Centre Européen de la Colonne Vertébrale - TELEMEDECINE

Clinique du Parc - Lyon (France) Moulage électronique

1er Congrès International "Scientific Testing of Orthotic Devices", à Aix-les-Bains, du 22 au 26 mars 2011.

A statistic approach to electronic moulding versus traditional plaster moulding.

En l'état actuel du système, les résultats sont en faveur du moulage électronique, mais la différence n'est pas significative. Nous poursuivons l'amélioration du système.

SOSORT 2010 Montreal

Developing a tool to measure objectively the rib hump from an instantaneous 3D scanning in a full upright position. Results of 50 scoliosis before and after plaster cast.

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Historique :

Le premier capteur laser des années 1980

Déjà 30 ans de recherche et développement...

durée 10'25 format pdf (39 512 Ko)

For more than 20 years we work on the realization of the trunk braces by CAD-CAM.
During the first 10 years, we attempted to improve the technical quality of the electronic molding to make it the closest to that of the classic plastered molding.
During these last 10 years whereas the electronic molding gradually replaced the plastered molding, we looked from the external file of the shape, to find an indice getting closer most to the clinical rib hump and to the radiological angulation.

All the realized works (in French) can be downloaded.

Depuis plus de 20 ans nous travaillons sur la réalisation des orthèses du tronc par CFAO (Confection et Fabrication Assistées par Ordinateur)

Les 10 premières années, nous nous sommes attachés à améliorer la qualité technique du moulage électronique pour le rendre le plus proche de celle du moulage plâtré classique.

Durant ces 10 dernières années tandis que le moulage électronique a progressivement remplacé le moulage plâtré, nous avons cherché à partir du fichier de la forme externe, un indice se rapprochant le plus de la gibbosité clinique et de l'angulation radiologique.

2003 Mémoire Caroline Drevon

Afin d'innover dans la quantification de la scoliose, il m'a été demandé de travailler sur un indice crée par
LECANTE ; à l'heure actuelle, il n' existe que deux méthode pour quantifier la scoliose. :
La mesure de l'angle Cobb sur une radiographie
La mesure en clinique des gibbosités, dont la corrélation avec la l' angulation de la scoliose est contestée par certains médecins
Cet indice est composé de 4 points: G'J
- La pointe de la gibbosité dorsale (G 1)
- Son point symétrique par rapport au plan frontal sur la face ventrale du patient (G' 1)
- La pointe de la gibbosité ventrale (G2)
- Son point symétrique par rapport au plan frontal sur la face dorsale du patient (G'2)

L'indice est calculé en faisant le rapport des distances (G' 1 - G'2 ) / (G 1 - G2 ). L' indice ainsi obtenu est supérieur à 1.

Méthodes de mesure de l'indice :
Les 2 méthodes que j 'ai proposé diffèrent par la détermination de la position des gibbosités.
Méthode 1 : Repérage de la gibbosité par coupes successives
Pour cela, j'ai utilisé la fonction du logiciel qui permet d'effectuer des coupes longitudinales du corps.
Cette méthode a été évoluée en fonction des essais que j'ai pu faire sur les acquisitions des patients dont
je disposais.
Version 1.1 : initiale
Version 1.2 : - Ajout de la procédure de réorientation automatique si les épines iliaques antéro-supérieures sont déjà alignées sur l'acquisition.
- Ajout de la mesure de la gibbosité à l'aide de la coupe horizontale si la coupe parallèle est insuffisante
- Remplacement de la méthode de réorientation manuelle pour changer le sens
des coupes parallèles, par une méthode de restaura ion intermédiaire de l'image
Version 1.3 : - Modification de la réorientation par rapport aux épaules, afin de palier au problème d'épaule dans un plan différents des EIAS.
Dans ce cas, on ne peux plus utiliser la réorientation automatique d'ou :
- Suppression de la réorientation automatique
Cette méthode est simple à mettre en œuvre et relativement rapide ( moins de 3 minutes par patient lorsque l'on maîtrise l'outil )

Méthode 2 : Par mesure de la gibbosité en mode modélisation
J'ai étudié cette méthode en parallèle avec la méthode 1, je voulais en faire une autre méthode à part entière. Mais dans un second temps, j'ai estimé qu'elle me permettrai de vérifier si le point de gibbosité maximale est bien positionné. Pour cela, je voulais utiliser la fonction dérotation, qui calcule la gibbosité d'un point par rapport à la différence de profondeur avec son symétrique.
Cependant cette méthode ne peux être utilisé car l'accès à la fonction dérotation nécessite le passage en mode "Modélisation". Ce mode dégrade énormément la résolution. (Diminution du nombre de ligne et de colonne du maillage de fond)

De plus, lors de la dérotation, il n'est pas possible de modéliser le point affiché; un rafraîchissement de l'affichage faisant disparaître le point. Il est cependant possible de le positionner par notre mémoire visuelle, mais ce qui est nettement moins pratique. En effet le temps que le regard se déplace sur le menu pour poser un point, on a vite fait d'oublier la position du point ...
J'ai continué de développer cette méthode, car même si elle est plus difficile à mettre en œuvre, elle pouvait me permettre de vérifier les résultats trouvés par la première méthode...

2004 Mémoire Julien Rivoire

4.3 PROGRAMME EXCEL
4.3.1 Stratégie de codage du logiciel
Afin de pouvoir apporter une amélioration au système déjà existant, il faut tout d'abord comprendre la méthodologie de codage de chacun des points du tronc.
L'enregistrement d'un modèle sous forme « .AOP » génère un fichier qui peu se lire avec un traitement de texte. C'est à partir de ces données que je travaillerai.
Dans la dernière partie de ce fichier texte, nous trouvons chacun des points modélisant la forme externe du tronc.
Ces points sont représentés dans un repère cylindrique déterminé par trois valeurs:
~ Une hauteur Yp selon l'axe Y.
~ Une distance |L| à l'axe des Y.
~ Et un angle q, le zéro degré étant pris à l'avant du patient.
Une ligne du fichier texte est attribuée à un point sous la forme d'un nombre à 6 chiffres correspondant à |L| suivit de « 0.000 » :
Exemple : 1 02 . 5 6 9 0 • 00 0
Chaque point sont séparés d'un angle de 4°.
Les 90 premiers correspondent donc à la première tranche (360°), les 90 suivants à la seconde et ainsi de suite.
Pour effectuer mes calculs j'utilise les données décrites ci dessus dans un tableau Excel.
Afin de faciliter l'utilisation du tableur, j'ai automatisé tous les calculs. Je vous décris ci-dessous les principales étapes du programme.
J'ai tenu à détailler les calculs en vu d'une reprise et même, si le programme faisait ses preuve, de l'intégration du procédé dans un logiciel tels que ORT-Trunk .
4.3.2 Entrée et mise en forme des données
La première étape effectuée par l'utilisateur, consiste à copier l'ensemble du fichier texte et de le coller dans la colonne C de la feuille « entrée ». Cette première feuille sélectionne les données qui nous intéressent et attribue le numéro de la coupe correspondante (Y).
Dans la feuille « calcul », je transforme les coordonnées cylindriques (|L|; Y ; q) en coordonnées cartésiennes (X ; Y ; Z).
4.3.3 Graphique "3D" et « coupe »
Afin de visualiser le modèle j'ai créé deux graphiques, l'un reproduisant le modèle 3D et l'autre permettant de visualiser les points d'une coupe sélectionnée:

Mes points étant définis selon les X, Y et Z, j'ai créé un quatrième axe Y' ayant la même origine que Y mais définissant avec celui-ci un angle a variable et contrôlé grâce à un compteur. Les coordonnées
des points selon ce nouvel axe sont déterminées par: Y'p =Yp cos(a) +Zp sin (a)

Ce graphique n'affiche que la moitié des points de chaque coupe afin de ne faire apparaître qu'une seule face du modèle.
Deux autres compteurs liés à b font tourner le modèle autour de l'axe y'. Le premier et le deuxième compteur incrémentent respectivement b de 4° et 92°. Ce nouveau réglage permet de visualiser les différentes faces du modèle.

b) Graphique "coupe"
Ce graphique affiche les 90 points d'une coupe selon les axes X et Z. La sélection de la coupe se fait par le compteur « coupe A».
Le compteur lié à b fait aussi tourner les points de ce graphique.
Les 45 points en dessous de l'axe des X sont notés sur le graphique 3D avec une autre couleur.
Cela permet d'observer la position de la coupe.

4.3.4 Recherche de critères
Nous n'avons pas accès à la colonne, mais nous savons qu'une scoliose provoque des rotations intervertébrales donnant ,lieu à des gibbosités. En observant le long du dos l'évolution de l'angle entre l'axe X et la tangente au niveau de la colonne, nous pouvons espérer visualiser la rotation du rachis.
Le calcul de la tangente se fera autour du 45ème point de chaque coupe (180°).
Pour cela, j'effectue les calculs en utilisant les coordonnées du 43eme et du 47eme point.

...

2005 Mémoire Youssef Cherid

SUJET DE STAGE:
CALCUL ET AUTOMATISATION D'UN INDICE EN CORRELATION AVEC LA DEFORMATION DE LA COLONNE VERTEBRALE (ANGLE DE COBB) CHEZ DES PATIENTS ATTEINTS DE SCOLIOSE

VI. INDICE DE DEFORMATION
L'objectif de mon stage était, dans un premier temps, d'automatiser un calcul d' indices en corrélation avec la déformation de la colonne vertébrale ayant pour finalité le suivi à long terme de patients atteints de scoliose idiopathique. Cette automatisation devrait permettre de réaliser des séries de calcul sur des patients et cela à grande échelle, compte tenu du nombre énorme de points à traiter.
Dans un second temps, je devais modifier la technique de calcul et effectuer des tests sur des cas de scoliose afin de trouver un indice correspondant réellement à la déformation., celui utilisé au départ n'étant pas vraiment fiable. Pour cela nous avons utilisé, comme source de données, le logiciel de modélisation CFAO Ort-Trunk...