Боль в спине может быть лучше локализована с помощью недавно разработанной техники

Боль в спине

Боль в пояснице — наиболее распространенная проблема опорно-двигательного аппарата, требующая медицинской помощи. По оценкам, 80 процентов взрослых испытывают это хотя бы раз в жизни. Но ее основные источники часто остаются загадкой, и это продолжает сбивать с толку медицинских работников, исследователей и, конечно же, пациентов.

Исследователи за последние несколько лет переключили свое внимание на поиск ответов касательно этой проблемы.. В то время, как во многих предыдущих исследованиях рассматривались различные структуры позвоночника как возможные источники боли, в настоящее время больше внимания уделяется мышцам нижней части спины с применением  МРТ-сканирования.

Это тема новой статьи, опубликованной в журнале Nature Scientific Reports исследователями из Университета Западного Онтарио. В нем они объясняют, как использовали статистический анализ, чтобы изучить форму определенной мышцы нижней части спины у людей с хронической болью в спине в качестве потенциального биомаркера этого состояния. Это первый случай, когда методика была использована для изучения главным образом формы и структуры параспинальной мышцы.

“Статистический анализ формы позволяет нам обнаруживать очень локализованные изменения формы мышц, связанные с болью в пояснице”, — говорит Имин Сяо, доцент кафедры компьютерных наук и разработки программного обеспечения. После корректировки с учетом таких переменные, как возраст и пол, это исследование может помочь точно определить, где мышцы дегенерируют. И это могло бы помочь сформулировать более целенаправленный план физиотерапии для укрепления этих мышц и облегчения страданий.

Марис Фортин, доцент кафедры здравоохранения, кинезиологии и прикладной физиологии, стала соавтором статьи вместе с Хассаном Ривазом, доцентом и научным руководителем Кафедры электротехники и вычислительной техники Университета Конкордии, Джошуа Аном, студентом Западного Университета в Лондоне, профессорами Терри Питерсом и Мишель Батти. В настоящее время межведомственное исследовательское сотрудничество работает над методами анализа медицинских изображений, включая технологию искусственного интеллекта, которая может автоматически диагностировать и прогнозировать болезненные состояния позвоночника, такие как грыжа межпозвоночного диска.

Две стороны одной и той же мышцы

Исследователи изучают одностороннюю грыжу поясничного диска, которая проявляется болью на той же стороне, что и грыжа. В основном это происходит, когда одна сторона позвоночного диска выпячивается, потенциально раздражая нервный корешок. Обследовав участников, у которых болела только одна сторона, они получили доступ к ненормальным и здоровым мышцам в одном и том же теле, что обеспечивает более четкое сравнение, поскольку можно исключить из рассмотрения сложные переменные, такие как жизненные привычки.

Доктор рентгенолог смотрит на снимок позвоночника пациента перед МРТ-аппаратом. Диагностика и лечение грыж позвоночника

“Мы смогли найти характерные различия в форме мультифидусной мышцы между болезненной и безболезненной сторонами”, — говорит Сяо. И по сравнению с классическими методами измерения функции мышц, такими как общий размер мышц и инфильтрация жира, мы обнаружили, что наш метод более чувствителен в обнаружении различий.

Определение терминов

Фортин говорит, что этот метод также помог исследователям определить, является ли форма мультифидусной мышцы биомаркером потенциальной боли в спине. Предыдущие исследования часто давали противоречивые результаты из-за отсутствия единообразия в аналитической методологии. Например, исследователи использовали разные протоколы сегментации мышц, поэтому определение групп мышц начиналось и заканчивалось в разных местах в зависимости от цели исследования.

Дегенеративные изменения в мышцах спины, вызванные естественным старением, также усложняют ситуацию. Это может скрыть потенциальные биомаркеры и замаскировать источники боли, поскольку дегенеративные изменения не обязательно приводят к дискомфорту.

Сейчас с помощью МРТ мы получаем трехмерное изображение формы мышцы с учетом параметров, которые еще не были изучены,  говорит Фортин.  Мы обнаружили различия в форме у женщин и мужчин, а также связанные с возрастом и образом жизни. Так что это действительно новое направление.

Дополнительная информация: Статистический морфологический анализ выявляет характерную асимметрию параспинальных мышц при односторонней грыже поясничного диска, Scientific Reports (2021). DOI: 10.1038 / s41598-021-95149-6