Évaluation multicentrique prospective d'un nouveau modèle prédictif de la progression de la scoliose idiopathique de l'adolescent

En identifiant les patients pour lesquels le modèle prédit une progression significative, les chercheurs pourraient concentrer leurs efforts sur une plus grande proactivité vis-à-vis du port du corset pour les personnes à risque de progression. Avec l'avènement de nouvelles techniques de modulation de la croissance, ces patients pourraient également bénéficier d'une prise en charge précoce de leurs courbes pour empêcher une progression ultérieure et réduire le besoin de correction chirurgicale et de fusion de leur courbe. Alternativement, en identifiant les patients qui ne progresseront pas immédiatement lors de la première visite, les enquêteurs pourraient sans doute réduire leur nombre nécessaire à traiter de 4 à 2 en supprimant les patients qui ne progresseront pas, quel que soit leur traitement. Ainsi, le modèle de prédiction aura non seulement un impact pour les patients à risque de progression, mais aura également un impact sur ceux qui sont appareillés malgré un faible risque de progression.

Inscription des patients :

Les patients qui répondent aux critères d'inclusion se verront proposer de s'inscrire au projet. Si la famille souhaite s'inscrire au projet, le processus de consentement éclairé sera entrepris et le patient sera inscrit.

Si les patients doivent être traités avec un corset, aucune modification du traitement et de la surveillance habituels ne sera instituée. Par conséquent, les patients seront autorisés à subir un traitement par corset. Les investigateurs sont conscients que le traitement par corset pourrait avoir un impact sur la progression de la courbe, mais ces patients sont toujours inclus car la progression malgré le traitement par corset peut donner des informations significatives concernant ces courbes difficiles à traiter. Le patient sous traitement par corset devra retirer le corset au moins la veille de son rendez-vous et des radiographies de la colonne vertébrale de suivi. De plus, le protocole exige que les patients aient au moins une radiographie de la colonne vertébrale sans corset tous les 12 mois. La conformité du contreventement sera évaluée comme une covariable spécifique dans la prochaine étude. Pour mieux comprendre l'impact de l'attelle sur la progression, les enquêteurs utiliseront des moniteurs d'attelle, des transducteurs sensibles à la pression qui peuvent surveiller l'usure et l'efficacité de l'attelle, dans leur étude multicentrique et utiliseront les données générées par ces moniteurs comme cofacteur dans une amélioration modèle de prédiction.

Si les patients doivent subir une intervention chirurgicale Bien que les patients présentant une progression de courbe suffisante pour subir une correction chirurgicale ne soient pas conservés dans la cohorte prospective après la chirurgie, leurs données seront toujours analysées pour évaluer la corrélation entre les mesures 3D locales et la progression de la courbe.

-Collecte de données

Les données collectées lors de la première visite comprendront :

• Données démographiques
• antécédents médicaux
• le sexe
• indice de masse corporelle (poids et taille)
• histoire de famille
• maturité sexuelle (début des règles pour les filles)
• proéminence des côtes
• première évaluation radiographique. Données collectées à chaque visite de suivi (idéalement tous les 6 mois)
• indice de masse corporelle (poids et taille)
• statut menarcal,
• maturité squelettique
• proéminence des côtes.

• Évaluation radiographique (au moins tous les 12 mois pendant la période d'étude, sans corset).

  • Acquisition d'images et transfert vers le site de mesure central. L'acquisition d'images est standardisée entre les sites selon des modes opératoires normalisés. Toutes les images sont acquises avec le système EOS™ de la même manière sur la base de la position proposée par Horton et al. qui a standardisé les radiographies latérales en utilisant une position main sur la clavicule. Les radiographies sont toutes prises de la même manière minimisant ainsi la variabilité. Pour les centres ne disposant pas d'un système EOS™ pour une partie ou pour la totalité de l'étude, l'utilisation de ceintures d'étalonnage permettra de réaliser des radiographies dans un environnement calibré. La position utilisée pour l'acquisition des images est la même que pour le système EOS™.
  • Reconstructions tridimensionnelles du rachis Les images radiographiques stéréo permettent de créer une représentation tridimensionnelle externe du corps vertébral à l'aide d'un algorithme spécifique. Tout d'abord, une spline est ajustée à travers les centres des corps vertébraux à la fois sur les vues PA et latérale. Les informations des deux images sont ensuite utilisées pour reconstruire une spline ou une courbe 3D qui agira comme un échafaudage tridimensionnel grossier sur lequel les reconstructions vertébrales et intervertébrales locales auront lieu. Les plateaux vertébraux sont représentés par un modèle préliminaire brut de la colonne vertébrale en utilisant un ensemble de gabarits cubiques représentant grossièrement chaque corps vertébral empilés les uns sur les autres pour former la colonne vertébrale. Une configuration globale du modèle de rachis déformable est ainsi décrite pour chaque gabarit cubique associé à chaque niveau vertébral. La reconstruction finale peut alors être complétée en utilisant les connaissances a priori d'une base de données de vertèbres scoliotiques et normales qui ont été mesurées par le groupe de recherche de l'investigateur. Le modèle de connaissance a priori repose sur la description de chaque vertèbre par un modèle déformable, qui intègre des connaissances statistiques sur sa structure géométrique et sa variabilité pathologique. Les reconstructions statistiquement optimisées seront utilisées pour déterminer la forme du disque intervertébral à chaque niveau.
  • Reconstructions stéréoradiographiques tridimensionnelles du bassin

Le bassin sera reconstruit en 3D pour tous les sujets normaux et AIS en utilisant une combinaison des méthodes des points correspondants non stéréo (NSCP) et des contours correspondants non stéréo (NSCC), qui ont été utilisées avec succès par l'équipe de l'investigateur pour reconstruire la colonne vertébrale. en 3D. L'évaluation préliminaire de la technique a donné une précision globale de 1,6 mm, ce qui est suffisant pour le calcul des indices géométriques cliniques du bassin. Quatre étapes sont nécessaires avec cette technique de reconstruction 3D :

1. Identification de sept régions spécifiques du bassin ;
2. Affichage d'un modèle préliminaire avec 45 points de contrôle. Les points de contrôle peuvent être modifiés en temps réel par l'utilisateur (NSCP) ;
3. Identification interactive des contours régionaux (NSCC);

4. Génération du modèle pelvien 3D personnalisé en déformant un modèle pelvien 3D générique par krigeage géométrique 3D.

   • Mesures tridimensionnelles locales des vertèbres et des disques :

Les paramètres calculés ont été divisés en six catégories. Chaque catégorie fait référence à des descripteurs globaux (colonne vertébrale entière), régionaux (segment scoliotique) et locaux (vertèbres). Le centre de gravité de la vertèbre est compris comme le point à mi-chemin entre les centres des deux plateaux vertébraux. Le système d'axe vertébral local est défini par le groupe de terminologie 3D de la Scoliosis Research Society (SRS) : l'origine se situe au centre de gravité du corps vertébral, l'axe local « z » passe par les centres des plateaux vertébraux supérieur et inférieur, et « y ' est parallèle à une ligne joignant des repères similaires sur les bases des pédicules droit et gauche.

1. Angles de Cobb : angles de Cobb définis comme l'angle entre les plaques d'extrémité supérieure et inférieure des vertèbres d'extrémité respectives d'une courbe. L'angle de Cobb a été mesuré dans le plan frontal, dans le plan de déformation maximale en 3D et dans le plan sagittal pour la cyphose thoracique (T4-T12) et la lordose lombaire (L1-S1).
2. Plan de déformation maximale : Angle axial du plan dans lequel l'angle de Cobb est maximal.
3. Calage tridimensionnel corps vertébral et disque : Calage du corps vertébral apical dans le plan de déformation maximale (plan 3D) et calage 3D maximal moyen des deux disques intervertébraux apicaux. Le calage 3D maximal représente le calage mesuré dans le plan, la valeur de calage étant maximale autour de l'axe vertical. Si l'apex était un disque, la moyenne du calage 3D des deux corps vertébraux apicaux a été calculée et seul le calage 3D du disque apical a été documenté. Le calage discal 3D a été analysé pour tous les niveaux du rachis (de T1-T2 à L4-L5).
4. Rotation intervertébrale axiale de l'apex, niveau jonctionnel supérieur et inférieur et niveau thoraco-lombaire : Rotation entre deux vertèbres adjacentes aux niveaux courbe supérieure, apicale et inférieure et jonction thoraco-lombaire (T12-L1) dans le plan axial selon le repère vertébral local inférieur.
5. Torsion : Moyenne de la somme des rotations axiales intervertébrales (mesurées selon le référentiel local des vertèbres inférieures) des deux hémicourbures de la courbe (entre vertèbre terminale supérieure et apex et entre vertèbre terminale inférieure et apex).

6. Elancement (local T6, T12 et L4 et régional T1-L5) : Rapport entre la hauteur (distance entre les plateaux vertébraux supérieur et inférieur au centre des vertèbres) et la largeur (mesurée au centre des vertèbres à l'aide d'une ligne perpendiculaire à la ligne de hauteur dans le sens médio-latéral) du corps vertébral pour les vertèbres T6, T12 et L4. Rapport entre la longueur du rachis de T1 à L5 et la moyenne de la largeur des corps vertébraux de T6-T12 et L4. La même mesure a été effectuée en remplaçant la largeur par la profondeur (une ligne perpendiculaire à la ligne de hauteur au centre de la vertèbre dans une direction antéropostérieure).

   • Indices pelviens géométriques :

Les indices pelviens géométriques seront calculés automatiquement avec la génération du modèle pelvien 3D. Les indices décrivant l'orientation du bassin en 3D (indices de position), basés sur la ligne joignant le centre des deux têtes fémorales (axe de la hanche), seront calculés en premier. La rotation axiale pelvienne est l'orientation de l'axe de la hanche autour de l'axe vertical (ligne de gravité) vue dans le plan transversal. L'obliquité pelvienne est l'orientation de l'axe de la hanche autour de la ligne horizontale vue du plan coronal. L'inclinaison pelvienne est l'orientation du bassin autour de l'axe médio-latéral du bassin vu depuis le plan sagittal. Dans ce dernier cas, au moins un autre repère du bassin (comme le centre du plateau sacré supérieur) doit être identifié en plus de l'axe de la hanche. La pente sacrée (angle entre le plateau sacré supérieur et la ligne horizontale est également calculée car elle est fortement corrélée à la lordose lombaire. L'obliquité sacrée est l'angle entre la plaque sacrée supérieure et la ligne horizontale. Les indices morphologiques du bassin (indépendants de la position du patient) sont calculés dans un système de coordonnées de référence basé sur l'orientation de l'axe de la hanche, afin d'éliminer l'effet de rotation axiale et d'obliquité du bassin. Cela signifie que la transformation dans le système de coordonnées de référence permet le calcul d'indices morphologiques dans les vrais plans coronal, axial et sagittal du bassin. Les enquêteurs ont choisi le bassin comme système de référence basé sur le principe des vertèbres pelviennes de Dubousset, qui stipule que le bassin peut être considéré comme une vertèbre distincte. Comme décrit précédemment, de nombreux paramètres morphologiques du bassin ont été utilisés dans le passé, comme détaillé dans les tableaux I à III. Parmi ceux-ci, après une revue approfondie de la littérature, les enquêteurs ont sélectionné ce qu'ils considèrent comme les 7 indices spécifiques les plus pertinents. Les enquêteurs ont fondé leur décision sur l'association potentielle des indices pelviens avec la pathogenèse de l'AIS. Puisqu'ils ont démontré la relation étroite entre l'incidence pelvienne et la lordose lombaire dans l'AIS, les chercheurs ont sélectionné des indices morphologiques du bassin corrélés à la géométrie du rachis.