Correction des troubles statiques, post-traumatiques, congénitaux, complexe du pied et de la cheville avec l’aide de l’impression 3D et dans l’avenir par la chirurgie robotique assistée par ordinateur.

La prise en charge thérapeutique des déformations complexes pied repose sur un bilan clinique et des explorations complémentaires parmi lesquelles la radiographie a une place de choix. Les mesures tridimensionnelles sur l’imagerie conventionnelle présentent de nombreuses lacunes.

L’imprécision de la mesure radiographique conventionnelle est reconnue par tous les auteurs. Cette imprécision est manifeste car il s’agit dans le cadre de la radiographie conventionnelle d’angles projetés dont la valeur varie en fonction de l’axe de la source de Rx.

Le processus de compréhension tridimensionnelle d’une structure anatomique à partir d’images 2D est souvent mis en défaut, ou insuffisant. La mesure angulaire des pièces osseuses en radiographie conventionnelle est sujette à de nombreuses insuffisances. Le positionnement du pied de face ou de profil avec une variation angulaire de quelques degrés modifie considérablement les projections sur la plaque radiographique. La présence d’une déformation fixée du pied ne permettant pas un appui statique orthogonal rend difficile les contrôles radiographiques à des périodes différentes.

Les corrections chirurgicales sur de tels pieds avec troubles statiques entraînent des modifications globales qui ne permettent pas de comparer efficacement les améliorations sur les corrections angulaires. Par ailleurs, les superpositions des segments osseux rendent malaisée la lecture du cliché radiographique. Il existe des zones muettes sur le cliché radiographique de profil concernant l’orientation angulaire des 2ème, 3ème et 4èmes métatarsiens. Le bilan radiographique conventionnel ne permet pas la mesure précise des longueurs et des volumes osseux au niveau de l’arrière-pied ou de l’avant-pied.

L’imagerie reconstruite introduite avec le scanner X a radicalement modifié les mécanismes de compréhension 3D.  En effet cela permet à l’aide d’imprimantes 3D de réaliser des maquettes des déformations du pied et de la cheville au besoin avec le squelette jambier.

Exemple de pied creux neurologique complexe

Les outils du logiciel d’analyse biométrique permettent d’une part, d’extraire à partir de données tomodensitométriques chaque os du pied de leur contexte anatomique et d’autre part, d’évaluer leur déformation et les anomalies qui sont à la base des troubles cliniques.

Une procédure associant d’une part, la segmentation des images pour distinguer les structures osseuses des structures musculaires et adipeuses et d’autre part, l’empilement des coupes pour restituer en 3D la surfaces des parties anatomiques, permet une reconstruction précise de l’anatomie du patient.

Cela permet aussi de déterminer précisément grâce à un logiciel spécifique les traits d’ostéotomie à réaliser en vue de la correction de la déformation complexe du pied. Grace à ces nouvelles données une (ou plusieurs) simulation sur la maquette 3d sera réalisée en vue de sa transcription sur le cas clinique considéré.

Sur le plan chirurgical pour le patient, la méthode présente des avantages

Elle permet en pré-opératoire de simuler les gestes thérapeutiques osseux et articulaires et ainsi d’élaborer des stratégies ce qui est un gain de temps pendant l’intervention ainsi préparée.

Elle permet la réalisation d’un angle d’ostéotomie pouvant atteindre une très grande précision avec un ajustement optimal des traits d’ostéotomies. Au besoin ostéosynthèse par un implant adapté spécifique grâce à la maquette en 3D

De la même manière une maquette 3D pourra être élaborée en post-opératoire pour vérifier la correction et au besoin réviser celle–ci, cela est très important dans la traumatologie complexe de l’arrière et du médio-pied

Dans le futur, l’emploi d’instruments chirurgicaux guidés par robotique permettra de relever encore le niveau de la qualité des interventions chirurgicales, tout en réduisant les coûts. L’association de la planification de la perception et de l’action, définit en robotique médicale les « Gestes Médico-Chirurgicaux Assistés par Ordinateur » (GMCAO).

Fiche infos

Dr Michel MAESTRO

Chirurgien orthopédiste
pied - cheville
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Dr Philippe BALLERIO

Chirurgien orthopédiste
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Dr Martin SCHRAMM

Chirurgien orthopédiste
cheville - pied - hanche - coude
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Pr François BONNEL

Chirurgien orthopédiste