Soutenance de thèse de MARYAMA DUFRENOT

Durant les deux dernières décénnies, la démocratisation de l’imagerie médicale en 3 dimensions (scanner, IRM) a permis d’améliorer la compréhension des pathologies et la planification des actions de prise en charge de ces pathologies. Dans la planification des opérations de chirurgie orthopédique, l’utilisation des images scanner permet la mise en place d’instrumentation patient-spécifique. Cette instrumentation guide le chirurgien dans sa pratique et assure au patient une conformité des résultats postopératoires avec les prévisions. Cependant, par rapport aux standards d’imagerie radiologique en 2D (Rayon X), la 3D apporte des informations supplémentaires. Ces informations amènent à repenser les pratiques et à créer de nouveaux standars entièrement en 3D. En effet, il faut disposer de systèmes de coordonnées et de méthodes de mesures spécifiques à la fois à la 3D et à la partie anatomique considérée. Par ailleurs, pour être en mesure de planifier une opération chirurgicale en orthopédie, il faut comprendre les phénomènes biomécaniques mis en jeu, les interactions entre les structures osseuses et les tissus mous. Les travaux présentés dans ce manuscrit s’articulent autour de la planification opératoire selon ces 2 enjeux. Tout d’abord, j’ai cherché à comprendre les relations existant entre les déformations du membre inférieur et les déformations du pied. Le but étant de savoir si, lorsqu’une planification est faite pour une opération du genou, il est nécessaire de prendre en compte les conséquences qu’elle pourrait avoir sur le pied, et inversement. Ensuite, j’ai défini un système de coordonnées patient-spécifique et des mesures de déformation pour le tibia distal en 3D, mis en place de manière semi-automatique grâce à un algorithme. Une étape préliminaire à la mise en place d’un système de coordonnées pour le pied est également présentée. Le présent manuscrit est divisé en deux grand chapitres. Le premier fait l’état de l’art dans les domaines spécifiques de la thèse et rappelle les principes d’anatomie et de chirurgie nécessaires à la compréhension des travaux présentés. Le deuxième chapitre présente les contributions des travaux de thèse .

For the last two decades, the democratization of 3-dimensional medical imaging (CT, MRI) has allowed to improve the understanding of pathologies and their management. In the surgical planning in orthopedics, the use of scanner images allows the implementation of patient-specific instrumentation. This instrumentation guides the surgeon in his practice and ensures that the postoperative results are conform with the forecasts. However, compared to the standards of radiological imaging in 2D (X-ray), 3D provides additional information. This information leads to rethink practices and create new standars entirely in 3D. Indeed, it is necessary to have coordinate systems and measurement methods specific to both the 3D and the anatomical part considered. In addition, to be able to plan an orthopaedic surgery, it is necessary to understand the biomechanical phenomena involved, the interactions between bone structures and soft tissues. The work presented in this manuscript revolves around operational planning according to these 2 issues. First, I sought to understand the relationships between lower limb deformities and foot deformities. The goal is to know whether, when planning for a knee operation, it is necessary to take into account the consequences it could have on the foot, and vice versa. Then, I defined a patient-specific coordinate system and deformation measurements for the distal tibia in 3D, set up semi-automatically thanks to an algorithm. A preliminary step to the implementation of a coordinate system for the foot is also presented. This manuscript is divided in two main chapters. The first makes the state of the art in the specific areas of the thesis and recalls the principles of anatomy and surgery necessary for the understanding of the works presented. The second chapter presents the contributions of the thesis work.