Mesure du champ de pression exercé par le corset orthopédique sur le tronc du patient scoliotique

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• 作者：J.C. Gesbert¹ ; ^{gesbertjc@gmail.com" class="auth_mail" title="E-mail the corresponding author} ; P. Violas² ; B. Colobert³ ; J.-J. Dufournet³ ; A. Sens³ ; D. Vervaeke³ ; D. Loiseau³ ; L.-R. Rakotomanana¹
• 刊名：Revue de Chirurgie Orthopédique et Traumatologique
• 出版年：2016
• 出版时间：June 2016
• 年：2016
• 卷：102
• 期：4
• 页码：393-394
• 全文大小：121 K

文摘

La scoliose idiopathique de l’adolescent (SIA) est une déformation 3D complexe du rachis. Lorsque cette déformation est en phase évolutive, le traitement par corset orthopédique peut être proposé dans le but de limiter et de stabiliser les courbures. La plupart du temps, la conception de ces corsets ne prend pas, ou très peu, en compte les caractéristiques biomécaniques propres à chaque patient. Comprendre le lien entre la déformation des structures anatomiques du tronc du patient scoliotique et le champ de pression à l’interface entre ce dernier et le corset orthopédique est un enjeu essentiel pour le traitement de la scoliose. À l’heure actuelle, la principale technologie permettant la mesure de ce champ de pression est basée sur l’utilisation de matrices de capteurs piézoélectriques. Ces matrices présentent l’inconvénient majeur, du fait d’une rigidité importante, de ne pas bien épouser les formes anatomiques du tronc, ce qui peut conduire à des erreurs de mesure. L’objectif de ce travail est de réaliser la mesure du champ de pression à l’interface corset-tronc à l’aide d’un dispositif innovant totalement réalisé en matière textile, le but final étant l’utilisation conjointe de ces mesures avec des reconstructions géométriques 3D du tronc du patient pour permettre la conception d’un corset personnalisé.

Matériel et methodes

L’étude porte sur sept patients (sujets féminins) recrutés suivant des critères d’inclusion bien définis. Cinq d’entre eux présentent une courbure thoracique droite et deux présentent une courbure lombaire gauche. La mesure du champ de pression à l’interface corset-tronc est réalisée à l’aide d’un dispositif innovant et encore en développement mis au point par la société TexiSense^® en partenariat avec la société Proteor^®. Il se compose d’un gilet de capteurs entièrement réalisé en fibres textiles connecté à un petit boîtier électronique permettant l’enregistrement des cartes de pression horodatées. De par sa conception en fibre textile, le gilet de capteurs possède une grande souplesse qui lui permet d’épouser parfaitement les formes anatomiques. Avant la phase de mesures, le dispositif a été calibré suivant un protocole bien défini. Les mesures sont réalisées après les radiographies et la numérisation du tronc du patient qui sont utilisées pour obtenir une modélisation géométrique 3D complète de ce dernier. Lors des mesures, le gilet de capteur est placé entre le corset et le tronc du patient et les acquisitions sont effectuées pour trois positions : debout, assis, couché sur le dos. Pour chacune des positions, le temps de mesure est d’une minute et chacune des mesures est répétée trois fois. Après les mesures, les cartes de pression sont post-traitées, puis projetées sur la forme externe du tronc du patient.

Résultats

Le premier résultat de ce travail est la calibration du système de mesure. Une loi de conversion, approximée par une courbe de second degré entre l’unité des capteurs et une unité de pression réelle, a été déterminée. Le second résultat de ce travail est la réalisation de mesures de pression à l’interface corset-tronc et de reconstructions géométriques 3D des composants du tronc pour sept patients. La projection des cartes de pression sur les reconstructions de la forme externe du tronc montre une localisation des pressions cohérente avec la localisation des zones d’appuis et de dégagements du corset. L’évolution temporelle de la pression au niveau des appuis thoraciques montre, d’une part, une influence de la respiration sur les valeurs mesurées, et d’autre part, une très forte influence de la position du patient. Cette influence de la position se traduit par un facteur allant jusqu’à deux entre les différentes valeurs mesurées.

Discussion et conclusion

Le fait que la pression exercée par le corset sur le tronc du patient dépend fortement de la position de ce dernier suggère qu’il est indispensable de prendre en compte ce phénomène lors de la phase de conception du corset. Enfin, la connaissance du champ de pression à l’interface corset-tronc associée aux reconstructions géométriques 3D des éléments du tronc nous fournit un jeu de données complet pour l’analyse biomécanique.