As 3 dimensões da escoliose idiopática

 

 A escoliose é uma deformidade tridimensional na qual todas as características biomecânicas são utilizadas para fazer o espartilho e para a fisioterapia. Vamos nos concentrar especialmente nos movimentos acoplados que são a base para a transformação digital do espartilho corretivo e podem ser usados para a realização de todas as órteses. No fundo, você vê a primeira representação 3D da escoliose feita por Jean Dubousset e Henry Graf 50 anos atrás. Nasceu a "Vista Da Vinci".


 Certas regras fundamentais da biomecânica são essenciais para compreender a escoliose nas suas 3 dimensões.


 Em torno de um eixo, apenas dois movimentos são possíveis: rotação e translação.


 Em relação a um eixo, um sólido tem dois graus de liberdade.


 Tradução e rotação, por exemplo, ao longo do eixo vertical.


 O movimento entre duas vértebras é realizado ao longo de 3 eixos: 2 horizontais; transversais (unindo os processos transversais) e sagitais (no eixo do processo espinhoso) e 1 verticais (no eixo da medula). O movimento intervertebral tem, portanto, 6 graus de liberdade em cada um dos 17 níveis torácico e lombar.


 Descreveremos sucessivamente o plano funcional da coluna vertebral e os 3 planos anatómicos de referência.


 O plano inicial da função vertebrada é o plano frontal. A passagem do meio aquático para o meio terrestre e o bipedalismo modificam o plano funcional que se torna sagital.


 Os 3 planos anatómicos de referência são: o plano frontal, o plano sagital e o plano horizontal (ou plano transversal). Embora o movimento ocorra no espaço, por convenção, a mobilidade vertebral é descrita nestes 3 planos anatómicos de referência.


 Movimento global em um plano de referência anatômico é a soma das projeções no plano de referência dos movimentos segmentares entre duas vértebras que realmente ocorrem em 17 planos diferentes.


 O movimento no plano frontal é a soma de todos os movimentos intervertebrais nos planos lombar, torácico e cervical.


 A terminologia 3D foi definida por Ian Stokes e pode ser encontrada no site da Scoliosis Research Society.


 A linha vertebral do corpo descreve a forma da coluna vertebral em um sistema de coordenadas globais. As vértebras estão localizadas nesta linha. Cada vértebra define o seu próprio sistema de coordenadas de acordo com a sua orientação.


 O método Cobb de quantificação da gravidade da curva mede tanto a curvatura como o grau de inclinação das vértebras terminais. As perpendiculares à linha do corpo vertebral medem apenas a curvatura.


 4 escalas de medição podem ser usadas. O nível segmentar mede a deformação do corpo vertebral. O nível regional mede uma das 3 regiões torácica, lombar e cervical. O nível da coluna vertebral mede toda a coluna vertebral. O nível global integra a pélvis e a cabeça.


 A hierarquia dos quatro sistemas de coordenadas define a geometria vertebral: (a) Coordenadas locais baseadas em uma vértebra. (b) Coordenadas regionais baseadas em curvaturas definidas pelas vértebras nos limites de uma curvatura ou outra região vertebral. c) Coordenadas de toda a coluna vertebral, definidas pelo eixo Z que passa pelos centros das vértebras C7 e L5 mais afastadas de toda a coluna vertebral. d) O sistema global de coordenadas de corpo inteiro com a sua origem na base da coluna vertebral (S1) e o eixo Z vertical (linha de gravidade).


 O movimento no plano frontal é realizado por rotação em torno do eixo sagital ou translação ao longo do eixo transversal. Se a coluna fosse reta, haveria um único plano frontal, mas por causa dos desvios no plano frontal e no plano sagital, todos os movimentos intervertebrais ocorrem em planos diferentes.


 No plano sagital, além das costas planas, a coluna vertebral não é reta. Temos curvaturas fisiológicas: lordose lombar e cifose torácica. A rotação em torno dos eixos sagitais (azul) ocorre em múltiplos planos. Esta estrutura de planos sobrepostos garante uma excelente estabilidade no plano de função sagital. O casting regional visa restaurar as curvaturas do plano sagital.


 É a orientação das articulações posteriores que vai determinar a mobilidade no plano frontal. No nível torácico, as articulações posteriores estão localizadas no plano frontal, enquanto no nível lombar estão localizadas em um plano mais sagital.


 O movimento no plano frontal é obtido por rotação no eixo sagital e/ou translação ao longo do eixo transversal, dependendo da orientação das articulações posteriores. Se a coluna fosse reta, haveria um único plano frontal, levando em conta os desvios no plano frontal e no plano sagital, todos os movimentos intervertebrais ocorrem em planos diferentes.


 No nível torácico, a orientação frontal das articulações posteriores favorece a rotação no eixo sagital, ou seja, a flexão,


 O movimento rotacional sobre o eixo sagital está em um dos 17 planos determinados pelas curvaturas no plano sagital.


 Vários espartilhos operam de acordo com este princípio de flexão induzida por um sistema de 3 pontos.


 Na região lombar, a orientação sagital das articulações posteriores favorece os movimentos no plano sagital. A mobilidade no plano frontal é então alcançada por translação ao longo do eixo transversal.


 Na região lombar, este movimento translacional ao longo do eixo transversal será favorecido pela espessura do disco intervertebral e pela ausência de uma articulação costovertebral.


 Como antes, esse movimento se dá em vários planos devido à lordose.


 Um segundo elemento anatômico pode limitar o deslocamento lombar. Esta é a Anomalia Estrutural Assimétrica da Base Iliolombar que foi descrita pela du Peloux há 45 anos. Caracteriza-se por uma inclinação de L4 com encurtamento do ligamento iliotransverso convexo. A única maneira de esticar este ligamento é empurrar os corpos vertebrais de L3 e L4 em direção à linha mediana, ou seja, tosquiar a crista ilíaca.


 À direita, a tosquia no planalto ilíaco convexo é claramente visível. A expansão na concavidade é inútil; pelo contrário, uma parede côncava deve ser criada para impulsionar as forças de translação frontal para cima (efeito push up). Em caso de dupla curvatura, a parede côncava facilita a flexão corretiva da convexidade torácica.


 No plano sagital os movimentos fundamentais também são realizados nos eixos horizontais com inversão das rotações e translações em relação ao plano frontal. O movimento no plano sagital é a combinação da rotação sobre o eixo transversal horizontal e translação ao longo do eixo sagital horizontal.


 O movimento no plano sagital é a soma de todos os movimentos intervertebrais nos planos lombar, torácico e cervical.


 O movimento translacional ao longo do eixo sagital está em tantos planos quantos as vértebras incluídas na curvatura cartográfica, essencialmente ao nível torácico, dada a orientação das articulações posteriores.


 O mesmo se aplica ao movimento rotacional sobre o eixo transversal, que se localizará em tantos planos quantos as vértebras incluídas na curvatura cartográfica essencialmente ao nível lombar, levando em conta a orientação das articulações posteriores.


 Na escoliose, a multiplicidade de planos de mobilidade segmentar do plano sagital significa que na geometria plana a ação mecânica dos espartilhos é muitas vezes limitada à vértebra apical escamoteada.


 É o mesmo a nível torácico, a multiplicidade de planos constitui uma espécie de livro aberto, o que explica a dificuldade de cicatrização de um dorso plano.


 No plano sagital, a mobilidade é mais fácil na região lombar, mas é mais limitada na região torácica, principalmente porque a espessura dos discos intervertebrais é menor.


 A correção no plano sagital é, no entanto, fundamental para alcançar o equilíbrio isostático, pois é nesta posição ideal de contato que se obtém a melhor mobilidade no plano frontal.


 O equilíbrio isostático sagital é específico para cada paciente e é determinado pela incidência de protuberância, que é um fator constitucional. A incidência lumbo-pélvica é acoplada à versão pélvica e a inclinação da base sacral. É a soma destes. Se conhecemos a incidência lumbo-pelvica, o sagittalômetro nos fornece a versão pélvica e a base sacral para um equilíbrio isostático ideal. Qualquer movimento da pélvis altera as curvaturas vertebrais. A própria versão pélvica está acoplada à lordose lombar. A retroversão pélvica diminui a lordose lombar e aumenta a tensão no disco intervertebral. A anteversão pélvica aumenta a lordose e o stress no arco posterior. Assim como a versão pélvica, a lordose ideal é determinada pelo sagittalômetro. Devido à orientação das articulações posteriores, a mobilidade no plano sagital lombar é excelente e é fácil ajustar a lordose lombar com precisão. A mobilidade lombar é maior em equilíbrio isostático, o que favorece o deslocamento no plano frontal. Por outro lado, a flexão é menos eficaz na região lombar. No nível torácico, a estabilidade e solidez são favorecidas, mas movimentos de baixa amplitude são possíveis nas 3 direções. Estes movimentos também serão favorecidos quando o plano sagital estiver em equilíbrio isostático. Devido à orientação das articulações articulares posteriores, o movimento principal é a rotação em torno do eixo sagital azul, ou seja, um movimento de flexão. Na fisioterapia, prefere-se a erosão por concavidade na direção da cifose torácica com melhor equilíbrio isostático à erosão por convexidade que favorece um dorso plano e limita a mobilidade frontal.


 A torção é o resultado da soma das rotações ao longo do eixo vertical. É favorecida pela gravidade.


 O movimento no plano horizontal é a soma de todos os movimentos intervertebrais nas regiões lombar, torácica e cervical.


 A compressão axial facilita a deformação da coluna vertebral, causando um efeito de fivela.


 O movimento ao longo do eixo vertical é característico da coluna vertebral do tronco.


 A escoliose é uma espiral com um círculo gerador horizontal. É chamada de torção quando se considera uma curvatura inteira ou uma região vertebral, é chamada de rotação em nível segmentar, geralmente máxima e medida nas vértebras apicais.


 A rotação ao longo do eixo vertical se dá em 17 planos horizontais sobrepostos. Se os eixos verticais fossem retos, a sobreposição destes planos assemelhar-se-ia a um mille-feuille.


 Na realidade, na escoliose, o eixo vertical não é reto e é impossível obter uma detorsão na geometria plana.


 A torção é a soma das rotações segmentares que estão todas em um plano diferente.

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 Com exceção do espartilho Milwaukee, todos os espartilhos atuais são baseados em um único ou múltiplo sistema de 3 pontos. Na ARTbrace, não há suporte ou contra-suporte, não há pressão ou expansão. Todo o volume do tórax e abdômen será modificado de acordo com as regras muito precisas da fundição regional.


 A erosão ou detorsão global é a soma da translação ao longo do eixo vertical (efeito push up) e a rotação ao redor do eixo vertical induzida pela assimetria.


 Para cada vértebra, todos os 3 planos se movem e nenhuma curvatura escultórica é registrada no mesmo plano. Os 3 planos variam independentemente. Ao contrário da ação segmentar do sistema de 3 pontos, que atua apenas em uma vértebra, a ARTbrace produz uma coluna torso-colar em direção oposta à coluna torso-colar em uma espinha geralmente alongada. É possível sobrepor o espartilho nas colunas do tronco do templo em Jerusalém.


 A vantagem do círculo gerador horizontal helicoidal é que é possível modificar e ressuperimpor várias regiões vertebrais sem perder o movimento helicoidal.


 A torção ocorrerá entre dois pontos fixos em ambas as extremidades da curvatura.


 Em geometria sólida, existem dois tipos de destorção, a geométrica e a mecânica.


 O primeiro mecanismo de desenrolamento é o desenrolamento geométrico, ou seja, um alongamento translacional ao longo do eixo vertical no sentido oposto ao do desenrolamento por compressão.


 O espaço máximo no disco intervertebral aumenta a mobilidade e promove a erosão segmentar. No nível torácico, a erosão é preferencialmente realizada através da concavidade para promover o equilíbrio isostático.


 O alongamento axial sempre foi um elemento importante no tratamento ortopédico conservador da escoliose. O ponto fixo é quase sempre a pélvis. No antigo espartilho de Lyon, o alongamento axial é realizado por suportes subaxilares ajustáveis ao longo do mastro posterior. No Boston e Chêneau, é a parte inferior da coluna vertebral que promove a extensão (efeito núcleo cereja) Na ARTbrace, é a aplicação precisa no nível sub-axilar e o ajuste da cinta de cremalheira e pinhão no nível tóraco-lombar que provoca uma espécie de extrusão (efeito tubo maionese).


 A aplicação sub-axilar é idêntica à de uma criança. A alta rigidez da poliamida por si só garante esta aderência sem a necessidade de utilizar o fecho frontal de velcro, que só existe para estabilizar o espartilho.


 Este gráfico de Punjabi e White mostra a eficácia das ações mecânicas ao longo do eixo vertical acima de 40°.


 O segundo mecanismo é a detorsão mecânica que é realizada através de toda a superfície externa do tórax. O espartilho irá corrigir a deformação torácica e a assimetria da dobra da cintura, mas acima de tudo irá deslocar os volumes. As faces do sólido obtido nos planos de corte são chamadas de bases do tronco, e a distância entre os dois planos de corte é a altura do tronco. As faces laterais deste sólido não são necessariamente planas, mas são parabolóides hiperbólicos.


 As duas hemi-válvulas do ARTbrace são de fato parabolóides hiperbólicos adicionando "efeito Pringle" e uma detorsão mecânica obtida pela detorsão dos scanners 2 e 3.


 No plano frontal, a única mobilidade está nas expansões. No plano sagital, não há mobilidade. Por outro lado, o cisalhamento e a erosão são possíveis dependendo da deformação da barra posterior metálica e do conjunto de dobradiças e das hemi-válvulas de poliamida.


 Clinicamente e de acordo com os mesmos princípios, músculos e fáscias formam cadeias espirais cruzando-se para frente na região toracolombar e para trás na região lombossacra.


 Homo-sapiens são capazes de mobilizar essas cadeias durante a atividade esportiva devido à natureza tridimensional da mobilidade vertebral.


 Entre os dois pontos fixos correspondentes aos limites da escoliose, tentamos formar um casal de detorsão.


 O tipo de contato é um dos principais elementos de conformidade. Pode ser comparado com o obtido para levantar fardos de feno sem rasgar a fina película plástica que os reveste. Não há mais a zona de hiperpressão criada pelo sistema de 3 pontos múltiplos, mas uma detorsão global entre as duas chaves axilares e pélvicas, distribuindo a tensão por toda a superfície.


 Na ARTbrace, não há mais bolas internas. O tronco é guiado e deve mover-se como em uma pista de bobsled curva na direção oposta à escoliose.


 A modificação do volume externo do tórax é realizada por um movimento de inversão da escoliose em plano frontal e a reconstituição de um plano fisiológico sagital em equilíbrio isostático que provocará automaticamente uma DETORSÃO.


 Essa detorsão é conseqüência de movimentos acoplados no plano sagital e frontal, como explicado por Punjabi em 1978.


 Esta detorsão será máxima em equilíbrio isostático sagital.


 A avaliação radiológica da escoliose sempre foi difícil. Além das dificuldades de leitura entre as regiões lombar e torácica, a irradiação repetida muitas vezes limita a avaliação apenas ao plano frontal. Graças a Georges Charpak, a irradiação foi reduzida de 9 para 25 vezes. Os avanços na digitalização permitem uma reconstrução 3D confiável, que usamos para avaliar a correção ortotética no plano horizontal. Na verdade, podemos visualizar a rotação ao nível dos 17 segmentos vertebrais. A escala 1:1 permite uma precisão notável. A reconstrução manual leva 20 minutos, mas é possível medir os ângulos de curvatura máximos reais, o que não é possível com projeção frontal. Com a tecnologia EOS, a partir de um exame básico 2D, temos acesso ao 3D.


 As leis do movimento acoplado na coluna vertebral também têm sido descritas no contexto de manipulações da coluna vertebral. Para uma mesma inflexão frontal, o sentido de rotação pode variar de acordo com o plano sagital. Para desarticular uma escoliose, o plano sagital deve ser posicionado em equilíbrio isostático. No caso de costas planas, a rotação de carteira pode ser acentuada.


 A ilustração deste princípio é obtida experimentalmente através da criação de uma escoliose estrutural por uma única curvatura no plano frontal.


 Em algumas curvaturas corretivas realizadas na posição supina, a rotação lombar pode ser acentuada.


 O mesmo é válido aqui no nível torácico.


 De acordo com o segundo princípio da manipulação vertebral, quando a coluna vertebral é curvada em flexão ou extensão no plano sagital, ou seja, em equilíbrio isocinético, uma inflexão unilateral é acompanhada de rotação na mesma direção, corrigindo a rotação cartográfica.


 A erosão da escoliose é automática durante a correção frontal quando as vértebras estão em equilíbrio isocinético definido pela restituição das curvaturas fisiológicas no plano sagital.


 O espartilho lombar GTB é sempre feito em lordose e a erosão é claramente visível neste exemplo.


 A confirmação é dada pelo estudo dos 3 elencos sucessivos feitos para a ARTbrace. Na peça fundida nº 1 feita em extensão, as duas correias permanecem equilibradas.


 Durante a varredura lombar nº 2, uma primeira destorção é observada entre as cintas pélvica e escapular.


 Esta destorção entre as duas cintas torna-se mais pronunciada no exame 3 ao nível do tórax.


 Aqui está o resultado radiológico do caso nº 90, com uma escoliose torácica inicial de 39° e uma gibosidade de 17° ATR. Excelente correção do espartilho com redução total da curvatura. O plano sagital também é melhorado.


 Sob EOS 3D, a detorsão resulta em uma aproximação das vértebras na linha média.


 Aqui está o quadro clínico desta criança em um espartilho


 A Risser 5, após 2 anos de tratamento com espartilho, a angulação permanece estável a 13°.


 Aspecto clínico ao final do tratamento após 6 meses de tratamento com espartilho noturno. O ângulo de rotação do Bunnel é inferior a 10°.


 O exemplo mais espetacular foi observado nesta criança de 11 anos de idade que vive no Brasil e que tem uma rotação torácica significativa. A correção do espartilho é satisfatória.


 Mas a correção mais espetacular de 141% está no plano horizontal com inversão de rotações segmentares e detorsão global. Como sempre, as vértebras se agrupam ao longo da linha de gravidade.


 Em conclusão, o método de Lyon é diretamente derivado da biomecânica 3D da escoliose e mostra o interesse da geometria global dos sólidos com correção 3D regional por movimentos acoplados. Fisioterapia e espartilho ARTbrace seguem exatamente os mesmos princípios.