2.1 Yleinen tietämys selkärangan sivuttaisen kaarevuuden etiologiasta

Kirjallisuuskatsaus niin kutsuttuun "idiopaattiseen" skolioosiin osoittaa, että tähän selkärangan epämuodostumaan johtavaa tekijää ei ole vielä todettu. Tämän aiheen ympärillä on monia hypoteeseja ja teorioita, mutta mikään niistä ei ole toistaiseksi osoittautunut todistetuksi ja vahvistetuksi.

Ottaen huomioon nykyiset maailmanlaajuiset raportit [1], voidaan todeta, että useimmat tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että niin kutsutun "idiopaattisen" skolioosin aiheuttaja on monitekijäinen [51, 49]. Ja niin se mainitaan:

1. - selkärangan rakenteellisten elementtien vika

2. - selkärangan lihaksiston toimintahäiriö

3. - geneettinen tekijä

4. - muutokset kollageenin aineenvaihdunnassa

5. - keskushermoston vika

6. - biomekaaninen tekijä

Kirjoittajien kiinnostuksen kohteena on jäänyt vain mainittu biomekaaninen osa. Mainittu "biomekaaninen teoria" vuoden 2012 julkaisussa [11] viittaa vain yhteen artikkeliin [41] eräältä lääkäriltä, joka (teoria) sisältää termejä kuten "biomekaniikka", "biomekaaninen näkökulma" tai "biomekaaninen teoria", mutta ei selitä mekanismia itse insinöörimäisesti.

Biomekaniikan alalla on vähän työtä skolioosiin liittyen. Nämä harvat kuvailevat osittain selkärangan epämuodostuman biomekaanista prosessia, mutta eivät selitä, mikä sen aiheuttaa. Massakeskipisteen häiriötä kuvataan myös sekä simulointeja, jotka aiheuttavat näitä häiriöitä [81, 1, 83, 60]. Mainittavia ovat tutkimukset, jotka puhuvat luurankojärjestelmän epäsymmetrian esiintymisestä [2, 28, 59, 69, A68, 54], erityisesti lantion [36, 10, 6, 20, 27, 82, 29, 24], mutta ne eivät kerro, mikä näiden epäsymmetrioiden aiheuttaa. Yksi harvoista kirjoittajan kuvaamista hypoteeseista on synnynnäinen lantion epäsymmetria [19].

Skolioosi on tunnistettu jo vuosisatojen ajan. Kuitenkin useimmissa tapauksissa tämän tilan "idiopaattinen" luonne havaittiin. Siitä huolimatta monia etiopatogeneettisiä hypoteeseja esitettiin, mutta niiltä puuttui kiistatonta näyttöä. Siksi "idiopaattisen" skolioosin aiheuttajaa ei voitu selvästi määrittää.

Kirjallisuudesta löytyy myös mielenkiintoisia lähestymistapoja tähän aiheeseen, jotka sopivat tähän työhön ja täyttävät sen käsitteen [13]:

"Kaikissa hypoteeseissa on varmasti totuuden elementtejä, mutta on esteitä, jotka näyttävät estävän edistymisen tällä alueella. Neuro-lihasluurankojärjestelmä (NMSS) on vastuussa oikean asentomme ylläpidosta. Hän on myös suurelta osin vastuussa skolioosin esiintymisestä tai sen puuttumisesta. On mahdollista, että tämä järjestelmä on osittain vaurioitunut jostain syystä. Lyhyt- tai pitkäaikaisesti. Yksittäisten NMSS-elementtien välillä on johdonmukaisuuden puute; siksi NMSS siirtyy vähitellen epävakaan ja kaaottisen toiminnan tilaan. Tämä kaaos voi tulla pysyväksi tai ei, riippuen siitä, missä yhteydessä tämä tapahtuu ja sallivatko se NMSS: n saavuttaa uuden tasapainotilan. Jos tämä tasapaino saavutetaan, alkuhäiriöt voivat jäädä enemmän tai vähemmän huomaamatta. Ellei, skolioottiset epämuodostumat ilmestyvät ja pahenevat, kunnes syy- ja kontekstielementit muuttuvat. Tämä hypoteesi viittaa siihen hyvin tunnettuun tieteelliseen tosiasiaan, että vähäiset alkueroavuudet voivat johtaa merkittäviin lopullisiin eroihin. Tätä kutsutaan: herkiksi riippuvuuksiksi alkuolosuhteista.

Tämän hypoteesin ymmärtämiseksi on esitettävä kolme kysymystä:

1. Miksi skolioosin paheneminen on tiiviisti sidoksissa murrosikään ja nopeisiin kasvupyrähdyksiin?

2. Minkälaisia johtopäätöksiä voidaan tehdä tämän patologian perinnöllisestä tai perinnöllisestä luonteesta?

3. Mikä on kyseisen kaarevuuden etenemisen ja selkärangan toiminnan välinen suhde?

Näihin kysymyksiin vastaaminen ei ole helppoa. Vastauksen kaikki näkökohdat tulisi ottaa huomioon järjestämällä ajatusprosessi ja esittämällä konkreettiset johtopäätökset. Ne tulisi perustaa kirjallisuudesta löytyviin tietoihin. Vain ajatusprosessi on luova. On huomattava, että käytetyt perustiedot ovat tieteellisesti tunnustettuja. Tällaiset tiedot tulevat eri aloilta, mukaan lukien embryologia, antropologia, genetiikka, endokrinologia, biomekaniikka ja neurologinen tutkimus. Logiikka perustuu kaaosteorian periaatteisiin - jotka ovat nyt laajasti käytössä monilla aloilla."

Yllä siteerattu "järjestelmän vaurio" mekaniikassa olisi kutsuttu sen alkuperäiseksi täydellisyydeksi. Selkäranka voidaan verrata aksiaalisesti puristettuun pylvääseen, ja skolioosi ristikkäistilaan [68, 80].

Tieteellisen kirjallisuuden katsauksen päätavoite oli löytää raportteja, joissa kuvataan lantion epäsymmetrian tapauksia ja niiden mahdolliset yhteydet skolioosin muodostumiseen tai sen muotoon. Lääketieteellisessä kirjallisuudessa biomekaniikan kuvaukset poikkeavat merkittävästi insinöörikanonista, ja tekninen kirjallisuus ei juurikaan käsittele lääketieteellisiä aiheita, kuten patologiaa.

SOSORT - Scoliosis Orthopaedic and Rehabilitation Treatment Society, tai International Society for Orthopaedic and Rehabilitation Treatment of Scoliosis verkkosivuillaan tarjoaa luettelon tieteellisistä skolioosin aiheista ympäri maailmaa. (http://www.sosort.mobi/pdf/SCOLIOSISLIBRARYUPDATE2010.pdf) Täältä löydät monia alkuperäisiä teorioita ja suoritettuja tutkimuksia, joissa mainitaan muun muassa matala melatoniinipitoisuus skolioosin syynä [58], lonkan nivelten subluksaatio [32], niin kutsutun "kehonkierto" -teorian [57, 71, 72], jalkakaaren epätasaisen kasvun teoria [45], epäsymmetrinen kasvun ruston kasvu [66], samankaltaisuusteoria Duchennen tautimekanismiin [86].

On myös sellaisia teorioita kuin geneettinen CHD7-geenin aiheuttamasta skolioosista [23], joka oli hyvin julkisuudessa muutama vuosi sitten Puolassa, vaikka sitä ei ole vieläkään korvattu ja unohdettu. Puolalainen syntyperäinen teoria oikean lonkan sieppauksen kontraktuurista annetaan erilaisissa yhdistelmissä vain biomekaanisena teoriana vain kirjoittajan käyttämän "biomekaniikka" -termin vuoksi [40].

Lääketieteellisessä kirjallisuudessa on viime aikoina ilmestynyt yhä enemmän artikkeleita, jotka käsittelevät lantion vyön epänormaaliutta sen epäsymmetrisessä asennossa. Tieteelliset raportit tästä aiheesta voidaan jakaa kahteen ryhmään: kuvaamaan erilaisia lantion vyön luunmittauksia [64] ja käsittelemään epäsymmetrian selitystä lantio-selkäranka [44, 22, 25]. Useimmiten lantion epäsymmetrioita kuitenkin attribuoidaan toisen alaraajan lyhentymiseen [37, 16, 65], mikä on virheellinen tulkinta, koska testi suoritetaan seisomisasennossa, jossa lonkkalevyjen korkeus ei ole samalla tasolla. Tämä tosiasia viittaa toisen raajan lyhentymiseen, mutta ei ota huomioon tilannetta, jossa erilainen  lonkan levyn taso voi johtua lantion luun itsensä epäsymmetrisestä korrelaatiosta. Tämä voidaan helposti tarkistaa kontrolloimalla koehenkilön lonkkalevyjen sijaintia vatsallaan. Alaraajoilla ei silloin ole vaikutusta lonkkalevyjen sijaintiin.

Huomionarvoisia ovat tieteelliset raportit epäsymmetrian esiintymisestä ei vain lantiossa nuorilla lapsilla vaan jopa sikiössä, mikä viittaa epäsuorasti siihen, että tämä poikkeama on synnynnäinen [48, 9, 43, 56, 35].

2.2  Kirjallisuuskatsaus selkärangan mallintamisesta ja äärellisten elementtien menetelmistä

Digitaalisten mallien luominen ihmisen luurangosta ja erilaisten testien ja simulointien suorittaminen äärellisen elementin menetelmää käyttäen on yhä yleisempää käytäntöä. Mallit, joilla skolioosin simulointeja suoritetaan, ovat harvinaisia. Mikäli niitä jo esiintyy, valitettavasti usein ristiselkä tai viimeinen L5-kaulaosa on immobilisoitu. Tällä tavoin käytetty reunaehto hylkii mahdollisuuden lantion luurangan sivuttaiseen kallistumiseen (epäsymmetria). On myös simulointeja, jotka kumoavat skolioosin etiopatologisia teorioita. Tätä väitöskirjaa valmisteltaessa hyödyllisimpiä olivat erittäin laajat tutkimukset skolioosin mallintamisesta ja selkärangan biomekaniikasta.

2.3  Kriittinen arviointi skolioosin etiopatologian tiedon tilasta

Kirjoittajan jäsenyys The International Research Society of Spinal Deformities -järjestössä, joka kokoaa yhteen eri alojen asiantuntijoita, jotka käsittelevät muun muassa skolioosin syiden etsintää, antaa mahdollisuuden seurata viimeisimpiä tieteellisiä raportteja tällä alalla. Tällä hetkellä skolioosin syytä pidetään tuntemattomana. Tähän päivään mennessä ei myöskään ole kuvattu synnynnäisen lantion epäsymmetrian vaikutusta selkärangan epämuodostumiin.