Centre Européen de la Colonne Vertébrale

Clinique du Parc - Lyon (France)    Module 3

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Thème du module 3 : De la géométrie plane à la géométrie des solides, 3D-4D concepts

Petite animation permettant de bien comprendre la déformation tridimensionnelle du rachis à un instant donné et la 4° dimension, c'est à dire l'évolution de la scoliose avec le temps.

La 4° dimension est LE TEMPS. Le monde dans lequel nous vivons contient les 3 dimensions habituelles et le temps.

Petite animation EOS montrant la prise de vue simultanée de face et de profil permettant une réelle reconstruction 3D (par rapport à des clichés successifs)

La terminologie 3D a été précisée par Ian stokes et peuvent être consultées sur le site de la SRS

Le centroide de la vertèbre est le point central du corps vertébral à égale distance des deux plateaux vertébraux.

La ligne des corps vertébraux est la ligne rejoignant tous les centroides des corps vertébraux

Il existe une différence entre l'angle de Cobb qui est une projection de l'angle réel de la scoliose sur la radiographie de face et l'angulation mesurée par la ligne des corps vertébraux qui correspond plus à l'angulation réelle de la scoliose

On distingue 4 échelles de mesure :

1 - Echelle segmentaire : la déformation ou cunéiformisation du corps vertébral

2 - Echelle régionale La courbure thoracique ou lombaire (Cobb ou Ferguson)

3 - Echelle vertébrale : Le déséquilibre global du rachis mobile: C1-S1

4 - Echelle globale,: déviation de la tête par rapport au bassin

Un système d'axes locaux correspond aux 3 axes perpendiculaires X,Y et Z. Par définition, le système d'axes du rachis est localisé au centre du plateau supérieur de S1

On retrouve le système d'axes aux 4 échelles définies précédemment :

1 - Echelle locale vertébrale

2 - Echelle régionale thoracique ou lombaire

3 - Echelle rachidienne de C1 à S1

4 - Echelle globale (tête/bassin)

Le trifédron est la base du calcul de l'équation de Frenet. Le système d'axe est placé arbitrairement sur la ligne des corps vertébraux.

Au niveau des plans régionaux, le plan d'élection et le plan d'annulation sont des schématisations simples d'un plan régional arbitraire ou la courbure a respectivement l'angulation maximale ou l'angulation la plus faible.

L'équilibre du rachis se définit entre S1 centroïde et et habituellement une tangente en C7

Les axes transversaux et frontaux sont définis par l'axe des apophyses transverses, l'axe sagittal par l'inclinaison du corps vertébral sur la verticale.

La courbure peut être définie soit par un angle entre les deux vertèbres limites, soit par le rayon de la courbure de la ligne des corps vertébraux.

Dans la scoliose, la cage thoracique est également déformée. C'est par l'intermédiaire de la cage thoracique que s'effectue la détorsion mécanique du corps vertébral.

Lorsque l'on effectue une neurotomie thoracique unilatérale, il se produit une torsion primitive de la cage thoracique et le développement d'une déformation vertébrale identique à celle de la scoliose thoracique dite idiopathique.

Les corsets surtout symétriques comme l'ancien corset lyonnais peuvent provoquer des déformations de la cage thoracique.

Il est possible à l'aide du système EOS de calculer approximativement le volume pulmonaire d'une scoliose.

Il est également possible de calculer l'indice de pénétration du corps vertébral dans la cage thoracique pour les scolioses dysplasiques avec important dos creux thoracique

Un programme spécifique d'EOS permet de représenter la cage thoracique en plus des corps vertébraux et d'évaluer l'efficacité des corsets.

Dans ce cas, l'effet du corset est quasiment nul.

Dans ce cas, il existe une diminution de la lordose et une amélioration thoracique.

Dans ce cas l'effet le plus significatif est le réalignement des corps vertébraux sur la ligne médiane

Dans ce cas, on constate une hypercorrection de la courbure initiale et une tendance à l'hypocyphose

La 4° dimension est le temps, en appareillage, c'est surtout la poursuite de l'action du corset au cours des 24 heures.

Les expansions de la concavité permettent une meilleure capacité vitale avec utilisation du volume lors de l'inspiration. De même du fait de l'absence d'appui sur l'abdomen, la respiration abdominale est conservée à des niveaux physiologiques.

La caractéristique de l'ARTbrace est la modification des volumes, comme nous le voyons ci-dessus. Le serrage à la base du thorax va dans le sens du remodelage de la base thoracique en évitant l'écrasement postéro-antérieur du thorax fréquent dans les scolioses.

Dans cet exemple, nous voyons que ce remodelage persiste sur un cliché sans orthèse à 6 mois.

Dans ce cas également, on constate une restitution satisfaisante du volume thoracique à 6 mois.

Dans cet exemple, le résultat se maintient à 1 an.

Autre exemple de remodelage des volumes en corset

Le moulage régional a été réalisé selon les 3 étapes habituelles.

La courbure principale est lombaire, mais la courbure thoracique avec hypocyphose est structurale. Il existe une rotation du bassin et un déséquilibre de l'axe occipital vers la gauche qui se corrige partiellement en corset.

Dans le plan sagittal, on constate un maintien de la lordose physiologique et une nette amélioration de l'index de Grivas correspondant à la gibbosité.

Ces modifications sont confirmées par la représentation sterEOS.

Avec un excellent profil en corset et la Da Vinci view confirme le réalignement.

Le résultat à 1 an sans corset est correct avec réalignement général du rachis et bon modelage des volumes de la cage thoracique.

Même à l'age adulte, il est possible de modifier et de réaligner les volumes, dans le plan frontal, mais surtout dans le plan sagittal, ce qui n'était pas possible avec les corsets utilisés jusqu'à présent.

Comme dans ce tableau des Ménines, Diego Velasquez a restitué les 3 dimensions avec illusion de profondeur et effet de miroir, nous plaçant à l'endroit où se tenait Philippe IV. Même si le palais de l'Alcazar a brûlé, la quatrième dimension, le temps est présente dans ce tableau.


Documents complémentaires

Nous venons de voir que le rachis dans le plan sagittal est fixe constituant le première dimension

La seconde dimension se situe dans le plan frontal avec les moulages 2 et 3 en shift lombaire et thoracique.

     C'est l'enfant qui va effectuer la correction et non les modifications complexes du positif plâtré.

  

La 3° dimension est le plan horizontal. Elle résulte des mouvements couplés du plan frontal et du plan sagittal.

  

La détorsion peut être géométrique, par l'intermédiaire de la surface externe ou mécanique interne au niveau des corps vertébraux. Lorsqu'il existe des points d'appuis précis et des zones de contre appui (système 3 points), tels le Chêneau  ou l'ancien corset lyonnais, la détorsion est mécanique. Dans ce cas l'appui se situe en dessous de l'apex de la scoliose dans la direction de l'obliquité costale.

Lorsque c'est l'ensemble de la surface du corset qui agit (type TLSO) la détorsion est géométrique. Dans ce cas l'appui se situe radiologiquement au niveau de l'apex de la scoliose.

En ARTbrace la détorsion est mixte mécanique vertébrale mais surtout géométrique thoracique

         Pour une courbure thoracique et lombaire

       Pour une courbure thoraco-lombaire

Tous les corsets de scoliose essaient de corriger en 3D, mais cette correction se poursuit-elle lors du mouvement ?

Du statique au dynamique global...

Le tronc n'est pas immobile, mais le thorax respire et l'enfant bouge tout au long de la journée. Un corset sera dit 4D lorsqu'une expansion importante dans les concavités autorise une correction complémentaire tout au long de la journée. Il ne faut pas confondre l'action "dynamique" qui maintient une pression constante tout au long de la journée et l'action "4D" à pression discontinue avec mobilisation possible dans le sens correcteur lors des changements de position. Seuls les corsets extrêmement rigides peuvent être considérés comme 4D. Le polyéthylène, même haute densité et les "soft brace" suivent le mouvement du corps. 

Dans les corsets rigides symétriques tels que l'ancien corset lyonnais ou le corset de Sforzesco, ce mouvement est très limité.

  

La colonne torse inversée obtenue à partir du moulage spécifique, ménage une grande expansion dans la concavité qui se comble lors de la respiration.

     

La kinésithérapie en corset est beaucoup plus active et de même à l'école, l'alternance de la position assise écriture et écoute potentialise l'effet du corset.

     

En ARTbrace, le plan horizontal de référence au niveau de la charnière thoraco-lombaire sera stabilisé soit par le dossier, soit par le rebord antérieur de la table.

 


QCM d'évaluation

 

1 - Dans l'ARTbrace, la détorsion est essentiellement :

    A - géométrique

    B - mécanique

    C - segmentaire

    D - aléatoire

 

2 - Dans L'ARTbrace, la correction 3D est :

    A - 3D lors du moulage segmentaire

    B - 2D lors du moulage segmentaire

    C - axiale lors du moulage segmentaire

    D - frontale lors du moulage segmentaire

 

C'est la structure rigide du polycarbonate qui permet l'action 4D

QCM d'évaluation

 

1 - L'action 4D d'un corset est liée :

    A - à l'étirement le long de l'axe vertical

    B - à l'évolution de la courbure scoliotique en cours de traitement

    C - à une correction complémentaire lors du mouvement

    D - à la pratique du sport

 

2 - Dans l'ARTbrace :

    A - la colonne est bloquée en hypercorrection

    B - il n'existe pas d'expansion dans les concavités

    C - la rigidité du polycarbonate supprime la mobilité

    D - la rigidité du polycarbonate stimule l'esquive des zones d'appui

 

Suite module 4 : Sunthèse des nouveaux concepts


Auteur : Dr Jean Claude de Mauroy (Médecine Orthopédique)

Cette page a été mise à jour pour la dernière fois le : 10 août 2015

Conflit d’intérêts : Le Dr Jean Claude de Mauroy est co-inventeur de l'ARTbrace


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  Le site a été mis à jour pour la dernière fois le : 28 octobre 2016