Modélisation 3D des trajectoires ontogénétiques de crâne moyen du fœtus à l’âge adulte

Introduction

Le crâne est une structure modulaire complexe [1], [2] à évolution dynamique tout au long de l’ontogenèse. Il doit intégrer trois impératifs physiologiques vitaux : la croissance encéphalique, la ventilation et l’alimentation [3]. Le remodelage et le déplacement osseux présentent une hétérochronie en fonction des différents modules pour maintenir cet impératif. L’objectif était de modéliser et de visualiser les déplacements et remodelages du crâne en étudiant les trajectoires ontogéniques de points de repère osseux.

Matériel et méthodes

L’étude se base sur les données craniométriques de Fenart [4]. C’est une base de 142 points de repère en 3D à la fois anatomiques et géométriques pour neuf âges ontogéniques du fœtus à l’âge adulte sans distinction de sexe (5 mois fœtal, 7 mois fœtal, à la naissance, 8 mois et demi, 2 ans, 4 ans, 8 ans et demi, 14 ans et âge adulte). Il s’agit de valeurs moyennes sur un large échantillon de crânes étudiés de façon transversale. Les crânes ont été normalisés et placés d’un repère géométrique commun. Le déplacement géométrique des points a été calculé et visualisé en 3D avec une analyse en composante principale.

Résultat

Les trajets ontogéniques ont été visualisés de profil et de face. L’analyse des trajectoires montre deux modules de croissance distincts. Le crâne cérébral présente une croissance précoce avec une expansion radiale comme première composante avec une deuxième composante de rotation essentiellement occipitale plus tardive. Le crâne facial présente une croissance avec un axe oblique antéro-inférieur qui s’accélère à l’adolescence.

Discussion

L’analyse des trajectoires permet de mettre en évidence les déplacements et remodelages du crâne au cours de l’ontogenèse. La croissance peut être modélisée par deux modules, crâne cérébral et facial, avec pour chacun des remodelages régionaux fonctionnels propres, mais intégrée. C’est une aide à la prévision de croissance dans certaines déformations ou malformations crâniennes de l’enfant.