1,721,039 research outputs found
Technology-supported exercise therapy for chronic nonspecific low back pain
No full textLow back pain (LBP) is the leading cause of years lived with disability worldwide.
Approximately 80% of people will experience at least one episode of LBP in their
lifetime. Although an initial episode of acute LBP usually resolves within four to
six weeks, pain flare ups are common and a significant amount of people
develop chronic low back pain (CLBP, i.e. LBP that persists > three months).
Moreover, about 15 to 25% of people are not fully recovered after one year.
Besides the negative consequences of LBP on an individual level, it also poses an
enormous economic burden on society, as it is the single most important reason
for sick leave and early retirement. Therefore, optimizing the treatment for CLBP
is paramount.
One of the most frequently used interventions for managing CLBP is exercise
therapy. This type of treatment has consistently been shown to be effective in
reducing pain and disability in patients with CLBP. However, the effect sizes are
often small and not all patients respond well to exercise therapy. One of the
main reasons that has been suggested for these modest results is the fact that
in many clinical trials the interventions are not tailored to the individual patient.
Indeed, given the heterogeneity within the CLBP population, a one-size-fits-all
approach is unlikely to yield satisfactory treatment results. As such, we should
aim to individualize the exercise programme based on the clinical presentation
and treatment goals of the patient. Another aspect that needs to be considered
are the numerous barriers to participate in a long term exercise programme,
such as the lack of motivation, the experience of pain during exercises, not
being supported during home exercises or a lack of time to exercise.
Given the small to moderate effects of ‘conventional’ exercise therapy for
patients with CLBP, new approaches are warranted to improve treatment results.
A potential avenue to obtain this is by using technological systems to support
exercises, as technology may have the potential to remove barriers or to
support aspects deemed important for treatment success after exercise therapy.
Therefore, we focused on three main aspects in this PhD project: (1) the
integration of technological support into an individually tailored exercise
programme with home exercises, (2) the provision of external postural feedback
to improve movement control and (3) using virtual reality (VR) distraction
during exercises to obtain an analgesic effect. Chapter I consists of a systematic review and a feasibility study. In our
systematic review (Study 1), we summarized the current evidence on the
effectiveness of technology-supported exercise therapy (TSET) for patients with
LBP. We showed that TSET is not more effective than other interventions or a
placebo/waiting list to improve pain, disability or quality of life, even when only
more recent trials were considered. In addition, when the technological support
was the single difference between interventions, no between-groups differences
could be found. A standard therapy combined with a TSET-programme led to
larger improvements in pain and disability compared to a standard therapy
alone. However, when TSET was added to a standard therapy that was already
effective, the additional benefits of TSET were less clear. The lack of benefit
from technological support may possibly be explained by the fact that
technological support was not integrated into a programme containing
individually tailored, functional and home exercises. To assess whether it is
possible to implement technology (i.e. serious games and sensor-based postural
feedback) into such an exercise programme, we conducted a Feasibility Study
(Study 2). Ten patients with chronic non-specific low back pain (CNSLBP) and an
underlying movement control impairment were recruited. All participants
received an exercise programme that was based on the same principles of
movement control training, but which was tailored to the individual patient. The
technology-supported exercises were integrated into functional activities and
technological support was provided at the rehabilitation centre and at home. Our
study showed that is feasible to support a functional exercise programme with
technology for patients with CNSLBP, both in a supervised and a home
environment. Participants found the intervention credible and remained
motivated throughout the study. In addition, no serious adverse events were
reported. However, the time needed to set up the games was a barrier for home
use and participants would have found it useful to have receive postural
feedback during daily life activities. In addition, we were not able to measure the
adherence to home exercises, which was an important limitation of this study.
In Chapter II, we explored whether movement control could be improved by
sensor-based postural feedback. First, we conducted a Reliability Study
(Study 3) in healthy participants to investigate during which movement
movement control tasks we could assess lumbopelvic kinematics reliably and with sufficient agreement. We were mainly interested in establishing the minimal
detectable change between two measurements (i.e. measurement error), as
this would be essential for our intervention study (Study 4). Four different
movement control tasks were assessed: waiter’s bow (WB), stance-to-sit-tostance (SIT), lifting a box from the floor (LIFT) and placing a box on an
overhead shelf (OVERH). The maximal deviation from the starting position in the
lumbar spine and hip were calculated for each task (i.e. range of motion
expressed in degrees). Both the within and between session reliability of the WB
and LIFT task were excellent (ICC range = 0.89 – 0.96), and the measurement
error was acceptable (~5° in the lumbar spine, ~10° in the hip). Therefore,
these two movement control tasks were used in our intervention study. In this
Intervention Study (Study 4), we investigated whether sensor-based
postural feedback was more effective than feedback from a mirror or no
feedback to improve lumbopelvic movement control in patients with CNSLBP. In
addition, we assessed whether patients with CNSLBP were equally capable of
improving lumbopelvic movement control compared to healthy persons. During
the intervention, participants practised the WB during 3 sets of 6 repetitions
while receiving their designated form of feedback (i.e. from sensors, a mirror or
no feedback). Our results showed that sensor-based feedback was significantly
more effective than feedback from a mirror and no feedback to improve
lumbopelvic movement control performance (measured with the WB) and motor
learning (measured with the LIFT task). The between groups differences were
also larger than the measurement error, except for the hip joint during the LIFT
task. Patients with CLBP were equally capable of improving lumbopelvic
movement control compared to healthy persons.
Finally, Chapter III consists of an intervention study in a CLBP population
(Study 5) in which we assessed whether virtual reality (VR) distraction had
an analgesic effect during and after exercises, and whether it influenced the
time spent thinking of pain during the exercises. Furthermore, we investigated
whether levels of baseline pain intensity, pain catastrophizing and pain-related
fear moderated the effects of VR distraction. Participants in the intervention
group played 2 VR games which had to be controlled using pelvic tilts.
Participants in the control group tilted their pelvis according to an auditory
signal. Our results showed that participants in the VR group experienced significantly less pain during and immediately after the exercises, and they
spent significantly less time thinking of their pain compared to the control group.
The effect sizes (Cohen’s d) were large, an ranged between 0.85 and 1.31.
Baseline levels of pain intensity, pain-catastrophizing and pain-related fear did
not moderate the effectiveness of the VR distraction.
In conclusion, this PhD project shows that technological support is able to
remove barriers to, or to support important aspects of exercise therapy for
patients with CLBP. In addition, we also demonstrated that it was feasible to
integrate technological support into a tailored and functional exercise
programme including home exercises. Furthermore, specific recommendations
for future research were made. The results of the current PhD project can be
used to develop effective technology-supported exercise programmes, based on
sound clinical reasoning.Lage rugpijn (LRP) is wereldwijd gezien de belangrijkste oorzaak waarom
mensen beperkingen ervaren tijdens hun dagelijkse activiteiten. Ongeveer 80%
van de populatie zal ten minste een episode van LRP doormaken tijdens hun
leven. Alhoewel een acute episode van LRP meestal opgelost is na vier tot zes
weken, treedt er vaak herval op. Bovendien is er een deel van de patiënten dat
evolueert naar chronische lage rugpijn (CLRP), wat wil zeggen dat klachten na
drie maanden nog steeds aanwezig zijn. Zo zal 15 tot 25% van deze mensen na
een jaar niet volledig genezen zijn van hun rugpijn. Naast de negatieve gevolgen
op persoonlijk vlak, heeft LRP ook een enorme economische impact op de
samenleving. Inderdaad, LRP is de belangrijkste reden van werkverzuim en het
is de meest gerapporteerde oorzaak waarom mensen vroegtijdig op pensioen
moeten gaan. Om deze redenen is het essentieel dat we verder onderzoek doen
om de behandeling van CLRP te optimaliseren.
Een van de meest frequent gebruikte behandelingen voor CLRP is oefentherapie.
Er is sterk bewijs dat oefentherapie de pijn en de beperkingen van patiënten
met CLRP vermindert. Echter, deze positieve effecten zijn slechts van een kleine
tot matige grootorde, en voor een deel van de patiënten lijken oefeningen niet
veel beterschap te brengen. Een van de belangrijkste redenen voor deze matige
resultaten is waarschijnlijk dat de oefenprogramma’s niet op maat worden
gemaakt van de individuele patiënt. Gezien de heterogeniteit binnen de
populatie van patiënten met CLRP hoeft het niet te verwonderen dat een onesize-fits-all benadering niet tot bevredigende resultaten leidt. Daarom is het
essentieel dat oefenprogramma’s gebaseerd worden op het klinische beeld van
de patiënt en dat er rekening gehouden wordt met de behandeldoelstellingen
van het individu. Daarnaast zijn er een aantal factoren die belemmeren dat
patiënten geëngageerd blijven om een langdurig oefenprogramma te volgen,
wat een negatieve impact kan hebben op het behandelresultaat. Voorbeelden
hiervan zijn een gebrek aan motivatie, het ervaren van pijn tijdens het oefenen,
geen ondersteuning krijgen tijdens thuisoefeningen of een gebrek aan tijd om te
oefenen.
Gezien de matige effecten van ‘conventionele’ oefentherapie voor mensen met
CLRP is het nodig om nieuwe benaderingen te exploreren om alzo de
behandelresultaten te verbeteren. Een potentiële manier om dit te bekomen is het ondersteunen van oefentherapie via het gebruik van technologische
systemen. Deze systemen hebben de mogelijkheid om belangrijke aspecten van
oefentherapie te ondersteunen, of om barrières voor het uitvoeren van
oefeningen weg te nemen. In dit doctoraatsproject, hebben we ons
daarom gefocust op de volgende drie hoofdzaken: (1) de integratie van
technologische systemen in een geïndividualiseerd oefenprogramma met
thuisoefeningen, (2) het geven van externe posturale feedback ter verbetering
van de bewegingscontrole, en (3) het gebruik van virtual reality afleiding om zo
een analgetisch effect te verkrijgen tijdens het oefenen.
Hoofdstuk I bestaat uit een systematische review en een haalbaarheidsstudie.
In onze systematische review (Studie 1) hebben we de huidige evidentie
omtrent technologie-ondersteunde oefentherapie (TOOT) voor personen met LRP
samengevat. Hieruit bleek dat TOOT niet effectiever was dan andere interventies
of een placebo interventie om de pijn, beperkingen en kwaliteit van leven te
verbeteren. Indien we enkel de studies vergeleken waarbij de technologische
ondersteuning het enige verschil was tussen de interventies, bleek dat er geen
verschillen waren tussen beide groepen. Wanneer een standaard behandeling
aangevuld werd met een TOOT-interventie, zagen we wel dat dit tot grotere
verbeteringen in pijn en beperkingen leidde dan een standaard behandeling
alleen. Er moet wel opgemerkt worden dat wanneer de standaard behandeling
op zichzelf reeds effectief was, het bijkomende effect van de TOOT minder
duidelijk werd. Het feit dat technologische ondersteuning geen additioneel
voordeel biedt om de pijn, beperkingen of kwaliteit van leven te verbeteren kan
mogelijks verklaard worden doordat in deze studies de ondersteuning niet
geïntegreerd werd in een individueel aangepast oefenprogramma met
thuisoefeningen. Om na te gaan of het mogelijk is om technologie in zo een
oefenprogramma te implementeren, hebben we een haalbaarheidsstudie
(Studie 2) uitgevoerd. Tien patiënten met CLRP en een onderliggende probleem
met de bewegingscontrole van de lage rug werden geïncludeerd. Alle
deelnemers aan de studie kregen een oefenprogramma dat was gebaseerd op
dezelfde principes, maar dat wel was aangepast aan de individuele patiënt. De
technologie-ondersteunde oefeningen werden geïntegreerd in functionele
activiteiten en de technologische ondersteuning was tevens beschikbaar in de
thuissituatie. De resultaten van onze studie toonden aan dat het haalbaar was om dergelijk oefenprogramma aan te bieden aan patiënten met CLRP. De
deelnemers vonden de therapie geloofwaardig en doorheen de studie bleven ze
gemotiveerd om de oefeningen te doen. Verder werden er geen serieuze
negatieve effecten gerapporteerd. De tijd die nodig was om het technologische
systeem op te starten was duidelijk een barrière om het te gebruiken in de
thuissituatie, en de meeste patiënten zouden het ook nuttig gevonden hebben
indien ze de posturale feedback ook tijdens dagelijkse bezigheden hadden
kunnen krijgen. Een belangrijke limitatie van deze studie was dat we niet in
staat waren om de therapietrouw in verband met de thuisoefeningen te meten.
In Hoofdstuk II zijn we nagegaan of het mogelijk was om de lumbopelvische
bewegingscontrole te verbeteren door middel van posturale feedback die
gegeven werd via bewegingssensoren. Vooraleer deze studie aan te vatten,
hebben we een betrouwbaarheidsstudie (Studie 3) uitgevoerd om na te gaan
welke functionele bewegingscontroletaken op een betrouwbare en accurate
manier gemeten konden worden. We waren voornamelijk geïnteresseerd om de
meetfout vast te stellen, aangezien dit noodzakelijk was voor onze
interventiestudie (studie 4). Er werden vier bewegingscontroletaken gemeten:
Een heupbuiging met neutrale lage rug (WB), een stand-zit-stand taak (SIT),
het opheffen van een bak op de grond (LIFT) en het bovenhoofds heffen van een
klein bakje (OVERH). Voor elke taak werd de maximale deviatie van de
startpositie gemeten in de lumbale wervelkolom en het heupgewricht, en dit
werd uitgedrukt in het aantal graden. Zowel de betrouwbaarheid binnen een
sessie als de betrouwbaarheid tussen twee sessies was excellent voor de WB en
de LIFT (ICCs tussen 0.89 en 0.96). Tevens was de meetfout acceptabel (~5°
voor de lumbale wervelkolom, ~10° voor het heupgewricht). Daarom werden
deze twee taken gebruikt in onze interventiestudie. In deze interventiestudie
(Studie 4) hebben we onderzocht of sensor-gebaseerde posturale feedback
effectiever was dan feedback van een spiegel of geen feedback, om de
lumbopelvische bewegingscontrole te verbeteren. Daarnaast zijn we nagegaan
of patiënten met CLBP even goed in staat waren om hun bewegingscontrole te
verbeteren in vergelijking met gezonden personen. Tijdens de interventie
oefenden de deelnemers de WB gedurende drie sessies van zes herhalingen,
terwijl ze hun toegewezen vorm van feedback kregen (van de sensoren, spiegel
of geen feedback). Onze resultaten toonden aan dat sensor-gebaseerde feedback effectiever was dan feedback van een spiegel of geen feedback om de
lumbopelvische controle tijdens de WB te verbeteren. Verder was dit type van
feedback ook effectiever om het motorisch leren verbeteren (gemeten met
LIFT). Uit onze resultaten bleek ook dat patiënten met CLRP even goed in staat
waren om hun lumbopelvische controle te verbeteren in vergelijking met
gezonde personen.
Hoofdstuk III bestaat uit een interventiestudie bij patiënten met CLRP,
waarin we onderzocht hebben of virtual reality (VR) distractie een
analgetisch effect had tijdens en na het oefenen. Tevens zijn we nagegaan of VR
distractie de tijd die gespendeerd werd aan het denken aan pijn beïnvloedde. Als
laatste hebben we onderzocht of de mate van pijnintensiteit, pijn-gerelateerde
angst en catastroferende gedachten (gemeten voor het onderzoek) een invloed
hadden op het effect van de VR distractie. De deelnemers in de interventiegroep
speelde twee VR games die bestuurd moesten worden door bekkenkantelingen.
De deelnemers in de controlegroep kantelden hun bekken op het ritme van een
auditief signaal. Onze resultaten toonden aan dat in vergelijking met de controle
groep, de personen in de interventiegroep significant minder pijn ervaarden
tijdens en na het oefenen, en dat ze ook minder aan hun pijn dachten. De mate
van pijnintensiteit, pijn-gerelateerde angst en catastroferende gedachten
hadden geen invloed op de effectiviteit van de VR distractie.
De algemene conclusie van dit doctoraatsproject is dat we via technologie
belangrijke aspecten van oefentherapie kunnen ondersteunen, en barrières voor
het uitvoeren van oefeningen weg kunnen nemen. Tevens hebben we
aangetoond dat het mogelijk is om technologische ondersteuning te integreren
in een individueel aangepast oefenprogramma met thuisoefeningen. Bijkomend
werden er aanbevelingen gedaan voor verder onderzoek. De resultaten van dit
doctoraatsproject kunnen gebruikt worden om effectieve technologieondersteunde oefenprogramma’s te ontwikkelen die passen binnen een
evidence-based klinisch redeneermodel
Technology-supported exercise therapy for chronic nonspecific low back pain
No full textLow back pain (LBP) is the leading cause of years lived with disability worldwide.
Approximately 80% of people will experience at least one episode of LBP in their
lifetime. Although an initial episode of acute LBP usually resolves within four to
six weeks, pain flare ups are common and a significant amount of people
develop chronic low back pain (CLBP, i.e. LBP that persists > three months).
Moreover, about 15 to 25% of people are not fully recovered after one year.
Besides the negative consequences of LBP on an individual level, it also poses an
enormous economic burden on society, as it is the single most important reason
for sick leave and early retirement. Therefore, optimizing the treatment for CLBP
is paramount.
One of the most frequently used interventions for managing CLBP is exercise
therapy. This type of treatment has consistently been shown to be effective in
reducing pain and disability in patients with CLBP. However, the effect sizes are
often small and not all patients respond well to exercise therapy. One of the
main reasons that has been suggested for these modest results is the fact that
in many clinical trials the interventions are not tailored to the individual patient.
Indeed, given the heterogeneity within the CLBP population, a one-size-fits-all
approach is unlikely to yield satisfactory treatment results. As such, we should
aim to individualize the exercise programme based on the clinical presentation
and treatment goals of the patient. Another aspect that needs to be considered
are the numerous barriers to participate in a long term exercise programme,
such as the lack of motivation, the experience of pain during exercises, not
being supported during home exercises or a lack of time to exercise.
Given the small to moderate effects of ‘conventional’ exercise therapy for
patients with CLBP, new approaches are warranted to improve treatment results.
A potential avenue to obtain this is by using technological systems to support
exercises, as technology may have the potential to remove barriers or to
support aspects deemed important for treatment success after exercise therapy.
Therefore, we focused on three main aspects in this PhD project: (1) the
integration of technological support into an individually tailored exercise
programme with home exercises, (2) the provision of external postural feedback
to improve movement control and (3) using virtual reality (VR) distraction
during exercises to obtain an analgesic effect. Chapter I consists of a systematic review and a feasibility study. In our
systematic review (Study 1), we summarized the current evidence on the
effectiveness of technology-supported exercise therapy (TSET) for patients with
LBP. We showed that TSET is not more effective than other interventions or a
placebo/waiting list to improve pain, disability or quality of life, even when only
more recent trials were considered. In addition, when the technological support
was the single difference between interventions, no between-groups differences
could be found. A standard therapy combined with a TSET-programme led to
larger improvements in pain and disability compared to a standard therapy
alone. However, when TSET was added to a standard therapy that was already
effective, the additional benefits of TSET were less clear. The lack of benefit
from technological support may possibly be explained by the fact that
technological support was not integrated into a programme containing
individually tailored, functional and home exercises. To assess whether it is
possible to implement technology (i.e. serious games and sensor-based postural
feedback) into such an exercise programme, we conducted a Feasibility Study
(Study 2). Ten patients with chronic non-specific low back pain (CNSLBP) and an
underlying movement control impairment were recruited. All participants
received an exercise programme that was based on the same principles of
movement control training, but which was tailored to the individual patient. The
technology-supported exercises were integrated into functional activities and
technological support was provided at the rehabilitation centre and at home. Our
study showed that is feasible to support a functional exercise programme with
technology for patients with CNSLBP, both in a supervised and a home
environment. Participants found the intervention credible and remained
motivated throughout the study. In addition, no serious adverse events were
reported. However, the time needed to set up the games was a barrier for home
use and participants would have found it useful to have receive postural
feedback during daily life activities. In addition, we were not able to measure the
adherence to home exercises, which was an important limitation of this study.
In Chapter II, we explored whether movement control could be improved by
sensor-based postural feedback. First, we conducted a Reliability Study
(Study 3) in healthy participants to investigate during which movement
movement control tasks we could assess lumbopelvic kinematics reliably and with sufficient agreement. We were mainly interested in establishing the minimal
detectable change between two measurements (i.e. measurement error), as
this would be essential for our intervention study (Study 4). Four different
movement control tasks were assessed: waiter’s bow (WB), stance-to-sit-tostance (SIT), lifting a box from the floor (LIFT) and placing a box on an
overhead shelf (OVERH). The maximal deviation from the starting position in the
lumbar spine and hip were calculated for each task (i.e. range of motion
expressed in degrees). Both the within and between session reliability of the WB
and LIFT task were excellent (ICC range = 0.89 – 0.96), and the measurement
error was acceptable (~5° in the lumbar spine, ~10° in the hip). Therefore,
these two movement control tasks were used in our intervention study. In this
Intervention Study (Study 4), we investigated whether sensor-based
postural feedback was more effective than feedback from a mirror or no
feedback to improve lumbopelvic movement control in patients with CNSLBP. In
addition, we assessed whether patients with CNSLBP were equally capable of
improving lumbopelvic movement control compared to healthy persons. During
the intervention, participants practised the WB during 3 sets of 6 repetitions
while receiving their designated form of feedback (i.e. from sensors, a mirror or
no feedback). Our results showed that sensor-based feedback was significantly
more effective than feedback from a mirror and no feedback to improve
lumbopelvic movement control performance (measured with the WB) and motor
learning (measured with the LIFT task). The between groups differences were
also larger than the measurement error, except for the hip joint during the LIFT
task. Patients with CLBP were equally capable of improving lumbopelvic
movement control compared to healthy persons.
Finally, Chapter III consists of an intervention study in a CLBP population
(Study 5) in which we assessed whether virtual reality (VR) distraction had
an analgesic effect during and after exercises, and whether it influenced the
time spent thinking of pain during the exercises. Furthermore, we investigated
whether levels of baseline pain intensity, pain catastrophizing and pain-related
fear moderated the effects of VR distraction. Participants in the intervention
group played 2 VR games which had to be controlled using pelvic tilts.
Participants in the control group tilted their pelvis according to an auditory
signal. Our results showed that participants in the VR group experienced significantly less pain during and immediately after the exercises, and they
spent significantly less time thinking of their pain compared to the control group.
The effect sizes (Cohen’s d) were large, an ranged between 0.85 and 1.31.
Baseline levels of pain intensity, pain-catastrophizing and pain-related fear did
not moderate the effectiveness of the VR distraction.
In conclusion, this PhD project shows that technological support is able to
remove barriers to, or to support important aspects of exercise therapy for
patients with CLBP. In addition, we also demonstrated that it was feasible to
integrate technological support into a tailored and functional exercise
programme including home exercises. Furthermore, specific recommendations
for future research were made. The results of the current PhD project can be
used to develop effective technology-supported exercise programmes, based on
sound clinical reasoning.Lage rugpijn (LRP) is wereldwijd gezien de belangrijkste oorzaak waarom
mensen beperkingen ervaren tijdens hun dagelijkse activiteiten. Ongeveer 80%
van de populatie zal ten minste een episode van LRP doormaken tijdens hun
leven. Alhoewel een acute episode van LRP meestal opgelost is na vier tot zes
weken, treedt er vaak herval op. Bovendien is er een deel van de patiënten dat
evolueert naar chronische lage rugpijn (CLRP), wat wil zeggen dat klachten na
drie maanden nog steeds aanwezig zijn. Zo zal 15 tot 25% van deze mensen na
een jaar niet volledig genezen zijn van hun rugpijn. Naast de negatieve gevolgen
op persoonlijk vlak, heeft LRP ook een enorme economische impact op de
samenleving. Inderdaad, LRP is de belangrijkste reden van werkverzuim en het
is de meest gerapporteerde oorzaak waarom mensen vroegtijdig op pensioen
moeten gaan. Om deze redenen is het essentieel dat we verder onderzoek doen
om de behandeling van CLRP te optimaliseren.
Een van de meest frequent gebruikte behandelingen voor CLRP is oefentherapie.
Er is sterk bewijs dat oefentherapie de pijn en de beperkingen van patiënten
met CLRP vermindert. Echter, deze positieve effecten zijn slechts van een kleine
tot matige grootorde, en voor een deel van de patiënten lijken oefeningen niet
veel beterschap te brengen. Een van de belangrijkste redenen voor deze matige
resultaten is waarschijnlijk dat de oefenprogramma’s niet op maat worden
gemaakt van de individuele patiënt. Gezien de heterogeniteit binnen de
populatie van patiënten met CLRP hoeft het niet te verwonderen dat een onesize-fits-all benadering niet tot bevredigende resultaten leidt. Daarom is het
essentieel dat oefenprogramma’s gebaseerd worden op het klinische beeld van
de patiënt en dat er rekening gehouden wordt met de behandeldoelstellingen
van het individu. Daarnaast zijn er een aantal factoren die belemmeren dat
patiënten geëngageerd blijven om een langdurig oefenprogramma te volgen,
wat een negatieve impact kan hebben op het behandelresultaat. Voorbeelden
hiervan zijn een gebrek aan motivatie, het ervaren van pijn tijdens het oefenen,
geen ondersteuning krijgen tijdens thuisoefeningen of een gebrek aan tijd om te
oefenen.
Gezien de matige effecten van ‘conventionele’ oefentherapie voor mensen met
CLRP is het nodig om nieuwe benaderingen te exploreren om alzo de
behandelresultaten te verbeteren. Een potentiële manier om dit te bekomen is het ondersteunen van oefentherapie via het gebruik van technologische
systemen. Deze systemen hebben de mogelijkheid om belangrijke aspecten van
oefentherapie te ondersteunen, of om barrières voor het uitvoeren van
oefeningen weg te nemen. In dit doctoraatsproject, hebben we ons
daarom gefocust op de volgende drie hoofdzaken: (1) de integratie van
technologische systemen in een geïndividualiseerd oefenprogramma met
thuisoefeningen, (2) het geven van externe posturale feedback ter verbetering
van de bewegingscontrole, en (3) het gebruik van virtual reality afleiding om zo
een analgetisch effect te verkrijgen tijdens het oefenen.
Hoofdstuk I bestaat uit een systematische review en een haalbaarheidsstudie.
In onze systematische review (Studie 1) hebben we de huidige evidentie
omtrent technologie-ondersteunde oefentherapie (TOOT) voor personen met LRP
samengevat. Hieruit bleek dat TOOT niet effectiever was dan andere interventies
of een placebo interventie om de pijn, beperkingen en kwaliteit van leven te
verbeteren. Indien we enkel de studies vergeleken waarbij de technologische
ondersteuning het enige verschil was tussen de interventies, bleek dat er geen
verschillen waren tussen beide groepen. Wanneer een standaard behandeling
aangevuld werd met een TOOT-interventie, zagen we wel dat dit tot grotere
verbeteringen in pijn en beperkingen leidde dan een standaard behandeling
alleen. Er moet wel opgemerkt worden dat wanneer de standaard behandeling
op zichzelf reeds effectief was, het bijkomende effect van de TOOT minder
duidelijk werd. Het feit dat technologische ondersteuning geen additioneel
voordeel biedt om de pijn, beperkingen of kwaliteit van leven te verbeteren kan
mogelijks verklaard worden doordat in deze studies de ondersteuning niet
geïntegreerd werd in een individueel aangepast oefenprogramma met
thuisoefeningen. Om na te gaan of het mogelijk is om technologie in zo een
oefenprogramma te implementeren, hebben we een haalbaarheidsstudie
(Studie 2) uitgevoerd. Tien patiënten met CLRP en een onderliggende probleem
met de bewegingscontrole van de lage rug werden geïncludeerd. Alle
deelnemers aan de studie kregen een oefenprogramma dat was gebaseerd op
dezelfde principes, maar dat wel was aangepast aan de individuele patiënt. De
technologie-ondersteunde oefeningen werden geïntegreerd in functionele
activiteiten en de technologische ondersteuning was tevens beschikbaar in de
thuissituatie. De resultaten van onze studie toonden aan dat het haalbaar was om dergelijk oefenprogramma aan te bieden aan patiënten met CLRP. De
deelnemers vonden de therapie geloofwaardig en doorheen de studie bleven ze
gemotiveerd om de oefeningen te doen. Verder werden er geen serieuze
negatieve effecten gerapporteerd. De tijd die nodig was om het technologische
systeem op te starten was duidelijk een barrière om het te gebruiken in de
thuissituatie, en de meeste patiënten zouden het ook nuttig gevonden hebben
indien ze de posturale feedback ook tijdens dagelijkse bezigheden hadden
kunnen krijgen. Een belangrijke limitatie van deze studie was dat we niet in
staat waren om de therapietrouw in verband met de thuisoefeningen te meten.
In Hoofdstuk II zijn we nagegaan of het mogelijk was om de lumbopelvische
bewegingscontrole te verbeteren door middel van posturale feedback die
gegeven werd via bewegingssensoren. Vooraleer deze studie aan te vatten,
hebben we een betrouwbaarheidsstudie (Studie 3) uitgevoerd om na te gaan
welke functionele bewegingscontroletaken op een betrouwbare en accurate
manier gemeten konden worden. We waren voornamelijk geïnteresseerd om de
meetfout vast te stellen, aangezien dit noodzakelijk was voor onze
interventiestudie (studie 4). Er werden vier bewegingscontroletaken gemeten:
Een heupbuiging met neutrale lage rug (WB), een stand-zit-stand taak (SIT),
het opheffen van een bak op de grond (LIFT) en het bovenhoofds heffen van een
klein bakje (OVERH). Voor elke taak werd de maximale deviatie van de
startpositie gemeten in de lumbale wervelkolom en het heupgewricht, en dit
werd uitgedrukt in het aantal graden. Zowel de betrouwbaarheid binnen een
sessie als de betrouwbaarheid tussen twee sessies was excellent voor de WB en
de LIFT (ICCs tussen 0.89 en 0.96). Tevens was de meetfout acceptabel (~5°
voor de lumbale wervelkolom, ~10° voor het heupgewricht). Daarom werden
deze twee taken gebruikt in onze interventiestudie. In deze interventiestudie
(Studie 4) hebben we onderzocht of sensor-gebaseerde posturale feedback
effectiever was dan feedback van een spiegel of geen feedback, om de
lumbopelvische bewegingscontrole te verbeteren. Daarnaast zijn we nagegaan
of patiënten met CLBP even goed in staat waren om hun bewegingscontrole te
verbeteren in vergelijking met gezonden personen. Tijdens de interventie
oefenden de deelnemers de WB gedurende drie sessies van zes herhalingen,
terwijl ze hun toegewezen vorm van feedback kregen (van de sensoren, spiegel
of geen feedback). Onze resultaten toonden aan dat sensor-gebaseerde feedback effectiever was dan feedback van een spiegel of geen feedback om de
lumbopelvische controle tijdens de WB te verbeteren. Verder was dit type van
feedback ook effectiever om het motorisch leren verbeteren (gemeten met
LIFT). Uit onze resultaten bleek ook dat patiënten met CLRP even goed in staat
waren om hun lumbopelvische controle te verbeteren in vergelijking met
gezonde personen.
Hoofdstuk III bestaat uit een interventiestudie bij patiënten met CLRP,
waarin we onderzocht hebben of virtual reality (VR) distractie een
analgetisch effect had tijdens en na het oefenen. Tevens zijn we nagegaan of VR
distractie de tijd die gespendeerd werd aan het denken aan pijn beïnvloedde. Als
laatste hebben we onderzocht of de mate van pijnintensiteit, pijn-gerelateerde
angst en catastroferende gedachten (gemeten voor het onderzoek) een invloed
hadden op het effect van de VR distractie. De deelnemers in de interventiegroep
speelde twee VR games die bestuurd moesten worden door bekkenkantelingen.
De deelnemers in de controlegroep kantelden hun bekken op het ritme van een
auditief signaal. Onze resultaten toonden aan dat in vergelijking met de controle
groep, de personen in de interventiegroep significant minder pijn ervaarden
tijdens en na het oefenen, en dat ze ook minder aan hun pijn dachten. De mate
van pijnintensiteit, pijn-gerelateerde angst en catastroferende gedachten
hadden geen invloed op de effectiviteit van de VR distractie.
De algemene conclusie van dit doctoraatsproject is dat we via technologie
belangrijke aspecten van oefentherapie kunnen ondersteunen, en barrières voor
het uitvoeren van oefeningen weg kunnen nemen. Tevens hebben we
aangetoond dat het mogelijk is om technologische ondersteuning te integreren
in een individueel aangepast oefenprogramma met thuisoefeningen. Bijkomend
werden er aanbevelingen gedaan voor verder onderzoek. De resultaten van dit
doctoraatsproject kunnen gebruikt worden om effectieve technologieondersteunde oefenprogramma’s te ontwikkelen die passen binnen een
evidence-based klinisch redeneermodel
Virtual reality distraction induces hypoalgesia in patients with chronic low back pain: a randomized controlled trial
No full textBACKGROUND: Attentional distraction from pain has been shown to be largely ineffective for obtaining a hypoalgesic effect in patients with chronic pain when compared to a control condition. It has been hypothesized that this may be due to the non-engaging types of distraction that have been used so far. Moreover, it is suggested that the hypoalgesic effects of distraction may be attenuated by pain-related cognitions and emotions, as they may increase the attention to pain. METHODS: In this randomized controlled trial, patients with chronic nonspecific low back pain in the intervention group (n = 42) performed a single exercise session with nonimmersive VR games, while those in the control group (n = 42) performed the same exercises without VR games. We investigated whether VR distraction had a hypoalgesic effect during and immediately after the exercises, and whether it reduced the time spent thinking of pain during the exercises. We further explored whether pain-related fear, pain catastrophizing and baseline pain intensity moderated the effects of VR distraction. RESULTS: VR distraction had a hypoalgesic effect during (Cohen's d = 1.29) and immediately after (Cohen's d = 0.85) the exercises, and it also reduced the time spent thinking of pain (Cohen's d = 1.31). Preliminary exploratory analyses showed that pain-related fear, pain catastrophizing and baseline pain intensity did not moderate the effects of VR distraction. CONCLUSIONS: Large effect sizes of VR distraction induced hypoalgesia were observed. This suggests that nonimmersive VR games can be used when it is deemed important to reduce the pain during exercises in patients with chronic nonspecific low back pain. TRIAL REGISTRATION: NCT02679300. This trial was registered on 10 February 2016.status: Publishe
The Role of Back Muscle Dysfunctions in Chronic Low Back Pain: State-of-the-Art and Clinical Implications
No full textChanges in back muscle function and structure are highly prevalent in patients with chronic low back pain (CLBP). Since large heterogeneity in clinical presentation and back muscle dysfunctions exists within this population, the potential role of back muscle dysfunctions in the persistence of low back pain differs between individuals. Consequently, interventions should be tailored to the individual patient and be based on a thorough clinical examination taking into account the multidimensional nature of CLBP. Considering the complexity of this process, we will provide a state-of-the-art update on back muscle dysfunctions in patients with CLBP and their implications for treatment. To this end, we will first give an overview of (1) dysfunctions in back muscle structure and function, (2) the potential of exercise therapy to address these dysfunctions, and (3) the relationship between changes in back muscle dysfunctions and clinical parameters. In a second part, we will describe a framework for an individualised approach for back muscle training in patients with CLBP.P.H. is supported by a fellowship (APP1194937) from the National Health and Medical Research Council (NHMRC) of Australia
Technology-supported exercise therapy for patients with chronic non-specific low back pain: a feasibility study
No full textIntroduction Various technological systems supporting exercise therapy for low back pain (LBP) have been developed in recent years. One of the problems with the current technology-supported exercise therapy programs for LBP is that they mostly adopt an analytical approach.Purpose/Aim(1) To develop a functional exercise therapy program supported by sensor-based postural feedback, and (2) to evaluate this program in a pilot study.Materials and methodsTen patients with chronic non-specific low back pain and an underlying motor control impairment were recruited. The subjects participated in a rehabilitation program consisting out of 36 sessions (18 weeks). Subjects mainly performed a partially supervised exercise program that included 30 minutes of general conditioning and 90 minutes of functional motor control exercises. The motor control exercises were tailored to the patient’s specific needs and used concepts of segmentation and simplification. During these exercises, postural feedback from motion sensors (ValedoMotion, version 1.2) placed at the L1 and S1 level was provided to the patients. In addition, serious games that had to be controlled by pelvic tilts were used to improve thoracolumbar dissociation. The technological support was also available for home exercises. Primary outcomes were pain (numeric pain rating scale), disability (Roland Morris questionnaire and patient specific functioning scale), self-efficacy (pain self-efficacy questionnaire), kinesiophobia (Tampa scale for kinesiophobia) and treatment satisfaction. Secondary outcomes were quality of life (short form-36), motivation (intrinsic motivation inventory) and credibility and expectancy of the treatment (credibility and expectancy questionnaire).ResultsExcept for treatment satisfaction, there was a significant improvement on all of the primary outcomes. The differences in median scores between baseline and post-intervention were clinically relevant for pain and disability: pain improved 3 points on the numeric pain rating scale (p< 0.05), disability was reduced by 5.5 points on the Roland Morris questionnaire (p< 0.01) and by 3 points on the patient specific functioning scale (p< 0.01). For the secondary outcomes, there was a significant improvement on two subscales of the IMI (p< 0.01) and on the physical component of the short form-36 (p< 0.001). No significant differences were found for the CEQ.ConclusionsIt is feasible to use sensor-based postural feedback in combination with functional exercises, and this approach leads to clinically important improvements in pain and disability. An adequately powered randomized controlled trial should be conducted to confirm the results from this pilot study. To assess the additional value of the postural feedback, this program should be compared to an exercise program without technological support
Motor control learning at the lumbar spine using sensor-based postural feedback: preliminary results of a randomized controlled trial
No full textIntroduction
Extrinsic feedback can be provided in different ways during motor control exercises for patients with low back pain (LBP). However, little is known about the most effective form of feedback.
Aims
(1) To evaluate whether sensor-based postural feedback is more effective than conventional feedback to learn a motor control task for the lumbar spine. (2) To assess whether there is a carry-over effect from an analytical to a functional task.
Materials and methods
Thirty healthy adults who experienced no LBP and performed no lumbar stabilization exercises in the past year were recruited. At baseline assessment, participants were asked to perform a forward bending movement in the hip joints (waiter’s bow, analytical task) and to lift a box (functional task), while keeping the physiological lordosis in the lumbar spine. Each task was repeated five times, and both conditions were standardized to the subject’s height. Lumbopelvic kinematics (deviation from the starting position in the lumbar spine and hip) were measured with inertial sensors (Valedo®Motion, version 1.0) placed at L1, S1 and the femur. After the baseline evaluation, participants were randomized into three groups: the sensor-group (SG) received sensor-based postural feedback on a computer screen, the mirror-group (MG) received mirror-based feedback and the control-group (CG) received no feedback. After randomization, subjects practiced the waiter’s bow (3 x 6 repetitions), during which they received their assigned form of feedback. Lumbopelvic kinematics of both tasks were re-assessed immediately after the learning phase.
Results
Regarding the waiter’s bow, the mean maximal deviation in the lumbar spine decreased in the SG (23.4° to 12.8°, p< 0.01), while there was no significant difference in the MG (18.4° to 20.4°) and the CG (20.5° to 19.7°). Post-hoc analysis showed that there was a between group difference in favor of the SG, which improved more than the MG and CG (p< 0.05). No significant within and between group differences were present for the lifting task, although there was a trend towards a within group improvement in the SG (p= 0.09). Results for the hip angles are currently being analyzed.
Conclusions
Sensor-based postural feedback appears to be more effective than conventional feedback and no feedback for improving task-specific motor control training. There was no carry-over effect to the functional task, suggesting that motor control training should be task-specific or that the duration of the learning period was not sufficient. These results should be confirmed in a low back pain population
The Role of Back Muscle Dysfunctions in Chronic Low Back Pain: State-of-the-Art and Clinical Implications
No full textChanges in back muscle function and structure are highly prevalent in patients with chronic low back pain (CLBP). Since large heterogeneity in clinical presentation and back muscle dysfunctions exists within this population, the potential role of back muscle dysfunctions in the persistence of low back pain differs between individuals. Consequently, interventions should be tailored to the individual patient and be based on a thorough clinical examination taking into account the multidimensional nature of CLBP. Considering the complexity of this process, we will provide a state-of-the-art update on back muscle dysfunctions in patients with CLBP and their implications for treatment. To this end, we will first give an overview of (1) dysfunctions in back muscle structure and function, (2) the potential of exercise therapy to address these dysfunctions, and (3) the relationship between changes in back muscle dysfunctions and clinical parameters. In a second part, we will describe a framework for an individualised approach for back muscle training in patients with CLBP
Serious Gaming to Support Exercise Therapy for Patients with Chronic Nonspecific Low Back Pain: A Feasibility Study
No full textObjective: To investigate the feasibility of a functional exercise program supported by serious gaming for patients with chronic nonspecific low back pain (LBP). Methods: Ten patients with chronic nonspecific LBP and an underlying motor control impairment were recruited. Subjects performed a partially supervised exercise program (36 sessions, 18 weeks) that included 30 minutes of general conditioning and 90 minutes of individually tailored functional motor control exercises (MCEs). Serious games (SGs) were used to (1) improve thoracolumbar dissociation and (2) to provide postural feedback during functional MCEs. The SGs were also available at home. Results: Treatment satisfaction and the scores on the credibility/expectancy questionnaire were good and did not change throughout the intervention. Patients remained motivated throughout the rehabilitation program and no serious adverse events were reported. Overall, participants indicated that the SGs helped them to perform the home exercises more correctly, and as a consequence, they felt more confident doing them. However, the time needed to set up the games was a barrier for home use and participants would have found it useful to receive postural feedback during daily life activities. Conclusions: It is feasible to support a functional exercise program with SGs for patients with chronic nonspecific LBP, both in a supervised and a home environment. Time-efficiency and the integration of SGs in daily life activities are challenges that need to be addressed in the future
Task-specific perceived harmfulness predicts protective movement behaviour in chronic low back pain
No full textThere is emerging evidence that task-specific pain-related psychological measures may better predict movement behaviour in chronic low back pain (CLBP) than general pain-related psychological measures. Currently, little is known regarding the prediction of movement duration and movement velocity. Methods: Baseline data from a previously published randomized controlled trial were used (clinicaltrials.gov NCT02773160). Fifty-five patients with CLBP and 54 pain-free persons performed a lifting task while kinematic measurements were obtained to calculate movement velocity of the L1 vertebra, S1 vertebra, and the lumbar spine, as well as the time to complete the lifting task. Scores on the Photograph Daily Activities Series-Short Electronic Version (PHODA-SeV), Tampa Scale for Kinesiophobia (TSK), and its Activity Avoidance and Somatic Focus subscales were used as general pain-related psychological measures. The score on a picture of the PHODA-SeV, showing a person lifting an object with a bent back (PHODA-Lift), was used as task-specific measure of perceived harmfulness. Results: The task-specific measure best predicted movement duration and movement velocity of L1 and the lumbar spine, and explained 35%, 19%, and 25% of the respective movement parameters. Although general perceived harmfulness predicted S1 velocity and movement duration, it only explained 6% and 8% of the respective movement parameters. General measures of pain-related fear were not predictive for any of the movement parameters. It took patients with CLBP significantly longer to complete the lifting task when compared to the pain-free participants (ES = 1.01, p < 0.0001), and patients with CLBP also moved significantly slower at L1 (ES = 0.85, p < 0.0001) and the lumbar spine (ES = 1.01, p < 0.0001). These between-groups differences were larger for CLBP subgroups with higher scores on the PHODA-Lift, and to some extent for subgroups with higher total scores on the PHODA-SeV. Conclusions: Task-specific perceived harmfulness best predicts movement velocity. General pain-related fear measures (i.e., TSK and its subscales) do not predict these movement parameters
Are the history of traumatic experiences and pain-related cognitions and emotions associated with pain and disability before and after total hip arthroplasty? a preliminary analysis
No full textBackground and aims
The aim of this study was to investigate whether traumatic experiences and preoperative pain-related cognitions and emotions are related to pain and disability before and after total hip arthroplasty (THA).
Methods
Ten patients with hip osteoarthritis (mean age: 59.60±13.70) were included in the preliminary analysis of a larger prospective study(N=200). Traumatic experiences were assessed preoperatively with the Traumatic Experiences Checklist and the Childhood Trauma Questionnaire. Pain-related cognitions and emotions were assessed preoperatively with the Fear-Avoidance Component Scale and the Injustice Experience Questionnaire. The Hip Disability and Osteoarthritis Outcome Score was used to assess pain and disability before and three months after THA. Spearman correlation coefficients were calculated.
Results
Preoperative fear-avoidance showed a high positive correlation with pre-and postoperative pain and disability (.729 and .867, respectively). The presence of childhood trauma or perceived injustice was not significantly correlated with preoperative pain and disability, but showed significant positive correlations with postoperative pain and disability (.722 and .646, respectively). No significant correlation was found between the Traumatic Experiences Checklist and pre-or postoperative pain and disability.
Conclusion
Preoperative fear-avoidance showed a high positive correlation with pre-and postoperative pain and disability in persons with hip osteoarthritis/after THA. While no association was found preoperatively, childhood trauma and perceived injustice were positively correlated with postoperative pain and disability. Given the small sample size, these preliminary results should be interpreted cautiously. Future research will investigate the above associations, and the prognostic value of traumatic experiences and pain-related cognitions and emotions for pain and disability after THA in a larger sample size
- …
