Schade aan wervelkolom bepaald door trillingsanalyse
Susanne van Engelen onderzocht of de beweeglijkheid van de wervelkolom kan worden bepaald door de trillingsoverdracht tussen wervels te meten. Hierbij werden gedoneerde wervelkolommen van mensen en geiten op één punt in trilling gebracht en werd de bewegingsrespons van de overige wervels gemeten. Ook maakte zij een computermodel van de wervelkolom. Zij toont aan dat trillingsanalyse, die normaal gebruikt wordt in de industrie, ook toegepast kan worden op de wervelkolom en dat het een betrouwbare en goede methode is om informatie te verkrijgen over eventuele schade aan het wervelgewricht, zoals een hernia. Deze methode kan verder worden ontwikkeld tot een nieuw instrument voor de diagnose van lage rugklachten.
Lage rugpijn is een zware last voor de individuele patiënt en de samenleving: pijnlijk voor de patiënt en hoge zorgkosten voor de samenleving. De meeste rugklachten ontstaan doordat structuren, zoals de tussenwervelschijf in de wervelkolom beschadigd zijn. Hierdoor verandert de beweeglijkheid van de wervelkolom en dit kan leiden tot pijnklachten en vervormingen. Toch kan maar bij een minderheid van de patiënten met rugproblemen een specifieke oorzaak worden gevonden. Dit komt waarschijnlijk door gebrek aan geschikte diagnostische middelen om de mechanische eigenschappen van de wervelkolom te onderzoeken. Door het gebrek aan betrouwbare metingen zijn veel behandelingen door fysiotherapeut of orthopedisch chirurg niet effectief, die zijn gericht op het verbeteren van de mechanische eigenschappen van de wervelkolom. De trillingsanalyse kan dit probleem mogelijk verhelpen.
Trillingstesten worden gebruikt om de structurele conditie van constructies zoals bruggen en vliegtuigen te onderzoeken. Deze zijn gebaseerd op de theorie dat schade aan een constructie leidt tot veranderingen in stijfheid, massa en energie dissipatie, die tot gevolg hebben dat de bewegingsrespons van de constructie verandert als deze in trilling wordt gebracht. Ook schade aan structuren in de wervelkolom, traumatisch of door degeneratie, leidt tot veranderingen in stijfheid, welke kunnen leiden tot wervelkolom deformiteiten en lage rugklachten. Echter, een specifieke oorzaak kan slechts bij een minderheid van de patiënten met rugproblemen worden vastgesteld. Dit is waarschijnlijk het gevolg van een gebrek aan geschikte diagnostische methodologie om aangedane structuren te identificeren. Aangezien trillingstesten niet-destructief zijn en slechts gebruik maken van lage krachten en kleine vervormingen om eventuele schade vast te stellen, wordt deze methode beschouwd als een veelbelovende meettechniek om de mechanica van de wervelkolom te onderzoeken.
Het doel van het onderzoek in het proefschrift is de geschiktheid van trillingstesten van de lumbale wervelkolom vast te stellen teneinde de stijfheid van wervelsegmenten te onderzoeken en te bestuderen of deze methodologie ontwikkeld kan worden tot een klinisch instrument voor het diagnosticeren en evalueren van de behandeling van wervelkolom afwijkingen, degeneratieve aandoeningen van de tussenwervelschijf en lage rugklachten.
De diagnose van lage rugklachten is typisch gebaseerd op lichamelijk onderzoek, eventueel uitgebreid met beeldvormende technieken. Echter, de behandeling van lage rugklachten is vaak gericht op de mechanische eigenschappen van het wervelgewricht, terwijl deze niet of niet nauwkeurig worden gemeten.
Concluderend, in het proefschrift wordt de complexiteit van de wervelkolom teruggebracht tot een massa-veer systeem. Door middel van deze vereenvoudiging was het mogelijk aan te tonen dat trillingsanalyse toegepast kan worden op de lumbale wervelkolom en dat het een betrouwbare en valide methode is om informatie te verkrijgen over de aanwezigheid van specifieke schade aan het wervelgewricht, ook in natuurlijk gedegenereerde segmenten. Hoewel het niet mogelijk was om de locatie van de schade te bepalen, laat dit proefschrift wel zien wat een mogelijke aanpak is voor trillingstesten van de lumbale wervelkolom, en geeft het aan welke methodologische verbeteringen mogelijk zijn. Door middel van toekomstige onderzoeksinspanningen kunnen trillingstesten en modale analyse ontwikkeld worden tot een klinisch instrument voor de diagnose en evaluatie van behandeling van wervelkolom afwijkingen, degeneratieve discus aandoeningen en lage rugklachten.
Meer informatie over het proefschrift in VU-DARE