La scoliose est une déformation de la colonne vertébrale qui touche 2 à 3 % des enfants. Dans le cas de déformations modérées à sévères (10 % des cas), des traitements sont requis (orthèses, instrumentation chirurgicale), lesquels reposent principalement sur l’expérience empirique des cliniciens.  Nous avons développé différentes technologies de conception et de fabrication assistées par ordinateur (CFAO) et de simulation numérique, permettant d'optimiser la conception, l'efficacité et le confort des orthèses. Une étude randomisée contrôlée récente réalisée au CHU Sainte-Justine a démontré que cette approche permet une efficacité de correction 25 % supérieure, avec 50 % moins de matériau et un confort accru. Nous développons également des simulateurs pour des chirurgies d’instrumentation pour les déformations sévères plus complexes. Une récente approche chirurgicale alternative qui exploite la croissance résiduelle des jeunes patients est actuellement développée afin de « remodeler » les malformations de la colonne vertébrale de l'enfant. Cette technique chirurgicale est d'abord planifiée et optimisée de manière préopératoire à l'aide de modèles 3D par éléments finis spécifiques au patient, en tenant compte du potentiel de croissance restant. La planification préopératoire est également introduite dans la salle d'opération pour simuler et affiner davantage la planification et aider le processus de prise de décision en peropératoire (90 cas jusqu’à maintenant). Le modèle validé permet de prédire l’évolution de la correction sur une croissance de 2 ans avec une précision inférieure à 4° (i.e. en-dessous de la précision de la mesure clinique).

L'approche interdisciplinaire (ingénierie, biologie, simulation informatique, chirurgie) et les partenariats directs avec les décideurs et les partenaires industriels ont mené à la mise en place d’écosystèmes d’innovation ouverte permettent une traduction de nos résultats et une mise en œuvre en clinique. Notre approche consiste à réunir chercheurs, ingénieurs, étudiants, cliniciens, patients et soignants dans le même environnement hybride (recherche-formation clinique).

En 2016, Polytechnique a obtenu une importante subvention pour la mise sur pied de l’Institut TransMedTech, qui vise à soutenir le développement et validation de technologies médicales de prochaines générations, pour des maladies importantes (cardiovasculaires, musculosquelettiques, cancers), afin de faciliter leur mise en œuvre dans le système de santé et/ou l’industrie, ainsi que de former la prochaine génération de professionnels.  TransMedTech repose sur un modèle «  Living Lab », i.e. un environnement qui favorise la recherche collaborative transdisciplinaire et intersectorielle, l'innovation ouverte et la créativité, porté par les usagers et la dynamique des besoins. TransMedTech fournit des services de haut niveau pour soutenir la stratégie scientifique, permettant participants de travailler ensemble le plus tôt possible, de la conception aux étapes précommerciales, pour développer, valider et déployer de nouvelles technologies et interventions. Depuis sa fondation, c’est plus de 130 besoins/projets qui ont été présentés et portés par plus de 50 instigateurs différents, générant des initiatives de 17,6 M $, y compris des bourses d'excellence TransMedTech pour 66 étudiants, le support de 17 professionnels soutenant les plates-formes d’innovation et 20 projets ayant franchi l'étape de l'évaluation externe et qui sont en cours de développement.