Influence of elastic lumbar support belts on trunk muscle function in patients with non-specific acute lumbar back pain-Ceinture pour le Mal de Dos

Diminuer les Douleurs de votre Dos

STOP AU MAL DE DOS

Abstrait

introduction

En plus de leur utilisation courante pour prévenir les blessures au dos, par ex. lors du transport de charges lourdes dans les environnements industriels, les ceintures de soutien lombaires élastiques sont souvent utilisées comme dispositif thérapeutique pour accélérer le soulagement des maux de dos aigus, l'une des maladies les plus courantes et les plus coûteuses en Allemagne (1). Mais il y a des inquiétudes dans le domaine de la gestion des maux de dos que les ceintures de soutien dorsales de tous types en général pourraient ne pas être recommandées parce qu'elles supportent le risque de déconditionner les muscles du tronc et sont au mieux neutres et au pire représentent un obstacle plutôt qu'une aide. Cela se reflète dans les directives nationales allemandes sur les maladies du dos qui ne recommandent pas les ceintures de soutien lombaires (2). Cet avis est basé sur l’idée que la fonction de soutien de la ceinture de soutien lombaire remplace en partie la fonction de stabilisation nécessaire des muscles du tronc (3, 4) qui est assimilée à une menace de déconditionnement musculaire due à la suppression de la charge (5). Cependant, cette crainte contraste avec l'aide prouvée et utile de ceintures de soutien lombaire spécifiquement élastiques, dans le traitement des douleurs dorsales aiguës (6, 7), et le manque de preuves d'un effet de déconditionnement systématique des ceintures de soutien lombaire: deux récemment les revues publiées n'ont trouvé aucune preuve de réduction de la force ou de l'endurance maximale (8) et n'ont pas pu trouver de changements cohérents dans l'activité musculaire du tronc (9). Cependant, les deux revues ont estimé que la qualité de leur base de données était plutôt faible (8) ou largement hétérogène (9), ce qui a nécessité des investigations supplémentaires.

Malgré des recherches intensives sur l'efficacité des ceintures de soutien lombaires élastiques en tant qu'aspect du soulagement des douleurs lombaires aiguës, les questions de lombalgie aiguë ne sont toujours pas directement visibles à l'aide de techniques de diagnostic physiologique typiques. La majeure partie de cette recherche s'est appuyée sur des données quelque peu subjectives telles que les jours de travail manqués, les demandes d'indemnisation et les questionnaires obtenus auprès de patients souffrant de maux de dos aigus, concernant le soulagement de la douleur, la restauration fonctionnelle et le retour au travail (6). En conséquence, les examens antérieurs sont en conflit les uns avec les autres (10–12).

Une façon de mesurer les effets physiologiques des ceintures de soutien dorsales élastiques dans le traitement des lombalgies aiguës non spécifiques est de faire des inférences basées sur des changements dans la fonction musculaire. Seules quelques études physiologiques de ce type sur les modifications de la fonction musculaire du tronc ont été publiées à ce jour. Ces études en tant que groupe ont utilisé différentes méthodologies et n'ont pas encore abouti à un consensus (13). Il y a besoin de plus d'études avec des méthodologies similaires pour aider à répondre aux changements qui se produisent dans la fonction musculaire suite à l'application de ceintures de soutien lombaires élastiques dans les lombalgies aiguës.

De propres investigations sur des sujets sains ont déjà fourni des indices qui plaident contre l'effet suspect de déconditionnement des ceintures de soutien lombaires élastiques (14), ce qui est utile pour essayer de comprendre leur utilisation dans la prévention, mais ces résultats ne sont pas transférables à une utilisation thérapeutique chez les patients souffrant de lombalgie aiguë. Par conséquent, la prochaine étape logique pour nous était d'appliquer la même méthodologie de mesure de l'étude pour suivre une cohorte de patients souffrant de douleurs dorsales aiguës non spécifiques, combinant ainsi l'EMG de surface (sEMG) d'activation musculaire, avec l'utilisation d'autres mesures importantes telles que douleur et incapacité fonctionnelle. En détail, nous avons demandé si des différences systématiques dans l'activité des muscles du tronc lors de la marche sur tapis roulant sur une période de suivi de 3 semaines pouvaient être détectées en comparant les patients avec et sans port d'une ceinture de soutien lombaire élastique et si des changements au fil du temps dans l'intensité de la douleur ou son étendue. de la déficience fonctionnelle différerait.

Selon ses propres résultats antérieurs sur les effets des ceintures de soutien lombaires élastiques chez des volontaires sains pendant la marche (14) nous avons émis l'hypothèse de voir les amplitudes sEMG initialement réduites pour tous les muscles du tronc tout en portant des ceintures de soutien lombaires élastiques, suivies d'un retour aux valeurs des non-porteurs dans la suite pour les muscles du dos tandis que celles des muscles abdominaux devraient rester réduites . En ce qui concerne l'intensité de la douleur et l'incapacité fonctionnelle, nous nous attendions à une amélioration générale dans les deux groupes, mais à un soulagement de la douleur plus distinct et à un état fonctionnel amélioré dans le groupe ceinture.

Les méthodes

Procédure d'enquête

Au début de la première enquête, les participants étaient habitués à la locomotion sur tapis roulant. Ce n'est que lorsqu'un schéma de démarche naturel (vue claire vers l'avant, balancement normal des bras, jambes pivotantes) a été atteint que la préparation et l'examen des mesures ont commencé. Après une habituation réussie du tapis roulant, les participants ont été instrumentés (voir Acquisition de données ci-dessous, durée d'environ 20 minutes). L'examen a été réalisé en demandant aux patients de marcher à des vitesses de 2 à 6 km / h dans une gradation de 1 km / h sur un tapis roulant. Par vitesse de marche, au moins 40 foulées ont toujours été accomplies. La séquence des vitesses de marche a été randomisée individuellement (mélange et sélection à l'aveugle entre cinq cartes indiquant la vitesse de marche particulière), puis maintenue pour ce participant pour chacune des trois sessions d'étude (essais).

Les essais ont été réalisés à trois moments: immédiatement après l'affectation ou le contact (T1), une semaine plus tard (T2) et deux semaines plus tard (T3). Pour le groupe avec ceinture, T1 impliquait deux scénarios: un examen complet sans la ceinture élastique de soutien lombaire (T1-1) et après un temps de repos de cinq minutes un autre examen complet avec la ceinture élastique de soutien lombaire (T1-2). Pour l'enquête, la ceinture de soutien lombaire élastique abdominale Lumbotrain (Bauerfeind AG) a été utilisée dans la taille respective (sept tailles, couvrant une plage de circonférence abdominale comprise entre 70 cm et 145 cm, classe de compression II) et une conception spécifique au sexe. Sa hauteur ventrale et dorsale était de 17 cm et 23 cm (tailles femelles 1–2: 24 cm, tailles femelles 3–7: 27 cm), respectivement. Il est livré avec un élément de renfort de forme triangulaire qui est placé au milieu du dos avec son angle de pointage vers le bas sur le coccyx. Le Lumbotrain peut être fixé à l'avant en tirant les poches des doigts uniformément vers l'avant et en fixant les deux côtés en place avec des attaches Velcro. La ceinture est faite d'un tricot bi-élastique qui s'étire dans les directions horizontale et verticale et peut être portée directement sur la peau et également sur une chemise fine. Les patients devaient porter la ceinture élastique de soutien lombaire tous les jours pendant au moins 4 heures, comme recommandé par le fabricant. Le port du support est recommandé pendant tout type d'activité physique, mais il a été demandé aux sujets de le retirer pendant des périodes d'inactivité prolongées, c'est-à-dire en position assise ou couchée. Par là, les directives allemandes pour le traitement des lombalgies qui recommandent entre autres l'activité physique ont été implicitement prises en compte (2). Le temps de port quotidien et la douleur ont été documentés dans un journal de la douleur, fournissant ainsi un contrôle de l'observance adéquate qui devait être respectée pour tous les participants à l'étude inclus. En raison d'une maladie nécessitant un repos au lit, deux personnes ont abandonné l'étude.

L'acquisition des données

À chaque examen, l'intensité actuelle de la douleur des participants a été demandée avant et après le test sur tapis roulant (EVA 1–10). Une fois le test sur tapis roulant terminé, le degré de déficience fonctionnelle a été évalué à l'aide du Oswestry Disability Inventory (ODI).

En tant que mesure physiologique, l'EMG de surface (sEMG) de six muscles superficiels du tronc a été mesurée simultanément des deux côtés du corps. Les électrodes (H93SG, Covidien) ont été positionnées selon les recommandations internationales (17, 18) et toujours par le même enquêteur expérimenté (CA). Les positions utilisées sont indiquées dans le tableau 2.

De plus, une paire d'électrodes a été positionnée le long de l'axe cardiaque pour permettre l'élimination des complexes QRS par l'enregistrement de l'activité cardiaque. Pour détecter les pas individuels, des capteurs de pression ont été fixés dans la zone du talon des chaussures. Le positionnement sûr de toutes les électrodes a été surveillé tout au long de l'examen et les électrodes en vrac ont été remplacées.

Les signaux ont été amplifiés (gain: 1000, Biovision), numérisés (tour de mesure, taux d'échantillonnage: 2000 / s, filtre anti-aliasing à 1000 Hz, résolution: 24 bits (0,596 nV / bit), DeMeTec) et stockés sur disque disque pour un traitement ultérieur (ATISArec, GJB).

Pour l'analyse des données, les signaux sEMG ont été filtrés passe-bande entre 20 Hz et 300 Hz et un filtre coupe-bande de 50 Hz a été utilisé pour éliminer les interférences du réseau électrique. Les perturbations inévitables de l'activité cardiaque ont été éliminées individuellement et séparément pour chaque canal sEMG à l'aide d'un algorithme basé sur un modèle (19). Sur la base des signaux de pression, des temps de contact au talon ont été détectés. Pour garantir des conditions de mesure à l'état d'équilibre, seules des foulées complètes qui ne s'écartaient pas de plus de 10% du temps de foulée médian respectivement déterminé ont été utilisées pour d'autres analyses. Les signaux sEMG ont été quantifiés en tant que racine quadratique moyenne (rms) et lissés avec une fenêtre de moyenne glissante de 50 ms. Les pas valides ont été normalisés dans le temps à 100% et quantifiés avec une résolution temporelle de 0,5% (201 points de mesure). Toutes les données ont été soumises à un contrôle visuel de plausibilité et les foulées individuelles dont les courbes RMS s'écartaient de plus de 2 ET de la courbe moyenne ont été exclues de l'analyse ultérieure. À partir des foulées individuelles restantes, des courbes d'amplitude moyennes ont été calculées, qui ont ensuite été utilisées dans l'analyse.

Paramètres de résultat

Pour l'analyse, les données sEMG, les scores de l'ODI et les détails de l'intensité de la douleur avant et après le test sur tapis roulant ont été utilisés. À partir des courbes d'amplitude, les niveaux d'amplitude SEMG moyens (indépendants du temps) ont été calculés.

Les valeurs de la douleur et les données ODI ont été soumises à une ANOVA qui a pris en compte les numéros d'essai (T1 / T2 / T3, 3 niveaux) ainsi que l'application de la ceinture de soutien lombaire élastique (sans / avec) comme entre facteur sujet.

Toutes les données sEMG ont été analysées par covariance pour identifier les effets principaux possibles «ceinture» (sans / avec, 2 niveaux), «Essai» (T1 / T2 / T3, 3 niveaux), «vitesse de marche» (2/3/4/5 / 6 km / h, 5 niveaux), ainsi que le «genre» (femme / homme, 2 niveaux) et leurs interactions.

Tous les paramètres ont été ensuite testés statistiquement à la fois au cours et entre les deux groupes à tous les moments de l'enquête. Afin de résoudre le problème des tests multiples, c'est-à-dire d'effectuer un test statistique correct des valeurs individuelles, l'accumulation de l'erreur statistique de type I devait être prise en compte, ce qui nécessitait une correction du niveau de signification (20). Cependant, avec la taille du groupe disponible, le niveau de signification requis n'était souvent pas réalisable. Par conséquent, la considération comparative a également été réalisée par l'application de la taille de l'effet (ES, ANOVA, ANCOVA: Eta partiel22p), η2p ≥ 0,06: effet moyen, η2p ≥ 0,14: effet important (21); tests individuels d, d ≥ 0,4 de Cohen: effet moyen, d ≥ 0,8: effet important (22)).

Résultats

Déficience fonctionnelle

Pour les valeurs de l'ODI, aucune différence systématique entre les groupes n'a également pu être prouvée. De même, les valeurs (voir Le tableau 3) indique que la tendance à la baisse des niveaux de déficience a été observée tout au long de la période d'observation. Par rapport à T1, une réduction significative de la déficience fonctionnelle a été démontrée dans tous les examens de suivi pour les deux groupes. Les tailles d'effet montraient toujours des valeurs plus élevées pour le groupe B.

Valeurs d'amplitude moyenne

Avec l'augmentation de la vitesse de marche, une augmentation des valeurs d'amplitude moyenne a pu être observée pour tous les muscles du tronc étudiés. Le RA a montré les niveaux les plus bas avec des valeurs d'amplitude moyenne maximale inférieures à 5 μV (T3, 6 km / h, groupe C), tandis que l'OI a montré les valeurs les plus élevées d'environ 24 μV (T2, 6 km / h, groupe C; voir Fig 2).

Les amplitudes moyennes de tous les muscles abdominaux étaient plus faibles dans le groupe ceinture. Cela a atteint une signification pour les deux muscles abdominaux obliques (p <0,05, OI: (T1), T2, T3, OE: T1 (T2), T3, voir Fig 2). En revanche, les amplitudes moyennes des muscles du dos n'ont montré aucune différence systématique entre les groupes C et B.

Discussion

Dans l'étude présentée, il a pu être démontré que pour les patients souffrant de douleurs dorsales aiguës sur une période de trois semaines, une réduction notable des maux de dos et une amélioration de la restauration de l'incapacité fonctionnelle pouvaient être observées. Ces améliorations ont été légèrement augmentées par le port d'une ceinture de soutien lombaire élastique. Quant aux mesures objectives, des effets systématiques sur les caractéristiques d'activité des muscles du tronc pendant la marche ont été observés à l'aide de sEMG. Alors que les effets positifs subjectifs sur la réduction de la douleur et la déficience fonctionnelle ont déjà été décrits dans la littérature (6, 7), la mesure sEMG des muscles du tronc pendant les activités quotidiennes n'a pas été décrite jusqu'à présent: pour la marche, nous avons trouvé une amplitude musculaire abdominale pertinente et significativement réduite. niveaux, ainsi que des valeurs d'amplitude inchangées ou augmentées pour les muscles du dos examinés dans le groupe ceinture. Les changements observés pour les muscles abdominaux étaient répartis uniformément sur toute la foulée. Les changements pour les muscles du dos, cependant, ne se sont produits que pendant des phases de valeurs d'amplitude particulièrement élevées ou faibles. Ainsi, l'effet des ceintures lombaires élastiques sur les muscles du tronc n'est pas généralisable et soumis à des caractéristiques musculaires spécifiques.

Niveaux d'évaluation subjective: douleur et altération fonctionnelle

L'intensité de la douleur lors du recrutement de l'étude était inférieure à celle des autres études (6, 23), avec des valeurs de 1,95 ± 1,83 (B) et 2,54 ± 1,88 (C). La tendance à l'amélioration spontanée des lombalgies aiguës, ainsi que l'amélioration déjà décrite des symptômes cliniques par le port de ceintures de soutien lombaires élastiques abdominales, ont été démontrées dans la présente étude (6). Le faible niveau de douleur initial réduirait potentiellement les différences systématiques nettes entre les deux groupes. Ainsi, en ce qui concerne la réduction accélérée et / ou améliorée de la douleur, les résultats connus ont été réévalués avec succès.

Les valeurs initiales de l'incapacité fonctionnelle (ODI) avec 22,5 (C) et 24,8 (B) étaient également inférieures à celles décrites dans la littérature (24-29) mais correspondent aux niveaux de douleur comparativement faibles de la cohorte étudiée. Néanmoins, la réduction attendue de l'ODI d'au moins 4 points (28, 29) ou 15% (24) par rapport au niveau de référence a été largement dépassée dans les deux groupes. À cet égard, les données confirment, même en conjonction avec le changement des niveaux de douleur, la tendance à l'amélioration de la déficience fonctionnelle des douleurs dorsales aiguës, qui, cependant, a été considérablement améliorée par le port de la ceinture de soutien lombaire élastique. Fait intéressant, la réduction de la douleur pour le groupe de ceinture n'a pu être prouvée qu'après les tâches du tapis roulant, plaidant pour un effet lié à l'activité de la ceinture de soutien élastique. Ce résultat particulier soutient l'idée de l'utilisation de la ceinture pendant la marche, par laquelle la colonne vertébrale est stabilisée par une augmentation de la pression intra-abdominale (IAP, (25)). D'autres contributions positives du port de la ceinture nécessiteraient des études complémentaires.

Amplitudes SEMG

L'effet différencié de la ceinture élastique de soutien lombaire sur les niveaux d'amplitude déjà décrits dans le résumé des résultats apparaît à première vue contradictoire avec le résultat d'une amélioration de la symptomatologie. Une analyse plus approfondie des propriétés passives de stabilisation de la ceinture de soutien lombaire élastique suggère que la fonction des muscles abdominaux dans les douleurs dorsales aiguës joue un rôle clé: des études antérieures sur des patients souffrant de maux de dos ont démontré des augmentations compensatoires des indices d'activité et de co-contraction, en particulier pour muscles abdominaux (3, 4). Grâce à cela, le PAI sera élevé (30), ce qui, à son tour, est connu pour améliorer la stabilité de la colonne lombaire sans avoir besoin d'une activation simultanée des muscles du dos (31). Par conséquent, tout PAI élevé, qu'il soit uniquement causé par l'activité musculaire ou à l'aide d'un support élastique, devrait améliorer la stabilité de la colonne vertébrale (25-27, 32). Cependant, si l'augmentation requise du PAI n'est fournie que par une augmentation de l'activité musculaire, le risque de fatigue musculaire n'est pas un problème théorique. Dans les cas extrêmes, cela peut entraîner des baisses temporaires des performances musculaires, et donc des pertes temporaires de la stabilisation requise. Les muscles abdominaux par rapport aux muscles du dos ont une proportion plus élevée de fibres musculaires de type II (33–35) et sont donc particulièrement susceptibles de ne pas contribuer de manière adéquate à la stabilité de la colonne vertébrale en raison d'une puissance inférieure (36). Étant donné que le port des ceintures de soutien élastiques a eu un effet positif sur les symptômes sur une période de trois semaines, les valeurs d'amplitude plus faibles observées des muscles abdominaux dans le groupe des ceintures de soutien lombaires élastiques ont été un effet positif du soutien passif pour augmenter le PAI et donc raidissement de la colonne lombaire. Grâce à cela, d'éventuelles défaillances musculaires abdominales liées à la fatigue ont été évitées avec succès. Il est intéressant de noter dans ce cas que selon l'affectation fonctionnelle des muscles du tronc, les valeurs d'amplitude les plus faibles ont été trouvées pour la PR, c'est-à-dire un muscle fonctionnellement mobilisateur (37), alors que les deux muscles abdominaux obliques, en tant que muscles globalement stabilisateurs, avaient des valeurs d'amplitude relativement plus élevées qui ont été considérablement réduites par la ceinture de soutien lombaire élastique.

En revanche, il n'a pas été possible d'identifier des différences générales, mais uniquement ponctuelles dans les courbes d'amplitude des muscles du dos, dans lesquels le groupe ceinture avait toujours les valeurs d'amplitude les plus élevées que le groupe témoin. Ces différences momentanées étaient accompagnées de niveaux d'amplitude moyenne non significatifs, mais légèrement élevés à T2 pour MF et T3 pour tous les muscles du dos, et étaient cohérents avec les calculs du modèle biomécanique qui ne pouvaient pas identifier un seul muscle, mais l'action bien coordonnée de tous les muscles du tronc pour améliorer la stabilité de la colonne vertébrale (38). Comme il faut s'attendre à des schémas d'activation individuels pour tous les patients, les différences constatées sont d'autant plus significatives qu'elles indiquent des schémas d'activation musculaire modifiés spécifiques à la phase si le port de la ceinture est porté. De plus grandes différences inter et intra-individuelles dans l'activation des muscles du dos sont probablement liées à une meilleure coordination des muscles du tronc spécifiques à la phase pendant la marche.

Dans cette étude, nous n'avons pas examiné les tâches effectuées dans d'autres études de ceinture de volontaires sains, telles que le levage manuel (39), levage de squat (40, 41), force maximale (42) ou tests de capacité d'endurance (8), car ceux-ci ne doivent pas être exécutés par des patients souffrant de douleurs aiguës au dos. Ces études d'observation uniques étaient contradictoires et n'étaient finalement pas utiles pour la comparaison avec les nôtres. Si toutefois nous comparons ces résultats avec nos propres résultats antérieurs chez des sujets sains (14), où nous avons comparé l'utilisation sans ceinture et sans ceinture pendant la marche chez les mêmes sujets, nous constatons des réductions similaires de l'activation des muscles abdominaux. De plus, dans la présente étude, nous avons observé des différences constantes entre les groupes C et B au cours des trois essais, ces deux congruences plaident pour un effet reproductible sur l'activation abdominale de la ceinture de soutien élastique pendant la marche. Nous pouvons également dire que l'effet de la ceinture ne diminue pas sur une période de trois semaines.

En comparant nos deux études pour les muscles du dos, les patients souffrant de douleurs dorsales aiguës, contrairement aux sujets sains, montrent des amplitudes élevées spécifiques à la phase de leurs muscles du dos lorsqu'ils portent des ceintures. Les différences entre les patients lombalgiques aigus et les sujets sains ne sont pas surprenantes, car une coordination intermusculaire différente est observée lors de douleurs dorsales aiguës (4). Différents par rapport aux muscles du dos, les muscles abdominaux montrent des effets comparatifs du port de la ceinture chez les patients et les sujets sains pendant la marche.

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