RAPPORT DE STAGE - Centre Européen de la Colonne Vertébrale
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1. brale 8 7 Conclusion Une m thode de calcul d un indice repr sentant la d formation de la colonne vert brale ne peut pas tre labor e sans prendre en compte l orientation du patient et le calcul d un centre pour chaque tranche Ainsi de nouveaux param tres sont mettre en jeu pour obtenir un indice fiable et pr cis comparable avec plusieurs acquisitions d un m me patient Cette conclusion rejoint la notion d op rateur ind pendant souhait par mon maitre de stage et ma pouss effectuer des recherches sur l am lioration de cette m thode d taill es dans la suite de mon rapport BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 24 9 Recherches sur le calcul d un indice en corr lation avec la d formation de la colonne vert brale Mon stage arrivant sa fin je d taille dans les pages suivantes mes recherches sur l am lioration de cette m thode de calcul avec pour objectif l obtention d un indice repr sentatif Je laisse la partie programmation au futur stagiaire travaillant sur cet indice un logiciel plus puissant que Excel tel que Scilab sera indispensable pour effectuer ces calculs 9 1 Calcul du veritable centre de chaque tranche Rappel Une tranche est compos e de 90 points s par s entre eux de 4 La longueur des 90 rayons est donn e par le logiciel Ort Trunk et correspond la distance entre l axe des z centre unique pour tout le thorax et la circonf rence de la tranche Figure 22. de stage M1 IPS 6 2 3 Organigramme de la soci t Pr sident Directeur G n rai Directeur G n ral Directeur Administratif et financier Responsable Qualit i 1 I Atelier de production Traditionnel CFAO Ten Application Secr tariat Comptabilit Couture Figure 1 Organigramme de la soci t BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 7 2 4 Organigramme du groupe Lecante SAS Lecante D veloppement j Lyon Direction Comptabilit 8 personnes SA SARL Orthodiffusion Orthosud SAS Handvie Orten Lebre Lecante Orthonord Centrale Marseille Novelli Moulins R amp D Nice Lyon Lille d Achats 22 Paris 6 Lyon 15 42 Gpersonnes Lyon personnes 12 personnes 4 personnes 2personnes personnes personnes nersonnes E ENA 1 Agences Agence Chamb ry 2 personnes Le petit Quevilly Valence 2 personnes 2 personnes Ch ions 2 personnes St Etienne 2 personnes Figure 2 Organigramme du groupe Lecante BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 8 2 5 Activit de la soci t Les missions de Lecante SA ont peu chang au cours de l histoire de l tablissement Ce sont les techniques qui ont volu Les deux activit s principales de l tablissement consistent en La production d appareillage sur mesure Le suivi du patient Le groupe Lecante innov
3. que des scolioses de type thoracique et de ne garder que les d formations droite de la colonne vert brale J ai pu avoir acc s une cinquantaine de dossiers et r pertorier dans un tableau Excel les Valeurs des angles de Cobb et des gibbosit s pour chaque patient trois dates diff rentes correspondant aux trois acquisitions Les acquisitions faites par le capteur optique ont t r alis es avant le pl tre avant le traitement par corset et apr s un an de traitement de corset J ai ainsi r alis une tude sur la validit de cet indice en le comparant avec les param tres contenus dans les dossiers et en tenant aussi compte de l volution de la scoliose au cours du temps 8 5 Comparaison de l indice avec les dossiers m dicaux J ai valu la validit de cet indice sur une vingtaine de patients avec pour chacun 3 examens m dicaux et 3 acquisitions effectu es au m me moment et tal es dans le temps Apr s comparaison il s av re qu il ny a aucune corr lation entre la valeur de cet indice et les param tres mesur s par le praticien angle de Cobb et gibbosit Cet indice n est donc ni repr sentatif de la d formation de la colonne vert brale ni de la variation de relief du tronc Ainsi un patient n ayant pas de d formation de la colonne vert brale peut avoir un indice sup rieur ou inf rieur 1 BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 23 Cette conclusion ne me permettant pas de poursuivre la deuxi m
4. qui donne l indice me semblant tre le plus repr sentatif de la d formation de la colonne vert brale Par la suite je v rifierai son exactitude en comparant cet indice avec des dossiers m dicaux de patients scoliotiques 8 3 Description de la technique choisie En observant une tranche de tronc dite normale et en la comparant avec une tranche dite d form e par une gibbosit on peut voir que la sym trie par rapport au plan sagittal est respect e dans l une mais pas dans l autre BALAFRE J Nabil Rapport de stage M1 IPS 21l On en d duit qu un calcul utilisant la comparaison des surfaces permettrait d avoir une vue plus pr cise de la forme exacte de la circonf rence 200 100 100 450 150 l Figure 18 gauche une tranche d form e par la gibbosit droite une tranche normale En regardant la surface d une tranche on peut distinguer deux plages int ressantes la plage post rieure allant de 90 180 puis la seconde allant de 180 270 En effet sur ces deux plages on peut dessiner les diam tres qui vont nous aider comprendre comment la g om trie de la tranche change lors d une d formation r Pa LULU 3 7 i AN i j N ERF r OT Cr NE re gt E se Figure 19 En bleu ensemble des diam tres de 90 180 en rose les diam tres de 180 270 Lorsque l on compare la plage bleue avec la plage rose on peut constater sur la tranche normale l galit
5. sa mod lisation on place au marqueur les rep res anatomiques importants Le patient est plac debout au centre du capteur en position d autocorrection et reste immobile pendant la dur e de l acquisition qui est de deux secondes Figure 11 Exemple d acquisition 6 4 Le traitement du moulage optique Le logiciel de Conception Assist par Ordinateur Ort trunk a t con u pour mod liser et manipuler les donn es 3D issues du capteur Ainsi l hortoprot siste retouche la forme externe du tronc de la m me mani re qu il l effectuera pour un positif en pl tre Les avantages de ce proc d par rapport la prise d empreinte pl tr e sont nombreux Il permet lorthoproth siste de travailler sur l image r elle de son patient de gagner un temps consid rable dans la production de stocker num riquement les informations et de suivre en 3D l volution du traitement BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 17 7 L examen m dical Le dossier m dical sp cifique chaque patient contient les bilans d taill s du dos les bilans radiologiques et des l ments sur les ant c dents m dicaux et chirurgicaux Dans le cadre de mon travail sur l tude d un indice en corr lation avec la d formation de la colonne vert brale j ai tudi une cinquantaine de dossiers m dicaux de patients du centre des Massues Lyon Je me suis int ress en particulier la valeur des gibbosit s et des angles de Cobb deux param t
6. sont fix es les c tes Le rachis s largit de bas en haut pour plus de stabilit ainsi les vert bres sont donc diff rentes selon les tages vert braux Le rachis se divise en 5 parties 1 le rachis cervical Il se compose de 7 vert bres cervicales d nomm es par la lettre C de C1 C7 Les deux premi res sont particuli res ce sont l atlas et l axis 2 le rachis dorsal ou thoracique Il est compos de 12 vert bres thoraciques ou dorsales d nomm es par les lettres T ou D de T1 T12 ou de D1 D12 il fait suite au rachis cervical et pr c de le rachis lombaire 3 le rachis lombal ou lombaire II se compose de 5 vert bres lombales lombaires d nomm es par la lettre L de L1 a L5 li fait suite aux rachis dorsal et pr c de le rachis sacr 4 le rachis sacr ou sacrum Il se compose de 5 vert bres sacr es ou sacrales d nomm es par la lettre S de S1 S5 Il fait suite au rachis lombal et pr c de le rachis coccygien 5 le rachis coccygien ou coccyx li se compose de 4 ou 5 vert bres coccygiennes soud es entre elles Contrairement aux autres elles ne sont pas d nomm es par une lettre fait suite au sacrum et constitue la fin du rachis humain 3 2 Les courbures La colonne vert brale vue de dos est droite mais dans le plan sagittal Vue de profil elle pr sente quatre courbures les concavit s sont nomm es lordose et les convexit s cyphose BALAFREJ Nabil Rapport de sta
7. structures d application sur la r gion Rh ne Alpes Saint tienne Valence Chamb ry et Ch lon sur Sa ne Ces implantations ont permis d tre plus proche des patients de mieux satisfaire leurs attentes et une demande croissante en orthoproth se L entreprise a modifi sa gamme de produits en int grant les mat riaux nouveaux et en se rapprochant des prescripteurs pour permettre une meilleure prise en compte des besoins des malades C est dans ce contexte que la reconnaissance internationale de l efficacit du corset lyonnais et de ses d riv s dans les traitements des d formations du rachis a t l v nement phare contribuant la dynamique de l entreprise 2 2 Structure de l tablissement L tablissement Lecante est une soci t anonyme dont le si ge social est situ Lyon D autres tablissements Lecante existent dans des grandes villes Nice Marseille Paris Lille mais ils ont chacun leur propre personnalit juridique et sont donc d tach s de la soci t m re Le si ge social LECANTE SA 270 272 rue Vend me 69003 LYON L tablissement est dirig par le Pr sident Directeur G n ral Cyril Lecante assist du Directeur G n ral Fr d ric Barral et du Directeur Administratif et Financier Fran ois Lasselin Compos de quatre secteurs d activit l atelier fabrication l application le secr tariat et la comptabilit chacun est g r par un chef de secteur BALAFREJ Nabil Rapport
8. 1 repr sentation d une tranche 9 1 1 Premi re m thode calcul du milieu d une droite s parant deux points Apr s avoir recr les tranches en coordonn es cart siennes le centre de la tranche serait le milieu d une droite reliant un point P Xp Yp de la tranche son oppos P Xp Yp Mais cette m thode serait valable si et seulement si chaque point avait son oppos ce qui n est pas toujours le cas La m thode permettant le calcul exact des coordonn s du centre d une tranche est la suivante 9 1 2 Deuxi me m thode Calcul du barycentre BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 23 9 1 2 1 D finition Figure 22 Repr sentation d une tranche Dans un rep re 0 X y G est le barycentre de M L M L2 M L avec Mix yi centre du segment L Les coordonn es du point G sont Xg Ltx tL x La X3 Ln Xn Li La L3 La Yo La yitLo yo LV Vs Lytlot La la 9 1 2 2 Proc dure Transformation des coordonn es cylindriques en coordonn es cart siennes Cette transformation des coordonn es des 90 points constituant une tranche en coordonn es cart siennes est indispensable pour calculer son barycentre Les coordonn es de P sont x r cos 8 y r sin On obtient 90 points P4 x Vos P2 Xo2 Ypo 5 Pao Xp90 Ypo0 Calcul de la distance L s parant deux points L Racine carr de Xp2 Xp1 Yor Yp Calcul de
9. 14 Annexes page 33 BALAFREJ Nabil Rapport de stage Mi IPS 4 1 Introduction Mon stage s est d roul au sein de l entreprise d orthop die Lecante Lyon sous la tutelle du Directeur G n ral M Barral L entreprise Lecante con oit fabrique et adapte des appareils d orthop die et de proth ses sur mesure destin s corriger une d formation ou pallier un d ficit fonctionnel Mon stage consist au choix et l tude d une m thode calculant un indice en corr lation avec la d formation de la colonne vert brale partir d acquisitions optique de patient atteint de scoliose Dans un premier temps j aborderai dans ce rapport la description de l entreprise et son historique puis une partie g n rale sur la scoliose les corsets et leurs fabrications Dans un second temps je d crirai l indice et tudierai la m thode choisie pour le calculer Pour finir je pr senterai et d taillerai mes recherches sur l am lioration de cette m thode BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 5 2 L entreprise 2 1 Historique Fond e Lyon par R gis Lecante en 1935 la soci t a ensuite t dirig e par Pierre Lecante et depuis 1997 par Cyril Lecante Pierre Lecante a permis le d veloppement de l activit de l entreprise dans la fabrication et l application d appareillages orthop diques L entreprise a suivi une croissance r guli re et a connu un d veloppement r gional partir de 1960 en cr ant des
10. BALAFREJ NABIL UE RAPPORT DE STAGE Etude d un indice en corr lation avec la d formation de la colonne vert brale Stage effectu l entreprise Lecante 270 rue Vend me 69003 Lyon Ma tre de stage M Barral Stage de fin d ann e de Master 1 Ing nierie Pour la Sant de l Universit Claude Bernard de LYON effectu du 17 avril au 16 juin 2006 Enseignant tuteur M E Perrin Remerciements Ce stage de fin d ann e de Master 1 Ing nierie Pour la Sant s est d roul du 17 avril au 16 juin 2006 dans l entreprise d orthop die Lecante Lyon Tout d abord je tiens remercier mon ma tre de stage Monsieur Fr d ric Barral directeur g n ral de la soci t pour l accueil qu il m a r serv et pour la confiance qu il m a t moign e tout au long de ce stage Je remercie aussi Monsieur Cyril Lecante Pr sident Directeur G n ral de m avoir accept au sein de son entreprise Je remercie galement Monsieur Boussard kin sith rapeute au centre des Massues Lyon pour son accueil chaleureux et sa disponibilit Enfin je remercie tout le personnel de l entreprise Lecante pour son accueil et sa sympathie BALAFRE J Nabil Rapport de stage M1 IPS 2 Sommaire 1 Introduction 2 L entreprise 1 Historique 2 Structure de l tablissement 3 Organigramme de la soci t 4 Organigramme du groupe Lecante 5 Activit de la soci t 3 La colonne vert brale 1 Description 2 Les c
11. D autre part mon tuteur tant tr s occup de par sa fonction il m a laiss une grande autonomie dans la conduite de mon stage ce fut une exp rience d autant plus enrichissante et formatrice Enfin un bon contact avec les diff rents membres de l entreprise tait n cessaire pour mener bien mon sujet J ai ainsi appr ci le cot relationnel de mon stage aspect Important dans toute activit professionnelle BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 32 pm r p r r Tas Annexes BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure amp Figure 9 Figure 10 Exemple d acquisition Figure 11 Figure 12 Figure 13 Figure 14 Figure 15 Figure 16 Exemple de deux rayons un situ 45 et l autre 315 Figure 17 Figure 18 Figure 19 Figure 20 Repr sentation d une tranche Figure 23 Figure 24 Figure 25 Figure 26 Figure 21 Table des figurations Organigramme de la soci t Organigramme du groupe Lecante Les courbures de la colonne vert brale Exemple de scoliose La rotation vert brale et la gibbosit Les diff rents types de scoliose le fraisage Le corset Lyonnais de l entreprise Lecante Le capteur optique La projection de franges Mesure de la gibbosit Mesure de l angle de Cobb Ecran de visualisation du logiciel de CAO Ort Trunk Ex
12. a m thode suivante le calcul du barycentre tient compte de ces irr gularit s 9 2 2 M thode am lior e le barycentre Cette m thode est une version am lior e de la technique pr c dente et consiste calculer l angle moyen de 45 rayons correspondant la moiti d une tranche Tout d abord il faut tracer la courbe repr sentant la longueur du rayon en fonction de son angle 120 100 80 60 40 20 0 30 60 90 120 150 180 Figure 26 Courbe repr sentant la longueur du rayon en fonction de son angle Ensuite on calcul l angle moyen en utilisant la formule du barycentre do 2 ROA Ri avec i allant de 0 45 On effectue le m me calcul pour les rayons entre 180 et 360 puis on fait la moyenne des deux angles 8moy Obtenus Finalement on calcule la diff rence en degr amp entre l axe des 90 et 8moy et on l additionne l angle de tous les rayons Cette m thode est plus pr cise que la pr c dente car elle prend en compte la forme de la tranche et l ensemble de ses rayons et de ses angles BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 28 9 2 2 Troisi me m thode l ellipse Il faut transformer les coordonn es des points en coordonn es cart siennes on obtient ainsi un nuage de points Ensuite on trace l ellipse correspondante ce nuage de points et on mesure l angle fait par ellipse avec l axe des 90 Cette technique est plus complexe mettre en uvre que
13. e et organise la recherche en mati re d appareillage il a d ailleurs permis le d veloppement de la CFAO Conception et Fabrication Assist e par Ordinateur d appareillages orthop diques partir de son syst me de prise d empreinte optique Le Groupe Lecante a toujours investi dans les derni res technologies pour concevoir et r aliser ses appareillages avec pr cision en harmonie avec la morphologie de ses patients et le handicap traiter Les techniques traditionnelles du bois du cuir et de l acier c toient celles plus modernes du carbone du silicone ou du titane dans une recherche de fiabilit de l g ret et d esth tique En mati re de production d appareillage l tablissement s est d velopp dans diff rentes activit s Fabrication de dispositifs m dicaux sur mesure de petit et grand appareillage Fabrication d une partie du dispositif m dical DM esth tique de proth se positifs en mousse fabrication d une partie d un appareillage Sous traitance de certains l ments de la fabrication ou de la totalit d un DM Vente de DM Mise en place de DM avec modification des DM en s rie Importation de DM de s rie semi finie adapter au patient BALAFRE J Nabil Rapport de stage M1 IPS 9 3 La colonne vert brale 3 1 Description La colonne vert brale ou rachis est un ernpilement de 33 ou 34 os articul s les vert bres qui forment le support du dos et sur lesquelles
14. e partie de mon travail l tude statistique j ai d cid de chercher la cause de ces r sultats aberrants et d am liorer cette m thode de calcul d indice en r duisant le plus possible la d pendance l op rateur 8 6 Les erreurs dans la m thode de calcul Tout d abord ni l orientation ni la posture du patient qui sont des param tres variables ne sont pris en compte dans les diff rentes m thodes de calcul Ainsi la m thode de calcul est valable seulement si le patient est droit et bien orient ce qui n est priori jamais le cas L applicateur la possibilit de repositionner le tronc du patient avec le logiciel Ort_Trunk mais ce r glage est impr cis S ajoutant ces param tres li s aux patients la principale cause de la non repr sentativit de cet indice tait de partir du fait que le logiciel calculait un centre pour chaque tranche Ce qui apr s consultation des employ s de la soci t Orten est faux le logiciel calcul un centre unique pour tout le tronc Pour tayer mon raisonnement j ai repr sent deux tranches positionn es sur un axe issu du tronc d un m me patient ne souffrant d aucune d formation de la colonne vert brale y Y Figure 20 Deux tranches A et B issues du m me patient La tranche A aurait donn un indice 1 c est dire une colonne vert brale sans d formation La tranche B aurait donn un indice lt 1 c est dire une d formation droite de la colonne vert
15. e poly thyl ne 160 pendant 15 minutes et une fois souple on l applique sur le positif Une fois s che on obtient le corset utilis pour essayage 5 1 3 Essayage du corset sur le patient Cette tape permet de rectifier la dimension du corset et de tracer l emplacement des mains d appui 5 1 4 Fabrication du corset d finitif Suite l essayage on effectue les diff rentes modifications sur le positif puis on r alise le corset d finitif suivant le m me mode op ratoire que la coque d essai On lui ajoute des renforts en carbone et le syst me de fermeture avant l essayage du corset sur le patient par l applicateur Les retouches sont effectu es imm diatement l atelier et le patient repart avec son corset Figure 8 Le corset Lyonnais fabriqu et con u par l entreprise Lecante BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 15 6 La CFAO 6 1 Pr sentation Le groupe Lecante proc de depuis de nombreuses ann es des investissements lourds en recherche et d veloppement afin de remplacer le traditionnel moulage pl tr par des proc d s plus scientifiques L entreprise est ainsi quip e d un capteur optique fixe d velopp et commercialis par la soci t Orten filiale du groupe Lecante Compos de quatre colonnes quip es de projecteurs et de cam ras reli es au logiciel Comfortac il permet l obtention rapide et sans contact de la forme pr cise du tronc ou des membres inf rieurs avec u
16. emple de fichier bloc note issue d un fichier AOP Exemple de 3 tranches Tranche d form e par la gibbosit tranche normale Ensemble des diam tres de 90 180 et de 180 270 Deux tranches A et B issues du m me patient Bonne orientation Mauvaise orientation Premi re m thode Courbe repr sentant la longueur du rayon en fonction de son angle BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS page 7 page 8 page 11 page 12 page 13 page 13 page 14 page 15 page 16 page 16 page 17 page 18 page 18 page 19 page 20 page 2C page 21 page 22 page 22 page 24 page 26 page 27 page 27 page 27 page 28 34 Bibliographie e www Demauroy net site Internet sur la colonne vert brale con u par le Professeur Demauroy e Les d formations du rachis par P Stagnara dition Masson e Manuel d utilisation Comfortac Dispositif de Moulage optique du tronc e Rapport de Stage de Cherid Youssef Calcul et automatisation d un indice en corr lation avec la d formation de la colonne vert brale BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 35
17. ge M1 IPS 10 On distingue e Une lordose cervicale e Une cyphose thoracique e Une lordose lombaire e Une cyphose coccygienne colonne vertebrale TELL a rachis cervical ent t lordose 7 vertebres a j l r J j rachis dorsal cyphose d 12 vertebres 4 M N r ILE 1 TR TEST A i rachis lombaire 5 vertebres s a gt lordose r S l m p ics f a Tidi sacrum i profil face Figure 3 Les courbures de la colonne vert brale BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 11 4 La scoliose Figure 4 Exemple de scoliose 4 1 D finition La scoliose est une affection d formante du rachis voluant jusqu maturit osseuse C est le r sultat du d placement progressif des vert bres les unes en rapport aux autres dans les trois dimensions de l espace Ce d placement s effectue selon 3 axes de rotation Inflexion lat rale qui correspond au d placement dans le plan frontal Extension ou dos plat correspondant au d placement dans le plan sagittal Rotation correspondant au mouvement de la vert bre dans un plan horizontal Elle se traduit cliniquement par la gibbosit La gibbosit est une courbure anormale de la colonne vert brale se manifestant par une saillie du thorax arri re BALAFRE J Nabil Rapport de stage M1 IPS 12 Figure 5 La rotation vert brale et la gibbosit La scoliose la plus fr quen
18. is par un nombre de tranches successives en hauteur pouvant aller d une quarantaine de tranches environ soixante quinze tranches maximum qui sont visualisables sur le fichier bloc note Chaque tranche est constitu e de 90 points s par s entre eux par un espace de 4 degr s ce qui permet d obtenir 360 degr s la circonf rence de cette partie du tronc Figure 16 Exemple de 3 tranches BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 20 Chaque point dans le plan est donc situ l aide de 3 crit res e Une longueur Le programme Ort Trunk nous donne les distances qui s parent le centre de la circonf rence de la tranche on a donc 90 distances sur le total de la tranche Pour des raisons de commodit et par aberration car ce n est pas un cercle j appellerai ces distances des rayons e Un angle compris entre 0 et 356 degr s en partant du centre de la face ventrale Figure 17 Exemple de deux rayons un situ 45 et l autre 315 e Une hauteur chaque tranche poss de une altitude qui permet de placer les 90 points qui la constitue une hauteur donn e avant de passer l autre Le tronc ainsi r alis est compos de 4050 points pour les plus petits 45 tranches environ 6750 points pour les plus grands 75 tranches 8 2 Quelle m thode pour calculer l indice J ai choisi d utiliser une m thode de calcul cr e par un ancien stagiaire de DESS g nie Biom dicale c est celle
19. le calcul du barycentre mais tout aussi fiable 9 3 Calcul de l indice Une fois les tranches recentr es et repositionn es on peut alors calculer l indice de d formation moyen selon la m thode vu pr c demment Si on effectue ces calculs chaque acquisition d un m me patient on obtiendra un indice comparable dans le temps Ainsi on aura atteint l objectif pouvoir simplement avec les indices suivre l volution de la scoliose du patient et ajuster son traitement BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 29 10 Discussion sur les perspectives d avenir Le recentrage de chaque tranche est une tape obligatoire pour calculer un indice partir d acquisition faite par le capteur mais sa r orientation peut tre discut e En r orientant la tranche on corrige la mauvaise posture du patient source de r sultats fauss s mais on att nue aussi la d formation de la colonne vert brale L utilisation d une m thode trop normalisatrice qui ne mettrait pas assez en vidence la gravit de la scoliose du patient ne conduira pas un diagnostic exact Des tests avec et sans r orientation de la tranche devront tre men s pour pouvoir en juger Pour ce qui est de l avenir de la recherche sur un indice en corr lation avec la d formation de la colonne vert brale les trois grandes lignes des m thodes de calcul seront automatisation md pendance vis a vis de l op rateur et repr sentativit BALAFRE Nabil Rappor
20. ne pr cision de plus ou moins 1 mm Figure 9 Le capteur optique 6 2 Technique utilis e pour r aliser l acquisition Le capteur effectue l acquisition par projection de franges cette m thode consiste projeter sur le patient des lignes noires et blanches Les d formations de la mire sur le patient permettant gr ce un dispositif opto lectronique adapt et une m thode math matique sophistiqu e de reconstituer le relief de l objet Les images issues de la projection de franges contiennent toutes des informations de relief qu il faudra d coder Les techniques de projection de franges permettent l acquisition d une surface et non pas uniquement d une ligne Il faut n anmoins utiliser plusieurs capteurs pour obtenir la totalit du corps du patient p LU IRI LERT M Figure 10 La projection de franges BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 16 6 3 Principe du moulage optique Avant de commencer la prise d emprunte on proc de un examen minutieux du patient et de son bilan clinique Ces informations sont consign es et servent l op rateur qui r alisera les modifications avec Ort trunk de travailler sans avoir vu le patient Ensuite afin d obtenir un moulage optique optimal il est n cessaire d avoir un clairement homog ne sur le patient Pour ce faire on rev tit le patient d un jersey blanc moulant et l on veille l absence de plis Pour permettre Ort trunk de construire
21. oisir la meilleure m thode pour calculer cet indice Le point de d part ma recherche t la compr hension du fonctionnement du logiciel de mod lisation Ort Trunk 8 1 Description du logiciel Ort Trunk i OAT Trunk 200 RCE Patient Z Wua FOSterTiLeure HUE vora B ORT Trunk 9 00 Figure 14 cran de visualisation du logiciel de CAO Ort Trunk Ce logiciel est utilis apr s l acquisition r alis e l aide du capteur optique 3D Orten On voit ici le tronc d une personne mod lis sur plusieurs vues ce qui permet lapplicateur de r aliser des modifications sur l image d un patient rotations translations modifications de rayon etc Il est ainsi possible de fabriquer un corset sur mesure adapt la morphologie du patient et permettant de r duire la d formation de la colonne Pour chaque patient on g n re donc un fichier aop qui peut tre lu par le logiciel Ort Trunk A partir de ce fichier on peut en cr er un autre issu du bloc note format txt qui permet d avoir acc s aux diff rents points constituants l ensemble de la forme du tronc BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 19 DE ON SE ON Cu SE r EE EE EE P lt THE TER 0 r 3 Pinme putr AAOP1 ORTEN ORT Trunk ie Syst me D ShapeType Trunk Undefined Scanner 7 END C MME Figure 15 Exemple de fichier bloc note issue d un fichier AOP Le tronc est mod l
22. ourbures 4 La scoliose 1 D finition 2 Les diff rents types de scoliose 5 Traitement de la scoliose par ortheses du tronc ou corset 1 Le corset 2 La fabrication 6 La CFAO Pr sentation Technique utilis e pour r aliser l acquisition Principe du moulage optique Le traitement du moulage optique EH Gi ND 7 L examen m dical m La gibbosit 2 L angle de Cobb 8 L indice de d formation de la colonne vert brale Description du logiciel Ort Trunk Quelle m thode pour calculer l indice Description de la technique choisie L informatisation des dossiers m dicaux Comparaison de l indice avec les dossiers m dicaux Les erreurs dans la m thode de calcul Conclusion NN D 1 R UN 9 Recherches sur le calcul d un indice en corr lation avec la d formation de la colonne vert brale 1 Calcul du v ritable centre de chaque tranche BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS page 5 page 6 page 6 page 6 page 7 page 8 page 9 page 10 page 11 page 11 page 12 page 12 page 13 page 14 page 14 page 14 page 16 page 16 page 16 page 17 page 17 page 18 page 18 page 18 page 19 page 19 page 21 page 21 page 23 page 23 page 24 page 24 page 25 page 25 2 Le repositionnement de la tranche page 27 3 Calcul de l indice page 29 11 Discussion sur les perspectives d avenir page 30 12 Conclusion page 31 13 Bilan du stage page 32
23. quasi parfaite entre les longueurs des diam tres BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 22 Cette observation permet de voir que lorsqu intervient la d formation due la gibbosit il y a une rotation des vert bres qui cr e un d placement de ces diam tres vers la gauche ou vers la droite ce qui th oriquement rend les parties roses et bleues in gales en termes de iongueur Ainsi cette observation conduit r aliser un calcul de diam tre moyen sur les deux parties rose et bleue puis calculer le rapport suivant Diam tre rose moyen diam tre rose nombre de diam tre rose Diam tre bleu moyen diam tre bleu nombre de diam tre bleu PUIS Indice de d formation moyen Diam tre rose moyen Diam tre bleu moyen 8 4 L informatisation des dossiers m dicaux L un des travaux demand s par mon ma tre de stage fut l informatisation des donn es relatives la gravit de la scoliose contenues dans les dossiers m dicaux Pour ce faire je me suis rendu plusieurs jours durant aux Massues qui est un centre sp cialis dans ies pathologies rachidiennes J ai ainsi travaill en collaboration avec M Boussard kin sith rapeute et son quipe pour dans un premier temps compl ter mes connaissances acquises l entreprise Lecante sur la scoliose et dans un second temps apprendre exploiter efficacement un dossier m dical Pour r aliser une tude plus significative nous avons d cid de ne choisir
24. res qui permettent de suivre efficacement l volution d une scoliose 7 1 La gibbosit La valeur de la gibbosit en mm est gal la distance entre l horizontale passant par le sommet de celle ci et le dos c t concave en H un point sym trique de ce sommet par rapport la ligne des pineuses e La gibbosit est recherch e debout le patient pench en avant le bassin sa 2 tant quilibr et les mains jointes entre les jambes tendues Figure 12 Mesure de la gibhosit 7 2 L angle de Cobb Cette mesure est effectu e sur la radiographie de face du patient et pour chaque v ritable courbure L angle de Cobb est form par la droite passant par le plateau sup rieur de la vert bre limite sup rieure et la droite passant par le plateau inf rieur de la vert bre limite inf rieure Les vert bres limites de la courbure sont les vert bres les plus inclin es par rapport l horizontal Figure 13 Mesure de l angle de Cobb BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 18 8 L indice de d formation de la colonne vert brale Le but de ce travail de recherche est de d terminer une corr lation entre l empreinte prise par le capteur et la d formation de la colonne vert brale et ainsi long terme remplacer l examen radiologique et clinique pour quantifier la gravit de la scoliose Ce sujet de stage ayant d j t donn de pr c dents stagiaires la premi re partie de mon travail t de ch
25. s coordonn es du point M centre du segment L M Xp1 Xp2 2 Ypi Yp2 2 Calcul des coordonn es du barycentre G v ritable centre de la tranche BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 26 On effectue le calcul des coordonn es de G en suivant la d finition plus haut Enfin partir des coordonn es du nouveau centre G on recalcule les coordonn es des points a partir de celut ci Les coordonn es de P sont Xp Xg Vo Ya 9 2 Le repositionnement de la tranche L tape suivante est la correction d une mauvaise orientation du patient en effectuant une rotation de celle ci par rapport au centre G Figure 23 Bonne orientation Figure24 Mauvaise orientation 9 2 1 Premi re m thode la plus simple Elle consiste calculer l angle cr er par les deux rayons les plus longs d une tranche toujours situ s sur les cot s avec l axe des 90 pour une orientation droite et avec axes des 270 pour une orientation gauche Figure 25 Premi re m thode Ensuite on ajoute cet angle a aux angles des 90 rayons pour repositionner correctement la tranche BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 27 Cette m thode fonctionne seulement si les deux rayons de longueur maximum s parent la tranche en deux parties gales Car dans certains cas on peut trouver deux maximums o un maximum situ un peu en dessous ou un peu au dessus de laxe de sym trie de cette tranche L
26. s l atelier situ au dessus des bureaux ou l on con oit galement des proth ses et divers appareils orthop dique Le mode op ratoire est le m me pour tout les corsets et peut tre d compos en plusieurs tapes 5 2 1 La fabrication du positif Avant de fabriquer le positif il faut d abord effectuer la prise d empreinte C est une tape d terminante dans la fabrication du corset cette empreinte doit tre la plus fid le possible au tronc du patient On peut la r aliser par acquisition optique ou bien par moulage au pl tre Acquisition optique La forme du tronc du patient est acquise par le capteur 3D et g n r e par le logiciel Comfortac Ensuite les retouches sur l image en 3D sont effectu es au moyen du logiciel Ort Trunk L image finale est envoy e l usinage ou une fraiseuse va r aliser le positif dans une mousse de polym thane Figure 7 Le fraisage BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 14 eMoulage au pl tre On effectue tout d abord un moulage au pl tre du tronc du patient appel n gatif On va ensuite le fermer et le remplir de pl tre on obtient une statue appel e positif Une fois sec on retire le n gatif et on effectue les retouches disparition des d fauts inh rents au coulage du positif et accentuation des diff rentes zones d appui Ce mode de fabrication est beaucoup plus long que l acquisition optique 5 1 2 Thermoformage de la coque d essai On chauffe une plaque d
27. t de stage M1 IPS 30 11 Conclusion Mes recherches effectu es sur une m thode de calcul d un indice en corr lation avec la d formation de la colonne vert brale montre que le recentrage de chaque tranche et ventuellement sa r orientation est obligatoire li est donc n cessaire d inclure ces param tres dans le cahier des charges afin d obtenir un indice le plus repr sentatif possible et une technique de calcul op rateur ind pendante Ainsi dans ce rapport sont d taill es des m thodes permettant d avancer dans la recherche sur la quantification de la gravit de la scoliose partir d acquisitions du capteur optique Orten Je pense que cet indice remplacera court terme la mesure clinique des gibbosit s et long terme celle de l angle de Cobb ainsi on vitera les dangers li s l exposition aux rayons x lors de l examen radiologique BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 31 12 Bilan du stage Ce stage m a initi au fonctionnement d une entreprise et plus particuli rement m a permis de d couvrir en profondeur le domaine de l orthop die Mes activit s au sein de cette entreprise furent tr s diverses j ai pu suivre les tapes de la conception d un corset participer aux essayages ou consulter des dossiers m dicaux au centre des Massues Durant le stage j ai pu apprendre d velopper des m thodes pour fournir un travail rigoureux et exploitable par celui qui reprendra mes recherches
28. te est la scoliose idiopathique sans tiologie vidente qui survient durant l adolescence entre 11 et 13 ans chez les filles 80 des scolioses et 13 15 ans chez le gar on 20 des scolioses 4 2 Les diff rents types de scoliose Le type de scoliose est d fini par une ou plusieurs courbures thoraciques lombaire thoraco lombaire en fonction des vert bres limites T L Figure 6 Les diff rents types de scoliose TL T L BALAFREJ Nabil Rapport de stage M1 IPS 13 5 Traitement de la scoliose par ortheses du tronc ou corset 5 1 Le corset Ce traitement a pour but de r duire les courbures d une scoliose et va tre port environ 18 mois ou tout au moins jusqu maturit osseuse Un corset est dit valide s il est e Sur mesure e R glable la croissance est bien s r prendre en compte e Esth tique e Semaine fabriqu en 3 jours e Contr l Il doit tre port chaque fois que le patient est assis apr s une s ance de sport et surtout la nuit le corset a en effet 70 d effet la nuit Il existe diff rentes orth ses qui sont adapt es pour diff rentes pathologies aussi bien les scolioses de tout types que les fractures Aujourd hui gr ce au d veloppement et l volution des mat riaux utilis s on peut m me trouver des corsets souples comme le toil qui facilitent l exercice physique 5 2 La fabrication La fabrication des corsets est r alis e dan
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