THESE DIPLOME D ETAT DE DOCTEUR EN MEDECINE. Qualification en : CHIRURGIE GENERALE. Dominique BROSSARD Né le 12 janvier 1971 à LAVAL (53)

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1 UNIVERSITÉ DE NANTES FACULTE DE MEDECINE Année 2003 N 153M THESE Pour le DIPLOME D ETAT DE DOCTEUR EN MEDECINE Qualification en : CHIRURGIE GENERALE Par Dominique BROSSARD Né le 12 janvier 1971 à LAVAL (53) Présentée et soutenue publiquement le 30 Octobre 2003 PRÉDICTIBILITÉ DE LA RADIOGRAPHIE EN TRACTION DANS LES SCOLIOSES THORACIQUES ET THORACO- LOMBAIRES RAIDES IDIOPATHIQUES DE L ADULTE Président : Directeur de thèse : Membres du jury : Monsieur le Professeur N. PASSUTI Monsieur le Maître de Conférences J. DELECRIN Monsieur le Professeur J. DUBOUSSET Monsieur le Professeur JP. STEIB Monsieur le Professeur JM. ROGEZ Monsieur le Docteur JM. NGUYEN 1

2 A Nadia, Qui m a soutenu tout au long de ces derniers mois difficiles, avec tout mon amour. A Valentin, Antoine et Amélie, Qui tous les jours illuminent notre vie. A mes parents, Qui m ont toujours soutenu et encouragé. Qu ils trouvent un ce travail la récompense de toute une vie pour le bonheur qu ils m ont donné. A mes sœurs Véronique et Béatrice, Avec toute ma tendresse. A mes beaux-parents, Pour leur gentillesse et leur disponibilité A toute ma famille et belle famille. 2

3 A notre Président de Thèse, Monsieur le Professeur Norbert PASSUTI, Vous nous faites l honneur de Présider cette Thèse. Votre sagesse, votre discernement et votre maîtrise de la chirurgie du rachis sont pour nous une école. Nous nous réjouissons d être compté au nombre de vos élèves. 3

4 A notre Directeur de Thèse, Monsieur le Docteur Jöel DELECRIN, Votre maîtrise à diriger des travaux scientifiques et votre disponibilité pour ce travail vous honore. L enseignement que vous nous prodiguez sur le rachis vous confère bien plus que le rang de Maître de Conférences. Trouvez ici le témoignage de ma profonde gratitude et de mon fidèle attachement. 4

5 A Monsieur le Professeur Jean DUBOUSSET, Nous vous remercions du grand honneur que vous nous faites en jugeant cette thèse. Vous avez innové et marqué l histoire de la chirurgie du rachis. Soyer assuré de notre reconnaissance et de notre profond respect. 5

6 A Monsieur le Professeur Jean-Paul STEIB, Vous nous faites l honneur d accepter de juger cette thèse. Veuillez trouver dans ce travail l expression de notre intérêt pour la chirurgie du rachis. Soyer assuré de reconnaissance et de notre profond respect. 6

7 A Monsieur le Professeur Jean-Michel ROGEZ, Vous nous faites l honneur d accepter de juger cette thèse. L étendue de votre culture et de votre connaissance de l anatomie, de l organogenèse et de l anthropologie est pour nous un encouragement constant à la progression. Vous nous avez renseigné sur Nicolas ANDRY et vous nous avez enseigné que l enfant n est pas un adulte en miniature et que la scolarité ne doit pas être négligé. Recevez ici le témoignage de notre admiration et de notre profonde reconnaissance. 7

8 A Monsieur le Docteur Jean-Michel NGUYEN, Vous avez bien voulu juger ce travail, Votre maîtrise des statistiques est pour nous une stimulation pour approfondir cette discipline parfois ténébreuse Vous nous avez été d une aide inestimable dans l analyse et le traitement de cette base de données Trouvez ici l expression de ma sincère reconnaissance. 8

9 A Madame Christelle Volteau, Que je remercie pour son aide précieuse dans le traitement statistique de ces données médicales. A Monsieur le Professeur François GOUIN, Vous nous avez accueilli dans votre service et enseigné avec rigueur, que ce travail soit le témoignage de notre respect et de notre reconnaissance. Au Docteur François Paré, au Docteur Annie Moreau, Qui m ont fait découvrir la relation médecin - malade au domicile des patients au cours de ma formation de médecin généraliste à Château du Loir. Vos compétences et qualités humaines au service du malade sont pour nous un exemple. 9

10 A nos Maîtres d Internat : Monsieur le Professeur BAINVEL, Monsieur le Professeur LETENNEUR Madame le Docteur TOUCHAIS, Monsieur le Docteur CAPPELLI Monsieur le Docteur CAMPS Monsieur le Docteur BORD Monsieur le Docteur FAURE Monsieur le Professeur ROBERT Monsieur le Docteur PIETU Monsieur le Docteur BRESSON Monsieur le Docteur HAUET Monsieur le Docteur MAULAZ Soyez assuré de notre profonde gratitude et notre fidèle attachement. Avec mes vifs remerciements A mes Chefs de Clinque : Ils furent l honneur de ma formation. A tous mes amis 10

11 Table des matières : 1. Introduction Définitions et classifications Définitions et rappels Scoliose : aspects cliniques Scoliose : particularités de la croissance Scoliose : aspects radiologiques et mesures Définition des vertèbres repères et des axes Angle de Cobb (Cobb-Lippman) Angle de Ferguson Indice de Mehta Autres mesures Evaluation de la rotation Classifications Dans le temps selon l âge Dans son origine selon la nature de sa cause Dans l espace : selon le siège et le nombre de courbures Classification de Ponseti et Friedman Classification de King et Moe Classification de Lenke et Harms 41, Classification de Salanova Matériels et Méthodes Matériels Population d adultes et de scolioses thoraciques et thoraco-lombaires idiopathiques Adultes Scolioses thoraciques et thoraco-lombaires Scolioses idiopathiques Scolioses raides Bilan radiologique statique Bilan radiologique dynamique Techniques chirurgicales Caractéristiques communes Caractéristiques différentes Méthodologie Objectifs Données Méthodes Résultats Description des variables Association entre les variables explicatives et chacune des variables à expliquer Associations entre les variables explicatives Associations entre les variables qualitatives (cf tableaux croisés d effectifs) Association entre variables qualitatives : Tableaux croisés d effectifs Associations entre les variables qualitatives et quantitatives Régressions linéaires multiples Régression linéaire expliquant l angle de Cobb post opératoire

12 Régression linéaire expliquant la correction globale Régression linéaire expliquant le gain angulaire lié à la chirurgie Régression linéaire expliquant la correction supplémentaire liée à la chirurgie Diagnostics de régression Comparaison des résultats des modèles de régression linéaire multiple avec les analyses uni et bi variées Influence du nombre de temps opératoires Influence de la libération antérieure par thoracoscopie Influence de la technique de correction chirurgicale Relation entre l angle de Cobb en traction et l angle de Cobb post opératoire Régression linéaire simple entre l angle de Cobb en traction et en post opératoire Régression linéaire simple : influence du nombre de temps opératoires Régression linéaire simple : influence de la libération antérieure par thoracoscopie Régression linéaire simple : influence de la technique de correction chirurgicale utilisée (2 tiges ou 3 tiges) Discussion Biais et limites de l'étude Limites liées à la population Étude critique des statistiques Intérêts et limites de l'analyse radiologique de l angle de Cobb Les clichés radiologiques dynamiques Absence d influence de la préparation par halo et du type de scoliose La préparation par halo Scolioses thoraciques et thoraco-lombaires Prédictibilité du cliché en traction : différences entre les scolioses thoraciques souples et les scolioses thoraciques raides Place de la libération antérieure et de la thoracoscopie dans les scolioses idiopathiques raides de l'adulte Conclusion Bibliographie

13 1. Introduction La prise en charge de la scoliose est avant tout basée sur le dépistage et le traitement adapté en fonction de l'âge de découverte, du type de scoliose et de son étiologie. Dans certains cas, il arrive que le traitement orthopédique ne soit plus adapté, soit parce que la scoliose progresse malgré un traitement bien conduit, soit parce que la scoliose est dépistée tardivement au stade où les déformations structurales tridimensionnelles ne sont plus accessible au traitement non chirurgical. Il existe différentes techniques chirurgicales et les indications dépendent avant tout de l âge, du type de courbures et de leur réductibilité. Dans tous les cas, les objectifs recherchés sont de stopper l aggravation et de réduire la déformation. Pour atteindre ces objectifs et définir la stratégie chirurgicale, nous disposons entre autre du cliché radiologique en traction qui permet d évaluer la souplesse ou la rigidité des courbures principales et contre courbures. La planification chirurgicale peut être ainsi réalisée en tenant compte des zones mobiles et des zones enraidies du rachis. Ainsi le cliché en traction participe à la définition des limites céphalique et caudale de l instrumentation. Il permettrait aussi de prévoir le taux de réduction post opératoire. Takahashi 78, dans une étude rétrospective de 74 scolioses idiopathiques souples de l'adolescent, a confirmé la prédictibilité du cliché en traction et a montré l'intérêt de réaliser celui-ci dans des conditions standardisées. Le cliché en traction permet donc de prédire la réduction de la déformation des scolioses souples après correction chirurgicale en fonction de différents paramètres comme le type de scoliose ou le type de chirurgie. A notre connaissance, aucune étude portant sur les scolioses raides idiopathiques de l adulte n a évalué la prédictibilité du cliché en traction. Le travail de cette thèse avait donc pour objectif principal de vérifier si le cliché en traction était prédictif du résultat post opératoire dans le cadre spécifique des scolioses raides idiopathiques de l adulte. Le résultat a été jugé principalement sur l angle de Cobb post opératoire. Nous n avons revu rétrospectivement que 58 dossiers car, pour plus d'homogénéité au sein de cette étude, nous n'avons retenu que des patients «adultes» ayant une scoliose idiopathique thoracique ou thoraco-lombaire opérée dans le service de 1985 à 2001 avec une instrumentation de type Cotrel Dubousset (matériel CD ou CD Horizon ). 13

14 Le deuxième objectif de cette thèse était de mettre en évidence quels paramètres pouvaient influencer le résultat post opératoire dans la prise en charge de ces scolioses raides. Les variables spécifiquement étudiées ont été la préparation par halo, le type de scolioses, le nombre de voies d abord, le rôle de la thoracoscopie et le type d instrumentation. Enfin, dans un premier temps, il nous a paru important de colliger un ensemble de définitions et de rappels pour mieux recentrer le patient scoliotique au sein des enjeux de cette étude. 14

15 2. Définitions et classifications 2.1. Définitions et rappels Scoliose : aspects cliniques Le terme scoliose aurait été employé pour la première fois par Claude GALIEN 16, terme provenant du grecque «skolios» qui signifie courbé, tortueux. Pour la SRS* (The Scoliosis Research Society) 72, la scoliose se définit radiologiquement par une incurvation latérale du rachis, mesurée par l'angle de Cobb, et qui est supérieur ou égal à 10. Cette incurvation s'accompagne d'une rotation vertébrale. Cette définition est pour le moins incomplète car elle ne tient pas compte de l'aspect anatomique et clinique de cette pathologie. Claude GALIEN Médecin grec (Pergame, après J.-C.) Figure 1 : Claude GALIEN La définition de J. Dubousset est plus complète. «Une scoliose est une déformation rachidienne consistant en un déplacement relatif progressif d'un élément constitutif (vertèbre) par rapport à son adjacent, se produisant dans les trois plans de l'espace (frontal, sagittal, coronal) sans perte de la continuité ostéoligamentaire et se développant sur tout ou partie de la colonne vertébrale, essentiellement pendant la période de croissance. Il s agit d un mécanisme de torsion. Ce n'est donc pas une maladie, c'est un symptôme.» 26,27. 15

16 Cette déformation spatiale est permanente, elle s'oppose donc à l'attitude scoliotique qui disparaît en position couchée. La scoliose s aggrave dans le temps en l absence de traitement en raison du déséquilibre engendré. Figure 2 : Cliché debout Figure 3 : Cliché couché L'examen clinique du patient recherchera donc une asymétrie des épaules, du pli de taille ainsi qu une gibbosité de plus de 10 mm après avoir au préalable équilibré le bassin (véritable «vertèbre pelvienne») 25, si besoin avec des cales pour compenser une inégalité de longueur des membres inférieurs. Figure 4 : Mesure de la gibbosité Figure 5 : Scoliomètre 16

17 On évaluera les courbures, de face et de profil et l équilibre rachidien sera contrôlé grâce au fil à plomb. L'examen clinique sera poursuivi en position couchée ce qui permettra de vérifier l'importance des courbures résiduelles en l absence de pesanteur et de mieux contrôler l'équilibre pelvien. Figure 6 : Déviation axiale (fil à plomb) L'examen clinique aura bien entendu été précédé d un interrogatoire (antécédents familiaux et personnels, motif de consultation, ) et sera poursuivi par un examen général, cutané, cardio respiratoire, neurologique est un testing musculaire à la recherche d'une étiologie secondaire. Ne seront pas oubliés de noter le poids la taille assise et debout et reporté sur les diagrammes pour le suivi clinique et surtout en période de croissance Scoliose : particularités de la croissance Chez l'enfant, en raison de la poussée de croissance qui survient au moment de la puberté, les différents éléments d'appréciation du potentiel de croissance résiduel et du stade de maturation osseuse sont recueillis et analysés. L âge osseux est évalué grâce à l atlas de Greulich et Pyle (radio poignet et main gauche de face), selon la technique de Sempe (radiographie de la main gauche de face) ou de Sauvegrain (cliché de coude face et profil). La maturation osseuse est évaluée par l étude de l aile iliaque avec le test de Risser qui est corrélé à la fusion du cartilage de croissance au niveau du listel vertébral. Les caractères 17

18 sexuels secondaires sont notés pour préciser le moment de la puberté : stades de Tanner et de Prader). C'est grâce aux travaux de M me Duval-Beaupère que l'on connaît mieux l'évolution de scolioses au moment de la puberté 48,30. Figure 7 : Courbe de Duval Beaupère L'évolutivité des scolioses idiopathiques dépend de la vélocité de croissance du segment rachidien, de l'apparition des signes de maturité sexuelle et osseuse (Duval- Beaupère). Le test de Risser ou test radiologique de maturité osseuse est basé sur l'ossification de la crête iliaque sur une radiographie de face du bassin. La classification se fait en cinq stades et débute à partir de 13 ans chez la fille et 15 ans chez le garçon. Le stade 5 correspond à la fin de l'ossification de la crête iliaque. Figure 8 : Test de Risser 18

19 Figure 9 : Maturation osseuse - crête iliaque et listel marginal L évolution de la fusion du cartilage de croissance au niveau de la crête iliaque et du listel marginal sont concomitants. En effet, la plupart des déformations vertébrales apparaissent et s'aggrave durant la période pubertaire où il s'effectue un rattrapage de taille de 25 cm : c'est une caractéristique de l'homo Sapiens. La bipédie a d ailleurs entraîné des modifications dans l équilibre rachidien 17. Les principales modifications ostéo-articulaires liées à la verticalisation sont les suivantes : stabilisation du genou, augmentation de la longueur des membres inférieurs, antéversion pelvienne entraînant une inclinaison du plateau sacré vers l avant et une lordose lombaire compensatrice (disparition de la cyphose thoraco-lombaire unique pour une cyphose thoracique et une lordose lombaire), médialisation du trou occipital et lordose cervicale pour rééquilibrer la tête. Globalement, chez l homo sapiens la tête se projette au niveau du polygone de sustentation et la verticalité est possible quasiment sans activité musculaire. Au niveau musculaire on note un renforcement des fessiers et une dissociation de la musculature thoraco pelvienne permettant un pas pelvien qui n existe pas chez le grand singe. Ces modifications progressives aboutissent à une locomotion économique qui va différencier l Homo Sapiens de Cro-Magnon de l homme de Neandertal. 19

20 Figure 10 : acquisition de la bipédie Les courbures sagittales, la dissociation des ceintures et le développement des fessiers sont donc les éléments clefs de la verticalité et de la locomotion de l Homo Sapiens 16. L enfant au cours de son développement reproduit toutes les étapes de la verticalisation. En position érigée le rachis est rectiligne dans le plan frontal. Dans le plan sagittal il dessine 4 courbures physiologiques dont le rôle est essentiellement mécanique. Ces courbures sont de deux types : - en cyphose convexe vers l'arrière; - en lordose concave vers l'arrière. Absentes à la naissance, ces courbures se mettent progressivement en place avec le développement postural du nourrisson et de l'enfant : - lordose cervicale lors du port de tête, - cyphose dorsale lors de la position assise, - lordose lombaire lors de la station debout (qui caractérise les primates) 65, - à part la cyphose sacrée, purement osseuse. L enfant commence par marcher en tombant et ce n est que vers l âge de 5 ans, au moment où il commence à tendre la main droite qu il acquiert une marche de type homo Sapiens. Le développement du bassin n a pas été proportionnel à celui de la boîte crânienne du fait de l hyperpression liée à l écartement excessif des têtes fémorales en appui unipodal (balance de Pauwels). 20

21 Le bébé va naître très immature et la puberté caractéristique de l homo sapiens va permettre un rattrapage. Ce rattrapage de croissance s accompagne d une grande fragilité notamment au niveau du rachis et explique donc la fréquence des déviations du rachis à l occasion de cette croissance pubertaire. Il ne faut pas oublier de prendre en compte le développement de la cage thoracique tant sa croissance au moment de la puberté est la plus forte des croissances. Elle s intègre dans le schéma globale de la croissance en 3 dimensions du rachis et certains auteurs comme A. DIMEGLIO l on même surnommé la 4 ème dimension Scoliose : aspects radiologiques et mesures On oppose les courbures structurales aux courbures fonctionnelles encore appelées courbures de compensation. Les courbures structurales sont les courbures scoliotiques réalisant un arc complet et comportant une déformation permanente caractérisée par une inclinaison, une cunéiformisation et une rotation axiale. Cette déformation dans les trois plans de l'espace ne se corrige jamais totalement aux épreuves de réduction (clichés en bending ou en traction). Figure 11 : Déformation vertébrale Vertèbre scoliotique thoracique apicale : Vue antérieure (A), postérieure (B), supérieure (C) et latérale concave (D). Figure 12 : Vertèbres cunéiformes (Figures issues de l encyclopédie médicochirurgicale 32 ) 21

22 Les courbures fonctionnelles ou de compensations sont des demi courbures dont une des vertèbres limites est horizontale. Il n y a pas de déformation vertébrale. Elles disparaissent aux épreuves de réduction. Les courbures mixtes correspondent à des courbures fonctionnelles qui se sont progressivement structuralisée en partie ou complètement. Les épreuves de réduction ne permettent donc pas d obtenir une correction complète de cette courbure 69. Une courbure scoliotique est définie par son coté (coté de la convexité) et son amplitude est mesurée principalement par l angle de Cobb sur une radiographie de face. Pour tracer cet angle et faire les autres mesures, on doit préciser les repères utilisés Définition des vertèbres repères et des axes On réalise une radio de face (un grand cliché (30x90) du rachis dorsal et lombaire en entier de face et de profil debout, des mastoïdes aux crêtes iliaques. Il faut d'abord tracer sur le cliché de face, la verticale passant par le centre de l occiput et le centre du sacrum, cet axe correspond à l'axe du fil à plomb. Ceci n est valable que pour des courbures équilibrées. En cas de courbures non équilibrées, l axe vertical utilisé pour les courbures lombaires et thoraco-lombaires est la ligne centrée sacré. Pour les courbures thoraciques, il s agit d une ligne superposable à celle matérialisé par le fil à plomb (C7) 72.

23 Figure 13 : Ligne centro-sacrée Lorsque le bassin est équilibré (au besoin par une cale), l'horizontale est représentée par une ligne joignant le sommet des deux crêtes iliaques. La vertèbre limite supérieure (VLS) et la vertèbre limite inférieure (VLI) sont les vertèbres délimitant une courbure et qui ont une inclinaison maximale sur l horizontal et le moins de rotation. La vertèbre sommet ou apicale correspond à la vertèbre ayant le maximum de rotation et de translation par rapport à l'axe vertical. Les vertèbres stables sont représentées par les vertèbres traversées par l'axe vertical (axe centro-sacré). Cette notion est issue de la classification de King 38. Les vertèbres neutres sont traversées par la ligne centrée sacré ou celle issue du fil à plomb. 23

24 Angle de Cobb (Cobb-Lippman) C'est Robert Lippman (radiologue) qui aurait décrit pour la première fois cette mesure en 1935 mais c est M. Cobb (New York) qui l a rapporté dans une conférence d'enseignement à l'american Academy en Cet angle est délimité par la perpendiculaire à la tangente du plateau supérieur de la vertèbre limite supérieure et la perpendiculaire à la tangente du plateau inférieur de la vertèbre limite inférieure 12. Si les plateaux ne sont pas visibles, il est possible de tracer deux droites (remplaçant les tangentes) à partir des pédicules soit au-dessus, soit en dessous de ces derniers. C est la méthode la plus facile à tracer et possède une reproductibilité supérieure aux autres techniques. Figure 14 : Mesure angle de Cobb Mesure angulaire selon la technique de Cobb (VLS et VSI : vertèbres limites supérieure et inférieure VS : vertèbre sommet, VN : vertèbres neutres) 24

25 Angle de Ferguson Il correspond à l angle formé par les 2 droites passant par les centres géométriques des vertèbres et joignant la vertèbre sommet aux vertèbres limites inférieures et supérieures. Figure 15 : Mesure angle de Ferguson Courbure thoracique 40, Courbure lombaire 38 Sa valeur est toujours inférieure à l angle de Cobb mais il existe une relation linéaire entre les 2 et on peut calculer l angle de Cobb à partir de l angle de Ferguson 24,76 : Angle de Cobb = Angle de Ferguson X 1,35 L exemple ci-dessous vérifie la relation (58 X 1,35 = 78,3) Figure 16 : Comparaison angle de Cobb et angle de Ferguson A : Mesure Angle de Cobb B : Mesure Angle de Ferguson 25

26 Indice de Mehta L angle costo-vertébral de Min Mehta résulte de la différence des angles formés d'une part par la droite passant par le milieu des têtes et des cols des côtes du sommet de la courbure, d'autre part par la médiatrice du plateau de la vertèbre apicale. Il est toujours inférieur dans la convexité. Une différence d angle de 20 degrés confirme le potentiel évolutif de la scoliose, il est surtout utile en période de croissance. Figure 17 : Mesure de l'indice de Mehta Autres mesures On peut mesurer la translation de la vertèbre sommet par rapport à l axe occipito-sacré et calculer le pourcentage de déséquilibre de la vertèbre sommet. Figure 18 : Translation vertébrale Entre le sommet et la ligne centro-sacrée : L1 est translatée de 8 mm et T6 de 15 mm 26

27 Figure 19 : Pourcentage de déséquilibre Pourcentage de déséquilibre Sommet (T6) : 2/5 = 40% Evaluation de la rotation La rotation vertébrale intrinsèque est liée à une asymétrie de croissance entre le coté concave et le coté convexe d une même vertèbre qui devient cunéiforme. On peut utiliser trois techniques pour évaluer la rotation : La mesure de rotation avec le torsiomètre de Perdriolle 57 : Figure 20 : Le torsiomètre de Perdriolle Il suffit de se fixer sur la vertèbre apicale, de marquer le diamètre le plus important du pédicule, de repérer le bord externe de la vertèbre des deux côtés, de poser sur la vertèbre apicale le torsiomètre (réglette transparente) et de lire la mesure. Sur la figure ci-dessus, la rotation est de 10 degrés.

28 La mesure de rotation selon Cobb Figure 21 : Cotation de la rotation vertébrale d'après Cobb Le degré de rotation vertébrale peut-être estimé sur une échelle de 1 à 4 selon la position de l'apophyse épineuse par rapport au pédicule vertébral du coté concave La mesure de rotation selon Moe et Nash Grade 0 : Les pédicules sont symétriques et équidistants. Grade I : Déplacement du pédicule convexe par rapport au bord latéral du corps vertébral. Grade II : Le pédicule convexe se projette dans le deuxième tiers de l'hémicorps vertébral. Grade III : Le pédicule convexe se projette dans le troisième tiers de l'hémicorps vertébral près du milieu du corps vertébral. Grade IV : Le pédicule convexe a franchi la ligne médiane. Figure 22 : Mesure de la rotation vertébrale d'après Nash et Moe 28

29 Quelque soit la technique utilisée pour quantifier la rotation, il ne faut pas oublier d'analyser la trame osseuse, l'aspect des pédicules et les trous de conjugaison, ceci pouvant nous orienter à remettre en question le diagnostique de scoliose idiopathique Classifications Plusieurs paramètres dans la scoliose sont à prendre compte et sont à la base de différentes classifications Dans le temps selon l âge Scolioses infantiles : elles surviennent avant l âge de 3 ans. Scolioses juvéniles : elles sont identifiées entre l âge de 3 ans et les premiers signes de puberté. On distingue 3 sous classes : o scolioses juvéniles 1 : entre 3 et 7 ans o scolioses juvéniles 2 : entre 7 et 11 ans o scolioses juvéniles 3 : entre 11 et les premières règles Scoliose Adolescent : elles sont découvertes après les premières règles Scoliose Adulte : on peut établir 4 sous groupes : o Adultes jeunes : de 20 à 30 ans o Adultes «vrais» : de 30 à 50 ans o Adultes mûrs : 50 à 65 ans o Adultes âgés après 65 ans 35,80 On constate en effet que les scolioses de l adulte jeune ont une évolution proche des adolescents en fin de croissance, alors que les scolioses des adultes seniors sont plus marquées par des processus dégénératifs, arthrosiques qui sont l apanage des scolioses lombaires qui surviennent souvent vers l âge de ans 11.

30 Dans son origine selon la nature de sa cause La scoliose est un symptôme et non une maladie. Il faut donc s'attacher à retrouver son étiologie. Parmi les différentes étiologies 33, on retrouve : les causes neuromusculaires : o Neurologiques : Etiologies centrales : Infirmité motrice cérébrale Maladie de Friedreich Tumeur médullaire Syringomyélie acquise Etiologies périphériques : Poliomyélite Maladie de Werdnig Hoffman Arthrogrypose neurologique o Musculaires : Myopathie (Duchenne, Becker) Arthrogrypose musculaire Hypotonie congénitale les causes congénitales : o Osseuses : Hémi-vertèbre Bloc vertébral Fusion costale o Neurologiques : Moelle attachée basse Syringomyélie Diastématomyélie 30

31 les causes constitutionnelles : o Maladies osseuses constitutionnelles à retentissement vertébral : Nanisme diastrophique Dysplasie spondylo-épiphyso-métaphysaire Mucopolysaccharidose o Maladies osseuses constitutionnelles de nature ecto ou mésodermiques Neurofibromatose Maladie de Marfan Maladie d Ehlers-Danlos les causes secondaires : o Post-irradiation o Post-infectieuse o Post-traumatique o Post-opératoire Lorsque l'on n'a pas retrouvé d étiologie particulière on est en présence d'une scoliose idiopathique 44. La scoliose idiopathique aurait été décrite pour la première fois par Ambroise Paré vers ,52. Il connaissait bien les travaux de l'antiquité et notamment ceux d'hippocrate qui avait parfaitement bien décrit la gibbosité rachidienne. Pour plus de renseignements on peut se référer au chapitre passionnant «aperçu historique» du livre «Le Rachis» de R. Roy Camille et G. Saillant 66. HIPPOCRATE (Ile de Cos, avant J.-C.) Ambroise PARE (Bourg Hersant à Laval, ) Figure 23 : Hippocrate Figure 24 : A. PARE 31

32 Les différents travaux de recherche actuelle sont en faveur d'une origine multifactorielle comme le semblent suggérer les travaux réalisés sur des poulets 26 ou des rats 46 faisant probablement intervenir entre autre une dysrégulation hormonale (mélatonine, sérotonine, calmoduline) au niveau de la glande pinéale Dans l espace : selon le siège et le nombre de courbures Classification de Ponseti et Friedman 62 Les dispositions de différentes courbures ont été étudiées par Ponseti et Friedman dès 1950 puis par Bunnel 9. Ils ont ainsi défini plusieurs types de scolioses à partir du grand cliché radiographie de face : Scolioses à courbure structurée unique : o Scoliose cervico-thoracique o Scoliose thoracique o Scoliose thoraco-lombaire o Scoliose lombaire o Scoliose lombo-sacrée Figure 25 : Scoliose thoracique Figure 26 : Scoliose thoraco-lombaire Figure 27 : Scoliose lombaire 32

33 Scolioses à courbures structurées multiples : o Scoliose combinée thoracique + lombaire o Scoliose double majeure thoracique o Scoliose triple 79 Une scoliose double majeure a 2 courbures structurées identiques (la différence d angle de Cobb ne dépasse pas 10%). Il existe une différence notable sur les nomenclatures françaises et anglo-saxonnes (Ponseti et al.) 62, l une définissant les limites des courbures par les vertèbres limites et l autre par la vertèbre sommet. C est ainsi que certaines courbures thoraco-lombaires peuvent être classées en lombaires et vice versa en fonction de la nomenclature retenue 16,89. Nomenclature Anglo-saxonne Nomenclature Française Vertèbre sommet (apicale) Vertèbres limites sup Vertèbres limites inf. Cervicale C1 à C6 Cervico-thoracique C7 à T1 T1 T7 Thoracique T2 à T11 T4 à T6 T11 à T12 Thoraco-lombaire T12 à L1 T4 à T6 L1 à L3 Lombaire L2 à L4 T11 à T12 L3 à L4 Lombo-sacrée L4 à L5 Tableau 1 : Comparaison des nomenclatures française et anglo-saxonne 16 33

34 Figure 28 : Classification de Ponseti et Friedman Courbures uniques : Thoraciques (T), Lombaires (L), Thoracolombaires (TL) Scolioses à deux courbures ou doubles majeures : Thoracique et lombaire (T+L) et double thoracique (T+T). Sur cette figure, les vertèbres limites (aux extrémités de la courbure, les plus inclinées sur l'horizontale) sont en hachuré, les vertèbres sommets (horizontales, les plus éloignées du plan sagittal) sont en blanc. Chaque courbure prend le nom de la localisation de sa vertèbre sommet. La localisation la plus fréquente des vertèbres limites et la situation des vertèbres sommets sont indiquées pour chaque forme topographique Classification de King et Moe 38 Il s agit d une classification anglo-saxonne des scolioses. L'analyse rachidienne est effectuée par rapport à une ligne verticale coupant le milieu du sacrum. La situation des courbures par rapport à cette ligne centro-sacrée permet de déterminer 5 types de courbures. Le critère de flexibilité est utilisé également dans cette classification. La flexibilité est le pourcentage de correction obtenu lors des clichés dynamiques (bending) par rapport à l angle de Cobb mesuré initialement. Enfin il défini une zone stable où doit s arrêter l instrumentation par tige de Harrington. 34

35 Type I Type II Type III Type IV Type V Figure 29 : Classification de King Type I : en forme de S (13%), les courbures thoracique et lombaires croisent la ligne médiane. La courbure lombaire est plus importante que la courbure thoracique. L index de flexibilité est négatif (= flexibilité lombaire flexibilité thoracique est négatif). C est souvent une scoliose double majeure Type II : en forme de S (33%), les courbures thoraciques et lombaires croisent la ligne médiane. La courbure lombaire est moins importante que la courbure thoracique. L index de flexibilité est nul ou positif (= flexibilité lombaire flexibilité thoracique est nul ou positif). C est souvent une scoliose faussement double majeure car la courbure lombaire est moins structuralisée (plus flexible). Type III : la courbure thoracique est structuralisée (33%). La courbure lombaire, lorsqu elle existe, ne croise pas la ligne médiane et amplitude est faible. Type IV : en forme de C, il s agit d une longue courbure thoracique (9%), (voire thoraco-lombaire en fonction de la vertèbre sommet). La vertèbre L5 est centrée sur le sacrum et la vertèbre L4, qui est inclinée (vertèbre limite inférieure), appartient à la courbure thoracique. Elle est souvent déséquilibrée. 35

36 Type V : il s agit d une double courbure thoracique (11%). La vertèbre T1 est inclinée et appartient à la courbure thoracique supérieure qui est structuralisée. Figure 30 : Zone stable La zone stable correspond à une zone délimitée par deux droites parallèles entre elles et perpendiculaires au plateau sacré Classification de Lenke et Harms 41,42 Elle a été définie pour les scolioses idiopathiques de l adolescent et présentée en 1999 à l académie américaine des chirurgiens orthopédistes (l AAOS : American Academy of Orthopaedic Surgeons) 43. Elle classe les scolioses suivant le nombre de courbures dans le plan frontal : Type 1 : Courbure thoracique Type 2 : Double courbures thoraciques Type 3 : Courbures doubles majeures Type 4 : Courbures triples majeures Type 5 : Courbure primaire thoraco-lombaire ou lombaire Type 6 : Courbure primaire thoraco-lombaire ou lombaire associée à une courbure secondaire structurée thoracique. 36

37 On affecte pour chaque type un critère de classe A, B ou C en fonction du rapport entre la vertèbre sommet de la courbure lombaire et la ligne centro-sacrée. Enfin, on rajoute un autre critère en fonction de l angle de Cobb sagittal mesurant la cyphose T5-T12 (+, N ou, en fonction d un seuil). On obtient une classification de type : 1A-, 1AN, 1A+, 2A-,, 6C-, soit 18 possibilités pour classer une scoliose. Figure 31 : Classification de Lenke et Harms 37

38 Classification de Salanova Elle est basée sur l analyse du cliché radiographique de face de la colonne vertébrale dans son ensemble et permet de distinguer pour chaque courbure (thoracique, thoracolombaire et lombaire) son caractère structural, fonctionnel ou mixte. Pour délimiter les courbures thoraciques des courbures thoraco-lombaires, le niveau vertébral T10 est retenu (à l opposé de la classification de Ponseti qui retenait le niveau vertébral T11) 62. Les courbures thoraciques ont donc une vertèbre apicale (sommet) de niveau T10 ou supérieur et les courbures thoraco-lombaires ont une vertèbre apicale en dessous de T10. Courbure unique structurale (entourée de deux hémi-courbures de compensation fonctionnelle) : o Thoracique o Thoraco-lombaire o Lombaire = courbure lombaire à bassin exclu o Lombo-sacrée = courbure lombaire à bassin inclus Courbures doubles structurales o Double thoracique o Thoracique et lombaire 38

39 3. Matériels et Méthodes 3.1. Matériels Population d adultes et de scolioses thoraciques et thoracolombaires idiopathiques Adultes Les patients retenus pour cette étude étaient âgés de 15 à 57 ans et au nombre total de 58. En se référant à la classification décrite ci-dessus en fonction de l âge, la population est composée de : Adolescents : 15 Adultes jeunes : 19 Adultes vrais : 24 Total de la population : 58 Répartition par classe d'âge Adultes vrais 24 Adolescents 15 Adultes jeunes 19 Adolescents Adultes jeunes Adultes vrais Figure 32 : Réparation par classe d'âge 39

40 En regroupant les adultes jeunes et les adultes vrais on obtient la répartition suivante : Adolescents : 15 Adultes : 43 Total de la population : 58 Répartition par classe d'âge Adolescents 15 Adultes 43 Adolescents Adultes Figure 33 : Répartition adultes - adolescents La population de cette étude n est pas strictement constituée de patients «adultes». Cependant, la moyenne d âge de cette population est de 34,3 ans avec des extrêmes allant de 15 à 57 ans. Nous avons donc assimilé les adolescents à des adultes car ils avaient tous une maturité sexuelle et un âge osseux rachidien suffisant pour éliminer la possibilité de voir se développer par la suite un effet vilebrequin significatif 26,56. La répartition en fonction du sexe est la suivante : Hommes : 13 (22,4%) Femmes : 45 (77,6%) 40

41 Répartition en fonction du sexe Homme 13 Femme 45 Femme Homme Figure 34 : Répartition en fonction du sexe Le ratio de cette étude est de 1 homme pour 3,46 femmes. Weinstein 89 dans la population d adolescents scoliotiques retrouve ce même ratio (1 pour 3,6). Cependant il note qu il y a des disparités en fonction de l importance de la courbure thoracique. Si pour des courbures d environ 10 le ratio est de 1 homme pour 1 femme, pour des courbures de plus de 30, le ratio est de 1 homme pour 10 femmes. La moyenne d âge au moment de l intervention pour chaque groupe en fonction du sexe est la suivante : Moyenne d'âge hommes et femmes Homme 28,4 Femme 36, Nombre Figure 35 : Moyenne d'âge Hommes - Femmes 41

42 On constate que les femmes sont plus âgées au moment de l intervention chirurgicale d environ 8 ans. Le tableau suivant montre que la différence de moyenne d âge entre les groupes hommes et femmes se fait au niveau du groupe des adultes seulement. Ceci illustre l attention particulière que l on porte maintenant au dépistage et au suivi des patients scoliotiques. Répartition des moyennes d'âge en fonction du sexe Adolescents Adultes Homme Femme Homme Femme 16,6 16,4 35,8 41, Nombre Figure 36 : Répartition des moyennes d'âge en fonction du sexe Scolioses thoraciques et thoraco-lombaires Au sein de toutes ses classifications, nous avons choisi d utiliser la classification de Salanova 67 qui dérive de la classification de Ponseti et Friedman 62 car elle est simple à utiliser et peut nous aider pour déterminer le niveau inférieur du montage chirurgical en fonction de la «vertèbre d élection» 67. Cette dernière correspond à la vertèbre d appui inférieure du montage et se situe juste au dessus du disque intervertébral qui baille le plus dans la région thoraco-lombaire ou lombaire. La vertèbre d élection est bien souvent la vertèbre sous jacente à la vertèbre limite inférieure sauf s il existe une structuralisation de la courbure sous jacente (courbure mixte), elle marque le changement de sens de la courbure principale. 42

43 Nous n avons pas utilisé la classification de King 38 car il existe des différences de classifications inter observateurs 8. De plus, elle n aide pas à sélectionner la hauteur de l instrumentation par CD (Cotrel Dubousset) 77 car elle a été initialement décrite pour l instrumentation de Harrington. D autre part, elle ne fait pas la distinction entre les courbures structurales et les courbures mixtes, ce qui peut être responsable d un déséquilibre post opératoire si on s est basé sur la zone stable définie par King pour la limite inférieure du montage. La classification de Lenke et Harms n a pas non plus été retenue en raison de sa complexité et de la multitude de sous groupes qu elle engendre 54,64. Cependant, il faut remarquer que c est la seule (avec celle de Coonrad R.W. 13 ) qui intègre également les courbures dans le plan sagittal et permet de mieux classer les scolioses en fonction de leur déformation dans les trois plans de l espace. Notre étude comprend 58 patients ayant une courbure principale structurale thoracique pour 47 d entre eux et une courbure thoraco-lombaire structurale pour les 11 autres. Pour gagner en homogénéité et limiter l effet des petits groupes dans les calculs statistiques, nous avions auparavant exclus 3 patients ayant une double courbure thoracique (double majeure) et 2 patients ayant une double courbure thoracique et lombaire. Répartition des scolioses en fonction de leur siège Thoraco-lombaire 11 Thoracique Nombre Figure 37 : Répartition des scolioses en fonction de leur siège 43

44 Lorsque l on regarde le détail de l effectif (tableau suivant), on constate que les scolioses thoraco-lombaires sont exclusivement féminines. Répartition des scolioses en fonction de leur siège et du sexe Femme Homme Thoracique Thoracolombaire Thoracique Nombre Figure 38 : Répartition des scolioses en fonction de leur siège et du sexe Enfin, la répartition des scolioses par groupe d âge et classée en fonction du siège, permet de constater qu il existe une répartition homogène des scolioses de 20 à 60 ans et qu il y a un pic constitué de 13 patients (sur 58, soit 22,4%) qui sont les adolescents scoliotiques. Répartition des scolioses par groupe d'âge en fonction de leur siège Thoracique Thoracique Thoracique Thoracique Thoracique Thoracique Thoracique Thoracique Thoracique Thoracolombaire Thoracolombaire Thoracolombaire Thoracolombaire Thoracolombaire Thoracolombaire Thoracolombaire Figure 39 : Répartition des scolioses par groupe d'âge en fonction de leur siège 44

45 Scolioses idiopathiques La population d'adultes ayant une scoliose sans étiologie retrouvée correspond à une population de patients ayant une scoliose idiopathique. Au sein de celle-ci, il faut distinguer 2 groupes en fonction de l âge de découverte de la scoliose. Lorsqu elle est découverte après la 5 voire 6 ème décennie, il s agit le plus souvent d une scoliose idiopathique dite «dégénérative» de siège lombaire, liée à des remaniements arthrosiques avec parfois une véritable cypho-scoliose lombaire 86. Leur prise en charge est donc différente de la scoliose idiopathique «vraie» de l adulte (jeune) qui correspond en réalité à la découverte ou prise en charge tardive d une scoliose idiopathique de l adolescent. Cependant, le stade du traitement orthopédique est bien souvent dépassé car la période de croissance est déjà dépassée ou le potentiel de croissance résiduel est trop faible 88. Nous avons donc retenu pour notre étude que les scolioses idiopathiques «vraies» en excluant les scolioses lombaires pour lesquelles en effet, l âge moyen dépassait 50 ans. Ceci explique l âge moyen de la population de l étude qui est de 34,3 ans Scolioses raides L'appréciation de la réductibilité d'une courbure est essentielle dans le bilan pré opératoire pour connaître les possibilités de gain angulaire des courbures et de rééquilibrage du rachis. La réductibilité est définie par le rapport suivant : Réductibilité (%) = Angle de Cobb pré opératoire Angle de Cobb en traction Angle de Cobb pré opératoire 45

46 On ne retrouve pas dans la littérature de chiffres précis concernant le seuil de réductibilité permettant de caractériser la raideur ou la souplesse d une scoliose lors du bilan radiologique. Pour Vaughan et al 82, une scoliose raide a la réductibilité inférieure à 30 % mais pour Vital et al 85, une scoliose souple a une réductibilité supérieure à 50 %. Nous avons fixé arbitrairement le seuil limite de 35 % permettant de distinguer les scolioses souples (réductibilité 35%) des scolioses raides (réductibilité < 35%). Dans notre étude, nous avons donc inclus des patients ayant une scoliose idiopathique raide (réductibilité < 35%) et ayant un angle de Cobb pré opératoire 60. Répartition des scolioses en fonction de l'angle de Cobb pré opératoire et de leur réductibilité 40% 30% Réductibilité 20% 10% 0% Angle de Cobb pré opératoire Scolioses Thoraciques Scolioses Thoraco-lombaires Figure 40 : Répartition des scolioses thoraciques et thoraco-lombaires en fonction de leur angle de Cobb pré opératoire et de leur réductibilité On constate sur cette figure que les scolioses raides thoraco-lombaires ont des angles de Cobb en pré opératoire compris entre 75 et 95 et que leur répartition en fonction de leur réductibilité lors de la radiographie en traction est globalement homogène. La répartition des scolioses thoraciques montre plus de la moitié d entre elles (62 %) ont des angles de Cobb pré opératoire compris entre 60 et 100 et que leur réductibilité s étale de 15 à 35 % Bilan radiologique statique 46

47 La radiographie du rachis devra comporter l'ensemble de la colonne vertébrale, de la base du crâne jusqu'au sacrum, de face et de profil en position debout. Cette radiographie doit être réalisée après correction éventuelle d'une inégalité de longueur des membres inférieurs. Cette radiographie est réalisée en incidence postéro-antérieure afin de diminuer l'irradiation mammaire (chez la femme). On utilise un rayon antéro-postérieur avec un cache gonade en plomb Bilan radiologique dynamique Clichés en inclinaison latérale (bending) On réalise deux clichés debout de face du rachis, l'un en inclinaison latérale droite, l'autre en inclinaison latérale gauche. Ces deux clichés permettent d'apprécier la réductibilité des courbures dans le plan frontal, surtout en zone thoraco-lombaire ou lombaire. Ils sont d'une aide précieuse pour déterminer la vertèbre d élection, siège de la fixation inférieure de l'instrumentation. Ils servent également à reconnaître une courbure mixte ou structurale thoracique haute (double thoracique) et guident l extension supérieure du montage 90. Figure 41 : clichés de face (A), de profil (B), bendings droit et gauche (C et D) Technique du cliché en traction 47

48 Dans le service, nous utilisons une technique standardisée et qui a été validée pour des scolioses souples chez l adolescent 78. Figure 42 : Installation sur la table de radio pour réaliser le cliché en traction Comme on peut le constater sur la photo, le patient est maintenu par des sangles au niveau pelvien et au niveau mentonnier. Un système de poulies fixées au niveau de la partie supérieure de la table permet de régler et de quantifier la force de traction appliquée. Elle ne dépasse pas la moitié du poids du corps et dans tous les cas elle est inférieure à 30 kilos. Avant de réaliser cette radio dans ces conditions, on ce sera assuré de l'absence de pathologies temporo-mandibulaires ou du rachis cervical supérieur. 48

49 Techniques chirurgicales Dans les 58 cas, les indications opératoires avaient pour but : de corriger une déviation majeure afin d en prévenir l évolution vers une insuffisance respiratoire chronique (par diminution importante de la capacité vitale pour les courbures thoraciques) de prévenir le télescopage thoraco-lombaire ou lombaire dont on sait qu'à longue échéance il entraîne un rachis douloureux, non seulement en statique, mais aussi en dynamique 28. de corriger un défaut esthétique On cherche donc à faire fusionner, après réduction optimale dans les trois plans de l espace, les vertèbres de la (ou les) courbure(s) structurale(s) en incluant les courbures mixtes mais en essayant de garder le maximum de mobilité sans pour autant sacrifier l équilibre final sagittal et frontal. Les différents temps chirurgicaux comprennent : une phase de libération (arthrectomie par voie postérieure, libération discale par voie antérieure) une phase de réduction avec mise en place du matériel une phase de décortication et greffe osseuse Caractéristiques communes Matériel posé Initialement la correction chirurgicale des scolioses se faisait à partir de tiges de Harrington mais cette correction réalisait plus une distraction qu'une réelle correction dans les trois plans de l'espace. Celle-ci a pu être maîtrisée grâce à l instrumentation mise au point par

50 Yves Cotrel et Jean Dubousset au début des années C'est grâce à la rotation de tiges préalablement cintrées que cela pu être réalisé. Depuis, l'évolution se fait dans plusieurs directions : amélioration de la dérotation vertébrale notamment grâce à la technique de cintrage in situ 74, diminution du volume du matériel 47 et optimisation de la position et des types d implants 1. Dans cette étude, tous les patients ont bénéficié d une instrumentation CD ou CDH. La technique appliquée s est inscrite dans la lignée de la technique princeps décrite par J. Dubousset hormis que les patients ne sont pas installés en traction et qu il est utilisé volontiers des vis poly axiales en lombaire plutôt que des pinces «inversantes» 63. Figure 43 : Matériel CDH Figure 44 : Pince pour cintrage des tiges 50

51 Voie d abord postérieure Dans notre étude, l intervention a été réalisée 40 fois en 1 temps et 18 fois en 2 temps. La répartition en fonction du siège de la courbure est la suivante : Répartition des scolioses par type de chirurgie Thoraciques Thoraco-lombaires Thoraciques Thoraco-lombaires Scolioses opérées en 1 temps Scolioses opérées en 2 temps Figure 45 : Répartition des scolioses par type de chirurgie Les patients sont installés en décubitus ventral avec un coussin (billot) sous les crêtes iliaques et à la partie supérieure du thorax pour libérer l abdomen et diminuer l hyperpression veineuse. Les différents capteurs pour le monitoring per opératoire sont fixés (cf infra). Figure 46 : Installation Figure 47 : Voie postérieure Figure 48 : voie postérieure - Incision

52 L incision cutanée est verticale et rectiligne puis la dissection s oriente en sous cutané pour s adapter au niveau des courbures. L incision de l aponévrose se fait de part et d autre des épineuses et la libération des masses paravertébrales est réalisée à l aide de la rugine de Cobb et du bistouri électrique jusqu au processus transverses. L hémostase est un temps important, de même que l utilisation de compresses roulées. Figure 49 : Libération des épineuses Figure 50 : libération des gouttières paravertébrales Figure 51 : Exposition du rachis (Figures tirées du livre Technique chirurgicales en orthopédie 2 ) L instrumentation est réalisée en fonction du planning pré opératoire. Le temps de libération postérieure, une fois les gouttières paravertébrales libérées, comporte essentiellement une arthrectomie étagée large pour obtenir une bonne correction, réalisée avec le ciseau de Capener. Nous mettons auparavant en place les électrodes repères pour le recueil des potentiels évoqués médullaires.