Scolioses thoraciques : les gibbosités exo et endo thoraciques et l index de pénétration rachidienne

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1 Revue de chirurgie orthopédique Masson, Paris, , 88, 9-18 MÉMOIRE Scolioses thoraciques : les gibbosités exo et endo thoraciques et l index de pénétration rachidienne Thoracic lordoscoliosis: exothoracic and endothoracic deformations and the spinal penetration index J. Dubousset *, Ph. Wicart *, V. Pomero **, A. Barois ***, B. Estournet *** * Hôpital Saint-Vincent-de-Paul, 82, avenue Denfert-Rochereau, Paris. Université René Descartes, 12, rue de l Ecole de médecine, Paris. ** Ecole Nationale des Arts et Métiers, 63, rue Olivier de Serres, Paris. *** Hôpital Raymond Poincaré, 104, boulevard Raymond Poincaré, Garches. ABSTRACT Purpose of the study We reviewed retrospectively our patients with thoracic lordoscoliosis and conducted a conceptual analysis of the patients with airway compression and atelectasia due to anterior protrusion of the vertebral bodies in order to describe the pathological conditions involved and the management methods used. Our goal was to develop a new concept for quantifying thoracic deformation. The individual cases discussed here have been reported earlier, but this is the first series analysis to date. Material and methods Eighteen patients, aged 7.3 to 18 years, with thoracic lordoscoliosis due to a variety of causes, mostly neuromuscular disorders (12 cases), are described. Most patients were treated by anterior subtotal periosteal resection of the vertebral body followed by posterior instrumentation and arthrodesis. Results Atelectasia disappeared with a normalization of blood gases but the effect was variable on vital capacity. The analysis of the CT studies led to the concept of spinal deformity as an endothoracic deformation resulting from protrusion of the vertebral body into the thorax, the endothoracic vertebral hump. This concept was developed and quantified leading to the definition of a new index: the spinal penetration index. The spinal penetration index was obtained by tracing a line tangent to the posterior curve of the concave and convex ribs on each CT slice to determine a relationship between the real thoracic surface and theoretical thoracic surface measured with this tangent and the circumference of the thoracic cage. The index was expressed as a percent of the endothoracic surface occupied by the protruding veterbral body and the associated ribs. Calculated for each successive CT slice for the entire height of the thorax yielded a spinal penetration index quantifying the thoracic volume occupied by the spine. For the control population, we used CT series of the thorax obtained to search for pulmonary metastases in patients with malignant tumors. This gave a theoretical volume of 8 to 10% occupied by the spine in normal subjects. In our patients with lordoscoliotic deformations we obtained real volumes of 15, 20 and even 50%. Discussion The spinal penetration index is an important morphological index of thoracic anatomy that measures the real volume of the functional thoracic cavities and which must be differentiated from vital capacity which measures both volume and function. This index can be used for pre- post-operative comparisons and constitutes a first step in 3-D assessment of thoracic spine deformations. It can also be used to classify spinal deformations and to make general recommendations concerning the management of both endothoracic humps and exothoracic rib humps. Key words: Thoracic cage, 3 dimensional CT, airway compression, spinal penetration index. Tirés à part : J. DUBOUSSET, à l adresse ci-dessus. Acceptation définitive le : 23 juillet 2001

2 10 J. DUBOUSSET, PH. WICART, V. POMERO, A. BAROIS, B. ESTOURNET RÉSUMÉ La constatation répétée de compressions bronchiques survenues dans des cas de déformation rachidienne thoracique avec problèmes respiratoires, compressions révélées par des atélectasies parfaitement démontrées par des coupes scannographiques du thorax, nous ont amenés à réfléchir sur la morphologie de la cage thoracique dans ces déformations rachidiennes. Acôté de la gibbosité classique créée par la saillie costale en général postérieure du côté convexe et que l on peut qualifier de gibbosité exothoracique, il existe à notre sens une autre gibbosité que l on peut qualifier d endothoracique et que l on peut aussi appeler gibbosité vertébrale, caractérisée par une pénétration du rachis à l intérieur de cette cavité thoracique. Ceci nous a amenés à définir l index de pénétration rachidienne sur une coupe scannographique. Il suffit de tracer la tangente postérieure à la saillie des côtes concaves et convexes au niveau de la coupe et de faire le rapport entre la surface théorique du thorax réalisée par cette tangente et la circonférence thoracique, rapportée à la surface occupée par la pénétration des corps vertébraux et des côtes attenantes jusqu à cette ligne tangente postérieure. On peut définir ainsi un index à chaque niveau de coupe et si on réalise des coupes successives de toute la hauteur du thorax, on peut parfaitement réaliser un pourcentage en volume. Nous avons pris comme témoins normaux une série de coupes scannographiques pulmonaires systématiques effectuées pour la recherche des métastases des malades atteints de tumeurs malignes, ce qui nous a donnés un pourcentage de surface et de volume théorique variant entre 8 et 10 %, alors que dans les déformations scoliotiques et lordo-scoliotiques on peut atteindre des pourcentages qui varient entre 15, 20 et même 50 %. C est un index morphologique important, anatomique, qui mesure le volume réel des cavités thoraciques fonctionnelles et qu il faut bien différencier de la capacité vitale par exemple qui mesure tout à la fois ce volume, mais aussi la fonction (valeur de la fonction du diaphragme, des muscles inter-costaux, la mobilité costale, etc.) Il peut être utilisé en description, tout autant qu en comparaison pré et post-opératoire. C est un premier pas dans la mesure tridimensionnelle des déformations rachidiennes, en particulier pour la région thoracique. Par ailleurs cela permet d aborder la classification et les indications thérapeutiques logiques des gibbosités scoliotiques. Le développement informatique de reconstruction 3D permettra dans très peu de temps d obtenir l information d après une radiographie simple de face et de profil de la colonne vertébrale et du thorax. Mots clés : Scoliose, gibbosité, 3 dimensions, respiration. INTRODUCTION La constatation répétée (18 cas au cours des 15 dernières années) de compression bronchique par le billot vertébral survenue dans des cas de déformation rachidienne thoracique avec problèmes respiratoires, compression révélée par des atélectasies démontrées sur des coupes scannographiques du thorax, nous ont amenés à réfléchir sur la morphologie de la cage thoracique dans ces déformations rachidiennes. Ces phénomènes de compression ont été déjà signalés pour des cas sporadiques et les rares publications sur le sujet ont été en réalité effectuées seulement sous forme de cas cliniques. A côté de la gibbosité classique créée par la saillie costale en général postérieure côté convexe et que l on peut qualifier de gibbosité costale exothoracique, il existe à notre sens une autre gibbosité que l on peut qualifier d endothoracique et que l on peut appeler aussi gibbosité vertébrale, caractérisée par une pénétration du rachis à l intérieur de cette cavité thoracique. Toute scoliose présente à des degrés divers une association de ces deux types de «gibbosité» (fig. 1). Le but de ce travail est d abord de rapporter l expérience de ces compressions de l arbre trachéobronchique, puis de définir et de mesurer cette nouvelle entité de pénétration intra thoracique, d en voir les conséquences sur la pathologie tout autant que sur la biomécanique et sur le langage médical dans les trois dimensions. Notre but sera enfin de bien faire la différence entre les différents types de gibbosité et leur localisation tridimensionnelle, puis d en tirer les conséquences thérapeutiques qui découlent de leur situation spatiale. MATÉRIEL ET MÉTHODE Au cours de ces 15 dernières années, nous avons observé 18 cas de lordoscoliose avec des phénomènes respiratoires liés à une atélectasie intermittente ou permanente, généralement du lobe inférieur du côté convexe. Ces atélectasies ont été rarement détectées sur les radios simples, mais plutôt sur les coupes scannographiques (fig. 2), qu elles soient purement osseuses ou purement à destinée pulmonaire avec dans quelques cas des reconstructions 3D tout à fait impressionnantes. Celles-ci montraient bien les obstructions bronchiques par le billot vertébral et leur conséquence, atélectasie, abcès du poumon en particulier. La pathologie observée dans ces 18 cas, 10 filles et 8 garçons, consistait pratiquement toujours en une plus ou moins grande lordoscoliose, d étiologie variée, principalement neuromusculaire (11 cas), idiopathique (2 cas), congénitale (2 cas), dystrophique (2 cas), enfin 1 cas secondaire à un rachis irradié (tableau I). Les angulations pour la scoliose étaient très variables, entre 35 et 100 selon la méthode de Cobb. Aucune corrélation n a été observée entre l importance de l angle de Cobb et la présence ou non de compression bronchique dans le plan

3 SCOLIOSES THORACIQUES : LES GIBBOSITÉS EXO ET ENDO THORACIQUES ET L INDEX DE PÉNÉTRATION RACHIDIENNE 11 coronal. Les angles de lordose, par contre, variaient entre - 5 et- 45, donc tous les malades avec compression bronchique avaient une composante de lordose pathologique puisque dans la région incriminée la cyphose normale est comprise entre 20 et 40. Tous les patients s étaient présentés avec des problèmes respiratoires à répétition faits d infections pulmonaires et de pneumopathies. La capacité vitale était très mauvaise puisque dans la moitié des cas elle était inférieure à 25 %. D ailleurs 3 malades étaient déjà en trachéotomie permanente et 5 patients présentaient une hypoxie et une hypercapnie mesurée sur les gaz sanguins. Quatre d entre eux avaient présenté une défaillance hémodynamique lorsqu ils étaient placés en position ventrale. Un malade qui avait été opéré dans les années précédentes d instrumentation sous-cutanée est mort après une mise en position de décubitus ventral avant d avoir pu faire la chirurgie proposée de décompression de l arbre bronchique. L atélectasie a été prouvée par tomodensitométrie dans 15 cas, elle était située toujours du côté de la convexité. Ces compressions bronchiques existaient principalement au niveau du lobe inférieur droit et, dans tous les cas, la compression extrinsèque a été confirmée ou révélée par la fibroscopie bronchique. Dans 2 cas, la compression existait au niveau de la trachée et, dans 1 cas, il existait un phénomène de vol d air, celui-ci pouvant entrer mais ne pouvant plus ressortir du poumon. Quatorze de ces malades ont subi une chirurgie qui consistait dans un premier temps en une décompression antérieure par résection sous-périostée de la moitié ou des 2/3 tiers antérieurs des corps vertébraux au niveau de la compression (c est-à-dire sur 4 à 6 vertèbres) en enlevant les espaces discaux et en créant une épiphysiodèse antérieure, après avoir rabattu le fourreau périosté sur la tranchée de section. Le contrôle de visu de la réexpansion pulmonaire était effectué. Dans 2 cas seulement une lobectomie pour abcès du poumon était effectuée en même temps. De plus, si l âge du patient était adéquat, une instrumentation postérieure cyphosante était effectuée dans 10 cas. Un des malades (congénital) est en attente de chirurgie, deux malades ont subi une épiphysiodèse antérieure précoce à l âge de 8 ans pour l un, un peu plus tardive pour l autre, pour essayer de prévenir le développement lordotique. RÉSULTATS Chez tous les patients opérés, on a observé une disparition de l atélectasie, une normalisation des gaz sanguins et la disparition des phénomènes de pneumopathie. Le contrôle scannographique post-opératoire démontrait la réalité de la décompression, l augmentation du diamètre antéro-postérieur du thorax. L angle de Cobb était amélioré et était passé de 61 en moyenne à 38. La lordose était aussi améliorée puisqu elle passait d une moyenne de - 18 à0. Par contre, fait très remarquable, la capacité vitale n a pas été améliorée dans la plupart des cas. Aucune FIG.1. A. Thorax normal en pointillé. B. Thorax scoliotique en trait plein. L index de pénétration rachidienne =%de surface ou volume occupé par la pénétration des corps vertébraux et des structures attenantes rapporté àsurface ou volume théorique calculé àpartir d une tangente au bord postérieur des côtes droites et gauches. C. Comparaison entre le contour thoracique normal (pointillés) et un contour thoracique scoliotique où l on peut constater : a) La gibbosité exo thoracique convexe (en plus). b) Le manque thoracique concave (en moins). pseudarthrose n a été observée. Le fait qu on ne constatait plus de compression directe, mais que l on ne voyait pas non plus la bronche revenir à son aspect circulaire habituel sur les scanners de contrôle, faisait penser qu il y avait peut-être eu des phénomènes de bronchomalacie qui s étaient installés avec la compression lente rendant impossible le retour à un état anatomique normal. Le seul malade traité de manière préventive à l âge de 8 ans par une décompression antérieure et une épiphysiodèse antérieure seule sans instrumentation ni arthrodèse postérieure n a pas développé de lordose progressive ni de compression aérienne, mais n a pas beaucoup amélioré sa capacité vitale non plus puisqu elle est restée aux alentours de 45 %. Ceci peut d ailleurs s expliquer peut-être aussi du fait de l étiologie qui était une myopathie congénitale. DISCUSSION De telles complications ont été observées dans quelques cas sporadiques dans le passé et présentées sous forme de

4 12 J. DUBOUSSET, PH. WICART, V. POMERO, A. BAROIS, B. ESTOURNET a b FIG.2. a) Scoliose congénitale traitée dans l enfance par une fusion postérieure convexe. b) Coupe scannographique montrant la pénétration des corps vertébraux dans le thorax, la compression bronchique et l atélectasie du poumon convexe. cas cliniques [Barois (1), Bjure et al. (2), Karrol et al. (3), Scuderi et al. (4), Shannon et al. (5), Thomas et Haye (6), Wee et al. (7), Winter et al. (8)]. Il est clair aussi que dans cette littérature, les cas qui ont bénéficié d une décompression bronchique par résection des corps vertébraux n ont amélioré ni leur capacité vitale, ni l aspect des bronches confirmant bien qu une bronchomalacie secondaire au défaut de vascularisation du fait de la compression progressive et son ancienneté pouvait être à la base de cela. Ceci donc n est qu un argument de plus pour que l on surveille ces malades depuis la petite enfance pour bien vérifier qu aucune agression sur l arbre trachéobronchique ne risque de se produire et faire les éventuelles épiphysiodèses antérieures à temps. Concept de l index de pénétration rachidienne En général, dans l examen d une scoliose, on a l habitude de mesurer les déformations thoraciques par voie externe, clinique, en utilisant les mesures relatives de la saillie de la gibbosité convexe par rapport à la dépression concave. Cette gibbosité exo thoracique est évaluée en millimètres (hauteur de la gibbosité) ou mieux, en degrés au scoliomètre (pente gibbositaire). La gibbosité intra thoracique est restée longtemps méconnue et la pratique régulière des tomodensitométries de ces thorax lordotiques nous amène à considérer l importance de cette pénétration rachidienne à l intérieur de la cavité thoracique et à essayer de définir le concept de l index de pénétration rachidienne. L index de pénétration rachidienne est représenté par le volume, (si on parle en 3 dimensions), ou la surface (si on parle simplement en coupes scannographiques), occupé par la pénétration du rachis et de ses éléments accompagnateurs (muscles, graisse, côtes, etc., voire espace vide) à l intérieur de la cage thoracique (fig. 1). Méthode de mesure de l index de pénétration rachidienne Sur une coupe scannographique au repos, on trace la tangente unissant les deux saillies costales postérieures droite et gauche. Cette ligne droite détermine avec le contour thoracique que l on peut mesurer soit à l intérieur soit à l extérieur du thorax, une surface (ou un volume si l on utilise un nombre successif de coupes de haut en bas du thorax). On peut l appeler surface ou volume thoracique de base. Si l on calcule la surface ou le volume occupé par la pénétration rachidienne intra thoracique, en partant de cette même ligne de tangente au bord postérieur des côtes droites et gauches, on constate que cette surface ou ce volume est formé par non seulement les corps verté-

5 TABLEAU I. Cas repris ou proposés pour une intervention et leurs résultats. Noms Sexe Age (ans) Etiologie Données Préopératoires Chirurgie Résultats au dernier recul Recul (ans) Cobb coronal ( ) Cobb sagittal ( ) CV Vertébrale antérieure et postérieure AM F 14,5 DMC Ant D5L3, post : CD D2-Sacrum Lobectomie Cobb coronal ( ) Cobb sagittal ( ) CV (%) ,25 AK F 14,6 Escobar Ant D4D8, post : CD D2L2 Inf Dt ,8 BF M 14,5 Central core Ant D4D8, post : CD D2L1 M + inf Dt ,2 CanS M 20 Idiopathique Ant D4D7, post : CD D1L ,5 CazM F 12,2 Congénitale Programmée 3,2 DC F 12,1 Myo cong Epiphysiodèse précoce D5D ,9 HY M 16 Congénitale Ant D4D9, post : CD D1D ,5 JB M 14,7 Radiothérapie Ant D5D10, post : D1L ,33 LJ M 7,3 DMC Epiphysiodèse précoce D4D JR M 19,3 Mucco Ant C5D5, post : C3D ,5 MC M 13,3 arthrogrypose Décédé en décubitus ventral avant la chirurgie RC F 12,9 DMC Ant D5D10, post CD D1L ,85 RI F 12,8 Post-op Ant D6D11, post CD D2L ,47 ScH F 14,3 Idiopathique Ant D6D10, post CD D5L ,8 SoJ F 9 Escobar Ant D6L3, post : SQR D1L ,3 SD F 10,4 Marfan Ant D4D12, post CD D2L ,2 VM F 12,9 ASI II Ant D4D10, post CD D2-Sacrum ,5 9,1 WN M 7,6 NF Ant D6D11, post SQR D4L DMC : dystrophie musculaire congénitale ; Escobar : syndrome d Escobar ou acro-pterygo-vertébral ; Myo. Cong. : myopathie congénitale inclassée ; Central core : myopathie congénitale à central core ; Muco : mucopolysaccharidose ; A.S.I. : amyotrophie spinale infantile ; NF1 : neurofibromatose type I ; SQR : instrumentation postérieure sous-cutanée sans arthrodèse ; CD : instrumentation postérieure Cotrel-Dubousset ; CV : capacité vitale (%). SCOLIOSES THORACIQUES : LES GIBBOSITÉS EXO ET ENDO THORACIQUES ET L INDEX DE PÉNÉTRATION RACHIDIENNE 13

6 14 J. DUBOUSSET, PH. WICART, V. POMERO, A. BAROIS, B. ESTOURNET a b FIG. 3. a) Surface mesurée chez un patient non scoliotique sur des coupes successives de scan. b) Volume et reconstruction 3D de la cage thoracique chez ce malade non scoliotique vu de bas en haut à gauche et l inverse à droite. braux, mais aussi les côtes, les muscles et les parties molles qui y sont attachés, enfin l espace vide qui peut exister, en particulier dans les cas de grande lordose. Lorsqu on rapporte ce chiffre à la surface ou au volume thoracique de base, on a ainsi un pourcentage d occupation du rachis dans la cavité thoracique. C est l index de pénétration rachidienne (fig. 1). Ceci est facile à mesurer sur une coupe scannographique, il faut bien entendu le faire sur toute la série des coupes scannographiques du haut en bas du thorax pour avoir une idée du chiffre volumétrique. Ces mesures sont faites relativement facilement grâce au logiciel qui a été établi par l un d entre nous (V. P.). Il est plus que probable que dans un futur proche, dans le but d éviter le caractère invasif des coupes successives de TDM, on pourra pratiquer une seule stéréo-radiographie à la fois du rachis et du thorax et, par un programme informatique, on pourra obtenir une reconstruction 3D assez simple de ces deux éléments. On constate que cet index de pénétration rachidienne est réellement un élément du morphotype individuel et dépendant beaucoup de la morphologie globale du patient, longiligne, maigre, obèse, cyphotique, lordotique, etc. Dans le but d obtenir des mesures de base, nous avons mesuré cinq patients qui ne présentaient aucune déformation rachidienne et pour lesquels, en raison de l existence chez ces malades d une tumeur maligne des membres (ostéosarcome ou tumeur d Ewing), un examen systématique scannographique pulmonaire était effectué sur toute la hauteur du thorax à la recherche des métastases. Ceci nous a donc permis d établir pour un morphotype général que l on peut appeler normal, un index de pénétration rachidienne mesuré entre 8 % et 10 % (fig.3aetb). Au contraire, dans des cas présentant des scolioses, parfois modérées, parfois importantes avec d angle de Cobb (fig. 4) avec une rotation marquée des corps vertébraux dans le plan horizontal, on obtient des index de pénétration variant de 15 à 20 %. Mais dans certaines formes de courbure particulièrement lordotiques hautes, on a pu relever un index de pénétration supérieur à 50 % selon certains niveaux et des moyennes qui atteignent ou dépassent les 35 % (fig. 5). C est un index morphologique important qui mesure le volume osseux réel de base, des cavités thoraciques fonctionnelles au repos dévolues aux viscères thoraciques, non seulement les poumons, mais aussi cœur, vaisseaux, œsophage et thymus. Seule bien sûr la position contractée ou étirée du diaphragme, la contraction ou non des muscles inter-costaux, peut changer ce volume au repos. Il faut bien le différencier de la capacité vitale par exemple qui mesure tout à la fois le volume, mais aussi la fonction (valeur de la fonction du diaphragme, des muscles intercostaux, de la mobilité ou rigidité costale, etc.). La considération d un tel index permet la comparaison quantifiée en3d: Entre rachis normal et les différents types de scoliose, lordoscoliose, ou cyphoscoliose ; Entre plusieurs types de déformations rachidiennes entre elles ; Entre un état pré- et post-opératoire pour un individu donné avec une réelle quantification tridimensionnelle du résultat, au moins pour la région thoracique. Ainsi on peut constater qu en dépit d une correction apparemment excellente si on se base sur les seules radiographies rapportées à l angle de Cobb, lorsqu on mesure l index de pénétration rachidien en volume, on se rapproche beaucoup d une réalité tridimensionnelle que ne peut exprimer le seul angle de Cobb. (fig. 6) ; Enfin elle rappelle le risque de compression bronchique et d atélectasie avec ses conséquences respiratoires ou infectieuses et le fait rechercher. La deuxième conséquence d un tel concept est que la classification de ce qu on appelle la gibbosité dans la scoliose thoracique mérite d être revue, de même que les indications de son traitement. Comme il a été bien démontré dans le passé par Adams (9) et plus récemment par Roaf (10), Somerville (11),

7 SCOLIOSES THORACIQUES : LES GIBBOSITÉS EXO ET ENDO THORACIQUES ET L INDEX DE PÉNÉTRATION RACHIDIENNE 15 a b c d FIG.4. a et b) Scoliose idiopathique importante (face et profil). c) Surface de l index de pénétration D3 D4 (31 %), D7 D8 (19 %), diaphragme (15 %). d) Le volume ratio est de 18 % vu de bas en haut à gauche et l inverse à droite. a b c d FIG.5. a et b) Scoliose sévère avec compression bronchique. Dystrophie et myopathie congénitale (face et profil). c) Surface de l index de pénétration atteignant parfois 50 %. d) Volume avec un volume ratio de 26 % vu de bas en haut à gauche et l inverse à droite.

8 16 J. DUBOUSSET, PH. WICART, V. POMERO, A. BAROIS, B. ESTOURNET a b FIG. 6. a) Correction radiologique apparemment excellente d une courbure thoracique après chirurgie antérieure et postérieure. b) La réalité tridimensionnelle de la correction mesurée par l index de pénétration existe, mais de manière beaucoup plus modérée que ne le laisserait prévoir le simple examen radiographique passant de 25 % en pré-op. à 20 % en post-op. Dickson et al. (12), Perdriolle (13), Graf et al. (14), Dubousset et al. (15), la courbure structurale de base d une scoliose est représentée par une torsion qui est associée à un phénomène lordotique entre deux vertèbres adjacentes, particulièrement bien démontrée au niveau de la zone apicale de la courbure ; ce phénomène est constant. Dans quelques cas, la torsion et le déplacement horizontal sont si grands qu il en résulte un aspect global du malade en cyphose, par exemple lorsque la rotation horizontale est au-dessus de 90. C est ce qui a été appelé la cyphose paradoxale parce que dans ces cas il est facile de démontrer que la longueur du rachis mesurée au niveau des corps vertébraux est bien plus longue que celle mesurée au niveau des arcs postérieurs, en particulier des épineuses, prouvant la lordose inter vertébrale, bien que pour le malade dans son ensemble l aspect paraisse cyphotique. D un autre côté, cette lordose inter vertébrale peut survenir sur un rachis qui est dans son ensemble plat et où le déplacement dans l espace se produit principalement dans le plan sagittal avec un dos plat ou lordotique et qui donne des thorax plutôt d aspect transversal. Depuis longtemps ces notions sont connues en France et il faut rappeler les travaux de Geyer (16) de Berck, physiothérapeute qui travaillait sur la cage thoracique, sa forme, sa déformation, et qui avait insisté sur l importance du diamètre antéro-postérieur du thorax, tout autant que sur les trois types de thorax que l on pouvait rencontrer dans les scolioses : Le type antéro-postérieur où le rachis est poussé en arrière et le sternum en avant quel que soit l axe de rotation horizontal, ce type conservant volume et capacité vitale tout à fait correctement ; Le type transversal où au contraire la lordose globale est présente avec diminution significative du diamètre antéro-postérieur et gêne à la fonction des côtes tout autant qu à la capacité vitale qui est réduite ; Le type intermédiaire qui est un mélange des deux précédents. La mécanique de gibbosité de la scoliose thoracique vient du déplacement dans l espace des côtes aussi bien que du rachis sous l influence du phénomène de torsion. Ceci touche aussi bien la convexité que la concavité de la courbure, les structures osseuses rachidiennes et de la cage thoracique, sternum, côtes, articulations costotransversaires et costo-vertébrales. L analyse tridimensionnelle de l aspect de la gibbosité peut être faite par des radiographies aussi bien que par des reconstructions tridimensionnelles à l ordinateur, que l on utilise les éléments finis ou les coupes de tomodensitométrie, ou le nouvel indice de pénétration rachidienne. On peut mesurer ainsi par rapport au volume exactement idéal, le volume qui est en excès ducôté convexe par rapport au volume qui est en défaut du côté concave. Si l on prend les simples coupes scannographiques, on peut facilement reconnaître une nouvelle méthode d analyse de la gibbosité en regardant ce qu on peut appeler : La gibbosité costale exothoracique produite par le déplacement postérieur des côtes convexes par rapport à ce qu il manque du côté de la concavité et où les côtes sont plutôt déplacées vers l avant (fig. 1). Nous avons vu très précisément avec l index de pénétration rachidienne que l on peut parler aussi de manière spécifique d une gibbosité vertébrale endothoracique (fig. 1). Enfin, dans quelques cas très rares où ilyal association d une torsion horizontale extrême et d une latéralisation du rachis (qui survient généralement sur un thorax à développement surtout antéro-postérieur), on peut arriver à obtenir et à créer une véritable gibbosité «exothora-

9 SCOLIOSES THORACIQUES : LES GIBBOSITÉS EXO ET ENDO THORACIQUES ET L INDEX DE PÉNÉTRATION RACHIDIENNE 17 une libération antérieure associée. Dans certains cas, on l associe à une thoracoplastie du côté concave qui va permettre d attirer les côtes vers l arrière en plaçant parfois même les instruments, tiges et autres, en avant des côtes du côté de la concavité. Rappelons que dans tous ces cas de thoracoplastie, il est très important d entourer la chirurgie d une prise en charge respiratoire longtemps poursuivie. Nous avons vu que pour les gibbosités vertébrales endothoraciques dues à la pénétration rachidienne, le point essentiel est la prévention par des épiphysiodèses antérieures faites au bon moment. Dans les courbures qui n ont pas encore entraîné de compression bronchique, il paraît souhaitable de corriger cette lordose et lorsqu elle est importante, la libération antérieure associée à une instrumentation antérieure, ou mieux, postérieure cyphosante est fondamentale. Enfin, dans les dernières catégories de gibbosité vertébrale exothoracique où la gibbosité vient en réalité de la vertèbre qui pousse sur la côte et qui est quasiment exclue du thorax, la thoracoplastie ne peut pas être effective et c est seulement le traitement du rachis lui-même qui est nécessaire et efficace. CONCLUSION FIG.7. Typique gibbosité exo thoracique vertébrale où le rachis est quasiment exclu du thorax (noter le contact corps vertébral et côte). cique» d origine vertébrale (fig. 7). Les corps vertébraux avec leur extrême torsion sont poussés latéralement contre la cage thoracique au niveau des zones apicales, ce qui a pu permettre d observer dans certains cas une pression permanente du corps vertébral sur la côte, créant même une espèce d escarre sur cette côte qui a pu devenir pellucide à travers la plèvre coincée entre les deux. Cette nouvelle classification débouche sur des conséquences pratiques dans le traitement de ces gibbosités. Pour une gibbosité exothoracique convexe d origine costale, modérée, (forme habituelle des scolioses de l adolescent), qui correspond à de pente mesurée au scoliomètre, on ne propose aucun traitement spécifique de la gibbosité car le traitement du rachis suffit pour faire diminuer celle-ci dans des corrections tout à fait convenables. Lorsqu il existe une gibbosité costale exothoracique convexe importante, souvent associée à un enfoncement relativement important de la concavité créant des pentes au scoliomètre de 15 à 25, nous pensons qu il y a la place pour la thoracoplastie convexe. Elle peut se faire par voie exothoracique ou endothoracique selon que l on a à faire Le concept de pénétration rachidienne entraîne non seulement une nouvelle mesure quantifiable de la déformation vertébro-thoracique, en particulier au niveau thoracique et de la morphologie thoracique elle-même. Il peut être utilisé en description, tout autant qu en comparaison, pré- et post-opératoire. Il rappelle d autre part la possible obstruction progressive des voies aériennes (en particulier bronchiques), par la croissance du rachis déformé et leur prévention. Enfin ce concept amène à une classification rationnelle des gibbosités avec leur traitement approprié. Références 1. BAROIS A: Maladies neuromusculaires, Doin Ed, Paris, 1998, BJURE J, GRIMBY G, KASALICHY J, LINDH M, NACHEMSON A : Respiratory impairment and airway closure in patients with untreated idiopathic scoliosis. Thorax, 1970, 25, KARROL M, HERNANDEZ RJ, WESSEL HU : Computed tomography diagnosis of bronchial compression by the spine after correction of scoliosis. Ped Radiology, 1984, 14, SCUDERI G, SANDERS DP, BRUSTOWICZ RM, BERDE C, COLIN A, ALLEN J, HEALY GB, HALL JE : Post operative lordo-scoliosis causing extrinsic compression of the right main stem bronchus case report. Spine, 1989, 14, SHANNON DC, RISEBOROUGH EJ, VALENCA LM : The distribution of abnormal lung function in kyphoscoliosis. J Bone Joint Surg (Am), 1970, 52,

10 18 J. DUBOUSSET, PH. WICART, V. POMERO, A. BAROIS, B. ESTOURNET 6. THOMAS JC, HAYE W : Compression of the left main stem bronchus in a patient who had Duchenne Muscular Dystrophy Case report. J Bone Joint Surg (Am), 1992, 74, WEE PM, LUTH WJ, VANDERSHEE AC, STAM J : Scoliosis as cause of pulmonary atelectasis. Eur Resp J, 1991, 4, WINTER RB, LOWELL WW, MOE JH : Excessive thoracic lordosis and loss of pulmonary function in patients with idiopathic scoliosis. J Bone Joint Surg (Am), 1975, 57, ADAMS W : Lectures on the pathology and treatment of lateral and other forms of curvature of the spine. Churchil, London, 1 vol, ROAF R : Scoliosis. Livingstone, London, 1 vol, SOMERVILLE EW : Rotational lordosis. The development of single curve. J Bone Joint Surg (Br), 1952, 34, DICKSON RA, LAWTON JO, ARCHER IA, BUTT WP : The pathogenesis of idiopathic scoliosis. Biplanar spinal asymetry. J Bone Joint Surg (Br), 1984, 66, PERDRIOLLE R : La scoliose, son étude tridimensionnelle. Maloine, Paris, GRAF H, HECQUET J, DUBOUSSET J : Approche tridimensionnelle des déformations rachidiennes. Application au pronostic des scolioses infantiles. Rev Chir Orthop, 1983, 69, DUBOUSSET J, HERRING J, SHUFFLEBARGER H : The crankshaft phenomenon. J Pediatr Orthop, 1989, 9, GEYER B., LEMERRER Y : Le thorax scoliotique. Les contraintes horizontales. La scoliose 20 ans de recherche et d expérimentation. GKTS Sauramps Medical, Montpellier, 1 vol, 1998.