Les douleurs lombaires peuvent être mieux localisées grâce à une nouvelle technique mise au point par des chercheurs de Concordia

L’adoption du télétravail pendant la pandémie de COVID-19 a eu des effets ravageurs sur la santé de nombreuses personnes et entraîné une augmentation des cas de lombalgie. La lombalgie est le problème musculosquelettique le plus courant qui nécessite une attention médicale. On estime en effet que 80 pour cent des adultes en souffriront au moins une fois au cours de leur vie. Mais les causes sous-jacentes de cet enjeu médical demeurent souvent un mystère qui continue de déconcerter les professionnels de la santé, les chercheurs et, bien sûr, les personnes qui en souffrent.

Au cours des dernières années, en quête de réponses, des chercheuses et chercheurs, de Concordia notamment, ont modifié la perspective de leurs études. Bien que la plupart des travaux existants portent sur les différentes structures de la colonne vertébrale susceptibles d’être l’origine de la douleur, les muscles du bas du dos font désormais l’objet d’une attention accrue grâce à l’imagerie par résonance magnétique.

C’est le sujet d’un nouvel article publié dans la section Scientific Reports de la revue Nature, par des chercheuses et chercheurs de l’Université Concordia et de l’Université Western de London, en Ontario. Ceux-ci expliquent comment ils ont utilisé l’analyse statistique des formes pour étudier la structure d’un muscle particulier du bas du dos chez les personnes souffrant de douleurs lombaires chroniques, en tant que biomarqueur potentiel de ce trouble. C’est la première fois que cette technique est utilisée pour étudier la morphologie – essentiellement la forme et la structure – des muscles paraspinaux.

« L’analyse statistique des formes nous permet de déceler des changements très localisés dans la morphologie des muscles liés à la lombalgie », explique l’auteur principal de l’article, Yiming Xiao, professeur adjoint d’informatique et de génie logiciel. Après avoir pris en compte des variables telles que l’âge et le sexe, Yiming Xiao explique que « cette étude peut aider à repérer les endroits précis où les muscles commencent à se dégénérer. Et cela peut aider à élaborer un traitement de physiothérapie plus ciblé pour renforcer ces muscles et soulager la souffrance. »

Maryse Fortin, professeure adjointe au Département de santé, de kinésiologie et de physiologie appliquée, est coauteure de l’article, avec Hassan Rivaz, professeur agrégé et titulaire de la chaire de recherche de l’Université Concordia en génie électrique et informatique. Les autres auteurs de l’Université Western sont Joshua Ahn, un étudiant de premier cycle, ainsi que Terry Peters et Michele Battié, professeurs. Actuellement, les chercheurs de cette collaboration interétablissements travaillent sur des méthodes d’analyse d’images médicales, notamment sur une technologie d’intelligence artificielle permettant le diagnostic et le pronostic automatiques de troubles douloureux de la colonne vertébrale, comme une hernie discale.

Les deux faces d’un même muscle.

L’équipe se penche sur l’analyse d’une hernie discale lombaire unilatérale, qui se manifeste par une douleur du même côté qu’une hernie. Essentiellement, cela se produit lorsqu’un côté du disque vertébral se bombe, irritant potentiellement la racine nerveuse. À l’examen de participants qui manifestaient uniquement une douleur unilatérale, les scientifiques ont pu observer que des muscles pathologiques et des muscles sains cohabitaient dans un même corps, ce qui en a facilité la comparaison. En effet, ils ont ainsi été en mesure d’exclure de la réflexion des variables complexes comme les habitudes de vie.

« Nous avons pu trouver des variations de forme de signature dans le muscle transversaire épineux ou multifide entre les côtés douloureux et indolore », explique le professeur Xiao. « Et par rapport aux méthodes classiques de mesure des fonctions musculaires, telles que la taille globale du muscle et l’infiltration graisseuse, nous avons constaté que notre méthode était plus précise pour détecter ces différences. »

Définir les termes

Selon la professeure Fortin, la technique a également aidé les chercheurs à déterminer si la forme du muscle multifide était un biomarqueur d’une éventuelle douleur lombaire. Les études précédentes donnaient souvent des résultats contradictoires parce que la méthodologie d’analyse n’était pas uniforme. Par exemple, les chercheurs utilisaient divers protocoles de segmentation musculaire, de sorte que la définition des groupes musculaires commençait et se terminait à des endroits variables selon les études.

Les changements dégénératifs des muscles du dos dus au vieillissement naturel compliquent également la tâche des scientifiques. Cela peut brouiller les biomarqueurs potentiels et masquer les sources de douleur, car les changements dégénératifs n’entraînent pas nécessairement une gêne.

« Ici, avec l’IRM, nous avons une vue tridimensionnelle de la forme du muscle, et elle prend en compte des paramètres qui n’ont pas encore été étudiés », souligne-t-elle. « Nous avons noté des variations de formes entre les femmes et les hommes, ainsi que des variations associées à l’âge et à l’ontologie. Il s’agit donc vraiment d’une idée nouvelle. »

Lire l’article cité (en anglais) : « Statistical morphological analysis reveals characteristic paraspinal muscle asymmetry in unilateral lumbar disc herniation. »