Исследователи из Детской больницы Филадельфии (Children’s Hospital of Philadelphia) выявили закономерности искривления позвоночника у детей младшего возраста, которые в подростковом возрасте могут привести к сколиозу. Точное прогнозирование сколиоза (распространенной аномальной кривизны позвоночника) может заложить основу для методов предотвращения потенциально инвалидизирующего состояния. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Актуальность проблемы
Сколиоз у детей является наиболее распространенной деформацией позвоночника во всем мире. Хотя это может быть вызвано определенными заболеваниями, в большинстве случаев сколиоз у подростков является идиопатическим — причина его остается неизвестной. Исследователи обнаружили доказательства генетических влияний, но основные механизмы деформации позвоночника при сколиозе недостаточно изучены.
«Это первое исследование, которое количественно объясняет, как изменение структуры позвоночника может привести к деформациям, наблюдаемым при сколиозе, и в конечном итоге поможет разработать ранние методы вмешательств для детей из группы риска», — комментирует автор исследования Саба Паша (Saba Pasha).
Материалы и методы исследования
В текущем исследовании с помощью компьютерного моделирования ученые попытались выяснить, как позвоночник изменяют форму в ответ на механические нагрузки.
Авторы исследования проанализировали рентгенографические снимки позвоночника 129 подростков со сколиозом или без. Компьютерный анализ преобразовал эти изображения в двумерные (2-D) структуры, обозначенные фронтальными и сагиттальными профилями позвоночника. Данные шаблоны использовались для создания S-образных упругих стержней в компьютерном моделировании, чтобы выяснить, как эти стержни деформировались в трехмерной (3-D) форме.
Результаты научного исследования
При моделируемой механической силе S-образные 2-D модели деформировались в 3-D модели, наблюдаемые у пациентов со сколиозом с такой же сагиттальной кривой. Однако стержни в модели, которая представляла сагиттальные кривые пациентов без сколиоза, не превращались в трехмерную деформацию. Данная модель дает убедительные доказательства того, что форма сагиттального профиля человека может быть основной причиной риска развития сколиоза.
По словам авторов исследования, предстоит еще много научных работ, чтобы определить, можно ли превратить формы позвоночника, видимые на изображениях у более молодых пациентов, в инструмент оценки риска, чтобы предсказать, может ли у 10-летнего ребенка развиться сколиоз в подростковом возрасте.
Тем не менее, если последующие исследования подтвердят, что визуализирующие исследования могут идентифицировать пациентов с риском развития сколиоза, эти исследования помогут клиницистам разработать стратегии для предотвращения состояния, для которого в настоящее время не существует профилактических мер.
Авторы другого исследования дают генетическое объяснение сколиозу.
