Analysis of progressive mild scoliosis 3D pattern and of brace correction
Recherche d'indicateurs cliniques tridimensionnels d'aggravation et de correction par orthèse des scolioses idiopathiques modérées
Résumé
Scoliosis is a deformity of the spine in the 3 dimensions. The scoliosis curve is progressive during the whole growth. The mains issues are the prediction of the progression and early management of the deformity. Novel 3D Imaging modalities have made possible 3D reconstructions of the spine in standing position. A 3D pattern of progressive scoliotic curve has been described. This transverse plane 3D pattern is independent of the topography of the curve and may be described at an early stage of the development of the scoliosis. Prediction of the progression leads to anticipation of the treatment in progressive scoliosis. Brace treatment is the main option during growth. However, bracing is not consensual. The 3D effect of brace treatment has been studied on scoliotic patients. The results showed a high variability of the effect of the brace on all 3D spine and pelvic parameters. There is a lack of knowledge of the effect of brace treatment on the rib cage. A reason is the lack of accurate and reproducible method of 3D reconstruction of the rib cage in standing position. Such method based on calibrated biplanar X-rays, developed and validated in asymptomatic patients in our institution, was used and validated on scoliotic patients in this work. Analysis of the effect of brace treatment of the shape of the rib cage was therefore possible. A preliminary study was performed and showed a high variability of the effect of bracing on the rib cage. This study also put the basis of further clinical and biomechanical studies on correction mechanisms of brace treatment on the spine and the rib cage.
La scoliose est une déformation du rachis dans les trois plans de l'espace. Cette déformation est évolutive pendant toute la croissance. Les enjeux sont pronostics et thérapeutiques. L'étude de la déformation scoliotique en 3D grâce aux méthodes d'imagerie actuelles a permis de décrire un schéma spécifique 3D de scoliose évolutive à partir de paramètres du plan transversal. Ce schéma spécifique 3D est indépendant de la topographie de la scoliose et apparaît tôt dans l'évolution de la scoliose. Prédire l'aggravation mène à pouvoir anticiper le traitement pour les scolioses à risque. Le traitement conservateur par corset reste le traitement de choix en période de croissance. Mais il n'est pas consensuel. L'étude de l'effet en 3D des corsets, au cas par cas, a permis de montrer la grande variabilité de l'effet des corsets sur l'ensemble des paramètres 3D rachidiens et pelviens. Les corsets prennent appui sur la cage thoracique. Leur effet sur la forme 3D de la cage thoracique est mal connu par manque de méthode d'analyse fiable et reproductible en position debout validée chez les patients scoliotiques. La méthode de reconstruction 3D de la cage thoracique à partir de radiographies biplanaires calibrées, développée et validée au LBM chez des patients sains, a fait l'objet dans ce travail, d'une validation chez les patients scoliotiques. L'accès à la morphologie 3D du rachis et de la cage thoracique a donc permis d'étudier de façon préliminaire l'effet des corsets sur la cage thoracique. Cette étude a montré une grande variabilité de l'effet des corsets et a permis de poser les bases de futures études cliniques et biomécaniques visant améliorer la compréhension de l'effet 3D des corsets sur le rachis et la cage thoracique.