Développement d'un modèle numérique simplifié du tronc pour simuler l'effet d'une chirurgie de la scoliose sur l'apparence externe d'un patient

La scoliose est une maladie du système musculo-squelettique caractérisée par une déformation tridimensionnelle complexe du tronc. Pour les cas les plus sévères, un traitement chirurgical est nécessaire. Celui-ci consiste à redresser la colonne vertébrale à l'aide de tiges métalliques ancrées aux vertèbres moyennant des vis et des crochets. La prédiction du résultat chirurgical s'avère un élément fondamental à toute planification opératoire. Actuellement, la méthode clinique pour élaborer une stratégie opératoire et estimer le résultat de la correction de la scoliose réside principalement dans l'analyse radiographique de la flexibilité du rachis jumelée à l'expérience du chirurgien. Afin d'assister davantage ce dernier lors de la planification, un simulateur biomécanique permettant d'identifier la configuration optimale des implants qui corrigera le mieux les déformations de la colonne est en cours de développement au Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine à Montréal. Toutefois, ni ce simulateur ni l'analyse du chirurgien ne tient compte des tissus mous du tronc et ne fournit d'information sur l'apparence externe après l'intervention. Pour le chirurgien, le résultat de la chirurgie sur l'apparence externe s'avère hautement subjectif et son expérience demeure son seul atout. Tout ceci reste donc fort problématique, considérant que la principale raison pour prescrire une opération provient d'abord du mécontentement du patient vis-à-vis son apparence esthétique. Ne possédant aucune idée du niveau de correction esthétique qu'une chirurgie quelconque peut lui offrir, ce dernier est parfois déçu de l'imperfection de son apparence après l'intervention. L'objectif principal du projet consiste donc à définir une modélisation physique simplifiée des tissus déformables entre l'épiderme (surface de la peau) et les structures osseuses du tronc, afin de visualiser en 3D et d'évaluer l'effet d'une chirurgie de la scoliose sur l'apparence externe du patient. Cette étude s'attarde uniquement aux tissus mous car la modélisation biomécanique des structures osseuses fait l'objet d'un autre projet. Ainsi, pour prédire les résultats des corrections à l'externe, on utilise une configuration postopératoire déjà connue des structures osseuses.