Détermination rapide des paramètres caractéristiques des scolioses en vue frontale

RésuméLa scoliose se manifeste par des déformations spatiales du rachis. De nombreuses études biomécaniques ont reconstruit la forme du rachis déformé par des techniques photogrammétriques. Chacune des vertèbres est définie par de nombreux points, dont les projections, dans le cliché de face et de profil, sont acquises par l'expérimentateur. Ces reconstructions sont précises mais, consommatrices de temps. La pathologie évolutive est décrite dans l'espace, mais la technique implique le recours à deux clichés X et à un protocole radiographique dont la diffusion est encore limitée. Une approche nouvelle a été définie pour limiter les temps d'acquisition et de traitement, et pour calculer les paramètres utilisés cliniquement. Elle est décrite pour les déformations scoliotiques de face. Le rachis est considéré comme une poutre continue dont la projection frontale est délimitée par deux frontières droite et gauche. Des points, en nombre limité, sont saisis pour représenter chacune des frontières. Une courbe B-spline est astreinte à passer par ces points. Une courbe moyenne, représentative de la projection de la poutre continue, est tracée. La courbe moyenne est ensuite segmentée en régions à concavité homogène. Un paramétrage de la forme et de l'orientation de chacune des régions est proposé. Les vertèbres et les disques sont placés le long de la courbe moyenne. Une technique analogue est utilisée pour estimer les rotations axiales vertébrales autour de la ligne moyenne du rachis. La nouvelle approche est illustrée par plusieurs dossiers pathologiques. Elle sera étendue à la vue sagittale dans le but de reconstructions tridimensionnelles ultérieures.

Scolioses are pathologies changing the three-dimensional shape of spines. Numerous biomechanical studies reconstructed spines, from photogrammetric radiography. Each vertebra is represented by several landmarks, of which frontal and sagittal projections are recorded on the digitised film. These reconstructions, involving a great number of points, are accurate, but are time consuming. They describe evolving pathologies but the technique requires a specific radiographic protocol. A new approach has been studied in order to decrease time needed recording and treating data and delivering accurately parameters used clinically. It is applied to frontal deformations due to scoliosis. One numerical radiographic image is only needed. Three-dimensional spine is considered as a continuous beam of which frontal projection is bounded by two continuous curves. A small number of points, from 6 to 9, are recorded representing bounds. A continuous curve (B-spline) is constrained to pass through the recorded landmarks. Interactive software allows experimenter to adapt the global continuous bounding curve to the real projection by acting on local records. A mean curve representing the beam frontal projection is drawn. This mean curve is segmented in regions showing homogeneous concavities. Parameters describing the shape and angular tilting of each region are proposed for clinical applications. Vertebral bodies are located along the mean spinal curve. Analogous techniques are applied estimating axial rotation of vertebrae about the mean line of spine. The new approach is displayed using radiographic files of scoliotic patients. The new technique will be extended to the sagittal view with the goal of three-dimensional reconstructions.