Analyse tridimensionnelle du rachis suite à une chirurgie de modulation de croissance chez les patients atteints de scoliose idiopathique de l’adolescent

La scoliose idiopathique adolescente (SIA) est une déformation tridimensionnelle de la colonne vertébrale qui se développe durant la poussée de croissance. Une chirurgie est nécessaire pour corriger les déformations sévères. Les chirurgies conventionnelles sont invasives et consistent à fusionner les vertèbres. La chirurgie de modulation de croissance (CMC) est une chirurgie minimalement invasive sans fusion qui vise à corriger la scoliose.  Ce mémoire présente les résultats de trois études portant sur la CMC. La première est une analyse tridimensionnelle du rachis immédiatement après la CMC. Dans cet article, nous concluons que la CMC offre une correction significative dans les plans coronal et transversal immédiatement après l'opération. Bien que la correction ait été obtenue par une méthode de compression antérieure, il n’y a eu aucun impact sur la cyphose du patient. La deuxième étude est une analyse tridimensionnelle du rachis avec un suivi de 2 ans pour évaluer l’impact de la croissance sur la correction de la scoliose. Cette étude a permis de confirmer que la correction se poursuit à un rythme d’environ 1° par niveau instrumenté durant la première année et atteint un plateau qui est maintenu à la visite à 2 ans. Les patients étaient satisfaits de la prise en charge malgré une diminution de la fonction. Nous avons aussi soulevé la nécessité de trouver un matériel plus robuste pour remplacer le câble utilisé. La dernière étude présente un modèle prédictif de la correction obtenue avec la chirurgie de modulation de croissance basé sur une technique d’apprentissage machine. L’objectif de ce modèle prédictif est d’aider les orthopédistes à choisir les meilleurs candidats pour la CMC. Nous concluons que la réduction postopératoire de l'angle de Cobb peut être prédite avec une précision de 5° près de l’angle Cobb au suivi à deux ans à partir des données radiologiques et cliniques préopératoires. Toutefois, d’autres études seront nécessaires avant de pouvoir incorporer ce modèle dans la pratique. Pour conclure, ce mémoire démontre le rôle clair de la CMC dans la prise en charge de la scoliose idiopathique, en plus d’introduire un modèle prédictif qui vise à devenir un outil important dans la prise de décision clinique. Adolescent idiopathic scoliosis is a three-dimensional deformation of the spine. It usually develops during the adolescent growth spurt. A surgical intervention is needed to correct severe curves to prevent long-term progression of the deformity. Conventional surgeries are invasive and involves fusion of the spine thus limiting mobility and growth of the spine. Anterior Vertebral Body Growth Modulation (AVBGM) is a fusionless surgery that aims to progressively correct scoliosis by modulating the remaining vertebral growth. The results of three studies on AVBGM are presented in this thesis. In the first study, a three-dimensional analysis of the spine immediately after AVBGM surgery is presented. We conclude that AVBGM offers a significant correction in the coronal and transverse planes immediately post-op. Although the correction was achieved through an anterior compression approach, there was no impact on the kyphosis of the patient. The second study is a threedimensional analysis of the spine at 2-year follow-up to evaluate the impact of growth on the correction of the spine. This study confirmed that the rate of correction is of about 1 ° per instrumented level during the first year and the correction is then maintained at 2 years. Patients were satisfied with their management despite a decrease in function. We also demonstrate a need for a stronger cable as multiple broken cables were suspected. The last study presents a predictive model of the correction obtained by AVBGM based on a machine learning algorithm. We aim to create a tool which will assist orthopedists in their choice of candidates for the ABVGM. We concluded that postoperative reduction of the Cobb angle following AVBGM can be predicted by training a data-driven model, combining preoperative anatomical and patient data with known postoperative outcomes. To conclude, this thesis demonstrates the clear role of AVBGM in the management of idiopathic scoliosis, and also introduces a predictive model which aims to be a future tool in decision-making regarding the selection of candidates for AVBGM.

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