Estimation 3D de la cinématique du rachis sous chargement traumatique

L’incidence annuelle des lésions traumatiques du rachis cervical, causées par les accidents de la circulation, est de 4 à 17 / 100 000. Ces lésions sont la principale cause de paralysie chez les victimes, mais le manque de données expérimentales sur les mouvements intervertébraux lors d'un traumatisme limite la compréhension des mécanismes lésionnels. Cependant, instrumenter un rachis cadavérique avec des marqueurs cutanés ou des capteurs inertiels pour évaluer sa cinématique biaise celle-ci. Sans instrumentation du rachis, filmer la cinématique par ciné-radiographie n’offre qu’un suivi 2D des mouvements intervertébraux, rendant ambiguë l’évaluation des mouvements hors plan. Cette étude présente une méthode d’estimation 3D des mouvements intervertébraux. Elle consiste en un recalage 2D/3D entre la séquence d’images ciné-radiographiques (2D) et un modèle volumétrique du rachis utilisé pour créer un jumeau numérique (3D). L’estimation de la position des vertèbres est réalisée en minimisant l’erreur quadratique entre les images (réelle et jumeau numérique), au moyen de la fonction objectif adaptative de la matrice de covariance. Les résultats préliminaires obtenus ont une erreur moyenne en rotation hors plan de 1 degré. À terme, cette méthode permettra de caractériser in vitro les mouvements complexes des vertèbres lors de traumatismes, permettant de mieux comprendre les dommages mécaniques subis par les vertèbres dans des cas réels et d'améliorer la prise en charge des victimes.