Analyse en pré et post opératoire de l'articulation de la hanche à l'aide de reconstructions 3D issues de radiographies biplanaires basse dose

par Aurélien Baudoin

Thèse de doctorat en Biomécanique

Sous la direction de David Mitton.

Soutenue en 2007

à Paris, ENSAM .


  • Résumé

    Avec le vieillissement de la population, la pose de prothèses totales de hanche est devenue une opération courante. Pourtant, des complications peuvent avoir lieu, entrainant des luxations précoces. L'analyse fonctionnelle et tridimensionnelle (3D) de la hanche devient donc un enjeu clinique important. Des méthodes de reconstruction 3D du fémur proximal et du bassin ont été développées in vitro, sur des os isolés. Le but de cette recherche est l'analyse tridimensionnelle quantitative de l'articulation de la hanche in vivo. Le système EOS® a été utilisé pour obtenir deux radiographies face et profil en position debout, avec une très faible irradiation. La difficulté principale pour la reconstruction de la hanche in vivo est liée à la superposition des structures osseuses sur la vue de profil. Afin de lever ce verrou scientifique, des méthodes basées sur la déformation d'objets paramétriques pré-personnalisés, obtenus à partir d'une base de données, ont été développées afin d'obtenir un outil précis et reproductible de reconstruction. Cette méthodologie a été développée pour le fémur proximal et pour le bassin. La reproductibilité inter-opérateurs obtenues est de 2,2 mm et de 2,6 mm (2 écart-types) pour respectivement le fémur proximal et le bassin. Ces méthodes ont également été utilisées pour l'analyse de patients nécessitant la pose ou la reprise d'une prothèse totale de hanche. Des stéréoradiographies en positions debout, assis et accroupi ont été réalisées. Un ensemble de paramètres positionnels et morphologiques ont été évalués. Des différences statistiquement significatives ont été remarquées entre les patients avant chirurgie et un groupe de sujets contrôle, notamment pour la position du bassin. Ces recherches ont permis la réalisation d'un outil d'analyse de la hanche in vivo. Elles ont également souligné le potentiel du système EOS® pour l'analyse quantitative fonctionnelle et tridimensionnelle de l'articulation de la hanche saine et prothésée.

  • Titre traduit

    Pre and Post operative analysis of the hip using 3D reconstructions from biplanar low dose X-rays


  • Résumé

    Due to ageing, total hip arthroplasty is becoming a common surgery. However complications such as early dislocations may occur. Therefore functional and three-dimensional (3D) evaluation of the hip joint is of major interest for health-care. 3D reconstruction methods were elaborated in vitro, on excised bones, for the proximal femur and the pelvis. The purpose of this research was the in vivo quantitative 3D evaluation of the hip joint. The EOS® device was used to obtain frontal and sagital standing X-rays with extra low dose of radiation. The main difficulty for the in vivo hip 3D reconstruction is the bone superposition on the lateral view. In order to unlock this problem, methods based on the deformation of patient specific models using a database were developed in order to obtain a reproducible and precise reconstruction tool. These methods were developed for the proximal femur and the pelvis. The inter-observer reproducibility was 2. 2 mm and 2. 6 mm (2 standard deviations) for respectively the proximal femur and the pelvis. These methods were then used for patients needing primary or secondary hip arthroplasty. Standing, sitting and squatting EOS® X-rays were performed. Positional and morphological parameters were then evaluated. Statistically significant differences were found between control subjects and patients, especially for the pelvis position. An in vivo hip analysis tool was developed thanks to this research. The EOS® device potential was also highlighted for 3D quantitative functional analysis of healthy or implanted hip.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (177 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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