Centre Européen de la Colonne Vertébrale

Clinique du Parc - Lyon (France)    45 ans d'histoire

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45 ans d'histoire
Canada Conférence

Traitement des déviations vertébrales : 45 ans d’expérience en Médecine Physique et Rééducation
 

Introduction

Il est très difficile de transmettre l’expérience, mais comme le dit Jean Dubousset : « La réflexion de quelques uns ouvre toujours des chemins pour d’autres »

J’ai soutenu ma thèse sur les scolioses infantiles en 1975. A cette époque elles étaient encore fréquentes et sans doute liées au rachitisme. Avec Pierre Stagnara, nous avions décrit une entité particulière : la scoliose infantile paradysplasique et hypotrophique.

 

Ce travail nous a donné l’occasion de vérifier l’efficacité du corset de Milwaukee qui était utilisé à Lyon depuis 1970 et qui dans certains cas permettait de guérir des scolioses.

 

Les corsets plâtrés étaient régulièrement utilisés pour les scolioses infantiles et la grande spécialiste Min Mehta m’en a appris tous les secrets à l’occasion d’un voyage à Londres. Actuellement, cette technique continue à être utilisée comme en témoigne les sites internet spécialisés.
 

Etiologie de la Scoliose

Durant ces nombreuses années j’ai cherché comme bien d’autres à l’intérieur du Groupe d’Etudes sur la Scoliose, l’origine de la scoliose idiopathique. « Sans la théorie, la pratique ne devient qu’une habitude ennuyeuse. La théorie seule permet d’aller de l’avant et de développer l’esprit d’invention » disait louis Pasteur.


La scoliose existe chez le poisson, mais il s’agit de scolioses pathologiques par déficit d’acide ascorbique, ou de pathologies proches de la neurofibromatose ou encore de malformations congénitales. C’est avec la verticalisation et la bipédie, le rachis devenant une chaine cinétique ouverte que nait la scoliose dite idiopathique.
 

La mélatonine et la calmoduline ont été très étudiées par Machida et Lowe et beaucoup pensaient que le taux de calmoduline permettait de prévoir l’évolutivité de la scoliose. Ce concept s’est avéré faux car la sécrétion de mélatonine est très différente chez le poulet et chez l’homme et le taux de calmoduline augmente avec la scoliose évolutive, mais n’est en aucun cas un prédicteur d’évolutivité. « Le succès est fait de 99 % d’échec » disait Soichiro Honda.
De nombreuses théories pathogéniques ont vu le jour : Cheng à Hong Kong démontre que la croissance vertébrale antérieure est relativement plus importante que la croissance postérieure (Relative Anterior Spinal Growth ou RASO). Cette théorie permet de comprendre le dos plat habituel, mais comment expliquer les cypho-scolioses ?
 

Avec Johannes Dimnet , nous avons mis en évidence l’instabilité rotationnelle de la vertèbre apicale lorsque la rotation dépasse 25° à l’apex de la courbure. Lors de la flexion du tronc en avant, les vecteurs schématisant la force musculaire de la concavité et de la convexité se situent du même côté par rapport au centre instantané de rotation du corps vertébral. Dans cette situation, une extension du rachis aggrave la rotation du corps vertébral.


La rapidité du mouvement peut dépasser la visco-élasticité (élasticité à vitesse lente) du système musculo ligamentaire paravertébral lors du même mouvement de flexion-extension. C’est l’effet triporteur. Pour un même virage, lorsqu’il est abordé à vitesse lente, tout va bien, lorsque la vitesse est trop rapide, le triporteur va déraper.
 

Certaines scolioses sont manifestement neurologiques avec mise en évidence d’une syringomyélie. Elles sont très particulières avec courbures à grand rayon, forte rigidité et importante gibbosité lors de la flexion antérieure du tronc. On a évoqué un découplement ou asynchronisme de la croissance neuro osseuse vertébrale. Mais toutes les scolioses sont loin d’être neurologiques.
La latéralisation est caractéristique de l’homo sapiens avec 90 % de droitiers et sans doute la même proportion de scolioses thoraciques droites pour les scolioses juvéniles et de l’adolescent.

Par contre les scolioses infantiles qui débutent avant l’âge de 3 ans, c'est-à-dire avant la latéralisation ont dans 50 % une convexité à gauche. Ce n’est que vers l’âge de 7 ans que l’enfant est totalement latéralisé, c’est également à cette date qu’il développe une stratégie de marche de type adulte. A l’adolescence, lorsque la scoliose est thoracique gauche, il s’agit le plus souvent d’un gaucher.
Les mécanismes de l’équilibration se développent progressivement avec l’homo sapiens comme en témoignent les travaux de Fred Spoor de Liverpool sur l’empreinte des canaux semi-circulaires du grand singe et de l’homme. Dans la scoliose, les maladies du système postural provoquent des scolioses comme dans la maladie de Friedreich,
Yamada retrouve 79 % d’anomalies de fonctionnement du système postural. (groupe témoin 5 %). Mais ces anomalies disparaissent à l’âge de 20 ans.
Sahlstrand retrouve chez le scoliotique 65 % de dysfonctionnements vestibulaires
Herman et Mac Ewen montrent une perturbation de la régulation entre vision et cervelet

La fréquence des scolioses chez les filles s’expliquerait par une croissance pubertaire avant que le système nerveux central ne soit mature. C’est le NOTOM (Neuro osseous Timing of Maturation)
 

Génétique de la scoliose
 

Le monde végétal présente également des anomalies. Dans la nature les pins sont les arbres les plus droits, ils servaient autrefois à fabriquer les mâts des navires. Dans la forêt de Kurshskaia Kosa il existe une zone où les pins sont scoliotiques. Cette zone a été un terrain d’expérimentation nazie durant la seconde guerre mondiale. Ces pins sont la résultante d’un Organisme Génétiquement Modifié ; en est-il de même pour les scolioses chez l’homme ?
La scoliose est associée à une centaine de maladies génétiques qui touchent tous les chromosomes.


En clinique nous pouvons étudier les scolioses chez les jumeaux monozygotes qui ont la même génétique et le même environnement. La scoliose est souvent différente et il est même décrit des jumeaux dont l’un a la scoliose et l’autre pas. Nous attendons depuis plusieurs années les tests génétiques d’évolutivité de la scoliose…
Ce rapide tour d’horizon nous montre que la scoliose résulte de causes multiples. Le diagnostic de scoliose idiopathique est en fait une absence de diagnostic, et en fait le modèle qui se rapproche le plus de celui de la scoliose est la théorie du chaos.
 

Scoliose et Théorie du chaos

La scoliose est la représentation concrète de la théorie du chaos appliquée au rachis :
Un système chaotique est :

  •  Ouvert. La verticalité permet les échanges avec l’extérieur. Le rachis est une chaîne cinétique ouverte.
  •  Imprévisible. C’est l’effet papillon. Est-ce qu’un vol de papillon au Brésil peut provoquer une tornade au Texas ? se demandait Edward Lorentz. En fait La pomme tombe suivant les lois de gravitation de Newton et l’on peut prévoir le lieu de sa chute. La feuille de l’arbre tombe suivant les mêmes lois, mais on ne peut pas prévoir le lieu exact de la chute, parce qu’elle est plus sensible au vent. L’imprévisibilité de tels phénomènes résulte d’une sensibilité extrême aux conditions initiales, c’est le chaos déterministique.
    « Si un flocon de neige peut déclencher une avalanche alors la prédiction par le calcul nous dira très exactement quel flocon de neige précis intercepter pour que l'avalanche ne se produise pas ! » En fait : un état hypercritique reste un état hypercritique, et supprimer ce flocon particulier ne ferait que « permettre à un autre de le remplacer dans cette fonction ». Rien ne serait donc résolu (point de vue admis aujourd'hui). Les flocons de neige qui représentent uns structure fractale sont tous différents, un peu comme les scolioses, ainsi qu’en témoignent les nombreuses classifications…
  •  Complexe. L’étiologie de la scoliose est complexe, multifactorielle. Lorsque nous réunissons dans un ordinateur les différentes caractéristiques des scolioses évolutives : Le dos plat, l’importance de la rotation, l’hyperlaxité, les troubles de l’équilibre… aucune de ces caractéristiques ne s’avère être un critère prédictif. Seule une angulation de plus de 25° caractérise les scolioses évolutives, mais à ce stade, nous ne sommes plus en phase chaotique. Par exemple, nous voyons souvent des dos plats sans scoliose évolutive. De même, les mamans rapprochent souvent la scoliose d’une mauvaise attitude avec port asymétrique du cartable, ce qui est sans doute vrai, mais la scoliose structurale est loin d’être la règle chez les hémiplégies infantiles et les amputés congénitaux.
  •  Discontinu. Nous avons déjà évoqué le problème du seuil biomécanique de 25° de rotation à l’apex de la cyphose.
  •  Déterministique. La survenue d’une scoliose n’est pas due au seul hasard. On trouve toujours de bonnes justifications à l’évolutivité de la scoliose. Les lois de la mécanique stochastique ne sont pas utilisables.
  •  Modélisable. C’est la 4° dimension ou dimension fractale qui permet de modéliser la scoliose. Une dimension fractale contient infiniment plus d’information qu’une dimension de coordonnées. Quand on précise l’échelle, elle nous en fournit la longueur. Il est étonnant de constater qu’une formule mathématique fractale fournit une image très proche de certains organes comme le cerveau, les bronches, les villosités intestinales.

 

  •  Changement de phase. Ces images concernent essentiellement les organes qui constituent une interface entre gaz, liquides et solides. La puberté, caractéristique de l’homo sapiens, constitue en quelque sorte un changement de phase avec passage de l’enfance à l’état adulte. La puberté Est une caractéristique de l’homo sapiens. Elle permet de gagner 3 ans sur une croissance linéaire.

En pratique cette théorie modifie le comportement du médecin au niveau du traitement et de la prévention. Le traitement soit disant étiologique de la scoliose par un appareil dentaire ou une semelle n’a pas plus de sens que d’aller à la chasse au papillon pour éviter la tornade au Texas. Le système chaotique ne fonctionne que dans un sens. De même, si la scoliose dite mineure évolue malgré la kinésithérapie, ce ne sera pas la « faute » du kinésithérapeute, pas plus que la construction antisismique ne peut éviter le tremblement de terre. Enfin, il faut revoir toute la prévention et le dépistage de la scoliose.
Cette approche repose le problème de la chirurgie et nous citerons Alain Dimeglio : « Relativiser la chirurgie de la scoliose. – Malgré la flamboyance des nouvelles instrumentations et de leurs attraits, il ne faut pas perdre de vue que la chirurgie de la scoliose est une chirurgie dévastatrice et agressive. Elle signe implicitement un constat d’échec : faute de s’attaquer à la vraie cause, le chirurgien n’a pour seul recours que l’arthrodèse ; la radio post-opératoire nous montre certes la réduction de la scoliose, mais nous renvoie aussi l’image de notre propre ignorance. Il faut accepter avec perplexité les nouvelles instrumentations, même si elles constituent un progrès. »
Les échecs furent nombreux.

  • Il faut citer la stimulation électrique fonctionnelle développée dans les années 1980 et qui a mis près de 10 ans à prouver son inefficacité à prévenir la progression de la scoliose chez les adolescents.
  •  L’objectif O fut également un échec. L’idée de mettre un « petit corset » à « petit angle » même si nous ne sommes pas surs de l’évolutivité de la scoliose n’a pas donnée les résultats escomptés. Les orthèses élastiques type « Olympe » ne sont plus utilisées actuellement.


Que savons-nous actuellement et réellement après 45 ans de recherche sur la scoliose ?

  •  Elle évolue pendant la poussée de croissance
  •  La prédominance est féminine
  •  Il existe une grande variété de déformations
  •  Il existe un caractère familial


20 minutes d’observation d’une consultation spécialisée de scoliose permettent d’aboutir aux mêmes conclusions.
 

Le dépistage précoce conserve toute son importance. Dans 10 % des cas, la scoliose évolue avec une autre maladie. Il faut prévenir les parents de la nécessité de la surveillance pour ne traiter que les seules scolioses évolutives et éviter de mettre en place un corset inutile sur une scoliose qui n’évoluera pas. La fréquence des scolioses de plus de 10° est de 2 % de la population, alors que la fréquence de celles qui évoluent et justifient un traitement orthopédique conservateur n’est que de 2/1000 soit une sur 10. C’est pourquoi aujourd’hui la limite des indications reste celles fixées par la SRS soit 20° entre 11 et 13 ans pour les filles et 30° entre 13 et 15 ans.

Qu’en est-il des traitements orthopédiques conservateurs ?
 

Nous avons évoqués en introduction le corset de Milwaukee à l’occasion des scolioses infantiles. Nous insisterons davantage sur le « corset lyonnais » mis au point par Stagnara et Bouillat Terrier après la deuxième guerre mondiale.

Initialement en cuir –acier, sa caractéristique principale est d’être réglable. L’utilisation du polymétacrylate de méthyle ou plexidur a été un grand progrès technique, la fixation des plaques étant possible directement par taraudage sans contre écrou.
Ce corset était par tradition et est toujours précédé d’un ou plusieurs corsets plâtrés.

Le concept d’intégrité tensionnelle permet de mieux comprendre le rôle du plâtre (ou du corset "Total Time").

 
La mécanique newtonienne modélise la colonne vertébrale comme une structure flexible verticale contre la pesanteur, mais ne permet pas d’expliquer le caractère omnidirectionnel du rachis.
La mécanique newtonienne traditionnelle ne permet pas d’expliquer l’efficacité de la musculature paravertébrale, par exemple lors d’un effort de soulèvement de charge. La résistance à la charge des muscles paravertébraux est de 3000 Newtons. En mécanique newtonienne, lors d’un soulèvement de poids, la charge atteint 16 000 Newtons. En fait le rachis jeune est beaucoup plus qu’un système newtonien, il est capable de se mouvoir en apesanteur (NASA) et parfois défie les lois de la pesanteur.

Kenneth Snelson a sculpté des structures de type intégrité tensionnelle. Ces sculptures ont la caractéristique d’être stables dans tous les plans de l’espace. Le rachis ressemble étrangement à certaines de ces sculptures.
 

Défini par l’architecte R. Buckminster Fuller en 1920, le concept d’intégrité tensionnelle a été contracté en TENSEGRITY.
En biomécanique, l’intégrité tensionnelle est la propriété des objets dont les composants usent tension et compression de telle sorte que la force et la résistance dépassent la somme de celles de leurs composants. Ainsi les os et les muscles agissent en unisson pour se renforcer.
Les caractéristiques d’un système à intégrité de tension sont :

  • Le système est omnidirectionnel et permet les figures sportives de gymnastique et de patinage. De même en apesanteur dans l’espace, la colonne vertébrale reste fonctionnelle.
  •  La structure de base est le triangle qui offre la meilleure stabilité. Par exemple le ballon de football est une structure d’intégrité tensionnelle associant pentagones et hexagones en un icosaèdre tronqué. Un icosaèdre est plus stable que la sphère correspondante. Au niveau du rachis l’insertion de la musculature superficielle et profonde est triangulaire, caractéristique d’un système à intégrité tensionnelle. Le disque intervertébral est également une structure d’intégrité tensionnelle. Le Nucléus pulposus subit des contraintes verticales en COMPRESSION. L’annulus fibrosus subit des contraintes tangentielles en TENSION. Les Lamelles concentriques disposées de façon oblique d’une couche à l’autre : 30° par rapport au plan du disque, 120° entre elles.
  •  Le modèle est non linéaire. La structure rigide est en compression discontinue et la structure flexible en tension continue. L’exemple de la caravane permet de mieux comprendre la non linéarité. En montée la traction ou tension est continue et convergente ; en descente la poussée ou compression est discontinue et divergente. D’où les limitations de vitesse sur autoroute. La non linéarité est également géométrique. Si l’on prend l’exemple du tendeur de la corde à linge, un déplacement de quelques mm augmente considérablement la tension et la résistance. La viscoélasticité est non linéaire et cette non linéarité s’observe dans tous les tissus conjonctifs.
  •  Il existe une invariance d’échelle : la taille est théoriquement illimitée. Les dômes géodésiques peuvent théoriquement couvrir une ville. En mécanique newtonnienne, un animal de taille supérieure au lion serait impossible. Le cou des dinosaures de 10 mètres de long fonctionne dans toutes les positions. Le muscle augmente sa force lorsque sa surface de section augmente. L’os augmente de section non du fait de la compression, mais du fait des tensions de la matrice de collagène.
  •  La force et la résistance de l’ensemble dépassent celles de leurs composants. L’exemple du ballon de baudruche est caractéristique. La tension continue de l’enveloppe du ballon lutte contre les molécules d’air à l’intérieur qui chacune repousse l’enveloppe de façon discontinue. L’ensemble est beaucoup plus résistant que la mince enveloppe de caoutchouc.
  •  Le maximum de stabilité est obtenu avec un minimum de matériau.
  •  L’énergie consommée est faible.
  •  La charge appliquée est distribuée dans toute la structure. La pression au niveau du point d’appui se transmet à l’ensemble de la structure. Les rayons de la roue de bicyclette doivent être bien tendus sinon la roue se voile.
  •  Tous les éléments doivent rester indépendants. La structure anatomique du corps vertébral avec ses apophyses épineuses et transverses évoque un système d’intégrité de tension. Toutes les structures osseuses apophysaires doivent être indépendantes. Lorsqu’elles ne le sont plus avec l’âge, lors d’une spondylarthrite ankylosante ou après chirurgie scoliotique, le mécanisme d’intégrité tensionnelle est perdu et la colonne perd son omnidirectionnalité.
  •  Le principe est universel. Le carbone existe sous 2 formes pures. La forme classique qui est le graphite et la forme à structure d’intégrité tensionnelle qui est le diamant.
     

Rôle élastique des tenseurs :
Les ligaments sont sous tension continue. Le ligament jaune est celui qui contient le plus d’élastine. C’est l’élastique de la colonne. Il absorbe l’énergie et la restitue en mobilisant la charge. Si on les coupe (chirurgie), la solidité de l’ensemble diminue.
Nouvelle modélisation du rachis
Ce sont les tissus mous autour du rachis qui, sous une tension appropriée, maintiennent et peuvent soulever l’ensemble du rachis. Le rachis n’est plus une colonne avec un empilement de vertèbres, mais une structure à intégrité de tension. Les ligaments paravertébraux sont sous tension continue lorsque le rachis est au repos. La longueur des muscles paravertébraux au repos est telle qu’ils sont en permanence sous tension. Les vertèbres et les disques sont en compression discontinue.
 

Fluage (creep)
Une tension constante au niveau d’un ligament va provoquer un fluage, c'est-à-dire une modification réelle de la longueur du ligament. Au bout de 3 semaines de tension continue les fibres de collagène se réalignent progressivement. Lorsque l’on maintient expérimentalement un rat en bending latéral pendant 5 semaines, il développe une scoliose identique à la scoliose structurale.


Résultats des traitements de scoliose sans plâtre.
 

Lori Dolan et Stuart Weinstein ont effectué une revue systématique de la littérature, essentiellement de niveau III et IV. Les résultats sont contradictoires et non concluants. En l’état actuel des connaissances en matière d’appareillage la balance des résultats publiés basés sur l’évidence ne permet pas de conseiller (ou d’interdire) l’usage du corset pour traiter une scoliose chez un enfant.
 

A Lyon, nous n’avons pas modifié le management depuis plus de 50 ans. Nous disposons de résultats cohérents et à long terme qui constituent l’une des statistiques mondiales les plus importantes. Les résultats du traitement orthopédique conservateur de 1228 scolioses sont évalués selon les critères internationaux. Globalement, l’angulation est améliorée et stabilisée dans 89 % des cas. L’indice d’effectivité est donc de 0,89. Les mêmes résultats sont obtenus pour 177 scolioses traitées à Risser O en début de traitement. Si l’angulation reste stable, la gibbosité est réduite de moitié. Les échecs vrais concernent les scolioses qui ont été opérées ou qui justifient un traitement chirurgical. Pour une angulation inférieure à 45°, le taux d’échecs est de 2 %. Pour une angulation initiale supérieure à 45°, le taux passe à 20 %.
 

En conclusion,
la prise en charge conservatrice des scolioses idiopathiques doit permettre de se donner le maximum de chances de réussite du traitement par une bonne connaissance de la biomécanique, l’utilisation d’un protocole et d’une orthèse adaptée. C’est à cette condition que nous donnerons le maximum de chances à l’enfant.


Auteur : Dr Jean Claude de Mauroy (Médecine Orthopédique)

Cette page a été mise à jour pour la dernière fois le : 22 juillet 2016

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