The effect of compliance to a Rigo System Cheneau brace and a 

specific exercise programme on idiopathic scoliosis curvature. A 

comparative study

LouAnn Rivett PhDAimee Stewart PhD

Joanne Potterton PhD

Background• Opinions vary about the efficiency of 

conservative treatment of scoliosis with the efficiency of  bracing continuing to be questioned [Hawes 2002; Asher and Burton, 2006; Lou et al, 2008].

• Bracing has been shown to have favourable outcomes when the patient is compliant [Weiss, 2003; Landauer et al, 2003; Rahman et al, 2005].

• Factors affecting compliance need to be identified.

Background

Different personalities respond differently to a given situation [Cattell, 1965]. The High School Personality Questionnaire (HSPQ) and 16PF give a valid and reliable picture of personality [Cattell and Cattell, 1975]. Personality traits of the HSPQ have been shown to be good predictorsof social, clinical, occupational and school behaviour,  and can be used to predict the effectiveness of any therapeutic treatment. 

HSPQ (Cattell & Cattell, 1975)HSPQ measures 14 primary personality factors/traits:

Factor:• A: Warmheartedness• B: Intelligence• C: Emotional stability *• D: Excitability• E: Dominance • F: Carefreeness• G: Conscientiousness• H: Social Boldness• I: Tender‐mindedness• J: Individualism• O: Guilt proness• Q₂: Self – sufficiency• Q₃: Self – control• Q₄: Tension 

Aims of Study

• To determine the effect of compliance to the Rigo System Cheneau (RSC) brace and a specific exercise programme on Idiopathic Scoliosis curvature 

• To  compare the Quality of Life (QoL) and psychological traits of compliant and non compliant subjects

5

Ethical Considerations

• Ethical clearance was obtained from the Committee for Research on Human Subjects at the University of the Witwatersrand, (M060702) 

• Subjects gave assent and parents signed informed consent before participating in the study

Methods

• A pre / post test study design was used with a post study comparison between subjects who complied with the management and those who did not. 

• Fifty one subjects were drawn from a private physiotherapy practice in, Johannesburg, South Africa. 

Methods• Inclusion criteria: Idiopathic scoliosisGirls, 12 –16 yearsCobb angle:  20‐50 degrees No prior  treatment. 

• Exclusion Criteria:  Other types of scoliosisBoysCobb angle > 50 degrees Subjects who had previous surgery  Previous  treatment. 

Methods• RSC brace, prescribed 23 hours per day and a specific home exercise routine prescribed 4‐5 days a week (6‐8 exs completed in 20‐25mins).

• Subjects were divided into two groups according to their compliance, at the end of the study, which was when weaning out  the brace had begun.  The best weaning protocol has not been established [Lou et al, 2008; Zaina, 2009]

• Weaning occurred  as close to Risser 5 as possible and when subject’s height measurements had been static for at least six months.(Compliant group@ mean age of 17.14(±0.6)years; non compliant group@ 16.18(±1)yrs

Methods• Subjects recorded brace wearing hours and exercise times in a diary, which was checked once a week by parent, once a month by the first author and contents  were validated with the parent.

• The compliant group: subjects who wore the brace 20‐23 hours a day and exercised three or more times per week. 

• The non‐compliant group: subjects who wore the brace less than 20 hours a day and exercised less than three times per week. (Motivated by papers: Landauer et al, 2003: Rigo et al, 2002)

Methods• All measurements presented  were taken  by a prosthetist/orthotist, who was blinded to the inclusion criteria and to the definition of compliance. The first author prescribed the exercise routine.

• The English version of the Brace Questionnaire (BrQ) [Vasililiadis et al, 2006], was administered by the first author, after a minimum of one year of wearing the brace. 

• A paediatric psychologist administered, assessed and scored the psychological questionnaire, High School Personality Questionnaire(HSPQ) or the SA92/16PF during the last year of wearing the brace [Cattell and Cattell, 1975]. 

Statistical Analysis

• Cobb angles, vertebral rotation, scoliometer readings, peak flow, quality of life and personality traits were comparedbetween  compliant and non compliant groups, using the student’s two sample t‐test and an analysis of covariance.

• Results were confirmed with the Welch t‐ test taking into account that the groups may have had different variances and  Wilcoxon rank‐sum test (Mann‐Whitney test). 

• The personality factor traits were marginally significantly different between the groups, the groups were then compared using Pearson’s chi‐square test after categorizing the trait scores into low, average and high sten scores. 

RESULTSCurve types in study:

Curve Type Description of curve type Number of subjects

Double Major Curves

Two Cobb angles: one in thoracic area (T)and one in lumbar (L) orthoracolumbar (TL) region. SimilarCobb angle size.(T + L ) or (T + TL)

31 (22 were thoracic and lumbar:9 were thoracic and thoracolumbar-T12,L1apex)

Thoracic Curves Main curve, apical vertebra in thoracicregion. There could be a minor(smaller) lumbar curve.

13

ThoracolumbarCurves

A single curve, apical vertebra at thethoracolumbar junction, T12 or L1.

3

TOTAL 47

Risser sign in groups at baseline

Risser Sign Compliant Groupn (%)

Non Compliant Group n (%)

Total

0 2 (50) 2 (50) 4

1 4 (57) 3 (43) 7

2 8 (47) 9 (53) 17

3 10 (59) 7 (41) 17

4 2 (100) 0 (0) 2

Total 26 21 47

Results

• Brace Hours; Exercise Sessions at end of study in compliant and non compliant groups.(n=47).

Measure Group n (%) Mean (± SD) p Value

Progression Risk(percentage)

Compliant (n=26)Non Compliant (n=21)

26 (100)21 (100)

78.46 (± 28.1)70.48 (± 28.94)

0.34

In Brace Correction(percentage)

CompliantNon Compliant

21 (81)16 (76)

44.52 (± 16.95)35.75 (± 18.81)

0.15

• Results presented on 47 subjects, 4 dropped out.• Progression Risk ;  In‐brace Correction:

Measure Group n (%) Mean (±SD) p Value *

Average hours of brace Wearing per day (hours)

Compliant (n=26)Non Compliant (n=21)

26 (100)21 ( 100)

21.5 (±1.17)12.19(±7.05)

<0.0001

Average exercise Sessions per week

CompliantNon Compliant

26 (100)21 (100)

3.92 (±0.63)1.71 (±1.06)

<0.0001

Results• Compliant Group: Mean thoracic Cobb angle, lumbar Cobb angle, worst/major Cobb angle, all apical rotations and scoliometer readings,  all significantly improved during the study. In the non –compliant Group these measures all deteriorated (p<0.0001). 

• The major/worst Cobb angles in the compliant groupimproved 10.19° (±5.5)  and deteriorated 5.52° (±4.3) in the non‐ compliant group (p<0.0001). 

• The worst curve apical vertebral rotation in the compliant group improved 7.42°(±7.15) and deteriorated 3.67° (±6.51)(non‐ compliant group)(p<0.0001).

Results‐ Curve Types• In the Double Major Curve types, mean thoracic and lumbar 

Cobb angles(p<0.0001), and their respective apical rotations (p= 0.04: thoracic)(p=0.0009: lumbar) in the compliant group significantly improved and deteriorated in the non‐ compliant group.

• In Thoracic Type Curve:

Measure Group n (%) Mean (±SD) p Value

All Thoracic Cobb angles (degrees)

Compliant (n=26)Non Compliant (n=21)

9 (35)4 (19)

12.56 (±7.07)-6.00 (±6.68)

0.004

All (Thoracic) RotationApical Vertebra

CompliantNon Compliant

9 (35)4 (19)

8.67 (±9.07)-6.25 (±7.50)

0.01

RESULTS: The Cobb angle distribution of the worst curve (in a subject) in each group at the end of the study. (n=47)

Cobb angle Total(@ Baseline) End

Compliant n(@ Baseline) End

Non Compliant n(@ Baseline) End

< 20° (0) 5 (0) 5 (0) 0

20 - 29° (12) 19 (3) 14 (9) 5

30 - 39° (23) 14 (16) 6 (7) 8

40 - 50° (12) 9 (7) 1 (5) 8

Total (47) 47 (26) 26 (21) 21

Results• At the end of the study,  kyphosis Cobb angle was significantly 

higher in the compliant group (34.33°±6.4) and well within normal limits compared to (21.5°±6.9)(non‐compliant)(p=0.02). Although true morphology not reflected with the sagittal X‐ray.

• Scoliometer readings (thoracic and lumbar regions) show that the compliant group significantly improved cosmetically, compared to the non‐ compliant group (lumbar region,p<0.0001: thoracic region, p=0.04). 

• Compliant group improved their peak flow significantly, by a mean of 20 percent, compared to an improvement by nine  percent (non ‐compliant group)(p=0.04).

Results

• Compliant group wore the brace  for a significantly longer period (2.8±1.18 years) than the non compliant group (2.27±1 years),in which three subjects had surgery before skeletal maturity was reached (p=0.0009).

• Skeletal maturity was reached 3.46 (±0.5)(non compliant) to 4.03 (±0.6) years (compliant) after menarche in two groups.

Results‐ Brace Questionnaire

Brace Questionnaire Results

0

5

10

15

20

25

30

35

GeneralHealth

PhysicalFunction

EmotionalFunction

SelfEsteem

Vitality SchoolActivity

BodilyPain

SocialFunction

Domains

Scor

es CompliantNon compliant

Brace QuestionnaireMeasure Group n (%) Mean (±SD) p Value

Total BraceQuestionnaire Score

Compliant (n=26)Non Compliant (n=19)

26 (100)19 (100)

81.65 (±10.65)69.52 (±12.25)

0.001

DomainsGeneral HealthPerception

CompliantNon Compliant

26 ( 100)19 (100)

8.12 (±1.73)6.89 (±2.26)

0.04

Physical Function CompliantNon Compliant

26 (100) 19 (100)

29.85 (±3.18)25.95 (±5.05)

0.003

Emotional Function CompliantNon compliant

26 (100)19 (100)

18.58 (±3.84)15.89 (±5.37)

0.05

Self Esteem CompliantNon compliant

26 (100)19 (100)

7.85 (±1.38)6.26 (±2.02)

0.003

Vitality CompliantNon compliant

26 (100)19 (100)

7.92 (±1.26)6.00 (±2.08)

0.0004

School Activity CompliantNon compliant

26 (100)19 (100)

13.42 (±1.77)12.11 (±2.23)

0.03

Bodily Pain CompliantNon compliant

26 (100) 19 (100)

25.57 (±3.75)22.52 (±3.96)

0.01

Social Function CompliantNon compliant

26 (100)19 (100)

26.34 (±5.15)23.16 (±6.42)

0.07

Results‐ HSPQ

After categorizing the trait scores (low, average and high): 

• Factor C:In the compliant group showed the group to be significantly more emotionally mature, stable and realistic than the non compliant group.The non compliant group was significantly more emotionally immature and unstable (p=0.03).

Results HSPQ• Higher scores in Factor C (compliant group)reveal emotional stability, control, and high ego strength [Cattell and Cattell, 1975). These patients:* appear calm, unruffled, behave in an adult and rational way* are realistic, constant in interests, responsible,* distinguish between emotional needs and reality,* adjust to facts* correlate with positive family relationships and leadership

[Cattell and Cattell, 2003]. 

HSPQ• Lower Factor C scores, (non‐ compliant group), indicated emotional instability and low ego strength. They reveal:* inability to control their emotions, impulses.  * easily angered, are more frequently dissatisfied with family/school.* find it difficult to restrain themselves,  are discouraged by their inability to meet good standards of behaviour.* are easily perturbed, confused, changeable in attitudes/ interests. * evade responsibility, give up easily, tend to worry a lot, have irrational fears and get into fights and problem situations. * can experience severe adjustment problems if subjected to regimentation and stress [Cattell and Cattell 2003].  Bracing is stressful [Weiss et al, 2007]. 

• These factors may explain their lack of compliance.

Discussion

• Possibly different personality traits have different psychosocial coping mechanisms and when put in a stressful situation, result in different levels of compliance.

• Personality traits can be used to predict the compliance of a subject at the beginning of conservative treatment. Appropriate interventions of regular councelling can then be implemented to improve compliance.

Conclusion

• Good compliance of the RSC brace and a specific exercise regime resulted in a significant improvement in curvatures, poor compliance resulted in progression /deterioration. 

• A poorer QoL in the non compliant group possibly was caused by personality traits of the group, being more emotionally immature and unstable.

Limitations• Using a compliometer/ thermobrace, not currently used in South Africa, would have been more accurate in measuring actual brace wearing hours and is recommended. 

• Spirometry would have been first choice to identify changes in respiratory function.

• Long term effects of this conservative treatment programme are required.

AcknowledgementsA TEAM approach:• Rowan Berkowitz: prosthetist/orthotist,

for his support, advice, measurements, brace fittings/adjustments, assistancewith data collection.

• Helen McDonald: paediatric psychologist, for her advice, the administration of the psychological questionnaire and data collection.

• Prof P Becker: statistician, of the Medical Research Council of SA, for his statistical assistance. 

• Orthopaedic Surgeons

THANK YOU

RESULTS

• Chelsea• 14yrs 2m, Risser 2+• Cobb <  47°• (T7 – L2)

• RSC Brace+Exercises

• @ 17yrs 3m, Risser 5• Cobb <  22°• 47° 22°

Katy

Results

• 14yrs, Risser 4• Cobb < 50° Thoracic• Cobb < 33° Lumbar

Exercise + RSC Brace

• 15yrs 10m, Risser  5• Cobb< 30° Thoracic• Cobb< 12° Lumbar              50°/33° 30°/12°

Results

Nicole 14yrs               18yrs7• 14yrs, Risser 1• Cobb< 27° (T4‐T11)• 31° (T11‐L4)• RSC Brace+ Exercise(4yrs 7months)

• 18yrs 7m,@ end/ Weaning• Cobb< 18° (T4‐T11)• 17° (T11‐L4) • 27°/31° 18°/17°

RESULTS

KIM• 15 yrs 10m • 39° Cobb <• (T6 ‐ L2) Risser 4 !

• @19yrs, R5• 3 years = RSC brace • + specific exercises• 26° Cobb <• 39° 26°