Einführung

Chronische unspezifische Nackenschmerzen sind eine weit verbreitete Erkrankung, die zu erheblichen Behinderungen und erhöhten Kosten im Gesundheitswesen führt. Während herkömmliche physiotherapeutische Ansätze wie Bewegungsübungen und passive Maßnahmen häufig angewandt werden, gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass eine manuelle Therapie in Kombination mit therapeutischen Übungen bessere Ergebnisse erzielen kann. Die zugrundeliegenden Anpassungen des Gehirns bei Nackenschmerzen, die mit diesen Maßnahmen verbunden sind, sind jedoch noch nicht ausreichend erforscht.

Es ist allgemein anerkannt, dass chronische Schmerzen mit Fehlanpassungen im zentralen Nervensystem (ZNS) zusammenhängen, die zu anhaltenden Schmerzen und Funktionsstörungen führen. Es hat sich gezeigt, dass die manuelle Therapie den Schmerz durch neurophysiologische Effekte moduliert, während therapeutische Übungen zur Desensibilisierung des ZNS beitragen können. Zu verstehen, wie diese Behandlungen die Anpassungen des Gehirns bei Nackenschmerzen und der Schmerzverarbeitung beeinflussen, ist wichtig, um die Rehabilitationsstrategien zu optimieren und die Ergebnisse der Patienten zu verbessern.

Ziele der Studie

Diese randomisierte, kontrollierte Studie zielte darauf ab:

• Untersuche, wie die manuelle Therapie in Kombination mit Bewegung die Anpassungen des Gehirns bei Nackenschmerzpatienten (z. B. kortikale Dicke und Volumen) im Vergleich zur normalen Physiotherapie beeinflusst.
• Beurteile die klinischen Verbesserungen bei Schmerzen, Behinderung, psychologischen Symptomen, Beweglichkeit der Halswirbelsäule und Muskelkraft.
• Untersuche die Unterschiede in der Gehirnstruktur zwischen Patienten mit deutlicher Schmerzlinderung (≥50%) und solchen mit minimaler Verbesserung.
• Untersuche mögliche Korrelationen zwischen Gehirnveränderungen und klinischen Ergebnissen.

Die Hypothese lautete, dass die manuelle Therapie in Kombination mit Bewegung die schmerzrelevanten Gehirnregionen effektiver verändern würde als die routinemäßige Physiotherapie, was zu größeren klinischen Verbesserungen führen würde.

Methoden

In dieser Studie wurde eine parallele, einfach verblindete, randomisierte und kontrollierte Studie durchgeführt.

TeilnehmerInnen

Erwachsene (18-59 Jahre) mit chronischen, unspezifischen Nackenschmerzen (≥ 3 Monate, VAS ≥ 35 mm auf einer 100 mm VAS) wurden über Krankenhäuser, Kliniken und soziale Medien rekrutiert. Zu den Ausschlusskriterien gehörten frühere Nackenverletzungen/-operationen, neurologische oder muskuloskelettale Störungen, Stoffwechselerkrankungen, psychiatrische Störungen, ein BMI ≥ 25, MRT-Kontraindikationen oder Physiotherapie im letzten Jahr.

Randomisierung & Verblindung

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip (1:1) einer Interventions- oder Kontrollgruppe zugewiesen, wobei sie nach Alter und Geschlecht geschichtet wurden. Unabhängige Prüfer und MRT-Analysten waren gegenüber der Gruppenzuordnung verblindet.

Interventionen

Interventionsgruppe: Die Teilnehmer erhielten eine Mobilisierung der Halswirbelsäule und ein progressives Übungsprogramm, das auf die Nacken- und Schultermuskulatur, die Körperhaltung und die Funktion abzielte. Die manuelle Therapie konzentrierte sich auf das symptomatischste Segment der Halswirbelsäule, das durch die Beurteilung des Physiotherapeuten bestimmt wurde. Die Übungen umfassten ein Training der Halswirbelsäulenbeuger und -strecker, eine Kräftigung des Achsenskeletts und Haltungskorrekturen, wobei die Wiederholungen, die Richtung und die Belastung gesteigert wurden. Die Sitzungen fanden 10 Wochen lang zweimal wöchentlich (30-40 Minuten) statt, wobei die täglichen Übungen zu Hause in einem Tagebuch festgehalten wurden. Um die Einheitlichkeit zu gewährleisten, nahmen die Physiotherapeuten an einer dreitägigen Schulung teil.

Kontrollgruppe: Er erhielt 10 Wochen lang zweimal wöchentlich eine routinemäßige Physiotherapie (Modalitäten, ROM-Übungen für die Halswirbelsäule, Stretching).

Ergebnisbezogene Maßnahmen

Primäres Ergebnis: Veränderungen der Hirnstruktur (kortikale Dicke und Volumen), die mittels MRT (FreeSurfer-Analyse) untersucht wurden. Diese Methode identifiziert und kartiert automatisch verschiedene Gehirnstrukturen mit Hilfe von zwei etablierten Gehirnatlanten (Desikan-Killiany und Destrieux).

Auf der Grundlage früherer Forschungen konzentrierten sie sich auf bestimmte Hirnregionen, auch beidseitig:

• Primärer motorischer Kortex (M1) - beteiligt an der Bewegungskontrolle
• Insula - verbunden mit Schmerzwahrnehmung und emotionaler Verarbeitung
• Präfrontaler Kortex (PFC) - spielt eine Rolle bei der Entscheidungsfindung und Schmerzregulierung
• Anteriorer cingulärer Cortex (ACC) - beteiligt an der Schmerzverarbeitung und emotionalen Reaktionen
• Precuneus - verbunden mit Selbstwahrnehmung und kognitiven Funktionen
• Primärer somatosensorischer Kortex (S1) - verarbeitet sensorische Informationen wie Berührung und Schmerz
• Thalamus - ein wichtiges Relaiszentrum für Sinnes- und Schmerzsignale

 Sekundäre Ergebnisse: In der Studie wurden verschiedene Aspekte der Nackenschmerzen und -funktion mit den folgenden Methoden gemessen:

Intensität der Nackenschmerzen: Gemessen mit einer 0-100 mm langen visuellen Analogskala (VAS), wobei 0 = keine Schmerzen und 100 = die schlimmsten vorstellbaren Schmerzen.

Nackenbehinderung: Die Bewertung erfolgt anhand der thailändischen Version des Neck Disability Index (NDI), wobei höhere Werte eine stärkere Behinderung anzeigen.

Ängste und Depressionen: Bewertet mit der thailändischen Version der Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS), bei der höhere Punktzahlen schlechtere Symptome bedeuten.

Bewegungsumfang der Halswirbelsäule (ROM): Gemessen in allen Richtungen (Flexion, Extension, Lateralflexion und Rotation) mit einem CROM-Goniometer. Jede Bewegung wurde dreimal aufgezeichnet, und der Durchschnitt wurde verwendet.

Stärke der Nackenmuskulatur: Mit einem Handdynamometer wurde die Kraft der Halswirbelsäulenmuskulatur dreimal gemessen, wobei der höchste Wert aufgezeichnet wurde.

Statistische Analyse

Mit Hilfe der deskriptiven Statistik wurden die demografischen Daten der Teilnehmer sowie die Daten der Ausgangs- und Nachbehandlungsphase zusammengefasst.

Analyse der Gehirnstruktur: Die Unterschiede im kortikalen Volumen und in der Dicke wurden mit der FreeSurfer-Software unter Verwendung von Korrekturen für Mehrfachvergleiche (FDR- und TFCE-Methoden) bewertet, wobei die statistische Signifikanz auf p < 0,05 festgelegt wurde.

Gruppenvergleiche:

• ANCOVA (bereinigt um die Ausgangswerte) testete die Unterschiede zwischen den Gruppen in den Hirnregionen von Interesse (ROIs) und anderen Ergebnissen.
• Ein allgemeines lineares gemischtes Modell analysierte die Veränderungen innerhalb jeder Gruppe.
• Die Effektgrößen wurden unter Verwendung des partiellen Eta-Quadrats (η²p) mit Schwellenwerten von 0,01 (klein), 0,06 (mittel) und 0,14 (groß) angegeben.

Responder-Analyse: Teilnehmer mit einer Schmerzreduktion von ≥ 50% wurden als Responder eingestuft, Teilnehmer mit einer Reduktion von < 50% als Non-Responder. Die Veränderungen im Gehirn wurden zwischen diesen Gruppen mit dem Mann-Whitney-U-Test verglichen.

Korrelationen: Die Beziehungen zwischen den Hirnveränderungen und den klinischen Merkmalen (Schmerzen, Behinderung, psychologische Symptome) wurden mithilfe der Pearson-Korrelation analysiert.

Weitere Einzelheiten zu den statistischen Methoden, die in dieser Studie verwendet wurden, findest du im Abschnitt "Sprich mit mir über Nerdy".

Ergebnisse

Teilnehmer und Interventionen

Die Studie lief von November 2022 bis Februar 2024 und umfasste 52 Teilnehmer von 367 Freiwilligen, ohne dass es zu einem Verlust kam.

Interventionsgruppe: 20 Sitzungen über 10 Wochen (ein Teilnehmer hat 19 Sitzungen absolviert). Über 80% halten sich an die Übungen zu Hause und es wurden keine zusätzlichen Behandlungen gemeldet.

Kontrollgruppe: Er erhielt eine routinemäßige Physiotherapie. Drei Teilnehmer (11,54%) nahmen NSAIDs und zwei (7,69%) erhielten Massagen. Es traten keine wesentlichen unerwünschten Ereignisse auf.

Primäre Ergebnisse

Die Gehirnstruktur verändert sich:

Interventionsgruppe: Die kortikale Dicke und das Volumen einiger Hirnregionen nahmen im Vergleich zu den Kontrollen zu (mit Ausnahme bestimmter Regionen, die abnahmen).

Analyse der Interessengebiete (ROIs):

• Erhöhte Dicke in beiden ACC-Hemisphären.
• Verminderte Dicke im linken PFC, im linken/rechten S1 und im linken/rechten Precuneus.
• Die Kontrollgruppe zeigte eine kortikale Ausdünnung im linken S1, linken M1 und rechten Precuneus.
• In beiden Gruppen gab es keine signifikanten Veränderungen des Kortikalvolumens.

ANCOVA-Analyse: Die Interventionsgruppe zeigte im Vergleich zu den Kontrollen eine größere kortikale Verdickung im linken/rechten ACC und im linken M1.

Sekundäre Ergebnisse

Beide Gruppen zeigten Verbesserungen bei der Intensität der Nackenschmerzen, der Nackenbehinderung, den psychologischen Symptomen, dem zervikalen ROM und der Muskelkraft. (p < 0,05, η2p = 0,10 - 0,84).

Die ANCOVA-Analyse zeigte, dass die Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant größere Verbesserungen bei der Intensität der Nackenschmerzen, der Behinderung und der Beweglichkeit der Halswirbelsäule (in alle Richtungen) erzielte (p < 0,05), wobei die Effektgrößen (η2p) von mäßig bis groß reichten (0,09 bis 0,33).

Keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen bei den psychologischen Symptomen (Angst/Depression) oder der Kraft der Halswirbelsäule. (p > 0.05).

Gehirnveränderungen und klinische Verbesserung der Intensität von Nackenschmerzen

80,77% (42 Teilnehmer) hatten eine ≥50%ige Verbesserung der Schmerzintensität (25 Intervention vs. 17 Kontrolle). Mehr Responder in der Interventionsgruppe (p = 0,01).

Responder (≥50% Verbesserung der Schmerzintensität) zeigten:

Verringertes linkes S1-Volumen und rechtes PFC-Volumen. Vergrößertes rechtes insuläres Volumen. Non-Responder (<50% Verbesserung der Schmerzintensität) zeigten:

Die Verringerung der Schmerzintensität war negativ korreliert mit der kortikalen Dicke im linken ACC, PFC, M1 und dem Volumen im linken S1, linken M1 und rechten Insular.

Die Verringerung der Behinderung korrelierte mit der Veränderung des rechten Thalamusvolumens.

Keine Korrelation zwischen psychologischen Veränderungen und Veränderungen der Gehirnstruktur.

Wichtigste Ergebnisse

• Die Intervention führte zu signifikanten Veränderungen der Gehirnstruktur und besseren klinischen Ergebnissen (Schmerzreduktion, Funktionsverbesserung).
• Größere kortikale Verdickung in Schlüsselregionen korreliert mit der Schmerzverarbeitung.
• Responder wiesen im Vergleich zu Non-Respondern deutliche Veränderungen der Gehirnstruktur auf.
• Die Verbesserungen bei den Nackenschmerzen und der Arbeitsunfähigkeit wurden mit bestimmten Veränderungen im Gehirn in Verbindung gebracht, nicht aber mit psychologischen Verbesserungen.

Fragen und Überlegungen

Die Beurteilung von Schmerzen ist aufgrund ihres subjektiven Charakters von Natur aus komplex. Nach dem Schmerzmodell von Toussignant-Laflamme ist Schmerz multifaktoriell und wird von einer Kombination aus biologischen, psychologischen, sozialen und umweltbedingten Faktoren beeinflusst. Die Studie stützt sich jedoch stark auf die visuelle Analogskala (VAS) zur Schmerzmessung, die sehr subjektiv ist und die Komplexität von Schmerzen möglicherweise nicht vollständig erfasst. Die vorgeschlagene Einteilung der Patienten in solche mit <50% oder >50% Schmerzreduktion vereinfacht die Schmerzerfahrung zu sehr und spiegelt die verschiedenen Ursachen von Schmerzen möglicherweise nicht angemessen wider.

Das Toussignant-Laflamme-Modell betont, dass umweltbedingte, kontextuelle und kognitive Faktoren eine wichtige Rolle bei der Schmerzwahrnehmung spielen, doch diese Faktoren wurden in dieser Studie nur unzureichend untersucht. So könnten zum Beispiel Faktoren wie die Überzeugungen der Patienten, der soziale Kontext und Umweltstressoren die Ergebnisse beeinflusst haben, wurden aber nicht systematisch ausgewertet. Es ist bekannt, dass psychologische oder psychosoziale Faktoren, die oft als "gelbe Flaggen" bezeichnet werden (z. B. Bewegungsangst, Angst oder Depression), die Schmerzwahrnehmung und die Genesung beeinflussen können, aber sie wurden nicht ausreichend untersucht. Diese fehlende Berücksichtigung von Störvariablen schränkt die Fähigkeit der Studie ein, die Mechanismen hinter der Schmerzlinderung oder dem Ansprechen auf die Behandlung vollständig zu erklären.

Außerdem ist die zentrale Sensibilisierung bei Patienten mit chronischen Schmerzen ein bekannter Mechanismus, der den Schmerz aufrechterhält. Zentrale Sensibilisierung bedeutet eine erhöhte Empfindlichkeit des zentralen Nervensystems gegenüber Schmerzsignalen, was oft zu verstärkten Schmerzreaktionen führt. Die Einbeziehung einer Bewertung der zentralen Sensibilisierung, wie z. B. des Central Sensitization Inventory (CSI), hätte wertvolle klinische Erkenntnisse über den möglichen Zusammenhang mit strukturellen Hirnveränderungen geliefert.

Talk nerdy to me

In der Studie wurde ein robuster statistischer Rahmen verwendet, um strukturelle Gehirnveränderungen und ihre Beziehung zu klinischen Symptomen zu analysieren. Die Forscher maßen die kortikale Dicke und das Hirnvolumen an Tausenden von Voxeln (kleine 3D-Einheiten, die in der Bildgebung des Gehirns verwendet werden) und wendeten eine Korrektur der Falschentdeckungsrate (FDR) an, um den Anteil der falsch-positiven Ergebnisse zu kontrollieren. FDR bewertet die p-Werte und passt die Signifikanzschwelle an, um eine niedrige Rate an falsch positiven Ergebnissen zu gewährleisten und gleichzeitig die Sensitivität zu erhalten. Um die Erkennung von räumlich ausgedehnten Effekten zu verbessern, wurde das Threshold-Free Cluster Enhancement (TFCE) verwendet, das Cluster von Voxeln identifiziert, ohne dass willkürliche Schwellenwerte erforderlich sind, und die Ergebnisse durch die Konzentration auf aussagekräftige Muster in den Daten verfeinert. Um zusätzliche Sicherheit zu gewährleisten, wurde die FWE-Korrektur (Family-Wise Error) angewandt, die eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit für falsch positive Ergebnisse im gesamten Datensatz sicherstellt. Diese Methodenkombination (FDR, TFCE und FWE) sorgte für eine hohe Zuverlässigkeit der Ergebnisse.

Die Unterschiede zwischen den Gruppen in Bezug auf die Hirnstruktur und die sekundären Ergebnisse (z. B. Schmerzintensität, Bewegungsumfang) wurden mithilfe einer Kovarianzanalyse (ANCOVA) analysiert, wobei die Ausgangswerte als Kovariate dienten. Die Veränderungen innerhalb der Gruppen im Laufe der Zeit wurden mithilfe eines allgemeinen linearen gemischten Modells (GLMM) bewertet, das wiederholte Messungen berücksichtigte. Das Ausmaß der Interventionseffekte wurde mit dem Partial-Eta-Quadrat (η2ₚ) quantifiziert, wobei Schwellenwerte für kleine (0,01), moderate (0,06) und große Effekte (0,14+) festgelegt wurden. Die Teilnehmer wurden in Responder (≥50% Schmerzreduktion) und Non-Responder eingeteilt, und mit Mann-Whitney-U-Tests wurden die Veränderungen der Hirnstrukturen zwischen diesen Gruppen verglichen. Schließlich wurden Pearson-Korrelationskoeffizienten verwendet, um den Zusammenhang zwischen strukturellen Hirnveränderungen und klinischen Ergebnissen (z. B. Schmerzintensität, Behinderung, psychologische Symptome) zu untersuchen.

Die statistischen Methoden waren zwar streng, aber es ist wichtig zu wissen, dass die Studie nur Korrelationen und keine Kausalität untersuchte. Weitere Forschung ist notwendig, um die Mechanismen zu untersuchen, die den Anpassungen des zentralen Nervensystems (ZNS) durch die manuelle Therapie und spezifische Übungsinterventionen zugrunde liegen.

Botschaften zum Mitnehmen

Gehirnstruktur und Schmerz - Veränderungen der kortikalen Dicke und des Volumens wurden mit Veränderungen der Schmerzintensität und der Behinderung in Verbindung gebracht, was darauf hindeutet, dass zentrale Mechanismen zu muskuloskelettalen Schmerzen beitragen.

Responder vs. Unterschiede zwischen Nicht-Respondern - Patienten, die eine signifikante Schmerzreduzierung (≥50%) erreichten, wiesen auch deutliche Veränderungen in der Gehirnstruktur auf, was die Idee untermauert, dass eine wirksame Rehabilitation über körperliche Verbesserungen hinausgeht.

Optimierung des Behandlungsansatzes - Die Studie legt nahe, dass eine Kombination aus manueller Therapie und Bewegung bei unspezifischen chronischen Nackenschmerzen wirksamer ist als herkömmliche Physiotherapie. Der Maitland-Rahmen für die manuelle Therapie bietet einen soliden Ausgangspunkt, während die Verschreibung von Übungen auf der Grundlage einer gründlichen Patientenbewertung individuell angepasst werden sollte.

Umfassende Patientenbeurteilung - Therapeuten sollten psychosoziale Faktoren, die zu den Schmerzen beitragen (gelbe Flaggen), mithilfe von Instrumenten wie dem StarT Back Questionnaire, der Tampa Scale for Kinesiophobia oder der Pain Catastrophizing Scale beurteilen. Außerdem kann die Berücksichtigung von Umweltfaktoren bei der subjektiven Bewertung helfen, Behandlungsstrategien zu verfeinern.

Referenz

Chaikla, R., Sremakaew, M., Saekho, S., & Kothan, S. (2025). Auswirkungen der manuellen Therapie in Kombination mit therapeutischen Übungen auf die Gehirnstruktur bei Patienten mit chronischen unspezifischen Nackenschmerzen: Eine randomisierte, kontrollierte Studie. The Journal of Pain. https://www.jpain.org/article/S1526-5900(25)00563-2/abstract