Analyse cinématique et biomécanique de la main et du poignet par modélisation personnalisée. Effet de lésions et d’instrumentations

Abstract

La fonction du poignet est garantie par une congruence articulaire optimale et une connexion osseuse assurées par un système ligamentaire organisé. Aujourd’hui le diagnostic des lésions ligamentaires est un challenge et les méthodes peu invasives fiables sont peu nombreuses. L’objectif de ce travail était d’évaluer la méthode de conception d’un modèle personnalisé de la main et du poignet en vue d’améliorer le diagnostic de pathologies ligamentaires infra radiologiques et le suivi prospectif de patients à distance d’un geste de réparation chirurgical.

Une méthode de modélisation des os de la main et du poignet de manière personnalisée à partir de radiographies biplanes a été comparée à la méthode de référence scannographique sur six sujets asymptomatiques, en modélisant les 29 os de la main et du poignet à trois reprises par deux opérateurs différents (ISO 5725). Un protocole a été proposé pour créer un corridor de normalité de variations de distances de barycentres osseux entre les positions « neutres » et « poing fermé » de 30 poignets de volontaires asymptomatiques. Une évaluation a ensuite été menée en pratique clinique pour détecter des lésions ligamentaires infra radiologiques et permettre de mesurer à moyen terme les effets d’un geste de réinsertion ligamentaire. Les variations de distances de barycentres osseux scapholunaire de douze patients suspects de lésions ligamentaires ont été comparés aux données du corridor de normalité en pré- et postopératoire.

Les résultats ont montré une justesse de la forme des os d’intérêts (scaphoïde et lunatum) infracentimétriques et une justesse des barycentres en dessous de 2 mm.

Les corridors de normalité ont permis de mettre en évidence des différences entre les sujets masculins et féminins pour les distances scapholunaires variant de 0,06 mm et 0,48 mm respectivement. L’utilisation de la méthode pour l’évaluation de la pratique clinique a mis en évidence une normalisation des écarts osseux chez la moitié des patients atteints formellement de lésions ligamentaires.

Le corridor de normalité retrouve des variations de distances entre les barycentres osseux inférieures à la précision de la méthode. La variabilité des lésions ligamentaires en pratique clinique, le contexte de lésions infra-radiologique rend difficile l’extrapolation de la méthode en routine actuellement.

Cette méthode originale souligne l’importance de la mesure objective de la cinématique normale et pathologique du poignet. Une cohorte d’étude plus importante est nécessaire afin d’évaluer d’autres paramètres cinématiques plus complexes, améliorer sa précision et son automatisation.