Spino-pelvic sagittal alignment and back and hip pain prevalence in young elite athletes

119 Pages·2017·8.8 MB·English

Spino-pelvic sagittal alignment
and back and hip pain prevalence
in young elite athletes
Carl Todd
MSc, BSc (Hons) Ost
Department of Orthopaedics,
Institute of Clinical Sciences,
Sahlgrenska Academy,
University of Gothenburg
Cover illustration by Pontus Andersson
Layout design by Gudni Olafsson/GO Grafik
Spino-pelvic sagittal alignment and back and
hip pain prevalence in young elite athletes
Clinical and radiological studies
© 2016 Carl Todd
[email protected]
ISBN: 978-91-628-9896-0 (PRINT)
978-91-628-9897-7 (PDF)
http://hdl.handle.net/2077/50866
Correspondence: [email protected]
Printed in Gothenburg, Sweden 2017
INEKO
“What ever you do
in life, always strive
to be the best”
A FATHER’S ADVICE TO HIS SON
(SAMUEL CLIFFORD TODD,
CIRCA 1980’S)

SPINO-PELVIC SAGITTAL ALIGNMENT AND BACK
AND HIP PAIN PREVALENCE IN YOUNG ELITE SKIERS
Abstract
Young athletes that perform regular intense This thesis aims to investigate the results from
training and sports competions have been clinical and radiological studies that com-
shown to increase the risk of low back pain pared the spino-pelvic sagittal alignment and
(LBP) and spinal pathologies, e.g. early disc the prevalence and correlation of back and hip
degeneration. This may be the result of heavy pain in young Elites athletes to a non-athlet-
loading in different planes to the spine, heavy ic population. The athletes were young Elite
training in young age, overuse injuries or skiers (n=75) and were all High School pupils
from postural positions associated with par- (grades 1-4, between 16-20 years of age) as
ticular sports that sustain heavy loads to the the control group (n=27) were first year High
spine, at a young age. Throughout the past 20 School pupils.
years, several studies have reported on the
spino-pelvic sagittal alignment values within Study I is a validation study of spinal sagittal
young and aging populations. Whilst specific alignment using plain radiographs and the
spinal pathologies have been shown to cor- Debrunner Kyphometer comparing young
relate with types of spinal curvature accord- Elite skiers and non-athletes. Measurement
ing to Roussouly et al. (2003), little is known of the thoracic kyphosis showed good levels
about how pelvic or hip morphology may ef- of agreement for comparison of both meth-
fect spinal alignment. Although a correlation ods. Measurement of lumbar lordosis was
between these regions due to their anatomi- shown to have poor levels of agreement for
cal, morphological and functional proximities comparison of both methods.
may exist; it is not fully understood how hip
joint conditions such as whether Femoro-ac- Study II is a radiological study comparing the
etabular impingement (FAI) and sporting spino-pelvic sagittal parameters between
activities may affect the spino-pelvic sagittal young Elite skiers and non-athletes. Elite ski-
alignment in young Elite athletes. ers were shown to have a greater prevalence of
SPINO-PELVIC SAGITTAL ALIGNMENT AND BACK
AND HIP PAIN PREVALENCE IN YOUNG ELITE SKIERS
Type I spinal curves according to Roussouly duration of back pain prevalence >5 years,
et al. (2003), which is a long thoraco-lumbar however, this was not statistically signifi-
kyphosis that may cause specific patholo- cant.
gies such as disc hernias.
In conclusion, the Debrunner Kyphometer
Study III is a clinical study comparing the is shown to have limited value to measure
spino-pelvic parameters in standing and spinal sagittal alignment for lumbar lordosis
sitting between young Elite skiers and compared with radiological methods. Young
non-athletes. Elite skiers were shown to Elite skiers are shown to have an altered
have significantly lower values for spi- spino-pelvic sagittal alignment resulting in
no-pelvic sagittal alignment in sitting and a retroverted pelvis and low lumbar lordosis
standing compared with the non-sporting (“flat back”) especially in the presence of
population. This is suggested to be due to increased morphological hip joint cam-type
adaptation from heavy loads on the spine, FAI. No significant differences were shown
pelvis and hips from skiing and training ac- in terms of the prevalence of back and hip
tivities. pain and disability or for a correlation be-
tween back and hip pain in Young Elite ski-
Study IV is a radiological study comparing ers compared with non-athletes.
spino-pelvic sagittal alignment in relation
to hip joint cam-type FAI between young Keywords
Elite skiers and non-athletes. A significant Athletes, cam, Femoro-acetabular impinge-
difference was shown for an increased Pel- ment, Debrunner Kyphometer, Low back
vic Tilt (PT) value in an age-matched mixed- pain, Pelvic parameters, Pelvic Tilt, Skiers,
group of Elite skiers and non-athletes in the Spino-pelvic alignment.
presence of increased morphological hip
joint cam-type FAI. Elite skiers were also ISBN: 978-91-628-9896-0 (PRINT)
shown to have an increased prevalence of 978-91-628-9897-7 (PDF)
spinal Type II classification according to http://hdl.handle.net/2077/50866
Roussouly et al. (2003), in the presence of Correspondence: [email protected]
an increased frequency of cam-type FAI.
Therefore, individuals with a low Pelvic In-
cidence (PI) angle (pelvic retoversion), may
be more prone to develop cam-type FAI, this
may result from an inability to accommo-
date pelvic retroversion and subsequently
lead to the development of Type II Roussou-
ly spine (“flat back”).
Study V investigated the prevalence of spine
and hip pain in athletes using a three-part
questionnaire, a specific back and hip pain
questionnaire, Oswestry Diasbility Index
and EuroQoL. Young Elite skiers were
shown not to have a significant difference
for lifetime prevalence of back pain or hip
pain compared with non-athletes. In spite
of this a high percentage of skiers reported

SPINO-PELVIC SAGITTAL ALIGNMENT AND BACK
AND HIP PAIN PREVALENCE IN YOUNG ELITE SKIERS
Sammanfattning på svenska
Unga idrottare som regelbundet tränar höftleden, såm cam eller femuro-acetabulär
och tävlar på hög nivå har en ökad risk för impingement (FAI) och idrottsaktiviteter,
ländryggssmärta och ryggförändringar, som kan påverka ”spino-pelvis” sagitella håll-
visats på Röntgenbilder, till exempel tidig ning hos unga elitidrottare.
diskdegeneration. Detta kan vara ett resul-
tat av tung belastning med hård träning i Syftet med denna avhandling är att beskri-
unga år, eller överbelastningsskador. Annan va resultaten från kliniska och radiologiska
möjlighet är långvarig stående ställning, studier som jämför ”spino-pelvis” sagitella
som utsätter ryggen för hög belastning. En hållning hos unga idrottare, jämfört med en
sådan ställning återfinns ofta inom vissa åldersmatchad population av icke-idrottare.
idrottsgrenar. Under de senaste 20 åren har Idrottsgruppen består av unga elitskidåkare
flera studier rapporterat om betydelsen av (n=75) samtliga gymnasieelever (årskurs
den så-kallade ”spino-pelvis” sagitella håll- 1-4, mellan 16 och 20 års ålder) på Åre Skid-
ningens hos både unga och vuxna populatio- gymnasium, Åre, Sverige. Kontrollgruppen
ner. Medan specifika ryggåkommor har visat (n=27) var förstaårselever på en gymnasie-
sig vara korrelerade till viss typ av ryggform skola i Östersund, Sverige. Samtliga deltaga-
(sagitell hållning) enligt Roussouly och re erbjöds delta i denna prospektiva studie
medarbetare (2003), är kunskapen avse- efter en muntlig presentation av två av med-
ende hur bäcken- eller höftmorfologi kan författarna. Deltagare erhöll även skriftlig
påverka ryggens form begränsad. Trots att information.
den anatomiska närheten mellan dessa båda
regioner d.v.s. ländrygg och bäcken/höft Studie I är en valideringsstudie av ryggens
till följd av deras anatomiska, moforlogis- sagitella hållning, som undersöktes med
ka och funktionella närhet är det inte helt slätröntgenundersökning och Debrunner´s
belagt hur patologi eller överbelastning i kyfometer. Studien jämför skidåkare och
SPINO-PELVIC SAGITTAL ALIGNMENT AND BACK
AND HIP PAIN PREVALENCE IN YOUNG ELITE SKIERS
icke-idrottare. Mätning av den thorakala ha t högre frekvens av rygg- och höftsmärta,
kyfosen visade god samstämmighet mellan mätt med VAS, jämfört med icke-idrottare.
de båda metoderna. Dock visade mätningar Skidåkarna hade doch högre frekvens av
av ländryggslordos endast en svag korrela- lång duration av ryggsmärta.
tion mellan metoderna.
Sammanfattningsvis har Debrunner´s kyf-
Studie II är en radiologisk studie som jämför ometer begränsat värde för mätning av
spino-pelvis sagitella parametrar mellan ländryggslordosen, jämfört med radiologisk
elitskidåkare och icke-idrottare. Elitskid- mätning. Unga elitskidåkare visar sig ha en
åkare visade sig ha en högre prevalens av förändrad spino-pelvis-sagitell hållning,
Roussouly typ 1 spinala kurvor vilket inne- vilket resulterar i retroverterad bäcken och
bär en lång toraco-lumbar kyfos som kan or- låggradig ländryggslordos (”flat back”), i
saka specifika ryggpatologier, tex diskbråck. synnerhet vid samtidig förekomst av mor-
fologisk cam-typ FAI. Unga elitskidåkare vi-
Studie III är en klinisk studie som jämför spi- sade sig inte ha högre livstidsprevalens och
no-pelvis parametrar i stående och sittande duration av rygg- och höftsmärta, minskad
mellan unga elitskidåkare och icke-idrot- livskvalité eller handikapp samt ingen kor-
tare. Elitskidåkare visade sig ha signifikant relation mellan rygg och höft smärta jäm-
lägre spino-pelvis-sagitella värden i sittan- fört med icke-idrottande population.
de och stående jämfört med den icke-idrot-
tande kontollgruppen. Detta innebär att
skidåkare har hypolordos (låg PI eller ”flat
back”) och med ökad belastning övergången
bröst- och ländrygg samt nedre ländrygg.
Detta innebär att individer med låg PI har
en större benägenhet att utveckla cam-FAI,
pga oförmåga att kompsera med pelvis re-
troversion och som konsekvens kan leda till
Rousslouly typ 2 ryggar (”flat back”).

Studie IV är en radiologisk studie, som jämför
spino-pelvis sagitell hållning i relation till
höftledens femoroacetabular cam-imping-
ement hos elitskidåkare och icke-idrottare.
Pelvic tilt var signifikant högre hos en blan-
dad grupp av elitskidåkare och icke-idrot-
tare vid förekomst av cam-impingement i
höften. Elitskidåkare hade också en högre
prevalens av typ 2 sagitell rygghållning en-
ligt Roussouly’s klassifikation hos de med
samtidig cam-typ FAI i höftleden.
Studie V undersökte prevalensen och korre-
lationen av rygg- och höftsmärta hos idrot-
tare, undersökta med rygg- och höftsmär-
tenkäter, Oswestry disability index samt
EuroQol. Unga elitskidåkare visade sig inte