Étude morphologique des structures osseuses de l’épaule par la caractérisation d’un modèle statistique

Résumé

Les pathologies de l'épaule, telles que les ruptures de la coiffe de rotateurs, sont nombreuses et nécessitent des méthodes d'imagerie précises pour permettre une planification personnalisée d’une chirurgie. Il existe actuellement une méthode proposée au laboratoire de recherche en imagerie et orthopédie (LIO, ÉTS) qui permet de reconstruire des modèles 3D de l’épaule à partir de radiographies bi-planes, ce qui réduit l’irradiation auquel le patient est exposé avec des approches similaires de reconstruction utilisant des CT-scans. Cependant, l’utilisation d’un tel imageur comporte certaines limitations qui expliquent l’imprécision et le manque de robustesse de la méthode de reconstruction actuelle. L'objectif principal de ce mémoire est de développer et valider des modèles statistiques qui pourront être intégrés dans la méthode de reconstruction 3D mentionnée ci-dessus. Ces modèles statistiques apporteront de l’information à priori sur la morphologie et la variation des structures osseuses de l’épaule, et permettront donc d’améliorer la méthode. Dans un premier temps, nous présentons une revue de la morphologie de l’épaule et la méthode de reconstruction proposée antérieurement au LIO, en identifiant les limitations de celle-ci. Ensuite, nous utilisons trois bases de données de modèles 3D surfaciques d’épaules (asymptomatiques, pathologiques, et hospitalisés) pour générer des modèles statistiques par une analyse en composantes principales (ACP). Enfin, les modèles statistiques sont caractérisés et validés pour déterminer s’ils pourront être intégrés dans des méthodes de reconstruction 3D. Nous constatons que les variations morphologiques des modèles statistiques correspondent aux variations décrites dans la littérature. D’après les résultats de l’ACP, il y a plus de variabilité dans la base hospitalisée, mais on ne peut pas déterminer si cette variabilité est due à une pathologie plus sévère, ou au fait que les modèles de cette base sont issus de CT-scans plutôt que des radiographies comme pour les autres bases. Nous concluons que les modèles statistiques développés dans le cadre de ce travail pourraient bien être inclus dans une méthode de reconstruction, excluant les modèles de la base hospitalisée. La prochaine étape serait donc d’évaluer la méthode une fois les modèles statistiques intégrés.

Date	15 nov. 2022
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Nicola Hagemeister (Directeur(-trice)) & Jacques A. de Guise (Codirecteur(-trice))