanılarak 60, 90 ve 120º/sn hızlarda yapılan testler 3 kez tekrarlanmış, PT, ortalama PT, CV, total iş ve PT/Vücut ağırlığı oranları değerlendirilmiş, sonuçta hem fleksiyon hem de ekstansiyonda ölçülen tüm parametrelerde güvenilirlik iyi bulunmuştur (r 0.9)(16). Konsantrik ve ekzantrik bel ekstensör izokinetik testlerinin güvenilirliğinin araştırıldığı bir başka çalışmada ise 10 ve 40º/sn açısal hızlarda 2 kez tekrarlanan testlerde kadınlarda ard-arda
Akın ve ark. 19 test korelasyon katsayısı (0.70-0.87), erkeklerden (0.52-0.78) yüksek çıkmıştır. Çalışma sonucunda araştırmacılar bel ağrısı olmayan sağlıklı kadınlarda bu protokolün güvenle kullanılabileceğini vurgulamışlardır (17). Bizim çalışmamızda ICC değerleri ekstansör ve fleksör kasların 60º/sn ve 120º/sn hızlardaki tüm testlerinde PT için 0.84-0.88 arasında çıkmıştır. Bu sonuçlar Biodex izokinetik dinamometre ile bel kaslarının izokinetik PT ölçümlerinin güvenle yapılabileceğini göstermektedir. Kas kuvvetinin kantitatif değerlendirilmesinde ve aktif bel rehabilitasyon programlarının takibinde Biodex izokinetik dinamometrenin güvenilir olduğunu düşünmekteyiz. KAYNAKLAR 1. Mayer TG, Smith SS, Keeley PT, Mooney V. Quantification of lumbar function: Part 2. Sagittal plane trunk strength in chronic low-back patients. Spine 1985; 10: 765-772. 2. Suzuki N, Endo S. A quantitative study of trunk muscle strength and fatigability in the low-back pain syndrome. Spine 1983; 8: 69-74. 3. Bayramoglu M, Akman MN, Kilinc S et al. Isokinetic measurement of trunk muscle strength in women with chronic low-back pain. Am J Phys Med Rehabil 2001; 80: 650-655. 4. Lee JH, Ooi Y, Nakamura K. Measurement of muscle strength of the trunk and lower extremities in subjects with history of low back pain. Spine. 1995; 15: 1994-1996. 5. Lee JH, Hoshino Y, Nakamura K, et al. Trunk muscle weakness as a risk factor for low back pain. A 5-year prospective study. Spine. 1999 Jan 1;24(1): 54-57. 6. Handa N, Yamamoto H, Tani T et al. The effect of trunk muscle exercises in patients over 40 years of age with chronic low back pain. J Orthop Sci 2000; 5(3): 210-216. 7. Reid S, Hazard RG, Fenwick JW. Isokinetic trunkstrength deficits in people with and without low-back pain: a comparative study with consideration of effort. J Spinal Disord 1991; 4: 68-72. 8. Friedlander AL, Block JE, Byl NN et al. Isokinetic leg and trunk muscle performance testing: Short-term reliability. J Orthop Sports Rhys Ther. 1991; 14: 220-224. 9. Keller A, Hellesnes J, Brox JI. Reliability of the isokinetic trunk extensor test, Biering-Sorensen test, and astrand bicycle test: assessment of intraclass correlation coefficient and critical difference in patients with chronic low back pain and healthy individuals. Spine 2001; 26: 771-777. 10. Hupli H, Sainio P, Hurri H, Alaranta H. Comparison of trunk strength measurements between two different isokinetic devices used at clinical settings. J Spinal Disorders 1997; 10: 391-397. 11. Wessel J, Ford D, van Driseum D. Measurement of torque of trunk flexors at different velocities. Scand J Rehabil Med 1992; 24: 175-180. 12. Delitto A, Rose SJ, Crandell CE, Strube MJ. Reliability of isokinetic measurements of trunk muscle performance. Spine 1991; 16: 800-803. 13. Karatas GK, Gogus F, Meray J. Reliability of isokinetic trunk muscle strength measurement. Am J Phys Med Rehabil 2002; 81:79-85. 14. Shrout PE, Fleiss JL. Intraclass correlations: Uses in assessing rater reliability. Psychol Bull 1979; 86: 420-428. 15. Fleiss JL. The design and analysis of clinical experiments, New York, John Wiley and Sons, 1986: 1-32. 16. Hupli M, Hurri H, Luoto S et al. Isokinetic performance capacity of trunk muscles. Part I: The effect of repetition on measurement of isokinetic performance capacity of trunk muscles among healthy controls and two different groups of low-back pain patients. Scand J Rehabil Med 1996; 28: 201-206. 17. Dvir Z, Keating J. Reproducibility and validity of a new test protocol for measuring isokinetic trunk extension strength. Clin Biomech 2001; 16: 627-630.