La lombalgie est une douleur de la région lombaire du rachis. Un des moyens communément utilisés pour soulager cette douleur est le port d’orthèses lombaires. Bien que l’efficacité de ces orthèses soit démontrée, leur mode d’action reste mal connu. L’objectif de ce projet est d’analyser ce mode d’action dans le cas de ceintures de soutien lombaire.En lien avec des médecins et un industriel, trois approches ont été mises en œuvre. Premièrement, une approche expérimentale a permis de déterminer les propriétés mécaniques des ceintures de soutien lombaire et d’évaluer la pression appliquée suivant ces propriétés. Secondairement, la pression appliquée par les ceintures a été mesurée par une approche clinique. Cette pression a été liée à la diminution de la douleur engendrée par les ceintures, au bien-être ressenti, à la modification de la posture et à la déformation de la ceinture. Troisièmement, une approche numérique a servi à montrer les paramètres influents sur le soulagement de la douleur.Un des modes d’action des ceintures de soutien lombaire, mis en évidence dans ce projet, est la pression appliquée sur le tronc qui engendre une variation des pressions abdominale et intradiscale, ainsi qu’une modification de la posture. La pression appliquée dépend, entre autres, des caractéristiques mécaniques des ceintures. Les résultats mettent en évidence l’importance de maitriser cette pression appliquée ainsi que la spécificité du patient sur les effets mécaniques des ceintures.Les différentes approches sont complémentaires ; elles sont des moyens de caractérisation des orthèses qui pourraient être utilisés pour d’autres orthèses et également aider au développement de produits. / Low back pain is a pain felt in the lumbar region of the spine. Lumbar orthotics might be used to relieve this pain. Efficacy of lumbar orthotics was proved, but mechanical effects remain unclear. Aim of this project if to analyze these mechanical effects for lumbar belts, a specific lumbar orthotic.In relation with clinicians and manufacturer, three different approaches were developed. First, experimental approach permits to determine mechanical properties of lumbar belts and to evaluate applied pressure related to these mechanical properties. Second, applied pressure by lumbar belts was measured using a clinical approach. This pressure has been related to the decrease in pain, to the wellbeing felt, to the modification of posture and to the lumbar belts strain. Third, numerical approach was used to demonstrate the influential parameters on pain relief.One of mechanical effects of lumbar belts, highlighted in this project, is the pressure applied on the trunk which causes change in abdominal and intradiscal pressure and posture. The applied pressure depends on the mechanical properties of the belts. Results demonstrate the importance of mastering the applied pressure and the specificity of the patient on the mechanical effects of belts. The different approaches are complementary; they are orthotics characterization tools that could be used for others orthotics and also helps in the development of new products.

La dégénérescence discale lombaire (DDL) est caractérisée par un vieillissement prématuré du disque intervertébral (DIV) et une déshydratation progressive du nucleus pulposus (NP) entrainant in fine des lombalgies. L'objectif général de ce travail est d'établir des données précliniques afin de régénérer le DIV en cas de DDL modérée. Dans un premier chapitre, nous avons déterminé une association de facteur de croissance et un mode de culture visant à obtenir une prédifférentiation nucléopulpogénique de cellules stromales mésenchymateuses (CSMs) humaines issues de la moelle osseuse. Nos résultats montrent que la culture tridimensionnelle des CSMs en billes d'alginate en présence de TGF-β3, GDF-5 et BMP-7 les oriente vers un phénotype cartilagineux. Dans un deuxième chapitre, nous avons élaboré un modèle porcin de DDL induite par cryolésion et nous l'avons comparé aux techniques de référence. L'évaluation de l'importance de la DDL a été effectuée par scanner, IRM et histologiquement. Un score histologique de DDL porcine a été décrit et validé. La cryolésion a permis d'obtenir une DDL plus importante que les autres techniques. Dans un troisième chapitre, nous avons injecté les CSMs préorientées dans les DIV lésés. L'analyse IRM a montré une amélioration de l'intensité du signal et de la surface du NP après injection des cellules. L'analyse immunohistologique a montré une survie des CSMs dans les DIV porcins à 2 mois. Dans un quatrième chapitre, nous avons comparé les taux de fusion et de complication pour la RhBMP-2 et la greffe spongieuse autologue dans les arthrodèses lombaires par voie antérieure dans une même cohorte de patients. La RhBMP-2 était associée à un taux de fusion inférieur et un taux de complications radiologiques supérieur à l'autogreffe spongieuse. / Degenerative disc disease (DDD) is characterized by premature aging of the intervertebral disc (IVD) and gradual dehydration of the nucleus pulposus (NP), ultimately causing back pain. The general objective of this work is to establish preclinical data to regenerate the IVD in moderate DDD. In the first chapter, we have identified a growth factor association and a culture method to achieve nucleopulpogenic prédifférentiation of mesenchymal stromal cells (MSCs) derived from human bone marrow. Our results show that the three-dimensional culture of MSCs in alginate beads in the presence of TGF-β3, GDF-5 and BMP-7 directs them to a cartilaginous phenotype. In the second chapter, we developed a porcine model of DDD, induced by cryoinjury, and compared it to reference techniques. Assessing the importance of DDD was performed by CT, MRI and histologically. A histological score of porcine DDD has been described and validated. Cryoinjury yielded a higher DDD that other techniques. In a third chapter, we injected preoriented MSCs in cryo-injured IVDs. MRI analysis showed an improvement in the signal intensity and the surface of the NP after the injection. The immunohistological analysis showed a survival of the MSCs in the porcine IVD 2 months after injection. In a fourth chapter, we compared the rate of fusion and complication for rhBMP-2 and autologous cancellous graft in the anterior lumbar interbody fusion, in the same cohort of patients. RhBMP-2 was associated with a lower fusion rate and a higher rate of radiological complications than the cancellous autograft.

No description available.

Résumé : La douleur lombaire (DL) est l’une des conditions musculosquelettiques les plus fréquentes et coûteuses au Canada. La prévalence annuelle de DL aigüe varierait de 19 % à 57 %, et un patient sur quatre souffrirait de récurrence dans la même année. La présente étude vise donc à produire une analyse descriptive de l’épidémiologie de la DL récurrente à l’échelle de la population. Une nouvelle approche méthodologique est proposée afin d’optimiser l’identification de vrais cas incidents de DL récurrente à partir d’une analyse secondaire de données administratives. Puisque 10 % des patients ayant de la DL seraient responsables de 80 % des coûts qui y sont associés, nous avons également déterminé la tendance séculaire des coûts d’interventions médicales des patients récurrents incidents entre 2003 et 2008. En utilisant le fichier des services médicaux rémunérés à l’acte de la Régie de l’assurance maladie du Québec, des cohortes prévalentes ont été construites à partir de 401 264 dossiers de patients ayant consulté au moins trois fois pour de la DL entre 1999 et 2008. Onze ans d’historique médical des 81 329 patients de la cohorte de 2007 ont ensuite été analysés afin d’exclure les patients ayant eu des consultations antérieures de DL. Une valeur prédictive positive et un coefficient de Kappa élevés ont permis d’identifier une clairance optimale pour récupérer les cas véritablement incidents. Les coûts de consultations ont ensuite été calculés pour tous les patients incidents de 2003 à 2007 à partir des manuels de facturation. Nous avons observé une prévalence annuelle de la DL récurrente de 1,64 % en 2000 chez les hommes diminuant à 1,33 % en 2007. Cette baisse a majoritairement eu lieu dans le groupe d’âge des 35-59 ans. Les femmes âgées (> 65 ans) étaient 1,4 fois plus à risque de consulter un médecin de manière récurrente que les hommes du même âge. L’incidence annuelle de la DL en 2007 était de 242 par 100 000 personnes. Les hommes de 18 à 34 ans étaient 1,2 fois plus à risque que les femmes de développer un premier épisode récurrent et les personnes âgées 1,9 fois plus à risque que les jeunes. L’incidence annuelle a diminué de 12 % entre 2003 et 2007 pendant que les coûts totaux augmentaient de 1,4 %. La médiane des coûts était la plus élevée chez les femmes âgées et tendait à augmenter dans le temps. Ces analyses secondaires suggèrent de s’intéresser particulièrement à la DL chez les personnes très âgées, et de déterminer si la baisse de fréquence de consultations récurrentes observée dans le temps est liée à une meilleure gestion de la DL ou à un problème d’accessibilité. Les coûts devraient faire l’objet d’un suivi continu pour limiter les hausses. // Abstract : Low back pain (LBP) is one of the most frequent and costly musculoskeletal health conditions in Canada. Annual prevalence was found to vary between 19 % and 57 % and likely one out of four patients experience a LBP recurrence within one year. The body of knowledge on the prevalence of recurrent LBP is still limited. This study sought to present a descriptive analysis on the epidemiology of recurrent LBP in a medical population. A new methodology is also proposed to identify true cases of incident recurrent LBP. Since 10 % of LBP patients have been reported to generate 80 % of the costs, we will sought to determine the secular trend of medical costs for the incident cohorts of 2003 to 2008. Using the Canadian province of Quebec medical administrative physicians’ claims database, 401 264 prevalent claims-based recurrent LBP patients were identified between 1999 to 2008 for having consulted at least three times for LBP in a period of 365 days. The medical history of 81 329 prevalent patients in 2007 was screened for a retrospective period of 11 years. High positive predictive values and Kappa statistics were used to determine the optimal clearance period for capturing true incidence cases among patients with no prior encounters for LBP. Physicians’ claims manuals were then used to apply a price for every intervention provided to LBP incident patients in their index year and follow-up years. We observed a decrease from 1.64 % to 1.33 % in the LBP annual prevalence between 2000 and 2007 for men. This decrease was mostly observed between 35 and 59 years of age. Older women (≥ 65 years) were 1.4 times more at risk to consult a physician for LBP in a recurrent manner than older men. The annual incidence in 2007 of adult claims-based recurrent LBP was 242 per 100 000 persons. Males of 18 to 34 years of age were found 1.2 times more at risk than their counterparts. Altogether, elderlies were 1.9 times more at risk than young adults to consult in a recurrent manner for LBP. The annual incidence decreased by 12 % between 2003 and 2007, while the direct costs increase by 1.4 %. The median cost for consultations was highest for elder women and increasing in time. These secondary analyses emphasize the importance to keep the watch on the elders in regards to LBP, and to determine if the timely decrease in morbidity is related to improvements in LBP management or to a medical accessibility issue. Also, costs will need to be surveyed on a regular basis to limit the impact of future increases.

R??sum?? : La douleur lombaire (DL) est l???une des conditions musculosquelettiques les plus fr??quentes et co??teuses au Canada. La pr??valence annuelle de DL aig??e varierait de 19 % ?? 57 %, et un patient sur quatre souffrirait de r??currence dans la m??me ann??e. La pr??sente ??tude vise donc ?? produire une analyse descriptive de l?????pid??miologie de la DL r??currente ?? l?????chelle de la population. Une nouvelle approche m??thodologique est propos??e afin d???optimiser l???identification de vrais cas incidents de DL r??currente ?? partir d???une analyse secondaire de donn??es administratives. Puisque 10 % des patients ayant de la DL seraient responsables de 80 % des co??ts qui y sont associ??s, nous avons ??galement d??termin?? la tendance s??culaire des co??ts d???interventions m??dicales des patients r??currents incidents entre 2003 et 2008. En utilisant le fichier des services m??dicaux r??mun??r??s ?? l???acte de la R??gie de l???assurance maladie du Qu??bec, des cohortes pr??valentes ont ??t?? construites ?? partir de 401 264 dossiers de patients ayant consult?? au moins trois fois pour de la DL entre 1999 et 2008. Onze ans d???historique m??dical des 81 329 patients de la cohorte de 2007 ont ensuite ??t?? analys??s afin d???exclure les patients ayant eu des consultations ant??rieures de DL. Une valeur pr??dictive positive et un coefficient de Kappa ??lev??s ont permis d???identifier une clairance optimale pour r??cup??rer les cas v??ritablement incidents. Les co??ts de consultations ont ensuite ??t?? calcul??s pour tous les patients incidents de 2003 ?? 2007 ?? partir des manuels de facturation. Nous avons observ?? une pr??valence annuelle de la DL r??currente de 1,64 % en 2000 chez les hommes diminuant ?? 1,33 % en 2007. Cette baisse a majoritairement eu lieu dans le groupe d?????ge des 35-59 ans. 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Les co??ts devraient faire l???objet d???un suivi continu pour limiter les hausses. // Abstract : Low back pain (LBP) is one of the most frequent and costly musculoskeletal health conditions in Canada. Annual prevalence was found to vary between 19 % and 57 % and likely one out of four patients experience a LBP recurrence within one year. The body of knowledge on the prevalence of recurrent LBP is still limited. This study sought to present a descriptive analysis on the epidemiology of recurrent LBP in a medical population. A new methodology is also proposed to identify true cases of incident recurrent LBP. Since 10 % of LBP patients have been reported to generate 80 % of the costs, we will sought to determine the secular trend of medical costs for the incident cohorts of 2003 to 2008. Using the Canadian province of Quebec medical administrative physicians??? claims database, 401 264 prevalent claims-based recurrent LBP patients were identified between 1999 to 2008 for having consulted at least three times for LBP in a period of 365 days. The medical history of 81 329 prevalent patients in 2007 was screened for a retrospective period of 11 years. High positive predictive values and Kappa statistics were used to determine the optimal clearance period for capturing true incidence cases among patients with no prior encounters for LBP. Physicians??? claims manuals were then used to apply a price for every intervention provided to LBP incident patients in their index year and follow-up years. We observed a decrease from 1.64 % to 1.33 % in the LBP annual prevalence between 2000 and 2007 for men. This decrease was mostly observed between 35 and 59 years of age. Older women (??? 65 years) were 1.4 times more at risk to consult a physician for LBP in a recurrent manner than older men. The annual incidence in 2007 of adult claims-based recurrent LBP was 242 per 100 000 persons. Males of 18 to 34 years of age were found 1.2 times more at risk than their counterparts. Altogether, elderlies were 1.9 times more at risk than young adults to consult in a recurrent manner for LBP. The annual incidence decreased by 12 % between 2003 and 2007, while the direct costs increase by 1.4 %. The median cost for consultations was highest for elder women and increasing in time. These secondary analyses emphasize the importance to keep the watch on the elders in regards to LBP, and to determine if the timely decrease in morbidity is related to improvements in LBP management or to a medical accessibility issue. Also, costs will need to be surveyed on a regular basis to limit the impact of future increases.

Objectif: Nous avons effectué une étude chez 135 patients ayant subis une chirurgie lombo-sacrée avec vissage pédiculaire sous navigation par tomographie axiale. Nous avons évalué la précision des vis pédiculaires et les résultats cliniques. Méthodes: Cette étude comporte 44 hommes et 91 femmes (âge moyen=61, intervalle 24-90 ans). Les diamètres, longueurs et trajectoires des 836 vis ont été planifiés en préopératoire avec un système de navigation (SNN, Surgical Navigation Network, Mississauga). Les patients ont subi une fusion lombaire (55), lombo-sacrée (73) et thoraco-lombo-sacrée (7). La perforation pédiculaire, la longueur des vis et les spondylolisthesis sont évalués par tomographies axiales postopératoires. Le niveau de douleur est mesuré par autoévaluations, échelles visuelles analogues et questionnaires (Oswestry et SF-36). La fusion osseuse a été évaluée par l’examen des radiographies postopératoires. Résultats: Une perforation des pédicules est présente pour 49/836 (5.9%) des vis (2.4% latéral, 1.7% inférieur, 1.1% supérieur, 0.7% médial). Les erreurs ont été mineures (0.1-2mm, 46/49) ou intermédiaires (2.1 - 4mm, 3/49 en latéral). Il y a aucune erreur majeure (≥ 4.1mm). Certaines vis ont été jugées trop longues (66/836, 8%). Le temps moyen pour insérer une vis en navigation a été de 19.1 minutes de l΄application au retrait du cadre de référence. Un an postopératoire on note une amélioration de la douleur des jambes et lombaire de 72% et 48% en moyenne respectivement. L’amélioration reste stable après 2 ans. La dégénérescence radiologique au dessus et sous la fusion a été retrouvée chez 44 patients (33%) and 3 patients respectivement (2%). Elle est survenue en moyenne 22.2 ± 2.6 mois après la chirurgie. Les fusions se terminant à L2 ont été associées à plus de dégénération (14/25, 56%). Conclusion: La navigation spinale basée sur des images tomographiques préopératoires est une technique sécuritaire et précise. Elle donne de bons résultats à court terme justifiant l’investissement de temps chirurgical. La dégénérescence segmentaire peut avoir un impact négatif sur les résultats radiologique et cliniques. / Objective: The authors studied 135 consecutive patients following a lumbo-sacral fixation using pedicle screws and CT-based navigation to evaluate pedicle screw accuracy and clinical outcomes. Methods: The series included 44 men and 91 women (mean age 61 years, range 24-90 years). All 836 screws were planned with pre-operative CT-Scans in a navigation system (SNN, Surgical Navigation Network, Mississauga, Ontario, Canada) for diameter, length and direction. Fixation included the lumbar spines only (55), the lumbo-sacral spine (73) or the thoraco-lumbo-sacral spine (7). Pedicle perforation, screw length and spondylolisthesis were assessed on post-operative CT-Scan. Pain was surveyed using self-rated scales, visual analogue scales, Oswestry and SF-36 questionnaires. Bony union was assessed on post-operative follow-up radiographs. Results: Pedicle perforation was found in 49/836 (5.9%) screws (2.4% laterally, 1.7% inferiorly, 1.1% superiorly, 0.7% medially). The errors were minor (0.1-2mm, 46/49) or intermediate (2.1 – 4 mm, 3/49). All intermediate errors were lateral. There were no major errors (≥ 4.1mm). Some screws were judged too long (66/836, 8%). The average time to insert one screw with navigation was 19.1 minutes from application to removal of the reference frame. The amount of improvement at one year post-operation for self-rated leg and back pain were 72% and 48% respectively. The improvement was stable over 2 years. Above-level and below-level radiological degenerations were found in 44 patients (33%) and 3 patients respectively (2%) and occurred on average 22.2 ± 2.6 months after the surgery. Fusions ending at L2 had the most degenerations (14/25, 56%). Conclusion: CT-based preoperative navigation for lumbo-sacral pedicle screw insertion is accurate and associated with a good short term outcome, making it worth the investment of the additional time required. Segmental degeneration may have a negative effect on radiological and clinical outcomes.

No description available.

Objectif: Nous avons effectué une étude chez 135 patients ayant subis une chirurgie lombo-sacrée avec vissage pédiculaire sous navigation par tomographie axiale. Nous avons évalué la précision des vis pédiculaires et les résultats cliniques. Méthodes: Cette étude comporte 44 hommes et 91 femmes (âge moyen=61, intervalle 24-90 ans). Les diamètres, longueurs et trajectoires des 836 vis ont été planifiés en préopératoire avec un système de navigation (SNN, Surgical Navigation Network, Mississauga). Les patients ont subi une fusion lombaire (55), lombo-sacrée (73) et thoraco-lombo-sacrée (7). La perforation pédiculaire, la longueur des vis et les spondylolisthesis sont évalués par tomographies axiales postopératoires. Le niveau de douleur est mesuré par autoévaluations, échelles visuelles analogues et questionnaires (Oswestry et SF-36). La fusion osseuse a été évaluée par l’examen des radiographies postopératoires. Résultats: Une perforation des pédicules est présente pour 49/836 (5.9%) des vis (2.4% latéral, 1.7% inférieur, 1.1% supérieur, 0.7% médial). Les erreurs ont été mineures (0.1-2mm, 46/49) ou intermédiaires (2.1 - 4mm, 3/49 en latéral). Il y a aucune erreur majeure (≥ 4.1mm). Certaines vis ont été jugées trop longues (66/836, 8%). Le temps moyen pour insérer une vis en navigation a été de 19.1 minutes de l΄application au retrait du cadre de référence. Un an postopératoire on note une amélioration de la douleur des jambes et lombaire de 72% et 48% en moyenne respectivement. L’amélioration reste stable après 2 ans. La dégénérescence radiologique au dessus et sous la fusion a été retrouvée chez 44 patients (33%) and 3 patients respectivement (2%). Elle est survenue en moyenne 22.2 ± 2.6 mois après la chirurgie. Les fusions se terminant à L2 ont été associées à plus de dégénération (14/25, 56%). Conclusion: La navigation spinale basée sur des images tomographiques préopératoires est une technique sécuritaire et précise. Elle donne de bons résultats à court terme justifiant l’investissement de temps chirurgical. La dégénérescence segmentaire peut avoir un impact négatif sur les résultats radiologique et cliniques. / Objective: The authors studied 135 consecutive patients following a lumbo-sacral fixation using pedicle screws and CT-based navigation to evaluate pedicle screw accuracy and clinical outcomes. Methods: The series included 44 men and 91 women (mean age 61 years, range 24-90 years). All 836 screws were planned with pre-operative CT-Scans in a navigation system (SNN, Surgical Navigation Network, Mississauga, Ontario, Canada) for diameter, length and direction. Fixation included the lumbar spines only (55), the lumbo-sacral spine (73) or the thoraco-lumbo-sacral spine (7). Pedicle perforation, screw length and spondylolisthesis were assessed on post-operative CT-Scan. Pain was surveyed using self-rated scales, visual analogue scales, Oswestry and SF-36 questionnaires. Bony union was assessed on post-operative follow-up radiographs. Results: Pedicle perforation was found in 49/836 (5.9%) screws (2.4% laterally, 1.7% inferiorly, 1.1% superiorly, 0.7% medially). The errors were minor (0.1-2mm, 46/49) or intermediate (2.1 – 4 mm, 3/49). All intermediate errors were lateral. There were no major errors (≥ 4.1mm). Some screws were judged too long (66/836, 8%). The average time to insert one screw with navigation was 19.1 minutes from application to removal of the reference frame. The amount of improvement at one year post-operation for self-rated leg and back pain were 72% and 48% respectively. The improvement was stable over 2 years. Above-level and below-level radiological degenerations were found in 44 patients (33%) and 3 patients respectively (2%) and occurred on average 22.2 ± 2.6 months after the surgery. Fusions ending at L2 had the most degenerations (14/25, 56%). Conclusion: CT-based preoperative navigation for lumbo-sacral pedicle screw insertion is accurate and associated with a good short term outcome, making it worth the investment of the additional time required. Segmental degeneration may have a negative effect on radiological and clinical outcomes.

La chiropratique est une profession de la santé qui s’intéresse au diagnostic, au traitement, et à la prévention des troubles musculosquelettiques. L’intervention la plus communément utilisée en chiropratique est la manipulation vertébrale (dite « ajustement chiropratique »). D’ailleurs, les consultations en chiropratique sont principalement pour des douleurs vertébrales, particulièrement dans la région lombaire. La lombalgie est la principale cause d'incapacité à travers le monde. Elle engendre des coûts considérables pour la société et les individus atteints. Chez environ un tiers des individus, la lombalgie persiste et devient chronique, entraînant une incapacité et une diminution de la qualité de vie. Chez ces individus, aucun processus pathologique affectant les tissus vertébraux ne peut être mis en évidence. En effet, cette douleur, dite nociplastique, serait plutôt causée par des mécanismes pathologiques du système nociceptif. La lombalgie chronique, dite primaire chez ces individus, est ainsi considérée comme le diagnostic en soi, et non un symptôme secondaire à une pathologie sous-jacente. Chez certains individus, les manipulations vertébrales peuvent soulager la lombalgie chronique primaire. Cependant, leur efficacité comme intervention de première ligne et leurs mécanismes hypoalgésiques restent à démontrer. L'objectif général de cette thèse est d’examiner les mécanismes hypoalgésiques des manipulations vertébrales. Le premier objectif spécifique est d’examiner les mécanismes hypoalgésiques d’une manipulation vertébrale à l’aide d’un modèle expérimental de douleur persistante chez des individus en santé. Le deuxième objectif spécifique est d’examiner les mécanismes du soulagement de la douleur lombaire chronique primaire par une intervention chiropratique de quatre semaines, qui comprend douze séances de manipulations vertébrales. La thèse comprend deux études empiriques, soit une étude expérimentale et une étude clinique, qui sont précédées d’une revue de littérature ciblée. Le premier article est une revue narrative explorant les mécanismes neurophysiologiques de la manipulation vertébrale pour soulager la douleur vertébrale. Le deuxième article décrit les résultats d’une étude expérimentale chez des individus en santé. Dans cette étude, nous avons examiné les mécanismes d'inhibition de la douleur en réponse à une manipulation vertébrale ciblant un segment vertébral dont la peau a été sensibilisée par une application topique de capsaïcine. Le troisième article est une revue narrative examinant l'efficacité des manipulations vertébrales pour le traitement des douleurs vertébrales. Le quatrième article décrit les résultats d’un essai contrôlé randomisé avec groupe placebo chez des individus atteints de lombalgie chronique primaire. Dans cette étude, nous avons examiné si le soulagement de la lombalgie chronique primaire par une intervention chiropratique s’accompagne d’une atténuation de processus pathologiques contribuant à la douleur nociplastique. Les résultats indiquent qu’une manipulation vertébrale peut atténuer l’hyperalgésie mécanique secondaire observée avec le modèle expérimental de douleur persistante. Ceci suggère qu’une manipulation vertébrale pourrait agir sur des processus pathologiques qui mènent à la douleur chronique. Ces résultats sont cohérents avec la réduction de la douleur observée chez les patients atteints de lombalgie chronique primaire recevant des manipulations vertébrales. De plus, la réduction de la lombalgie chronique était accompagnée d’une réduction de l’hyperalgésie mécanique lombaire et de la dramatisation de la douleur. Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent qu’une intervention chiropratique comprenant des manipulations vertébrales est efficace pour réduire la lombalgie chronique primaire, et que cet effet pourrait découler en partie d’une réduction de processus contribuant à la douleur nociplastique. Ceci renforce les recommandations cliniques sur l’utilisation de la chiropratique pour le soulagement de la lombalgie chronique primaire. D’autres études seront nécessaires pour clarifier les mécanismes neurophysiologiques et anti-inflammatoires des manipulations vertébrales. / Chiropractic is a health profession focused on the diagnosis, treatment, and prevention of musculoskeletal disorders, mainly through spinal manipulation (also known as "chiropractic adjustment"). The majority of patients consult a chiropractor seeking spine pain relief, primarily in the lower back. Low back pain is the leading cause of global disability, generating considerable costs for society and affected individuals. At least one third of people with low back pain experience persistent pain, leading to chronic disability and a decrease in quality of life. In affected individuals, no pathological process affecting the spinal tissues can be identified. Instead, this pain, called nociplastic, is presumed to be caused by pathological mechanisms within the nociceptive system. Thus, in these individuals, low back pain is considered as chronic primary pain, and not the symptom of an underlying disease. In some individuals, spinal manipulations can relieve chronic primary low back pain. However, their effectiveness as a first-line intervention and their hypoalgesic mechanisms remain to be demonstrated. The overarching aim of this thesis is to examine the hypoalgesic mechanisms of chiropractic spinal manipulations. The first specific objective is to investigate the hypoalgesic mechanisms of a spinal manipulation using an experimental model of persistent back pain in healthy individuals. The second specific objective is to investigate the mechanisms of relief of chronic primary low back pain by a four-week chiropractic intervention, including twelve sessions of spinal manipulations. The thesis includes two empirical studies: an experimental study and a clinical study, both preceded by a targeted literature review. The first study is a narrative review exploring the neurophysiological mechanisms of spinal manipulation to relieve spine pain. The second article describes the results of an experimental trial on healthy individuals, where we examined the mechanisms of pain inhibition following a spinal manipulation targeting a spinal segment sensitized by the topical application of capsaicin The third article is a narrative review examining the effectiveness of spinal manipulation for the treatment of spine pain. The fourth article describes the results of a randomized placebo-controlled trial with individuals suffering from chronic primary low back pain. In this study, we examined whether the relief of chronic primary low back pain by a chiropractic intervention is accompanied by an attenuation of pathological processes contributing to nociplastic pain. The results indicate that a single spinal manipulation can mitigate segmental mechanical hyperalgesia observed with the experimental model of persistent pain. This suggests that spinal manipulations could act on pathological processes that lead to chronic pain. These results are consistent with the pain reduction observed in patients with chronic primary low back pain receiving spinal manipulations. Furthermore, low back pain relief was accompanied by a reduction in mechanical hyperalgesia and in pain catastrophizing. Overall, these results indicate that a chiropractic intervention including spinal manipulations is efficacious in reducing chronic primary low back pain, and that this effect could in part stem from a reduction in processes contributing to nociplastic pain. This reinforces clinical recommendations on the use of chiropractic for the relief of chronic primary low back pain. Further studies will be needed to clarify the neurophysiological and anti-inflammatory mechanisms of spinal manipulations.

Les lésions traumatiques de la moelle épinière entraînent de graves conséquences d’un point de vue personnel, physique et social chez les individus qui en sont victimes. La prise en charge médicale et chirurgicale de ces patients évolue au fil de l’amélioration des connaissances sur ce qui favorise la récupération neurologique et la qualité de vie à long terme. Pour le chirurgien du rachis, les facteurs modifiables qui influencent de façon significative l’issue neurologique à long terme chez les blessés médullaires thoraco-lombaires sont peu explorés dans la littérature. Le délai entre le trauma et l’exécution du geste chirurgical est un de ces facteurs, mais la définition de chirurgie précoce chez cette population spécifique demeure à être objectivée. De plus, il n’y a pas de paramètres sur le scan préopératoire ayant été décrit pour aider la prise en charge en fonction de l’issue neurologique à long-terme. L’objectif général de ces travaux est de préciser ce qui influence la récupération neurologique chez les patients paraplégiques ayant subi une fracture dans la région thoraco-lombaire et évaluer l’impact de la morphologie de la fracture sur l’effet du délai entre le traumatisme et la chirurgie de décompression et de stabilisation de la colonne vertébrale. Le premier volet de ce mémoire concerne l’étude du seuil de délai chirurgical associé à une récupération neurologique optimale. Pour ce faire, une étude clinique rétrospective a été menée en évaluant plusieurs issues neurologiques à long terme chez une cohorte prospective de 35 patients blessés médullaires secondairement à un traumatisme vertébral de la région thoraco-lombaire. Déterminer de façon objective le seuil de délai optimal pour la récupération neurologique a été possible en utilisant une méthode statistique faisant intervenir des modèles de prédiction sous la forme d’arbres décisionnels élaborés par partition objective récursive. Cette méthode a démontré que la chirurgie de décompression et de stabilisation entreprise dans les 21 heures suivant le moment du traumatisme augmente la probabilité d’améliorer l’état neurologique 12 mois après le traumatisme, en termes de sévérité (grade) de la lésion et du niveau neurologique. Le deuxième volet du mémoire concerne l’étude de la morphologie de la fracture la plus commune de la région thoraco-lombaire, la fracture de type « burst ». De nombreux paramètres radiologiques sont connus et définissent ce type de fracture mais aucun n’a été bien évalué en fonction de la récupération neurologique à long terme. Une deuxième étude clinique rétrospective implique l’étude du scan préopératoire à la recherche de paramètres reliés à l’issue neurologique chez les blessés médullaires avec atteinte motrice sévère. Trois caractéristiques morphologiques fortement associées à la récupération ont été identifiées : la présence d’une fracture complète de la lame, le recul de plus de 4 mm de la portion inférieure du mur postérieur du corps vertébral et la présence de comminution du fragment de corps vertébral rétropulsé dans le canal spinal. Ces paramètres sont des facteurs de pronostic défavorable de récupération neurologique plus importants que l’atteinte neurologique initiale ou l’estimation du degré d’énergie impliquée durant le traumatisme. Puisque ces paramètres décrivent la géométrie du canal spinal endommagé lors d’une fracture de type « burst », ils offrent un reflet de l’énergie locale dissipée dans le canal spinal et transmise aux éléments neuraux. Le troisième volet du mémoire implique l’intégration des nouvelles connaissances issues des deux articles présentés, à la recherche de l’influence de certains paramètres morphologiques sur l’effet de la chirurgie précoce sur la récupération neurologique. Les analyses complémentaires effectuées sur la cohorte de patients atteints de fracture de type « burst » n’ont pas démontré que l’avantage procuré par une chirurgie de décompression et stabilisation précoce était modifié ou altéré par la présence d’un des paramètres démontrés comme importants d’un point de vue neurologique. Ces travaux permettent de mieux guider le chirurgien du rachis dans la planification du geste chirurgical de par une meilleure compréhension des facteurs prédictifs de l’issue neurologique à long terme. En déterminant un seuil de délai objectif optimal de 21 heures, ils permettent d’établir une recommandation pour la définition même de la chirurgie précoce chez le blessé médullaire thoraco-lombaire. Ils proposent également une base pour l’étude subséquente de nouveaux paramètres clés quantifiables sur le scan préopératoire, un examen essentiel et disponible chez tous les patients, et de leur relation potentielle avec le choix de l’approche chirurgicale idéale ainsi qu’avec de multiples issues neurologiques et non-neurologiques. / Traumatic spinal cord injury (TSCI) is a debilitating condition that leads to many adverse consequences on a personal, physical and social standpoint for the injured victim. Medical and surgical care evolved along with the progression of understanding regarding what factors lead to better neurological recovery and overall quality of life in paralyzed patients. With respect to surgical care, modifiable factors significantly related to neurological recovery in thoracolumbar TSCI are not well known. In this regard, the optimal timing threshold for surgical spinal decompression and stabilization has not been demonstrated objectively. Moreover, there are no radiological parameter on the pre-operative computed tomography scan (CT scan) that have been shown to predict long term neurological outcome. The main goal of the presented work is to provide precise identification of such factors, and therefore evaluate the impact of the spine fracture specific morphological features on the effect of early surgical care. The first part involves the assessment of the optimal surgical timing threshold for neurological recovery. A retrospective clinical study was conducted to evaluate several neurological outcome measures in a prospective cohort of 35 thoracolumbar TSCI patients. Thresholds were obtained from the elaboration of prediction models with the use of Classification And Regression Tree (CART) statistical analysis. The first article demonstrated that for optimal recovery of the neurological level of injury, a timing threshold of a maximum of 21 hours should ideally be respected between the traumatic event and the beginning of the surgical intervention. The second part encompasses the study of the morphology of the fractured vertebrae in thoracolumbar burst fractures. Many radiological descriptors are used to describe these severe spine compression injuries but few have been evaluated with regards to neurological recovery. A second retrospective clinical study was conducted and associated a thorough examination of the preoperative CT scan reconstructions to the assessment of long term neurological outcome. Three morphologic parameters were found to be linked to poor prognostic of neurological recovery: complete lamina fracture, comminution of the posteriorly retropulsed fragment and vertebral body postero-inferior corner translation of 4 mm or more. Such features, all three describing the disrupted anatomy of the spinal canal, could be potential indicators of the amount of energy locally dissipated to the neural elements. These parameters were found to be more important to predict neurological outcome than the initial neurologic examination and global trauma energy indicators. The third part integrates the notions derived from the two presented studies and aims to assess for the influence of the presence of specific fracture parameters on the effect of early surgery regarding neurological outcome. Additional analyses did not show that the advantage of early surgery, defined in the first article, was influenced by the presence of any of the relevant fracture features demonstrated in the second article. Therefore, this work emphasizes on the importance of early surgery for better neurological recovery and serves to guide the surgeon in planning the timing of the intervention. Defining the concept of early surgery is key in implementing future retrospective or prospective research protocols. It also highlights the importance of new morphological features of the most common type of thoracolumbar fracture. It sets standards for further research involving preoperative CT scan parameters and their potential relationship with surgical approach, neurological and non-neurological outcomes.