太空飛行后腰椎的生物力學(xué)變化以及與太空飛行后椎間盤突出癥相關(guān)的因素。
The Spine Journal ( IF 4.9 ) Pub Date : 2021-07-31 , DOI: 10.1016/j.spinee.2021.07.021
Jeannie F Bailey 1 , Priya Nyayapati 1 , Gabriel T A Johnson 1 , Lucas Dziesinski 1 , Aaron W Scheffler 2 , Rebecca Crawford 3 , Richard Scheuring 4 , Conor W O'Neill 1 , Douglas Chang 5 , Alan R Hargens 5 , Jeffrey C Lotz 1

背景對(duì)于慢性腰痛，影像學(xué)病理特征與患者癥狀之間的因果機(jī)制尚不清楚。例如，椎間盤突出通常可以在沒有癥狀的情況下出現(xiàn)。仍然需要更好地了解探索脊柱組織損傷和疼痛和殘疾的臨床表現(xiàn)的病理生理機(jī)制。太空飛行和宇航員的健康為縱向研究潛在的腰痛機(jī)制提供了難得的機(jī)會(huì)。太空飛行會(huì)擾亂脊椎的晝夜負(fù)荷，有幾條證據(jù)表明，宇航員在太空飛行后腰痛和椎間盤突出的風(fēng)險(xiǎn)增加。目的 研究長(zhǎng)時(shí)間暴露于微重力環(huán)境與飛行后椎間盤突出癥發(fā)病率升高之間的關(guān)系，我們進(jìn)行了一項(xiàng)縱向研究，以跟蹤 12 名 NASA 宇航員在太空中大約 6 個(gè)月前后的脊柱健康狀況。我們假設(shè)飛行后椎間盤突出癥和腰背不適的發(fā)生率與太空飛行中的肌肉萎縮和先前存在的脊柱病變有關(guān)。研究設(shè)計(jì) 這是一項(xiàng)前瞻性縱向研究。患者樣本 我們的樣本包括一組 12 名宇航員。結(jié)果衡量指標(biāo) 通過 3T MRI，我們量化了椎間盤含水量 (ms)、椎間盤退變（Pfirrmann 級(jí)）、椎體終板不規(guī)則、小關(guān)節(jié)病和/液體、高強(qiáng)度區(qū)域、椎間盤突出、多裂肌總橫截面積 (cm2)、多裂肌瘦肌肉橫截面積 (cm2) 和肌肉質(zhì)量/成分 (%)。從定量透視我們量化，最大屈伸 ROM (°)、最大橫向彎曲 ROM (°) 和最大平移 (%)。最后，患者結(jié)果和臨床記錄用于識(shí)別與 3T MRI 中椎間盤突出相關(guān)的飛行后癥狀。方法 3T MRI 的高級(jí)成像數(shù)據(jù)是在與在太空中停留六個(gè)月相關(guān)的三個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)收集的：（1）發(fā)射前一年內(nèi)（“飛行前”），（2）返回地球后一周內(nèi)（ “飛行后”）和（3）返回地球后 1 到 2 個(gè)月（“恢復(fù)”）。在飛行前和飛行后時(shí)間點(diǎn)收集節(jié)段運(yùn)動(dòng)學(xué)的透視。我們?cè)u(píng)估了太空飛行和飛行后恢復(fù)對(duì)脊柱結(jié)構(gòu)和功能縱向變化的影響，以及在太空飛行后出現(xiàn)和未出現(xiàn)癥狀性椎間盤突出癥的機(jī)組人員之間的差異。結(jié)果 我們一半的宇航員（n = 6）在太空飛行后經(jīng)歷了與新的或以前無癥狀的腰椎間盤突出或突出相關(guān)的新癥狀。我們觀察到下腰椎進(jìn)行太空飛行后多裂肌質(zhì)量下降，L4L5 (-6.2%, p=.009) 和 L5S1 (-7.0%, p=.006) 的瘦肌肉百分比降低與新的椎間盤突出癥。此外，我們觀察到太空飛行后 L2L3 (-17.2%, p=.006) 和 L3L4 (-20.5%, p=.02) 的腰椎段屈伸 ROM 減少，此外，上三個(gè)腰段的 ROM 減少（ -24.1%, p=.01) 與椎間盤突出癥的發(fā)生率相關(guān)?，F(xiàn)有的終板病變?cè)谏涎底顬槠毡椋⑶遗c節(jié)段性 ROM 減少有關(guān)（-20.5%，p=.02）。結(jié)現(xiàn)有的脊柱終板不規(guī)則。這些研究結(jié)果表明，上腰椎和下腰椎區(qū)域的脊柱僵硬和肌肉損失的不同影響可能會(huì)特別引起太空飛行后下腰椎有癥狀的椎間盤突出癥的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)研究的結(jié)果對(duì)發(fā)生椎間盤突出癥和相關(guān)腰痛的機(jī)制和可能的風(fēng)險(xiǎn)因素提供了獨(dú)特的縱向評(píng)估。此外，這些發(fā)現(xiàn)將有助于制定生理對(duì)策，以在長(zhǎng)期太空任務(wù)期間維持宇航員的脊柱健康。

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