Dysfunctional paraspinal muscles in adult spinal deformity patients lead to increased spinal loading
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: Decreased spinal extensor muscle strength in adult spinal deformity (ASD) patients is well-known but poorly understood; thus, this study aimed to investigate the biomechanical and histopathological properties of paraspinal muscles from ASD patients and predict the effect of altered biomechanical properties on spine loading. METHODS: 68 muscle biopsies were collected from nine ASD patients at L4-L5 (bilateral multifidus and longissimus sampled). The biopsies were tested for muscle fiber and fiber bundle biomechanical properties and histopathology. The small sample size (due to COVID-19) precluded formal statistical analysis, but the properties were compared to literature data. Changes in spinal loading due to the measured properties were predicted by a lumbar spine musculoskeletal model. RESULTS: Single fiber passive elastic moduli were similar to literature values, but in contrast, the fiber bundle moduli exhibited a wide range beyond literature values, with 22% of 171 fiber bundles exhibiting very high elastic moduli, up to 20 times greater. Active contractile specific force was consistently less than literature, with notably 24% of samples exhibiting no contractile ability. Histological analysis of 28 biopsies revealed frequent fibro-fatty replacement with a range of muscle fiber abnormalities. Biomechanical modelling predicted that high muscle stiffness could increase the compressive loads in the spine by over 500%, particularly in flexed postures. DISCUSSION: The histopathological observations suggest diverse mechanisms of potential functional impairment. The large variations observed in muscle biomechanical properties can have a dramatic influence on spinal forces. These early findings highlight the potential key role of the paraspinal muscle in ASD.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».