background image

Scoliosis and 

Kyphosis

background image

Definition

Scoliosis  is a postural deformity of the 

spine resulting in a lateral (coronal) 

deviation, or curve. 

Scoliosis is commonly associated with 

rotation of the vertebral bodies located 

within the curve. 

It affects between 3% and 30% of the 

population, with its incidence increasing with 

age. 

background image

The scoliotic curve may be congenital, appearing 

during infancy (infantile scoliosis), or develop in 

childhood (juvenile scoliosis), adolescence 

(adolescent scoliosis), or adulthood (degenerative 

scoliosis).

When the diagnosis of scoliosis is made in an 

adult patient, the curve should be defined as 

adult onset (usually degenerative) or adult 

presenting (most commonly an idiopathic 

adolescent curve that was not previously 

diagnosed). 

background image

Scoliosis can result from congenital, 

degenerative, disease-related, or 

idiopathic causes. 

An idiopathic etiology of scoliosis is more 

common than scoliosis due to other 

causes, such as degenerative disc disease 

and spondylosis, congenital malformation 

of the vertebrae, tumor, neuromuscular 

disease, or connective tissue disease.

background image

Kyphosis  is defined as a sagittal deviation in spinal 

alignment, or backward curve exceeding normal 

values. 

Normal kyphosis in the thoracic spine varies between 

20 and 40 degrees.

Pathologic kyphosis occurs in association with 

structural changes in the spine due to pathology 

such as osteoporotic compression fractures, tumor, 

or Scheuermann's disease (juvenile kyphosis). 

It is caused by the resulting wedge deformity of the 

vertebral bodies.

background image

Symptoms

Scoliosis

The symptoms produced by scoliosis relate to 

the etiology, location, and severity of the 

curve. 

The curve itself often does not produce 

symptoms or complaints, particularly a curve 

that does not exceed 20 degrees. 

When scoliosis is severe, pain and cosmetic 

deformities occur. 

background image

Deformity, such as humping of the back, 

asymmetric shoulder or hip height, or asymmetry 

of breast size or waist contour may produce 

psychosocial symptoms such as low self-esteem, 

anxiety, and depression. 

These may be the presenting complaints. 

Curves that exceed 60 degrees begin to affect 

other systems. 

background image

They can produce shortness of breath due to 
restrictive lung disease; weakness, pain, 
paresthesia; or hypesthesia due to compression 
or impingement of nerve roots; and impaired 
activity tolerance due to increased energy costs 
for maintaining trunk stability. 

Severe lumbar curves commonly produce low 
back pain, whereas severe thoracic curvature 
often results in psychosocial symptoms.

background image

Kyphosis

Complaints relate to the degree and location of 

the kyphos. 

Intermittent aching back pain and stiffness are 

the most usual presenting complaints and are 

most prominent at the apex of the kyphos. Pain 

and stiffness may be most severe when the 

patient is leaning forward. 

A compensatory increase in lumbar lordosis, with 

or without spondylolysis, may be present and 

associated with low back pain. 

Cardiopulmonary compromise, though unusual, 

can also develop in severe cases, causing 

shortness of breath, fatigue, and poor activity 

tolerance.

background image

Physical Examination

Scoliosis:

Minor curves are difficult to detect on inspection of the 

patient. 

An easy way to detect a subtle thoracic or lumbar curve is to 

drop a plumb line from the occiput, or C7 spinous process, 

and inspect the spine for lateral deviations from this line. 

Have the patient bend forward, because the rotation 

associated with scoliosis is most easily seen in the forward 

flexed position. 

Asymmetry of the back contour in this position is due to 

vertebral body or rib rotation and may be quantified.

background image

A trunk rotation angle of 7 degrees roughly corresponds to 

a coronal curve of 20 degrees.

Subtle indicators that can be sought on physical 

examination include apparent (not actual) unequal breast 

size, asymmetry of the waist fold contour, or unequal iliac 

crest and shoulder height. 

Scoliosis should be suspected when café au lait spots (often 

associated with neurofibromatosis) or a leg-length 

discrepancy exceeding 2.2 cm is present.

Thorough serial assessments are advisable every 6 to 12 

months. 

background image

These assessments usually include x-rays and should 

focus on the degree of curvature, location and extent 

of the curve, degree of rotation, degree of skeletal 

maturity, correctibility of the curve, height, vital 

capacity, and expiratory pulmonary function tests.

Patients with degenerative scoliosis should be 

examined for neurologic deficits. 

Lower extremity strength, sensation, and reflexes 

should also be checked when the curvature exceeds 

40 degrees or when the patient complains of 

weakness, paresthesias, or decreased sensation 

regardless of the etiology of the scoliosis.

background image

A full evaluation of a scoliotic curve necessitates 

identification of the etiology of the curve for 

optimal treatment and prognostication.

Curves may be idiopathic (juvenile, adolescent), 

functional (muscle spasm, posture), congenital 

(vertebral malformation), or degenerative or 

paralytic (motor unit disease). 

Scoliosis should be treated in the context of a 

patient's global status, and identifying underlying 

or idiopathic causes of the curve allows care to be 

provided within the context of the patient's overall 

health.

background image

Kyphosis

Increased thoracic kyphos results in a forward 

displacement of the head and neck and a 

compensatory increase in lumbar lordosis. 

These are apparent on inspection.

The rounding of the back will not fully correct with 

trunk extension in a prone position, but the degree to 

which the curve reverses should be noted. 

Thoracolumbar and lumbar kyphoses are less readily 

appreciated on inspection. 

background image

The clinician should note any prominence of the 

spinous processes, which indicates lower spine 

kyphosis.

Associated scoliosis should be sought and will be 

present in about one third of patients. 

Restricted trunk extension results from either 

deformity or pain. 

Tenderness to palpation may be elicited over the 

spinous processes.

background image

Tightness of the hamstring and pectoralis 

muscles is common.

A neurologic examination should be performed 

when the patient complains of weakness, sensory 

changes, or gait abnormalities. 

Vital capacity, peak flow, and other expiratory 

respiratory parameters should be performed 

when the kyphosis exceeds 40 to 50 degrees.

background image

Functional Limitations

The functional limitations related to scoliosis and 

kyphosis result from the loss of spinal motion. 

A kyphosis related restriction in upward gaze may 

affect driving and cause difficulty with lying prone or 

swimming in a prone position. 

Loss of shoulder range of motion, particularly forward 

flexion and abduction, may result from restricted 

scapular excursion over the thorax. 

This can interfere with overhead activities of daily 

living. 

background image

Pain can result in limited sitting, standing, 

or walking tolerance.

The disruption of spinal balance that 

occurs will displace the center of gravity, 

particularly with severe kyphosis. 

This increases the energy costs for 

standing and ambulation. 

background image

It can also impair balance. 

With severe deformity, cardiopulmonary 
compromise may decrease endurance. 

If the patient perceives cosmetic 
deformities as severe, social isolation can 
result.

background image

Diagnostic Studies

Standing anteroposterior (AP) and lateral x-rays are 

useful in the evaluation of scoliosis and kyphosis. 

Bending or supine radiographs are not usually done 

but can help to determine the flexibility or 

correctability of the curve. 

X-rays can reveal congenital abnormalities of the 

vertebral body that cause spinal imbalance (block, 

bar, butterfly vertebrae), evidence of Scheuermann's 

disease (endplate fluting), or the lateral vertebral 

body wedging that is characteristic of idiopathic 

scoliosis. 

background image

Measurement of the scoliotic curve on plain films is done by 

either the Cobb or Risser method. 

The most common measurement, the Cobb angle, is determined 

by the intersection of two lines drawn perpendicular to the 

vertebral endplates that represent the maximal deviation of the 

spine.

Plain films also allow assessment of vertebral body rotation and 

the growth centers in the ilium, vertebrae, and humerus. 

The degree of vertebral body rotation is gauged by the deviation 

from the midline of either the spinous process or pedicles. 

Rotation is graded 0 (no rotation) to 4 (rotation of 90 degrees or 

more). 

background image

Epiphyseal closure can sometimes be assessed by 

plain films. 

Closure of the growth plates proceeds in a 

cephalad manner. 

Since vertebral growth plates are not consistently 

demonstrated on plain films, the iliac crest is a 

useful site for assessing spine growth status. 

This is Risser's sign, which is graded 0 (no 

mineralization) to 5 (fusion of the growth plate).

background image

Magnetic resonance imaging (MRI), computerized 

tomography (CT), and nuclear medicine scans are 

indicated for specific purposes, such as identifying a 

neurofibroma or diastomatomyelia. 

If a neurologic deficit is present, MRI or CT should be 

performed to delineate the lesion. 

Electrodiagnostic studies are a useful adjunct to 

these tests for grading the severity of the lesion and 

prognostication. 

If surgery is being considered, preoperative MRI or 

CT myelogram is indicated. 

background image

Bone scans are helpful to exclude discitis or 
tumor as the cause of pain or spinal deformity. 

Pulmonary function testing, particularly volume 
and expiratory studies, should be performed 
when curves exceed 60 degrees.

background image

Treatment

In all patients, regardless of age, it is important to 

identify curves that are likely to be progressive. 

Curves that are large (degree of curvature), closely 

packed (spanning a relatively small spinal segment), 

related to congenital vertebral body malformation, and 

very rotated or occur in the immature spine require 

more aggressive intervention. 

In general, scoliotic curves less than 20 degrees and 

kyphotic curves less than 40 degrees are observed 

through serial assessment.

NSAIDs/COX-2 inhibitors or analgesics may be used for 

pain management. 

background image

Transcutaneous electrical nerve stimulation 

(TENS) may also be used to manage pain.

If the scoliosis exceeds 20 degrees or the 

kyphosis exceeds 40 degrees, assess for bracing 

or surgery. 

The treatment goal for idiopathic curves is to limit 

progression of the scoliosis or kyphosis and 

maintain full activity, independence, and comfort. 

This is best done with patient education, exercise, 

and bracing.

background image

Rehabilitation

Exercise is beneficial for general well-being, flexibility, and 

to improve posture. 

There is no clear evidence that exercise is a disease-

modifying intervention for
idiopathic scoliosis. 

Kyphosis may improve with cervicothoracic extension 

exercise; pelvic tilt to reduce lumbar lordosis; and 

stretching/strengthening exercise of the hamstring, hip 

flexor, and pectoralis muscles. 

Exercise, particularly spinal extension, abdominal 

strengthening, and hamstring stretch, is also helpful to 

reduce back pain.

background image

Bracing is an important part of the rehabilitation 

intervention. 

There is no consensus regarding recommended brace wear-

time per day; recommendations range between 8 and 23 

hours of daily wear. 

Some correction of the curvature may take place with 

conscientious use of the orthosis, although the goal of 

orthotic treatment is to reduce pain and limit progression of 

the curve. 

The most common brace selection is a body jacket 

thoracolumbosacral orthosis (TLSO) such as the Boston or 

Denver brace.

background image

High thoracic and cervical curves and kyphotic curves may 

require a Milwaukee cervicothoracolumbosacral orthosis 

(CTLSO).

Bracing for idiopathic curves in a growing child or 

adolescent is maintained until spinal growth centers fuse. 

When a TLSO body jacket or corset is used to decrease pain 

and improve posture for patients with degenerative 

scoliosis, wear time depends on symptoms.

For scoliosis associated with neuromuscular diseases, 

bracing is often withheld if the patient is ambulatory.

background image

When a body jacket is provided, an abdominal 

window is needed to allow respiratory excursion. 

Contoured or custom molded seating systems 

that align and support the trunk are useful. 

These allow the child, adolescent, or adult to 

maintain an upright posture while seated, 

improving head control and hand function.

background image

Procedures

There are no invasive procedures indicated for 
the treatment of scoliosis or kyphosis.

background image

Surgery

Surgical procedures attempt to restore spinal balance. 

The goal of surgery is to stabilize the spine through 

correction or control of the deformity. Improved 

cosmesis is a secondary goal. 

Restoring lumbar lordosis is important. 

Indications for surgical correction of scoliosis or 

kyphosis include progressive deformity, instability, 

progressive or new neurologic deficit, and 

cardiopulmonary compromise. 

background image

Surgical stabilization of the spine for scoliosis 

associated with neuromuscular disease is 

performed earlier than for curves due to other 

causes. 

Pain, even when refractory to conservative 

management, is a controversial indication for 

surgery. 

Inability to use a brace, and severe cosmetic 

deformity may be relative indications for surgery 

in specific instances. 

background image

Scoliosis

Surgery addresses the coronal and rotational 

deformities by derotation and, less commonly, 

distraction. 

Any spinal instability is eliminated through 

compression or bony fusion.

Spine surgery may be complemented by rib resection 

in an attempt to improve appearance. 

The postoperative management of surgical patients 

varies according to the etiology of the curve, age of 

the patient, and specifics of the surgery. 

background image

Some patients may be placed in a cast or body 

jacket to immobilize the operated segment until 

bony fusion occurs. 

Cotrel-Dubbousset instrumentation and its 

various modifications that derotate the spine 

commonly do not require fusion, immobilization, 

or rib resection. 

Other surgical procedures such as osteotomy or 

laminectomy are done as appropriate.

background image

Kyphosis

Various surgical approaches have been 
used, but anterior plus posterior 
instrumentation with fusion currently 
provides the highest success rate for 
lasting correction and pain relief. 

background image

Potential Disease 

Complications

Complications of scoliosis or kyphosis result from 

the structural and degenerative changes that 

occur in the spine, along with secondary tightness 

or restriction due to soft tissue shortening.

An increased incidence of spondylosis, facet 

arthropathy, spondylolisthesis, and spondylolysis 

is associated with large curves and correlates 

with the angle and rotation at the curve apex.

Such degenerative changes related to the curve 

are the most common causes of pain, but 

scoliosis can also produce discogenic pain.

background image

Foraminal, recess, or canal stenosis can occur with 

resulting neurologic compromise. 

Root entrapment usually occurs on the concave side 

of the curve (rarely both convex and concave sides). 

Cauda equina compression has also been reported. 

Lumbar spinal stenosis due to scoliosis can 

sometimes be differentiated from other types of 

stenosis because the disease and symptoms are 

more structural than positional. 

background image

Patients often will not report relief of symptoms 

when sitting. 

Restrictive lung disease may occur as a 

complication of scoliotic curves exceeding 40 

degrees or kyphosis in excess of 50 degrees, and 

cor pulmonale can complicate severe kyphosis or 

scoliotic curves in excess of 110 degrees. 

background image

Potential Treatment 

Complications

Most treatment complications relate to surgery or bracing. 

Reported complications of bracing include skin breakdown; 

dermatitis due to an allergy to the orthotic material; hyperhidrosis; 

cutaneous infection; gastroesophageal reflux disease (GERD); 

esophagitis; altered gastrointestinal motility; and psychosocial 

complications including low self-esteem, altered body image, and 

depression.

Surgery may cause vascular or neurologic injury, pseudarthrosis, 

infection, graft donor site pain, progressive pelvic obliquity, painful 

degenerative changes in the segment adjacent to the level of 

fusion, instability, hardware prominence or failure, and 

thromboembolism. 

Hardware complications include slippage of anchoring hooks, 

bending or fracture of a rod, wire pull-out, and migration of the 

hardware. 

background image

Progression of the curve is possible despite surgical fixation. 

In the growing adolescent the crankshaft phenomenon—

progressive deformity resulting from continued growth of the 

anterior spine after posterior arthrodesis—may occur.

This results in further loss of spinal balance, but is usually not 

problematic. 

The patient with degenerative scoliosis who has undergone 

otherwise successful surgery may continue to experience pain 

or restricted mobility.

Exercise related complications are less common but include 

overuse conditions of the soft tissues (tendinitis, bursitis, 

sprain, strain). Complications following NSAID therapy are 

possible, particularly in the gastric, renal, and hepatic systems.


Document Outline