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Les corsets de scoliose n'ont rien d'anachronique. Ils ont traversé le XX° siècle, immuables dans leur principes, ils se sont adaptés aux styles des époques, produit combiné de l'imagination et de l'artisanat.
Yves Jarousse, médecin


 

 Le corset lyonnais est l'héritier d'une longue tradition de près de 200 ans. Il a été le premier corset réglable sans mentonnière, il y a 70 ans. Il était précédé par un plâtre réducteur et était destiné à maintenir cette réduction. Le cuir a été remplacé par du polyméthacrylate de haute rigidité et plus récemment par du polycarbonate qui remplace le plâtre, comme l'a démontré Negrini.


 La diversité des appareils orthopédiques modernes complique leur utilisation. C'est pourquoi, avant d'étudier les spécificités de l'orthèse lyonnaise, il est important de préciser les principaux objectifs de l'orthèse pour scoliose idiopathique, ce qui conduit au choix de l'orthèse et permet de mieux comprendre les raisons de la variété des solutions proposées.


 Toutes les orthèses guident la croissance pendant la nuit. Certaines orthèses hypercorrectrices nocturnes permettent le centrage du noyau au niveau de la vertèbre apicale. La méthode lyonnaise avec plâtrage ou port à temps plein de l'ARTbrace hypercorrecteur permet un ajustement des tensions ou déformation plastique dans la posture corrigée. Pour inverser la déformation de la vertèbre apicale, une correction moyenne en corset de plus de 48% est nécessaire, ce qui nécessite généralement une orthèse asymétrique. Les orthèses symétriques avec une surface de contact maximale au niveau du tronc réduisent généralement les contraintes au niveau de l'axe vertébral. ARTbrace est un compromis avec une asymétrie hypercorrectrice contrôlée, c'est-à-dire avec la surface de contact maximale.


Ce protocole est utilisé par exemple dans la scoliose congénitale et de nombreuses publications mettent en évidence le remodelage osseux. Il est également efficace dans la scoliose idiopathique jusqu'au début de la croissance pubertaire. Cependant, il faut prendre soin d'utiliser des orthèses qui ne limitent pas la croissance de la cage thoracique.


 La scoliose discale a 3 aspects: 1. Altération histologique du disque intervertébral avec diminution des fibres d'élastine. 2. asymétrie du disque qui explique une partie de l'angulation de Cobb. 3. Expulsion du noyau du disque intervertébral vers la convexité. L'altération histologique des disques intervertébraux est classique dans la scoliose, mais il est difficile de déterminer s'il s'agit d'une cause ou d'une conséquence.


 Radiologiquement, il y a une asymétrie discale prédominante au niveau lombaire et on peut parler de scoliose discale intervertébrale.


 Le noyau du disque intervertébral est poussé vers la convexité, ce qui peut expliquer certaines difficultés de réduction. C'est le principal mécanisme d'action des appareils orthopédiques nocturnes.


 Jusqu'à présent, les orthèses hyper-correctrices ne pouvaient être utilisées que la nuit. L'ARTbrace est le seul appareil orthopédique hyper-correcteur pouvant également être porté le jour.


 Dans ces cas d'hyper-correction, on peut espérer une correction totale de l'angle de Cobb. Cette fille a été soignée à Risser 2 et la correction était quasi totale après 6 mois, un test d'ablation a été effectué.


 La croissance se produit dans le cartilage de croissance de l'os. Elle  est freinée par des ligaments et les fascias paravertébraux. L'asymétrie des chaînes paravertébrales explique la très forte progression de la scoliose à la période pubertaire. Au-delà de la déformation élastique, le fluage ou la déformation plastique s'obtient soit en augmentant la traction, qui ne serait pas supportée par l'enfant, soit par un allongement du temps de la traction correctrice, c'est ce qui a été réalisé par le corset plâtré ou le port à temps plein du corset. Une contrainte de traction est une contrainte qui tend à étirer ou allonger le matériau. La déformation est définie comme "la déformation d'un solide due à la contrainte", la structure ne reprend pas sa taille initiale et sa forme d'origine après suppression des charges appliquées. C'est un comportement plastique permanent ou fluage, après avoir dépassé la limite élastique.


 L'étirement de la concavité nécessite une orthèse hyper-correctrice, donc les orthèses corrigeant à moins de 20% sont considérées comme inefficaces.


 Le fluage est le phénomène physique qui provoque la déformation irréversible d'un matériau soumis à une contrainte constante (notée σ0) pendant une durée suffisante. Un ligament est sous tension sous une certaine contrainte. Les tissus mous s'étirent rapidement au début, puis continuent de s'étirer plus lentement. Lorsqu'une contrainte directionnelle constante est exercée avec un plâtre, elle provoque un étirement des tissus mous dans la direction appropriée. Après 3 semaines, les fibres de collagène sont progressivement alignées pour se conformer à la structure d'origine. Cliniquement, environ 4 semaines d'immobilisation sont nécessaires.


 Toutes les orthèses symétriques ont une zone de contact maximale avec le tronc et réduisent la charge sur le corps vertébral par effet de poutre composite. Au contraire, les corsets très asymétriques avec de grandes expansions et une surface de contact limitée ne réduisent pas les contraintes mécaniques. C'est pourquoi l'ARTbrace est une orthèse à asymétrie contrôlée.


 En plus de la fragilité osseuse pendant la croissance, il existe également une ostéopénie liée à la scoliose. Elle provoque chez la femme une diminution du nombre de trabécules et chez l'homme un amincissement des trabécules.


 En effet, plus la vertèbre apicale s'éloigne de la ligne de gravité, plus la charge déformante sera élevée au niveau de la concavité. C'est le résultat d'un bras de levier de premièr genre.


 L'orthèse agit comme une poutre composite avec une coque externe très rigide réduisant fortement la charge sur l'axe vertébral. Toutes les orthèses symétriques ou légèrement asymétriques portées pendant la journée arrêtent la déformation du corps vertébral apical.


 L'asymétrie de croissance avec cunéiformisation de la vertèbre apicale accentue le cercle vicieux de la scoliose.


 En plus du cercle vicieux, la cunéiformisation de la vertèbre apicale explique l'impossibilité de réduire complètement l'angulation de la scoliose.


 Les lois de croissance osseuse de Hueter-Volkmann expliquent la diminution de la croissance au niveau de la concavité, où la charge est la plus forte et la stimulation de croissance au niveau de la convexité.

 Pour inverser l'asymétrie de charge, une correction moyenne de 48% est requise. Jusqu'à présent aucune orthèse n'a atteint cette correction moyenne, (même l'ancienne orthèse lyonnaise).

 Le bon résultat du corset de scoliose dépendra du type de scoliose plus ou moins réductible, du choix du corset et de la compliance de l'enfant. Nous allons maintenant étudier les éléments déterminant le choix de l'orthèse.

 Le premier élément est la notion d'équipe qui pour la première fois peut se traduire dans la réalisation de l'orthèse. C'était le médecin qui faisait le plâtre. Il est souhaitable que ce soit le médecin ou le physiothérapeute qui positionne le patient pour chacun des trois scans regionaux qui constituent le plâtre digital. Un programme spécifique peut être effectué par le physiothérapeute pour préparer l'enfant. L'orthothiste qui récupère les 3 scanners effectuera alors la superposition selon un protocole codifié.

 La plupart des appareils orthodontiques n'ont subi que des évolutions mineures au cours des 50 dernières années. Le corset lyonnais a fait l'objet d'innovations majeures que nous étudierons. L'acronyme ARTbrace a été créé par Stefano Negrini et, les principales caractéristiques innovantes sont dans l'acronyme de ART 1. A signifie Asymétrie obtenue avec le plâtre digital 2. R signifie Rigidité (en fait très haute rigidité) du polyamide 3. T pour (dé)Torsion: le corset effectuant une Détorsion de la colonne scoliotique qui est une hélicoïde cerclée à cercle générateur horizontal dans la direction opposée à la scoliose tout en fixant le plan sagittal dans une position physiologique. Cette détorsion est obtenue par une correction régionale par blocs dans le plans sagittal et frontal selon la loi des mouvements couplés.

 Bien que les concepts plus anciens se soient révélées efficaces (Weinstein 2013), les nouveaux concepts sont capables d'améliorer la correction et la tolérance de l'orthèse, qui est un facteur fondamental de compliance. Nous détaillerons en plus de l'asymétrie, la rigidité et la détorsion: 4. classification ultra-simple. 5. le changement de géométrie avec passage du système 3 points vers la géométrie des solides. 6. Une nouvelle méthodologie: la transformation numérique avec le plâtre digital.

 Le nouveau corset lyonnais dérive des corsets précédents. Il combine une rigidité élevée (HR), une possibilité de réglage et une asymétrie comme une orthèse de Chêneau.

 Le protocole d'indication et de gestion est strictement superposable à celui de l'ancien corset lyonnais. Il est donc possible de comparer les résultats des 2 corsets. La transformation numérique offre une correction tridimensionnelle fiable, reproductible et efficace. Le changement de géométrie améliore la tolérance, l'harmonie et l'équilibre des courbures.

 C'est l'enfant lui-même qui réalise l'asymétrie en fonction de la flexibilité de la colonne vertébrale. Jusqu'à présent, l'asymétrie était arbitraire et dépendait uniquement de l'orthésiste. Actuellement, il s'agit d'une asymétrie contrôlée dont les principes essentiels sont les suivants : 1. Asymétrie de surface sans coussinet interne. L'enfant doit glisser dans son orthèse comme sur une piste de bobsleigh dans le sens inverse de la scoliose. l'ARTbrace est une attelle dynamique 2. Alignement sur l'axe vertical de la colonne vertébrale. 3. Asymétrie contrôlée avec contact concave dans l'inspiration pour respecter la poutre composite.

 SOSORT BCSG a classé l'asymétrie en 4 catégories : 1. Les appareils orthopédiques symétriques comme l'appareil de Boston.

2. Les appareils asymétriques contrôlés comme l'ARTbrace que nous étudions.

3. Corsets à asymétrie maximale : Corsets de type Chêneau.

4. Corsets asymétriques de nuit avec tête hors axe, comme le corset de Charleston.


 Le choix des corsets est toujours difficile. Il existe de nombreuses corsets asymétriques courts ou longs. Ce sont les plus correcteurs pour une scoliose entre 25 ° et 40 °.

 Le concept d'étape par étape avec l'utilisation progressive d'appareils orthopédiques de plus en plus efficaces en fonction de la progression de la courbure peut être considéré comme une culture d'échec d'autant que le plus traumatisant pour l'enfant est le fait de porter un appareil orthopédique quel que soit le type d'appareil orthopédique. Nous pensons que même les petites courbures ont droit à l'orthèse la plus efficace et que c'est le temps de port qui doit s'adapter en fonction de l'angulation, de l'âge et de la progression de la scoliose.

 D'autant plus que le polyamide est généralement mieux toléré que le polyéthylène.

 L'asymétrie est obtenue par superposition des 3 scanners. Image 1, à gauche. En gris le scan initial n ° 1 et en rouge le scan n ° 2 avec shift lombaire. Image 2, au milieu. En gris, modification de la région lombaire avec un logiciel spécifique. Image 3, à droite. En rouge le scan n ° 3 avec bending thoracique. Remodelage de la région thoracique. La ceinture scapulaire sera alors superposée pour reconstituer une zone sous axillaire verticale et symétrique.

 Le «concept du porter d'enfant» est caractéristique de l'ARTbrace. Il peut être comparé à la prise manuelle d'un enfant qui est soulevé sous les bras. La ceinture scapulaire constitue un point fixe.

 En cas de courbure thoracique haute, il est possible de ré-orienter les appuis sous-axillaires avec rotation sur l'axe sagittal pour corriger et rééquilibrer les épaules.

 La même procédure est appliquée dans le plan sagittal. A gauche de l'image: en rouge, le moulage n ° 1 en hypolordose et en gris la correction lombaire avec moulage n ° 2 en lordose physiologique, A droite de l'image: en gris l'orthèse finale avec correction du dos plat thoracique, en rouge le moulage n ° 3 en cyphose physiologique. Toutes ces procédures sont effectuées à l'aide d'un logiciel professionnel, permettant les changements à volume constant.

 Les corrections apportées sont précises à 1 mm près, mais la forme du tronc changera avec la croissance. La forme extérieure de l'orthèse représente une colonne torse dans le sens opposé de la scoliose, dans laquelle l'enfant glisse, les ajustements de l'orthèse permettent de rester efficace pendant 7 cm de croissance en taille. C'est l'un des avantages de la géométrie solide par rapport au système à 3 points de la géométrie plane.

 L'asymétrie est un facteur fondamental de correction encorset pour les courbures inférieures à 40 °. Les objectifs de l'orthèse peuvent devenir plus ambitieux, d'autant plus que l'impact psychologique majeur de l'orthèse est le fait de prescrire une orthèse. Le fait que le corset soit très ou légèrement correcteur ne modifie pas l'impact global.

 Lorsque nous associons rigidité et asymétrie, la précision devient un facteur fondamental. Le polyamide n'a pas la tolérance du polyéthylène et une précision de 1 mm est nécessaire lors de l'acquisition et du traitement des 3 scanners. Par comparaison, la précision de l'Ipad est de plus ou moins 7 mm, sans compter le temps requis pour la mesure.

 La haute rigidité a prouvé son efficacité avecle corset lyonnais. Cependant, elle n'a pas permis de remplacer le plâtre pour les courbures les plus importantes. Même si l'ancienne orthèse lyonnaise en polyméthacrylate était très rigide, le mérite de TRÈS HAUTE RIGIDITÉ revient à l'équipe italienne d'ISICO avec l'orthèse Sforzesco, qui s'est avérée efficace en évitant les corsets plâtrés pour les scolioses de plus de 45 °. Le mérite de l'ARTbrace est l'ajout d'une asymétrie hyper-correctrice à la rigidité élevée avec une détorsion globale. C'est cette asymétrie pour les petites courbures qui explique l'amélioration moyenne de la correction en corset.

 Le thermoplastique à très haute rigidité actuellement utilisé est l'Europlex 'O ou Polyamide 6, dont nous verrons les avantages.

 La rigidité de l'Europlex'O est de 130 newtons par millimètre carré. Alors que pour la même épaisseur de 4 mm de polyéthylène, la rigidité n'est que de 30 Newtons par millimètre carré. En revanche, le contact avec la peau est doux, le polyamide n'est pas dur et constitue au contraire un amortisseur.


 SOSORT BCSG (brace classification study group) a précisé les critères de rigidité qui dépendent de l'épaisseur du plastique. C'est pourquoi d'autres critères simples ont été choisis. 1. Tissu. Le contact est permanent avec la peau. 2. Rigidité avec zones de contact intermittentes. 3. Rigidité globale, permettant l'ouverture pour la mise en place. 4. Rigidité élevée. L'ouverture se fait comme un livre avec des charnières sur une barre métallique postérieure.


 La très grande rigidité de l'Europlex rend impossible la déformation dans le plan frontal et dans le plan sagittal. Dans le plan frontal, la seule mobilité réside dans le réglage des fermetures. Dans le plan sagittal, il n'y a pas de mobilité, à part l'expansion abdominale antérieure. Dans le plan horizontal, le cisaillement et la dérotation sont possibles en fonction de la déformation métal-plastique de la barre postérieure et des charnières.


 L'Europlex'O est beaucoup plus léger (1/3) que les autres plastiques, ce qui est bénéfique pour l'enfant et pour l'esthétique.


 Le polycarbonate est plus isolant que le verre, c'est pourquoi il est souvent utilisé pour les vérandas. L'enfant transpire moins.


 L'avantage de l'Europlex est sa capacité à se plier à plus de 90 °, ce qui permet la réalisation aisée du plateau iliaque convexe, et une véritable translation de la colonne lombaire vers la ligne de gravité.


 La principale différence avec les autres plastiques est la température de malléabilité très précise, qui nécessite un thermoformage à proximité du four et une température constante dans la salle de thermoformage. L"Europlex'O a une température de malléabilité d'environ 147 ° C (297 ° F), donc il se ramollit progressivement au-dessus de ce point et devient thermoformable au-dessus d'environ 155 ° C (311 ° F). Le four est en général réglé à 200°. Les outils doivent être maintenus à des températures élevées, généralement supérieures à 80 ° C (176 ° F) pour thermoformer sans contrainte et sans stress.


 De plus, l'Europlex’O est presque complètement transparent sur tout le spectre visible jusqu'à 400 nm, mais bloque la lumière UV. La transparence de l'orthèse est un souhait prioritaire chez l'enfant et un élément psychologique majeur.


 La transparence est également utile pour le médecin qui, en cas de problèmes de peau, peut contrôler la zone de contact. La bursite est rare et disparaît généralement spontanément en 3 semaines. L'application de poudre de talc sur la peau est conseillée pour faciliter le glissement.


 Le polycarbonate professionnel (Europlex, par exemple) ne contient pas de bisphénol A.


 Un système à 3 points fonctionne dans un seul plan. Il est impossible de reconstruire ou de modifier un volume à partir d'un ou même de plusieurs plans. La détorsion est la principale caractéristique de l'ARTbrace. Nous l'avons vu dans le module 3D avec la loi des mouvements couplés, nous reprendrons les éléments plus spécifiques à l'ARTbrace.


 Il existe différents mécanismes d'action pour corriger la scoliose. Le système le plus courant est le système à 3 points dans le plan de la vertèbre apicale. Certains corsets tels que le Chêneau multiplient les plans mais toujours avec des zones de contact et des zones d'expansion. Certaines orthèses comme le Milwaukee effectuent une détorsion globale par translation selon l'axe vertical (détorsion géométrique). L'ARTbrace combine une détorsion géométrique et une détorsion mécanique.


 D'autres éléments doivent être pris en compte: la transparence, la possibilité de réglage avec la croissance, l'existence d'un système de monitoring pour évaluer la compliance.


 La détorsion géométrique nécessite deux points fixes aux deux extrémités de la courbure et un mouvement de torsion intermédiaire. L'ARTbrace est la seule orthèse maintenant les épaules en position haute. Deux détorsions géométrique et mécanique favoriseront cette action. Nous passons de la géométrie plane à la géométrie des solides.


 La détorsion s'effectue selon le mécanisme de la clé et du boulon. Pour une seule courbure thoraco-lombaire: le bassin est bloqué par la clé. L'extrémité du rachis est stabilisée au niveau de l'aisselle. La clé à molette au niveau de la charnière thoraco-lombaire effectue la détorsion.


 Le premier mécanisme de la détorsion géométrique est la translation le long de l'axe vertical en allongeant les deux extrémités de la colonne torse.


 

 White et Panjabi ont publié en 1976 le moment des forces nécessaires à la correction de la scoliose en fonction de l'angulation. Pour une angulation inférieure à 40 °, les forces frontales sont les plus correctrices. Lorsque l'angulation dépasse 40 °, la translation le long de l'axe vertical devient la plus efficace.

 L'ARTbrace combine les deux mécanismes.Le gain de hauteur immédiat moyen en orthèse au moment de la mise en place est de 1,5 cm.


 La découpe sous le bras est maximale au moment du montage du corset. L'enfant a les épaules hautes, mais très rapidement, les épaules auront tendance à redescendre, ce qui accentuera la détorsion de la colonne vertébrale.

 

 Les 2 hémi-valves sont progressivement rapprochées avec de l'adhésif. La position debout permet un bon équilibre de l'axe occipital. Les lignes de coupe basses doivent faciliter la position assise. La ligne de découpe postérieure haute vise à favoriser la cyphose thoracique et l'enroulement des épaules en cas de dos plat.


 Les lignes de découpe sont tracées sur le corset avant la découpe. La transparence de l'Europlex'O facilite le positionnement exact, en effet la peau dessine des contours plus pales en fonction de la charge appliquée.

 Cet effet d'allongement axial en rapprochant les deux demi-valves latérales est l'effet tube de mayonnaise.

 Cet effet tube de mayonnaise se poursuit et souvent 6 mois après la pose, le serrage a augmenté de quelques cm, témoignant de la détorsion.

 La charnière thoraco-lombaire est une zone stratégique car c'est à ce niveau que les chaînes spirales se croisent. Le serrage à la base de la cage thoracique est le plus important. La fermeture à crémaillère permet un réglage très précis. Plus les hémi-valves se rapprochent, plus l'enfant grandira et plus la zone sous axillaire sera dégagée.

 Le rapprochement des 2 hémi-valves latérales permet de globaliser la forme du thorax, souvent aplati en scoliose.

 Le deuxième mécanisme est la détorsion mécanique qui est réalisée par toute la surface externe du thorax. L'orthèse corrigera les déformations thoraciques et pelviennes, mais surtout déplacera les volumes. Les faces du solide obtenu à partir des plans de coupe sont appelées bases du tronc, et la distance entre les deux plans de coupe est la hauteur du tronc. Les surfaces latérales de ce solide ne sont pas nécessairement planes, mais sont des paraboloïdes hyperboliques.


 Les deux hémi-valves de l'ARTbrace sont en effet des paraboloïdes hyperboliques ajoutant "l'effet Pringle" de la détorsion mécanique à la détorsion géométrique.

 Dans la scoliose, ce n'est pas seulement l'axe vertébral qui est dévié et déformé, mais le bassin, le pince-taille, la cage thoracique et la ceinture scapulaire. La chirurgie n'agit que sur l'axe vertébral, le traitement conservateur agit sur tout le tronc. C'est à travers la surface extérieure du tronc que s'effectue la détorsion mécanique. La conséquence est un "contact doux" comme la pince qui manipule les balles de foin recouvertes d'une fine pellicule plastique sans les déchirer.


 Lorsque toutes les corrections ont été apportées à la surface de l'orthèse, il n'est plus nécessaire d'utiliser les pelotes internes. L'enfant se retrouve comme dans une piste de bobsleigh opposée à la scoliose. Il s'agit donc d'une structure dynamique avec un contact qui sera différent selon les positions adoptées par le patient.

 Contrairement à l'orthèse Chêneau, il n'y a pas d'expansion lombaire dans l'ARTbrace. L'action dynamique réalisant un effet "push up" comme dans le corset Sforzesco.

 Cet effet "push up" est obtenu lors du processing informatique en réduisant le volume au niveau de la concavité.

 L'avantage est de corriger au mieux la courbure lombaire, tout en ayant un meilleur contact au niveau des côtes inférieures de la convexité thoracique.

 


 

 

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