Инструментальные методы оценки состояния паравертебральных поясничных мышц у пациентов с пояснично-крестцовой радикулопатией и неспецифической скелетно-мышечной болью

В диагностическом процессе при радикулопатиях, помимо неврологического осмотра, который является определяющим для тактики ведения, и при необходимости выбора уровня и характера нейрохирургического вмешательства важную роль играют инструментальные методы диагностики морфологического и функционального состояния паравертебральных мышц. Паравертебральные мышцы — симметричные мышцы спины, окружающие позвоночный столб и участвующие в его движениях, образуют медиальные и латеральные продольные мышечные тракты. Для инструментальной диагностики состояния паравертебральных мышц используют методы магнитно-резонансной томографии (МРТ), а также игольчатую электромиографию и ультразвуковое исследование (УЗИ). Представляются данные литературы по изучению паравертебральных мышц при радикулопатиях и неспецифических болях в спине. «Золотым стандартом» диагностики остается МРТ, однако эта методика отличается высокой стоимостью, невозможно ее проведение при наличии магнитных объектов в организме пациента. Кроме того, существует ряд психологических состояний, которые резко ограничивают проведение МРТ. В свою очередь, игольчатая электромиография и УЗИ паравертебральных мышц не позволяют напрямую судить о важном для прогнозирования состояния параметре — степени замещения мышечной ткани жировой. Наиболее информативным остается комплексный подход, при котором инструментальные методы целесообразно применять в сочетании друг с другом. Показанием к такому обследованию могут явиться трудные случаи течения заболевания, анатомические аномалии расположения спинномозговых корешков, стертая клиническая картина. Также данное обследование обосновано с точки зрения оценки прогностической ценности различных инструментальных методов для исходов заболевания и хирургического лечения.

1. Mansfield M, Smith T, Spahr N, Thacker M. Cervical spine radiculopathy epidemiology: A systematic review. Musculoskeletal Care. 2020;18(4):555–567. https://doi.org/10.1002/msc.1498

2. Hartvigsen J, Hancock MJ, Kongsted A, Louw Q, Ferreira ML, Genevay S et al. Lancet Low Back Pain Series Working Group. What low back pain is and why we need to pay attention. Lancet. 2018;391(10137):2356–2367. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(18)30480-X

3. Mixter W, Barr J. Rupture of the intervertebral disc with involvement of the spinal canal. N Engl J Med. 1934;211:210–214. https://doi.org/10.1056/NEJM193408022110506

4. Гуща АО, Коновалов НА, Древаль ОН, Гринь АА, Джинджихадзэ РС, Арестов СО и др. Клинические рекомендации по диагностике и лечению грыж межпозвонковых дисков пояснично-крестцового отдела. М.; 2014. URL: http://www.mst.ru/information/manual/lumbar_disc_herniation.pdf

5. Esene IN, Meher A, Elzoghby MA, El-Bahy K, Kotb A, ElHakim A. Diagnostic performance of the medial hamstring reflex in L5 radiculopathy. Surg Neurol Int. 2012;3:104. https://doi.org/10.4103/2152-7806.100862

6. Парфенов ВА, Яхно НН, Давыдов ОС, Кукушкин МЛ, Чурюканов МВ, Головачева ВА и др. Дискогенная пояснично-крестцовая радикулопатия. Рекомендации Российского общества по изучению боли (РОИБ). Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2020;12(4):15–24. https://doi.org/10.14412/2074-2711-2020-4-15-24

7. Крылов ВВ, Гринь АА. О грыжах межпозвонкового диска и результатах лечения больных с этой патологией. Consilium Medicum. 2009;11(9):5–10.

8. Сергеев АВ, Екушева ЕВ. Боль в спине у детей и подростков. Русский медицинский журнал. 2019;9:28–32.

9. Бородулина ИВ. Распространенность депрессивных симптомов у пациентов с хронической пояснично-крестцовой радикулопатией. Доктор.Ру. 2021;20(9):26–30. https://doi.org/10.31550/1727-2378-2021-20-9-26-30

10. Freeman MD, Woodham MA, Woodham AW. The role of the lumbar multifidus in chronic low back pain: a review. PM R. 2010;2(2):142–146. https://doi.org/10.1016/j.pmrj.2009.11.006

11. Chen J, Li J, Sheng B, Li L, Wu S. Does preoperative morphology of multifidus influence the surgical outcomes of stand-alone lateral lumbar interbody fusion for lumbar spondylolisthesis? Clin Neurol Neurosurg. 2022;215:107177. https://doi.org/10.1016/j.clineuro.2022.107177

12. Han G, Zou D, Liu Z, Zhang B, Gong C, Zhou S et al. Fat infiltration of paraspinal muscles as an independent risk for bone nonunion after posterior lumbar interbody fusion. BMC Musculoskelet Disord. 2022;23(1):232. https://doi.org/10.1186/s12891-022-05178-z

13. Привес МГ, Лысенков НК, Бушкович ВИ. Анатомия человека. 12-е изд., перераб. и доп. Санкт-Пeтербург: СПбМАПО; 2006.

14. Манулик ВА, Синельникова НВ. Краткая анатомия мышц туловища и конечностей: учебно-методическое пособие. Минск: БГМУ; 2017.

15. Frank LW, Schneider DS, Zuhosky JP. Anatomic and technical considerations in needle electromyography of the lumbar spine. Phys Med Rehabil Clin N Am. 1998;9(4):795–814. PMID: 9894096

16. Hildebrandt M, Fankhauser G, Meichtry A, Luomajoki Н. Correlation between lumbar dysfunction and fat infiltration in lumbar multifidus muscles in patients with low back pain. BMC Musculoskelet Disord. 2017;18(1):12. https://doi.org/10.1186/s12891-016-1376-1

17. Dallaway A, Hattersley J, Diokno M, Tallis J, Renshaw D, Wilson A et al. Age-related degeneration of lumbar muscle morphology in healthy younger versus older men. Aging Male. 2020;23(5):1583–1597. https://doi.org/10.1080/13685538.2021.1878130

18. Gibbons D, McDonnell JM, Ahern DP, Cunniffe G, Kenny RA, Romero-Ortuño R, Butler JS. The relationship between radiological paraspinal lumbar measures and clinical measures of sarcopenia in older patients with chronic lower back pain. J Frailty Sarcopenia Falls. 2022;7(2):52–59. https://doi.org/10.22540/JFSF-07-052

19. Hodges P, Holm AK, Hansson T, Holm S. Rapid atrophy of the lumbar multifidus follows experimental disc or nerve root injury. Spine (Phila Pa 1976). 2006;31(25):2926–2933. https://doi.org/10.1097/01.brs.0000248453.51165.0b

20. Kalichman L, Carmeli E, Been E. The Association between Imaging Parameters of the Paraspinal Muscles, Spinal Degeneration, and Low Back Pain. Biomed Res Int. 2017;2017:2562957. https://doi.org/10.1155/2017/2562957

21. Влодавец ДВ, Казаков ДО. Диагностические возможности МРТ мышц при нервно-мышечных заболеваниях. Неврологический журнал. 2014;19(3):4–12.

22. Гомболевский ВА, Харламов КА, Пятницкий ИА, Ким СЮ, Морозов СП. Шаблоны протоколов описаний исследований по специальности «Рентгенология». Магнитно-резонансная томография. Методические рекомендации № 21. М.; 2016.

23. Кудрявцева ИП, Сафонова ГД, Бердюгин КА. Состояние паравертебральных мышц при заболеваниях позвоночника (обзор литературы). Современные проблемы науки и образования. 2015;5:166.

24. Hides J, Stanton W, Mendis MD, Sexton M. The relationship of transversus abdominis and lumbar multifidus clinical muscle tests in patients with chronic low back pain. Man Ther. 2011;16:573–577. https://doi.org/10.1016/j.math.2011.05.007

25. Colakoglu B, Alis D. Evaluation of lumbar multifidus muscle in patients with lumbar disc herniation: are complex quantitative MRI measurements needed? J Int Med Res. 2019;47(8):3590–3600. https://doi.org/10.1177/0300060519853430

26. Joseph А, McGuinness К, Welch N, Coyle J, Franklyn-Miller A, O’Connor N, Moran K. Fat quantification in MRI-defined lumbar muscles. In: 4th International Conference on Image Processing Theory, Tools and Applications (IPTA). Paris, France; 2014. https://doi.org/10.1109/IPTA.2014.7001983

27. Felippe VG, Amaral CAB, Labronici PJ. Correlation between low back pain due to fatty degeneration and sex and age: study by MRI. Coluna/Columna. 2021;20(4):272–277. https://doi.org/10.1590/s1808-185120212004250500

28. Hides J, Gilmore C, Stanton W, Bohlscheid E. Multifidus size and symmetry among chronic LBP and healthy asymptomatic subjects. Man Ther. 2008;13(1):43–49. https://doi.org/10.1016/j.math.2006.07.017

29. Зубарев АВ. Диагностический ультразвук. Костно-мышечная система. M.: СТРОМ; 2002:132 с.

30. Щурова ЕН., Менщикова ТИ., Филимонова ГН. Сопоставление ультразвуковых и морфологических результатов исследования паравертебральных мышц на вершине деформации у больных с кифосколиозом на фоне нейрофиброматоза I типа. Гений ортопедии. 2018;24(1):70–74. https://doi.org/10.18019/1028-4427-2018-24-1-70-74

31. Thakar S, Sivaraju L, Aryan S, Mohan D, Sai Kiran NA, Hegde AS. Lumbar paraspinal muscle morphometry and its correlations with demographic and radiological factors in adult isthmic spondylolisthesis: a retrospective review of 120 surgically managed cases. J Neurosurg Spine. 2016;24(5):679–685. https://doi.org/10.3171/2015.9.SPINE15705

32. Ding JZ, Kong C, Li XY, Sun XY, Lu SB, Zhao GG. Different degeneration patterns of paraspinal muscles in degenerative lumbar diseases: a MRI analysis of 154 patients. Eur Spine J. 2022;31(3):764–773. https://doi.org/10.1007/s00586-021-07053-2

33. Naghdi N, Mohseni-Bandpei MA, Taghipour M, Rahmani N. Lumbar Multifidus Muscle Morphology Changes in Patient with Different Degrees of Lumbar Disc Herniation: An Ultrasonographic Study. Medicina (Kaunas). 2022;57(7):699. https://doi.org/10.3390/medicina57070699

34. Gibbon KC, Debuse D, Hibbs A, Caplan N. Reliability and Precision of Sonography of the Lumbar Multifidus and Transversus Abdominis During Dynamic Activities. J Ultrasound Med. 2017;36(3):571–581. https://doi.org/10.7863/ultra.16.03059

35. Sánchez Romero EA, Alonso Pérez JL, Muñoz Fernández AC, Battaglino A, Castaldo M, Cleland JA, Villafañe JH. Reliability of Sonography Measures of the Lumbar Multifidus and Transversus Abdominis during Static and Dynamic Activities in Subjects with Non-Specific Chronic Low Back Pain. Diagnostics (Basel). 2021;11(4):632. https://doi.org/10.3390/diagnostics11040632

36. Sarafadeen R, Ganiyu SO, Ibrahim AA, Ismail A, Akindele MO, Kaka B, Awotidebe AW. Effectiveness of lumbar stabilization exercise with real-time ultrasound imaging biofeedback on lumbar multifidus muscle cross-sectional area in individuals with nonspecific chronic low back pain: a study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 2022;23(1):20. https://doi.org/10.1186/s13063-021-05952-9

37. Larivière C, Gagnon DH, Henry SM, Preuss R, Dumas JP. The Effects of an 8-Week Stabilization Exercise Program on Lumbar Multifidus Muscle Thickness and Activation as Measured With Ultrasound Imaging in Patients With Low Back Pain: An Exploratory Study. PM R. 2018;10(5):483–493. https://doi.org/10.1016/j.pmrj.2017.10.005

38. Hwang YI, Park DJ. Comparison of lumbar multifidus thickness and perceived exertion during graded superman exercises with or without an abdominal drawing-in maneuver in young adults. J Exerc Rehabil. 2018;14(4):628–632. https://doi.org/10.12965/jer.1836296.148

39. Dafkou K, Kellis E, Ellinoudis A, Sahinis C. Lumbar Multifidus Muscle Thickness During Graded Quadruped and Prone Exercises. Int J Exerc Sci. 2021;14(7):101–112. PMID: 34055178

40. Sweeney N, O’Sullivan C, Kelly G. Multifidus muscle size and percentage thickness changes among patients with unilateral chronic low back pain (CLBP) and healthy controls in prone and standing. Man Ther. 2014;19(5):433–439. https://doi.org/10.1016/j.math.2014.04.009

41. Chan ST, Fung PK, Ng NY, Ngan TL, Chong MY, Tang CN et al. Dynamic changes of elasticity, cross-sectional area, and fat infiltration of multifidus at different postures in men with chronic low back pain. Spine J. 2012;12(5):381–8. https://doi.org/10.1016/j.spinee.2011.12.004

42. Masaki M, Aoyama T, Murakami T, Yanase K, Ji X, Tateuchi H, Ichihashi N. Association of low back pain with muscle stiffness and muscle mass of the lumbar back muscles, and sagittal spinal alignment in young and middle-aged medical workers. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2017;49:128–133. https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2017.09.008

43. Goubert D, Oosterwijck JV, Meeus M, Danneels L. Structural Changes of Lumbar Muscles in Non-specific Low Back Pain: A Systematic Review. Pain Physician. 2016;19(7):E985–E1000. PMID: 27676689

44. Команцев ВН, Помников ВГ. Краткий курс электромиографии для неврологов и врачей общей практики. Санкт-Петербург: Береста; 2021.

45. Preston DC, Shapiro BE. Electromyography and neuromuscular disorders: clinical-electrophysiological correlations. Butterworth-Heinemann; 2005.

46. Селиверстова ЕГ, Синкин МВ, Кордонский АЮ, Алейникова ИБ, Тихомиров ИВ, Гринь АА. Электромиографические методы в дифференциальной диагностике и обосновании нейрохирургического лечения радикулопатий, вызванных заболеваниями позвоночника. информативность и методология. Журнал «Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко». 2022;86(2):109–118. https://doi.org/10.17116/neiro202286021109

47. Gough JG, Koepke GH. Electromyographic determination of motor root levels in erector spinae muscles. Arch Phys Med Rehabil. 1966;47(1):9–11. PMID: 5902998

48. Dillingham TR, Lauder TD, Andary M, Kumar S, Pezzin LE, Stephens RT, Shannon S. Identifying lumbosacral radiculopathies: an optimal electromyographic screen. Am J Phys Med Rehabil. 2000;79(6):496–503. https://doi.org/10.1097/00002060-200011000-00002

49. Haig AJ, LeBreck DB, Powley SG. Paraspinal mapping. Quantified needle electromyography of the paraspinal muscles in persons without low back pain. Spine (Phila Pa 1976). 1995;20(6):715–721. PMID: 7604348

50. Date ES, Kim B-J, Yoon JS, Park BK. Cervical paraspinal spontaneous activity in asymptomatic subjects. Muscle Nerve. 2006;34(3):361–364. https://doi.org/10.1002/mus.20557

51. Barkhaus PE, Periquet MI, Nandedkar SD. Quantitative motor unit action potential analysis in paraspinal muscles. Muscle Nerve. 1997;20(3):373–375. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4598(199703)20:3 < 373::AID-MUS19 > 3.0.CO;2-1

52. Gilad R, Dabby R, Boaz M, Sadeh M. Cervical paraspinal electromyography: normal values in 100 control subjects. J Clin Neurophysiol. 2006;23(6):573–576. https://doi.org/10.1097/01.wnp.0000232190.94175.ab

53. Posa A, Niśkiewicz I, Emmer A, Kluge Y, Kornhuber ME. Motor unit potentials of the erector spinae muscle by concentric needle electromyography. Brain Behav. 2017;7(3):e00627. https://doi.org/10.1002/brb3.627

54. Tomasella M, Crielaard J-M, Wang F-C. Dorsal and lumbar paraspinal electromyographic study. Multi-MUP analysis and drawing up normal values in a reference population. Neurophysiol Clin. 2002;32(2):109–117. https://doi.org/10.1016/s0987-7053(02)00295-2

55. Travlos A, Trueman S, Eisen A. Monopolar needle evaluation of paraspinal musculature in the cervical, thoracic, and lumbar regions and the effects of aging. Muscle Nerve. 1995;18(2):196–200. https://doi.org/10.1002/mus.880180208

56. Jeppesen TD, Levison L, Codeluppi L, Krarup C. Quantitative electromyography: Normative data in paraspinal muscles. Muscle Nerve. 2020;62(3):358–362. https://doi.org/10.1002/mus.27000

57. Cho SC, Ferrante MA, Levin KH, Harmon RL, So YT. Utility of electrodiagnostic testing in evaluating patients with lumbosacral radiculopathy: An evidence-based review. Muscle Nerve. 2010;42(2):276–282. https://doi.org/10.1002/mus.21759

58. Huang YL, Zhou JL, Jiang YM, Zhang ZG, Zhao W, Han D, He B. Assessment of lumbar paraspinal muscle activation using fMRI BOLD imaging and T2 mapping. Quant Imaging Med Surg. 2020;10(1):106–115. https://doi.org/10.21037/qims.2019.10.20

59. Kiesel KB, Uhl T, Underwood FB, Nitz AJ. Rehabilitative ultrasound measurement of select trunk muscle activation during induced pain. Man Ther. 2008;13(2):132–138. https://doi.org/10.1016/j.math.2006.10.003

60. Dickx N, Cagnie B, Parlevliet T, Lavens A, Danneels L. The effect of unilateral muscle pain on recruitment of the lumbar multifidus during automatic contraction. An experimental pain study. Man Ther. 2010;15(4):364–349. https://doi.org/10.1016/j.math.2010.02.002

61. Zhang S, Xu Y, Han X, Wu W, Tang Y, Wang C. Functional and morphological changes in the deep lumbar multifidus using electromyography and ultrasound. Sci Rep. 2018;8(1):6539. https://doi.org/10.1038/s41598-018-24550-5