Séances ordinaires

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La stratégie de chirurgie rachidienne est parfois difficile à élaborer, et les causes des complications mécaniques ou de troubles iatrogènes (dégénérescence du disque adjacent ou cyphose jonctionnelle proximale par exemple) difficiles à comprendre, car en lien avec des spécificités du patient peu mesurées: équilibre postural normal ou altéré, musculature, forme et qualité des tissus, ou encore compensation de troubles localisés ailleurs que dans le rachis. L’objectif de la modélisation personnalisée de ce système complexe est de progresser dans la compréhension des mécanismes qui régissent son comportement normal, altéré ou restauré chirurgicalement.
Ainsi la modélisation géométrique 3D, obtenue en position debout de la tête aux pieds à partir d’une simple paire de radiographies à très basse dose d’irradiation, permet-elle d’améliorer l’observation quantitative tridimensionnelle, essentielle pour mieux comprendre la configuration spatiale et pour affiner le diagnostic. Par exemple elle permet progressivement d’identifier en phase très précoce l’évolutivité d’une scoliose idiopathique de l’adolescent.
La modélisation mécanique, qui prend également en compte les propriétés mécaniques du tissu osseux et des tissus mous, ainsi que les forces appliquées, apporte une aide concrète à la conception de nouvelles instrumentations, en permettant de simuler virtuellement différentes options pour rechercher des solutions innovantes. Lorsque cette modélisation est personnalisée, elle permet d’enrichir la réflexion du chirurgien pour planifier une stratégie thérapeutique individualisée, adaptée à un patient donné. Des exemples seront présentés pour le traitement de la scoliose et de l’ostéoporose, montrant les perspectives et le potentiel de telles approches, bâties en lien étroit entre cliniciens et ingénieurs.

Discussant : Jean DUBOUSSET (Paris)

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Notre société est régulièrement traversée par des révolutions technologiques qui la transforme en profondeur rendant possible ce qui était impensable quelques années auparavant. Parmi ces révolutions majeures, l’on peut citer l’abaissement du coût de l’énergie avec l’usage industriel du pétrole à partir de 1859, l’abaissement du coût du calcul avec l’introduction de l’ordinateur en 1936, l’abaissement du coût des communications avec l’arrivée d’internet en 1972. D’une certaine façon l’impression 3D apparue en 1983 est l’une de ces révolutions car elle abaisse drastiquement le coût de la complexité. En effet, ce nouveau moyen de production de pièces fonctionne de manière additive et non soustractive comme le sont la majorité des processus d’usinage. A l’opposé d’une chaîne de fabrication classique qui est efficace et rentable pour un nombre minimum de pièces semblables, la fabrication additive a le même coût d’usage quel que soit la pièce imprimée. Il est donc possible de personnaliser la pièce réalisée sans coût additionnel ce qui est extrêmement complexe dans un cadre traditionnel. Le coût de la matière première est optimisé puisque la machine n’utilise que ce dont elle a besoin à l’inverse d’un processus par enlèvement de matière qui génère des rejets. La fabrication additive n’a quasiment aucune limite de forme laissant une liberté immense aux ingénieurs de même qu’elle permet de réaliser des systèmes intégrés multifonctions. Il est donc naturel que cette nouvelle technologie ait trouvé de très nombreux débouchés dans le domaine de la chirurgie qui nécessite la personnalisation de certains dispositifs médicaux pour répondre à la problématique du traitement d’un patient. Lors de cet exposé, nous présenterons des exemples de recherche et développement récents pour différentes applications chirurgicales ainsi que les chalenges associés afin de rendre ces réalisations compatibles avec notre système de santé.