Centre Européen de la Colonne Vertébrale

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La scoliose est une déformation tridimensionnelle. L'axe du rachis n'est pas une droite, mais une hélicoïde cerclée à cercle générateur horizontal. Si l'on peut définir les 3 plans de la vertèbre apicale qui constituent la base de la correction plane d'un système 3 points, aucune autre vertèbre ne se déplace dans ces 3 plans. C'est pourquoi l'innovation majeure de l'ARTbrace est de réaliser une détorsion globale et non plus une dérotation segmentaire de la vertèbre apicale. Nous passons de la géométrie plane à la géométrie volumique.

Jean Claude de Mauroy


Rappel mathématique : La COLONNE TORSE

On désigne par hélicoïde toute surface globalement invariante par l’ensemble des vissages autour d’un axe fixe dont le vecteur est dans un rapport de proportion fixé avec l’angle.
Plus précisément, si l’axe est dirigé par le vecteur unitaire , il existe un réel h, appelé pas réduit de l’hélicoïde, tel que tout vissage d’angle
et de vecteur de translation laisse globalement invariant l’hélicoïde. Le pas (tout court) de l'hélicoïde est alors le réel 2h.

Lorsque h est égal à zéro, on obtient comme cas limite les surfaces de révolution.
Lorsque h est positif, l’hélicoïde est dit dextre, et senestre dans le cas contraire.
Le mouvement hélicoïdal d’une courbe (appelée génératrice, ou profil) autour d’une droite fixe engendre un hélicoïde.
Les sections d’un hélicoïde par des demi-plans bordés par l’axe de révolution, appelées méridiennes, en sont des génératrices particulières.
Les hélicoïdes cerclés, dont le serpentin, la vis de Saint-Gilles et la colonne torse en sont des exemples.
Les hélicoïdes cerclés sont les hélicoïdes engendré par le mouvement hélicoïdal d'un cercle.
On distingue trois positions remarquables du cercle générateur :


Document Robert Ferréol




Un mouvement hélicoïdal est un mouvement composé d’une rotation autour d’un axe et d’une translation parallèle à
D

La colonne torse de l’autel de Saint Pierre de Rome reproduit les colonnes de l’ancien temple de Salomon à Jérusalem.



Dans le colonne torse, le plan de section est horizontal 
 

2. Bases biomécaniques
Les mouvements fondamentaux sont de deux types Translation et Rotation.


1 – Translation simple système 3 points


En fait ce mécanisme existe dans les dislocations rotatoires de l’adulte d’origine discale, mais pas dans les scolioses de l’adolescence.
La dérotation consisterait à tourner la partie intermédiaire de la colonne sur l’axe vertical.
Le mécanisme principal est une torsion sans doute par asymétrie de tension des fascias durant la croissance.

2 – Rotation



La rotation s’effectue dur l'axe
En chaîne cinétique ouverte comme pour le rachis cervical, la rotation ne provoque pas de scoliose.
Au niveau thoracique et lombaire, la rotation apicale est compensée au niveau des ceintures pelvienne et scapulaire, ce qui va provoquer une torsion axiale.
C’est la gravité qui favorise la torsion et secondairement la rotation intravertébrale.

3 – 6 Degrés de Liberté

 

Ces deux mouvements fondamentaux s’effectuent dans 3 axes fondamentaux : SAGITTAL, TRANSVERSAL et VERTICAL. Il existe donc au niveau du corps vertébral 6 degrés de liberté.



4 – Mouvements élémentaires sur les 3 axes



Le corset de Milwaukee est typique d’une correction selon l’axe vertical.

Le mouvement dans le plan frontal résulte de l’association d’une translation sur l’axe transversal et d’une rotation sur l’axe sagittal.

Le mouvement dans le plan sagittal résulte de l’association d’une translation sur l’axe sagittal et d’une rotation sur l’axe transversal.


Mobilité globale du rachis dans le plan sagittal

Mobilité globale du rachis dans le plan frontal

Mobilité globale du rachis dans le plan horizontal



EQUILIBRE ISOSTATIQUE
Pour qu’une vertèbre s’appuie de manière stable sur la vertèbre sous-jacente, il faut 3 zones de contact :
1 contact corporéal par le disque
2 contacts symétriques au niveau des articulaires postérieures.
Dans la scoliose en croissance, les déformations osseuses récupèrent l’équilibre. 

LES MOUVEMENTS COUPLES DU RACHIS

La rotation est la conséquence des mouvements dans le plan frontal et dans le plan sagittal.

Les principes du couplage ont été décrits par Harrison Fryette en 1954

Lorsqu'il n'existe pas de courbures dans le plan sagittal (rat quadrupède), une inflexion latérale provoque une rotation telle qu'on la voit dans les scolioses.

Lorsque l'on reproduit cette situation par un bending en décubitus dans une scoliose, on constate souvent une correction frontale, mais une accentuation de la rotation.

Ces mécanismes complexes dans la scoliose structurale dépendent de la déformation du corps vertébral qui modifie l'équilibre isostatique.

Lorsque l'on couple l'inflexion latérale frontale avec une courbure physiologique dans le plan sagittal, la rotation s'effectue en sens inverse et va dans le sens de la correction de la scoliose.

Certaines orthèses qui corrigent le plan frontal en maintenant le rachis sagittal en bonne position, corrigent automatiquement la rotation.

Dans ce cas traité par le nouveau corset lyonnais ARTbrace, la dérotation est obtenue automatiquement par une correction frontale associée à un positionnement physiologique du rachis dans la plan sagittal.


5 – Torsion (Torque)



Cette colonne que l’on trouve à Saint Pierre de Rome reproduit une colonne du temple du roi Salomon sur laquelle le Christ avait l’habitude de s’appuyer.

La scoliose n’est pas uniquement une DEFORMATION TRIDIMENSIONNELLE, elle présente le plus souvent les caractéristiques d’une COLONNE TORSE, c’est-à-dire d’une hélicoïde cerclée. La surface externe est engendrée par le mouvement hélicoïdal d'un cercle générateur horizontal, perpendiculaire à l’axe.
Une correction par des actions segmentaires parait très difficile à obtenir. Une correction globale en détorsion semble la meilleure solution. Nous verrons comment la réaliser grâce à l’étude des mouvements couplés.
 


  •  La scoliose idiopathique est une déformation tridimensionnelle c'est à dire associant une déformation :

- dans le plan frontal : inflexion de l'angle de Cobb

- dans le plan horizontal : rotation du corps vertébral

- dans le plan sagittal : dos plat thoracique. Les corps vertébraux sont proportionnellement plus longs que l'arc postérieur.

Ces déformations vont progressivement entrainer des déformations du corps vertébral également dans les 3 plans de l'espace favorisant le cercle vicieux évolutif de la scoliose en période de forte malléabilité du rachis : adolescence ou ostéoporose de l'adulte.

Ce cercle vicieux a été bien décrit par Ian Stokes :

- la courbure vertébrale provoque une asymétrie de charge qui accentue le différentiel de croissance entre concavité et convexité.

- Cette croissance asymétrique avec déformation structurale du corps vertébral va dans le sens de l'accentuation de la courbure.

 

  •  Le traitement qu'il soit kinésithérapique, conservateur ou chirurgical devra s'efforcer de tenir compte de cette déformation tridimensionnelle.

La correction dans le plan frontal d'une courbure unique est relativement simple par un système 3 points à bras de levier satisfaisant.

Lorsqu'il existe plusieurs courbures, le bras de levier est trop court et seul un système d'extension axiale entre les deux ceintures scapulaires et pelviennes permet d'éviter l'hyperpression sur les corps vertébraux.

La correction dans le plan sagittal du dos plat thoracique est plus complexe et repose sur la lordose du segment lombaire. La musculation est antérieure.

La correction de la rotation nécessite un appui sur le versant interne de la gibbosité (et non d'arrière en avant) et un contre appui thoracique antérieur controlatéral au niveau des auvents chondro-costaux.

Imagerie 3D

(voir Radiologie EOS)



Auteur : Jean Marc Ginoux (mathématicien) et Dr Jean Claude de Mauroy (Médecine Orthopédique)

Cette page a été mise à jour pour la dernière fois le : 15 octobre 2016

"Conflit d’intérêts : l’auteur n’a pas transmis de conflit d’intérêts concernant les données diffusées publiées dans cette page"
 

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