Die Rolle der Bandscheibenernährung in der Ätiologie und klinischen Behandlung der Bandscheibendegeneration

Rückenschmerzen, die häufig mit einer Bandscheibendegeneration einhergehen, sind in den Vereinigten Staaten die häufigste Ursache für Behinderungen bei Erwachsenen. Bei aktiven Soldaten hat sich die Häufigkeit von Bandscheibendegenerationen von 2001 bis 2010 mehr als verdoppelt, wobei über 68.000 Tage verlorener Dienstzeit auf Bandscheibendegeneration zurückzuführen sind.2 Die häufigste Lokalisation chronischer Schmerzen bei Veteranen ist die Wirbelsäule. Die Inzidenz von Rückenschmerzen in der Allgemeinheit ist in den letzten zehn Jahren relativ stabil geblieben, jedoch ist die Zahl der Veteranen, bei denen Rückenschmerzen diagnostiziert wurden, um mehr als 50 % gestiegen. Die Bandscheiben sind die größten avaskulären Strukturen im Körper, und daher sind die Zellen innerhalb der Bandscheibe auf den Transport von den kleinen Gefäßen in der angrenzenden Wirbelendplatte angewiesen, um Nährstoffe aufzunehmen und Abfallprodukte auszustoßen. Trotz der immensen sozialen und wirtschaftlichen Belastung durch Rückenschmerzen ist die Ätiologie der Bandscheibendegeneration noch weitgehend unverstanden. Aufgrund der avaskulären Natur der Bandscheibe wurde spekuliert, dass eine schlechte Bandscheibenernährung, die durch einen reduzierten Transendplattentransport in die Bandscheibe gekennzeichnet ist, zum Beginn und Fortschreiten der Degeneration beitragen könnte. Wenn eine Verringerung des Transports von Nährstoffen und Abfallprodukten durch die Endplatte ein Hauptfaktor für den Beginn und das Fortschreiten der degenerativen Kaskade ist, dann kann eine verbesserte Bandscheibenernährung einen therapeutischen Effekt haben. Physiotherapie und Bewegung können bei bestimmten Patienten sehr effektiv bei der Behandlung von Rückenschmerzen sein, aber es ist nicht vollständig geklärt, warum bestimmte Patienten auf Physiotherapie ansprechen und andere nicht, und welche Auswirkungen solche Interventionen auf die Bandscheibenernährung und Bandscheibengesundheit haben. Das Ziel dieser Studie ist es, eine Pilotstudie durchzuführen, um die Machbarkeit und die vorläufigen Ergebnisse der Verwendung von quantitativer MRT bei menschlichen Patienten zu bestimmen, um Veränderungen der Bandscheibengesundheit und des Trans-Endplatten-Transports im Verlauf der Physiotherapie zu quantifizieren.

Dazu werden Patienten mit Rückenschmerzen und begleitender Bandscheibendegeneration rekrutiert, die sich keiner vorangegangenen Wirbelsäulenoperation unterzogen haben. Rekrutierte Patienten werden einer MRT-T2-Kartierung und einer postkontrastverstärkten T1-Kartierung ihrer Lendenwirbelsäule bei 1,5 T unterzogen, um die Bandscheibengesundheit bzw. -ernährung zu messen. Die Patienten beginnen dann mit einer 6-wöchigen Physiotherapiebehandlung, nach der bei jedem Patienten dieselben MRT-Scans erneut durchgeführt werden. Der Schmerz- und Behinderungsgrad der Patienten wird sowohl vor als auch nach der Behandlung anhand der Fragebögen zur visuellen Analogskala (VAS) und zum Oswestry Disability Index (ODI) bewertet. Der aktive Bewegungsumfang der Lendenwirbelsäule wird auch bei der ersten und letzten Physiotherapiesitzung in der Praxis quantifiziert. Neigungsmesser werden an der thorakolumbalen Verbindung und am Kreuzbein platziert, und der Patient wird gebeten, sich nach vorne und hinten zu beugen. Die Lendenbeugung wird als Bewegungsunterschied zwischen den beiden Neigungsmessern quantifiziert.

Signifikante Unterschiede der T1- und T2-Werte der Bandscheibe sowie der VAS- und ODI-Scores und des Bewegungsbereichs der Lendenwirbelsäule vor und nach der Physiotherapie werden über einen gepaarten t-Test bewertet, wobei die Signifikanz als p < 0,05 definiert ist. Univariate lineare Korrelationen zwischen den Änderungen der T1- oder T2-Werte und Änderungen der VAS, ODI-Scores und des Bewegungsbereichs der Lendenwirbelsäule werden durchgeführt, um festzustellen, ob eine veränderte Bandscheibengesundheit oder Ernährung mit Physiotherapie signifikant mit Verbesserungen bei Schmerzen und Behinderungen korreliert.