Logiciel 3D de simulation des pathologies du pied

Mise au point d’un logiciel 3D de simulation des pathologies du pied et de leurs traitements

puisqu’elle s’adresse à la seule partie du corps en contact avec le sol. Grâce à cet appui, le pied produit les forces qui vont permettre à l’individu de se déplacer. Il est ainsi soumis à des contraintes égales à plusieurs fois le poids de l’individu.

Le pied est une structure extrêmement complexe puisque composé de vingt six os distincts, de nombreux muscles et articulations. Le fonctionnement du pied est sous le contrôle du système nerveux.

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Figure 5. Lésion de « Bankart » vue à l’arthroscanner

Il contrôle l’équilibre. Il est ainsi un organe sensoriel au même titre que l’oreille et l’oeil eux même dévolus à l’équilibration.

Il faut, pour traiter convenablement les maladies du pied, au besoin par des actes chirurgicaux, intégrer toutes les interactions entre ces différents systèmes.

Les moyens d’aide à la décision en pathologie du pied sont actuellement rudimentaires et reposent essentiellement sur les expériences diverses des praticiens, qui sont difficilement systématisables et transmissibles.

Il faut donc trouver de nouvelles techniques pour que les traitements des affections du pied puissent à nouveau progresser et bénéficier aux patients en intégrant les principes de la médecine basée sur les preuves (evidence base médecine des anglo-saxons, EMB) qui est actuellement très mal assimilée dans le traitement des pathologies du pied. Ces techniques devront être utilisables par tous les acteurs de cette chaîne thérapeutique (médecins, rééducateurs, podologues, chirurgiens etc.) devenant ainsi un facteur de coordination entre eux.

Notre projet de Modélisation Simulation

Idéalement, il faut pouvoir disposer d’un outil graphique qui permette de reproduire sur un écran, en trois dimensions, en temps réel, visible sous tous les angles, le pied déformé du malade afin d’y appliquer
«le traitement présumé efficace» pour en vérifier son efficacité.
Il faut donc créer un système où :

  • Le pied virtuel puisse facilement être paramétré à partir des données recueillies lors de l’examen clinique du malade pendant la consultation.

  • Le traitement puisse être simulé en temps réel.

Le contrôle du mouvement doit se faire à partir de variables dont les valeurs sont déterminées par l’examen clinique, éventuellement enrichies par des examens complémentaires (EMG par exemple).
Ce système devra être couplé (manuel-lement d’abord, automatiquement ensuite) au logiciel de recueil des données qui existe déjà (Keribus) et que nous sommes en train d’adapter à nos nouveaux besoins.

L’utilisation de ce système, même au début de son développement, à la phase où les deux logiciels ne sont pas réunis nous semble extrêmement prometteuse dans de nombreux domaines

La recherche biomécanique

Nous pensons que la simulation deviendra rapidement un des outils majeurs de la recherche dans ce domaine puisque les systèmes d’imagerie permettront d’obtenir des paramètres de plus en plus nombreux qui pourront alors être mis en mouvement et en contrainte dans les systèmes de virtualisation.

L’enseignement de l’anatomie et de la physiologie du système moteur

De tels systèmes redonneront une grande attractivité à l’enseignement de l’anatomie et de la physiologie. La nature actuelle des enseignements dans ces matières et leurs supports rendent difficile une compréhension globale du système moteur par les étudiants car ils est compliqué de leur faire comprendre que chaque élément pris individuellement n’a pas d’existence biomécanique s’il est déconnecté des autres éléments constitutifs du système étudié. La virtualisation, en permettant, en temps réel, de voir l’influence globale de chaque élément sur l’ensemble du système aidera à sa compréhension par l’étudiant.

La mise au point de nouvelles interventions chirurgicales

L’essai de nouveaux gestes chirurgicaux sera rendu plus facile sur ces systèmes de virtualisation et évitera dans de nombreux cas des effets indésirables à des malades subissant des interventions mal adaptées. La mise au point d’implant chirurgicaux sera facilitée rendant même possible la mise au point d’implant sur mesure testé avant leur mise en place grâce à la simulation.

L’enseignement de la pathologie

Sera aidé par le système expert puisqu’il permettra de former l’étudiant en médecine à une démarche intellectuelle qu’il pourra tester d’abord sur le logiciel d’aide au diagnostic puis sur le logiciel de simulation pour l’étape thérapeutique.

L’enseignement de la chirurgie

Bénéficiera de tel système tant à l’étape de l’indication chirurgicale que de sa réalisation.

Le pilotage de système de navigation chirurgicale

Nous pensons, au terme du développement du système complet qu’il sera possible de piloter des logiciels de navigation chirurgicale de nouvelle génération qui permettront comme c’est le cas actuellement de se repérer dans l’espace mais qui permettront surtout de guider l’operateur (réel ou robotisé) pour réaliser avec exactitude l’intervention simulée puis
approuvée par le simulateur.

La prévention

des technopathies sportives et la prévention des problématiques
physiologique liées au chaussage

La réalisation d’orthèses dynamiques et de semelles

Afin de contrôler les mouvements des différents os dans un but de protection, de correction ou de soutien. Cela aussi bien dans un but thérapeutique que dans un but d’améliorer la performance sportive par l’assistance activo-passive de la chaussure.

En conclusion

Ce vaste et ambitieux projet nous semble actuellement le seul moyen de continuer à progresser dans la compréhension des pathologies du pied et de leurs traitements.

Fiche infos

Dr Bruno FERRE

Chirurgien orthopédiste
Fiche infos
Fiche infos

Dr Michel MAESTRO

Chirurgien orthopédiste
Fiche infos
2017-12-02T23:50:02+00:0029 octobre 2009|