Intervention Review

Exercise for improving outcomes after osteoporotic vertebral fracture

  1. Lora M Giangregorio1,*,
  2. Norma J MacIntyre2,
  3. Lehana Thabane3,
  4. Carly J Skidmore1,
  5. Alexandra Papaioannou4

Editorial Group: Cochrane Musculoskeletal Group

Published Online: 31 JAN 2013

Assessed as up-to-date: 25 MAY 2012

DOI: 10.1002/14651858.CD008618.pub2


How to Cite

Giangregorio LM, MacIntyre NJ, Thabane L, Skidmore CJ, Papaioannou A. Exercise for improving outcomes after osteoporotic vertebral fracture. Cochrane Database of Systematic Reviews 2013, Issue 1. Art. No.: CD008618. DOI: 10.1002/14651858.CD008618.pub2.

Author Information

  1. 1

    University of Waterloo, Department of Kinesiology, Waterloo, Ontario, Canada

  2. 2

    McMaster University, School of Rehabilitation Science, Hamilton, Ontario, Canada

  3. 3

    McMaster University, Department of Clinical Epidemiology and Biostatistics, Hamilton, Ontario, Canada

  4. 4

    McMaster University, Department of Medicine, Hamilton, Ontario, Canada

*Lora M Giangregorio, Department of Kinesiology, University of Waterloo, 200 University Ave W, Waterloo, Ontario, N2L 3G1, Canada. lmgiangr@uwaterloo.ca.

Publication History

  1. Publication Status: New
  2. Published Online: 31 JAN 2013

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Abstract

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Background

Vertebral fractures are associated with increased morbidity (e.g., pain, reduced quality of life), and mortality. Therapeutic exercise is a non-pharmacologic conservative treatment that is often recommended for patients with vertebral fractures to reduce pain and restore functional movement.

Objectives

Our objectives were to evaluate the benefits and harms of exercise interventions of four weeks or greater (alone or as part of a physical therapyintervention) versus non-exercise/non-active physicaltherapy intervention, no intervention or placeboon the incidence of future fractures and adverse events among adults with ahistory of osteoporotic vertebral fracture(s). We were also examined the effects of exercise on the following secondary outcomes: falls, pain, posture,physical function, balance,mobility, muscle function,quality of life and bone mineral densityof the lumbar spine or hip measured using dual-energy X-ray absorptiometry (DXA).We also reported exercise adherence.

Search methods

We searched the following databases: The Cochrane Library ( Issue 11 of 12, November 2011), MEDLINE (2005 to 2011), EMBASE (1988 to November 23, 2011), CINAHL (Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature, 1982 to November 23, 2011), AMED (1985 to November 2011), and PEDro (Physiotherapy Evidence Database, www.pedro.fhs.usyd.edu.au/index.html, 1929 to November 23, 2011. Ongoing and recently completed trials were identified by searching the World Health Organization International Clinical Trials Registry Platform (to December 2009). Conference proceedings were searched via ISI and SCOPUS, and targeted searches of proceedings of the American Congress of Rehabilitation Medicine and American Society for Bone and Mineral Research. Search terms or MeSH headings included terms such as vertebral fracture AND exercise OR physical therapy.

Selection criteria

We considered all randomized controlled trials and quasi-randomized trials comparing exercise or active physical therapy interventions with placebo/non-exercise/non-active physical therapy interventions or no intervention implemented in individuals with a history of vertebral fracture and evaluating the outcomes of interest.

Data collection and analysis

Two review authors independently selected trials and extracted data using a pre-tested data abstraction form. Disagreements were resolved by consensus, or third party adjudication. The Cochrane Collaboration's tool for assessing risk of bias was used to evaluate each study. Studies were grouped according to duration of follow-up (i.e., a) four to 12 weeks; b) 16 to 24 weeks; and c) 52 weeks); a study could be represented in more than one group depending on the number of follow-up assessments. For continuous data, we report mean differences (MDs) of the change or percentage change from baseline. Data from two studies were pooled for one outcome using a fixed-effect model.

Main results

Seven trials (488 participants, four male participants) were included. Substantial variability across the seven trials prevented any meaningful pooling of data for most outcomes. No trials assessed the effect of exercise on incident fractures, adverse events or incident falls. Individual trials reported that exercise could improve pain, performance on the Timed Up and Go test, walking speed, back extensor strength, trunk muscle endurance, and quality of life. However, the findings should be interpreted with caution given that there were also reports of no significant difference between exercise and control groups for pain, Timed Up and Go test performance, trunk extensor muscle strength and quality of life. Pooled analyses from two studies revealed a significant between-group difference in favour of exercise for Timed Up and Go performance (MD -1.13 seconds, 95% confidence interval (CI) -1.85 to -0.42, P = 0.002). Individual studies also reported no significant between-group differences for posture or bone mineral density. Adherence to exercise varied across studies. The risk of bias across all studies was variable; low risk across most domains in four studies, and unclear or high risk in most domains for three studies.

Authors' conclusions

No definitive conclusions can be made regarding the benefits of exercise for individuals with vertebral fracture. Although individual trials did report benefits for some pain, physical function and quality of life outcomes, the findings should be interpreted with caution given that findings were inconsistent and the quality of evidence was very low. The small number of trials and variability across trials limited our ability to pool outcomes or make conclusions. Evidence regarding the effects of exercise after vertebral fracture, particularly for men, is scarce. A high-quality randomized trial is needed to inform exercise prescription for individuals with vertebral fractures.

 

Plain language summary

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Exercise for improving outcomes after osteoporotic spine fracture

Researchers in the Cochrane Collaboration conducted a review of the effect of exercise in individuals with osteoporotic spine fractures. After searching for all relevant studies, they found seven studies with a total of 488 people. 

What are osteoporotic spine fractures and exercise?

Bone is a living part of your body. Throughout your life, old bone is removed and replaced with new, stronger bone. In someone with osteoporosis, old bone is removed faster than the new bone can replace it, making bones weaker and more likely to break. Exercise is often recommended for people with osteoporosis. Exercise programs may need to be modified for individuals at high risk of fracture, such as individuals with spine fractures due to osteoporosis. It is possible that exercise, if not done correctly, could increase the risk of fracture.

What happens to people with osteoporotic spine fracture who exercise?

In people with a spine fracture due to osteoporosis it is uncertain whether exercise has any effect on pain, speed of moving between sitting and walking tasks, walking speed or quality of life.

No studies were found that looked at whether people had fractures or falls after starting an exercise program.

We often do not have precise information about side effects and complications. This is particularly true for rare but serious side effects. It is uncertain whether exercise will cause any harm.

 

Résumé scientifique

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Pratique d’exercices physiques pour améliorer les résultats après une fracture vertébrale ostéoporotique

Contexte

Les fractures vertébrales sont associées à une augmentation de la morbidité (par exemple, douleur, diminution de la qualité de vie) et de la mortalité. La pratiques d’exercices physiques thérapeutiques est un traitement non pharmacologique conservateur, qui est souvent indiqué pour les patients présentant des fractures vertébrales afin de réduire la douleur et de rétablir la mobilité fonctionnelle.

Objectifs

Nos objectifs étaient d'évaluer les effets bénéfiques et délétères des interventions axées sur l’exercice physique d’une durée supérieure ou égale à quatre semaines (seules ou dans le cadre d'une intervention de kinésithérapie) versus une intervention de kinésithérapie sans exercice physique/non active, l’absence d’intervention ou un placebo, sur l'incidence des fractures futures et les événements indésirables chez les adultes ayant des antécédents d'une ou de plusieurs fractures vertébrales ostéoporotiques. Nous avons également examiné les effets de la pratique d’exercices physiques sur les critères secondaires suivants : chutes, douleur, posture, fonction physique, équilibre, mobilité, fonction musculaire, qualité de vie et densité minérale osseuse de la colonne lombaire ou de la hanche mesurée par absorptiométrie bi-photonique à rayons X (DXA). Nous avons également rapporté l'observance de la pratique d’exercices physiques.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans les bases de données suivantes : The Cochrane Library (Numéro 11 du 12 novembre 2011), MEDLINE (2005 à 2011), EMBASE (de 1988 au 23 novembre 2011), CINAHL (Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature, de 1982 au 23 novembre 2011), AMED (de 1985 à novembre 2011), et PEDro (Physiotherapy Evidence Database, www.pedro.fhs.usyd.edu.au/index.html, de 1929 au 23 novembre 2011. Des essais en cours et récemment achevés ont été identifiés en effectuant une recherche dans le système d'enregistrement international des essais cliniques de l'Organisation mondiale de la santé (jusqu’à décembre 2009). Des recherches ont été effectuées dans les actes de conférence via ISI et SCOPUS, et des recherches ciblées ont été effectuées dans les actes de l’American Congress of Rehabilitation Medicine et de l’American Society for Bone and Mineral. Les termes de la recherche ou les termes MeSH comprenaient des termes tels que fractures vertébrales ET exercices OU kinésithérapie.

Critères de sélection

Nous avons examiné tous les essais contrôlés randomisés et quasi-randomisés qui comparaient les interventions axées sur la pratique d’exercices physiques ou les interventions de kinésithérapie actives, avec des interventions de kinésithérapie sans exercice physique/non actives/placebo ou l’absence d'intervention, mises en œuvre chez les personnes ayant des antécédents de fracture vertébrale et qui évaluaient des critères de jugement d'intérêt.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont sélectionné les essais et extrait les données de manière indépendante à l’aide d’un formulaire d’extraction des données préalablement testé. Les désaccords ont été résolus par consensus, ou par décision d’un tiers. L’outil d’évaluation du risque de biais de la Cochrane Collaboration a été utilisé pour évaluer chaque étude. Les études ont été regroupées en fonction de la durée du suivi (c’est-à-dire a) de quatre à 12 semaines; b) de 16 à 24 semaines et c) 52 semaines) ; une même étude pouvait être représentée dans plusieurs groupes en fonction du nombre d’évaluations de suivi. Pour les données continues, nous présentons les différences moyennes (DM) de variation ou la variation en pourcentage par rapport aux valeurs initiales. Les données de deux études ont été regroupées pour obtenir un résultat à l’aide d’un modèle à effets fixes.

Résultats principaux

Sept essais (488 participants, quatre participants de sexe masculin) ont été inclus. Une variabilité importante entre les sept essais a empêché tout regroupement significatif des données pour la plupart des résultats. Aucun essai n’a évalué l'effet de la pratique d’exercices physiques sur les fractures accidentelles, les événements indésirables ou les chutes accidentelles. Des essais individuels ont rapporté que la pratique d'exercices physiques est susceptible d’alléger la douleur, d'améliorer les performances au test du lever de chaise de Mathias chronométré, la vitesse de marche, la résistance des muscles extenseurs du dos, l'endurance des muscles du tronc et la qualité de vie. Cependant, les résultats doivent être interprétés avec prudence étant donné qu’il existe aussi des comptes-rendus faisant état d’aucune différence significative entre les groupes pratiquant des exercices physiques et les groupes témoins, en termes de douleur, performances au test du lever de chaise de Mathias chronométré, résistance des muscles extenseurs du tronc, et qualité de vie. Les analyses regroupées de deux études ont révélé une importante différence entre les groupes, qui était en faveur de la pratique d’exercices physiques pour les performances au test du lever de chaise de Mathias chronométré (DM -1,13 secondes, intervalle de confiance (IC) à 95 % de -1,85 à -0,42, p = 0,002). Des études individuelles ont également rapporté l’absence de différence importante entre les groupes, en ce qui concerne la posture ou la densité minérale osseuse. L'observance de la pratique d’exercices physiques varie selon les études. Le risque de biais dans toutes les études était variable ; un risque faible dans la plupart des domaines dans quatre études, et un risque indéterminé ou élevé dans la plupart des domaines pour trois études.

Conclusions des auteurs

Aucune conclusion définitive ne peut être tirée en ce qui concerne les effets bénéfiques de la pratique d’exercices physiques pour les personnes présentant une fracture vertébrale. Bien que des essais individuels aient rapporté des effets bénéfiques pour certains critères relatifs à la douleur, la fonction physique et la qualité de vie, les résultats doivent être interprétés avec prudence compte tenu de leur caractère contradictoire et de la faible qualité des éléments de preuve. Le faible nombre d'essais et la variabilité entre les essais ont limité notre capacité à regrouper les résultats ou à tirer des conclusions. Les preuves concernant les effets de la pratique d'exercices physiques après une fracture vertébrale, en particulier chez les hommes, sont rares. Un essai randomisé de qualité élevé est nécessaire afin d’éclairer la prescription d'exercices physiques pour les personnes présentant des fractures vertébrales.

 

Résumé simplifié

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Pratique d’exercices physiques pour améliorer les résultats après une fracture ostéoporotique de la colonne vertébrale

Les chercheurs de la Cochrane Collaboration ont conduit une revue sur l'effet de la pratique d’exercices physiques chez les personnes présentant des fractures ostéoporotiques de la colonne vertébrale. Après avoir recherché toutes les études pertinentes, ils ont trouvé sept études portant sur un total de 488 personnes.

Que sont les fractures ostéoporotiques de la colonne vertébrale et la pratique d’exercices physiques ?

L'os est une partie vivante du corps. Tout au long de la vie, l'os anciennement formé est détruit et remplacé par un nouvel os, plus solide. Chez une personne atteinte d'ostéoporose, la destruction de l’os ancien est plus rapide que la formation du nouvel os, ce qui augmente la fragilité osseuse et le risque de fracture. La pratique d’exercices physiques est souvent recommandée pour les personnes atteintes d'ostéoporose. Une modification des programmes d'exercices physiques peut être nécessaire pour les personnes à risque élevé de fractures, comme les personnes présentant des fractures de la colonne vertébrale dues à l'ostéoporose. Il est possible que des exercices, mal exécutés, puissent augmenter le risque de fracture.

Qu'arrive-t-il aux personnes ayant eu une fracture ostéoporotique de colonne vertébrale qui pratiquent des exercices physiques ?

Chez les personnes présentant une fracture de la colonne vertébrale due à l'ostéoporose, il n’est pas certain que la pratique d’exercices physiques ait un effet sur la douleur, la vitesse de transition entre la position assise et la marche, la vitesse de marche ou la qualité de vie.

Aucune étude ayant examiné si les personnes ont eu des fractures ou des chutes après le démarrage d'un programme d'exercices physiques n'a été trouvée.

Nous ne disposons pas souvent d'informations précises sur les effets secondaires et les complications. Cela est particulièrement vrai pour les effets secondaires rares, mais graves. Il n'est pas certain que la pratique d’exercices physiques ait un quelconque effet délétère.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 5th February, 2013
Traduction financée par: Minist�re du Travail, de l'Emploi et de la Sant� Fran�ais