Sabrine Klerx

Het doel van dit proefschrift was om de (re)organisatie van de primaire motorische cortex bij mensen met lage rugpijn (LRP) te onderzoeken en te exploreren of veranderingen in de primaire motorische cortex correleren met veranderingen in klinische tests – motorische controletest en sensorische tests, en tests voor pijnsensitiviteit en -modulatie – over de tijd. Daarnaast onderzochten we of de organisatie van de primaire motorische cortex verandert bij mensen die herstellen van LRP, mensen die niet herstellen van LRP, en mensen zonder LRP, en of deze veranderingen tussen groepen verschillen. Zowel de cross-sectionele als longitudinale aspecten van de relatie tussen de organisatie van de primaire motorische cortex en klinische tests bij LRP en herstel werden onderzocht, met als doel fundamentele en klinische inzichten met elkaar te verbinden.

In Hoofdstuk 2 hebben we, om ervoor te zorgen dat the tests die in Hoofdstukken 3, 4 en 5 werden gebruikt over adequate klinimetrische eigenschappen beschikten, een motorische precisietest (een spiral tracking test) gemodificeerd naar een klinische versie. De klinimetrische eigenschappen van deze test en van een proprioceptieve test (een repositioneringstest) werden onderzocht, waarmee de volgende vraag werd beantwoord: Vraag 1: Wat is de intra- en interbeoordelaarsbetrouwbaarheid en de meetfout van twee tests om lumbale motorische controle te onderzoeken, namelijk de spiral tracking test (aangepast voor klinisch gebruik) en de repositioneringstest, gemeten bij mensen met LRP? Deelnemers tussen 18 en 65 jaar, met actuele of eerdere LRP, voerden een spiral tracking test uit (n=33; het volgen van een spiraal op een computerscherm met bewegingen van de wervelkolom) of een repositioneringstest (n=34; het terugbrengen van de romp naar een vooraf gedefinieerde positie). Inertial measurement units werden gebruikt om de oriëntatie van de romp te meten. Om het potentieel van deze tests te onderzoeken, werd een breed scala aan parameters geëvalueerd. Voor de beoordeling van de intra- en interbeoordelaarsbetrouwbaarheid werden de intraclass correlatiecoëfficiënt (ICC(2,1) voor absolute overeenstemming), standaardmeetfout en kleinste detecteerbare verandering voor elke parameter berekend. De interbeoordelaarsbetrouwbaarheid van de spiral tracking test was over het algemeen goed (ICC>0,75). De betrouwbaarheid van de tweede en derde trial bleek hoger te zijn dan de betrouwbaarheid van de eerste twee trial. De intra- en interbeoordelaarsbetrouwbaarheid van de repositioneringstest was over het algemeen laag (ICC<0,5, met uitzondering van romp-inclinatie: ICC 0,50 tot 0,75). Op basis van de resultaten van dit hoofdstuk werd de betrouwbaarheid van de spiral tracking test als goed beschouwd wanneer één oefenronde wordt uitgevoerd. Daarom hebben we in de daaropvolgende studies één oefenronde voorafgaand aan de meting uitgevoerd. Omdat de betrouwbaarheid van de repositioneringstest als te laag werd beschouwd, werd deze test weggelaten in de volgende studies, en werd alleen de spiral tracking test gebruikt als motorische controletest in de cross-sectionele en longitudinale studies beschreven in Hoofdstuk 4 en 5. De betrouwbaarheid en opzet van de spiral tracking test ondersteunen de toepasbaarheid ervan in de kliniek. Echter, voordat de spiral tracking test in de kliniek kan worden geïmplementeerd, moeten de uitkomstmaten duidelijk gedefinieerd worden en de validiteit ervan goed worden vastgesteld. In Hoofdstuk 3 werd een protocol ontwikkeld en uitgevoerd voor een cross-sectionele studie (Hoofdstuk 4) en een longitudinale studie (Hoofdstuk 5) bij 25 mensen met LRP en 25 mensen zonder LRP. Dit protocol was gericht op het bestuderen van de relatie tussen de primaire motorische cortex en motorische controle en LRP, evenals de veranderingen in deze factoren tijdens het herstelproces. De organisatie van de primaire motorische cortex (Center of Gravity (CoG) en area) werd beoordeeld met neuronavigatie en transcraniële magnetische stimulatie, gebaseerd op individuele MRI’s. Klinische tests omvatten een motorische controletest (spiral tracking test), sensorische tests (vibratiedrempel, graphaesthesia en twee-punts discriminatiedrempel) en tests voor pijnsensitiviteit en -modulatie (quantitative sensory testing). Deelnemers met LRP vulden de volgende vragenlijsten in bij aanvang en follow-up: de Numerieke Pijnscore, Oswestry Disability Index, Pain Anxiety Symptom Scale en Central Sensitization Inventory. Bij de 5-weekse follow-up gaven deelnemers hun algehele herstelniveau aan op de Global Perceived Effect-schaal (GPE-Nederlandse versie, 7-punt Likert-schaal). Op basis hiervan werden deelnemers geclassificeerd als ‘hersteld’ of ‘niet hersteld’, wat werd gebruikt in de statistische analyse. In Hoofdstuk 4 beantwoordden we Vraag 2: Is de organisatie van de primaire motorische cortex anders bij mensen met LRP vergeleken met mensen zonder LRP? We vonden dat mensen met LRP een significant meer laterale CoG voor de longissimus bij L5 hadden en een significant lagere CoG voor de obliquus internus, hoewel slechts een klein deel van onze analyses significante resultaten opleverde. Daarnaast beantwoordden we Vraag 3: Zijn de uitkomsten van de motorische controletest, sensorische tests, en tests voor pijnsensitiviteit en -modulatie anders bij mensen met LRP vergeleken met mensen zonder LRP? Van de klinische tests die werden afgenomen, toonde alleen temporele summatie van pijn een significant verschil. Mensen met LRP hadden een significant hogere temporele summatie van pijn in vergelijking met mensen zonder LRP. Hoewel de meeste klinische uitkomsten niet significant waren, presteerden mensen met LRP over het algemeen slechter dan mensen zonder LRP. Ten slotte beantwoordden we Vraag 4: Zijn de uitkomsten van de motorische controletest, sensorische tests, en tests voor pijnsensitiviteit en -modulatie gerelateerd aan de organisatie van de primaire motorische cortex? We vonden een significante associatie tussen de vibratietest, de twee-punts discriminatiedrempel en de CoG van de longissimus L3, L5 en obliquus internus spier. Deze associatie hield in dat deelnemers die beter scoorden op deze tests een meer anterieure, laterale en lagere CoG hadden. Dit impliceert dat een betere vibratiedrempel of twee-punts discriminatiedrempel samenhing met een meer ‘abnormale’ (d.w.z. verder afwijkend van mensen zonder LRP) CoG-locatie in medio-laterale en lagere richting. In Hoofdstuk 5 beantwoordden we Vraag 5: Verandert de organisatie van de primaire motorische cortex bij mensen die herstellen van LRP vergeleken met mensen die niet herstellen van LRP? Vraag 6: Veranderen de uitkomsten van de motorische controletest, sensorische tests, en tests voor pijnsensitiviteit en -modulatie bij mensen die herstellen van LRP vergeleken met mensen die niet herstellen van LRP? Vraag 7: Zijn veranderingen in de tijd in de uitkomsten van de motorische controletest, sensorische tests, en tests voor pijnsensitiviteit en -modulatie gerelateerd aan veranderingen in de tijd in de organisatie van de primaire motorische cortex? We vonden dat alleen bij niet-herstellende deelnemers de CoG van de longissimus L5 significant naar voren verplaatste en dat hun temporele summatie van pijn significant meer afnam dan bij mensen zonder LRP. De lengte van het spiral tracking path nam significant af bij deelnemers zonder LRP, wat significant verschilde van de toename bij deelnemers die herstelden van LRP. Van alle associatie-analyses die we uitvoerden, vonden we enkele significante associaties. Deze significante associaties in de tijd werden aangetoond tussen prestaties op verschillende klinische tests en de corticale organisatie van de longissimus L5, waarbij betere prestaties op de klinische tests meestal correleerden met een mediale verschuiving van de representatie van de longissimus L5. Dit kan te wijten zijn aan het feit dat de pijn zich voornamelijk in de lagere delen van de onderrug bevindt, en dat veranderingen in de hersenen zich mogelijk vooral voordoen in de gebieden die corresponderen met de onderrug. In Hoofdstuk 6 wordt een samenvatting gegeven van de belangrijkste bevindingen van de verschillende studies, evenals een diepgaande discussie over theoretische en methodologische overwegingen met implicaties voor de kliniek en toekomstig onderzoek. In dit hoofdstuk bediscussieer ik dat de bevindingen beperkt zijn tot dat mensen met LRP een significant meer laterale locatie van het CoG hadden voor de longissimus spier bij L5 en een significant lagere locatie van het CoG voor de obliquus internus spier. Daarnaast werden significante associaties gevonden tussen veranderingen in de uitkomsten van verschillende klinische tests en veranderingen in de organisatie van de longissimus L5. Dit ondersteunt deels het idee van reorganisatie van de primaire motorische cortex bij LRP. Echter, we vonden geen logische bevinding in de veranderingen van de organisatie van de primaire motorische cortex gerelateerd aan herstel. Daarom blijft de klinische betekenis van deze veranderingen grotendeels onbekend. Gezien de complexiteit van het centrale zenuwstelsel en de vele factoren die de uitkomsten van de bestudeerde tests beïnvloeden, is het aannemelijk dat een relatief ruwe maat van hersenorganisatie en een vereenvoudigde uitkomstmaat van complexe klinische tests niet gevoelig genoeg zijn om ware relaties tussen corticale organisatie en testprestaties aan te tonen. Bovendien was het onderzoek dat in dit proefschrift werd gepresenteerd gebaseerd op een relatief kleine steekproef, met deelnemers die subklinische waarden van ervaren beperkingen hadden, wat mogelijk heeft bijgedragen aan het beperkte aantal significante bevindingen. Concluderend is er op basis van deze thesis geen duidelijke klinische basis om de reorganisatie van de primaire motorische cortex in relatie tot motorische controle, inclusief sensorische performance, bij LRP te verklaren of hierop te interveniëren.