Pour les 2 à 3 % des adolescents atteints d’une déformation de la colonne vertébrale causée par une scoliose, les travaux menés par le Pr Carl-Éric Aubin, du Département de génie mécanique, en collaboration avec les équipes spécialisées en orthopédie du CHU Sainte-Justine représentent un réel espoir d’une meilleure qualité de vie.

Les défis des traitements orthopédiques

Deux principaux traitements sont aujourd’hui proposés aux patients atteints d’une courbure de la colonne supérieure à 10º : le port d’un corset orthopédique et l’intervention chirurgicale pour les cas de déformation les plus sévères.

L’effet du corset sur un redressement efficace et durable de la colonne peut être difficile à prévoir. En outre, l’inconfort de porter un corset est souvent mal vécu par les jeunes qui ont parfois du mal à les porter plus de 20 h par jour, comme le nécessite le traitement.

La chirurgie correctrice, consistant à souder entre elles des vertèbres et à poser des tiges métalliques de soutien, représente quant à elle une lourde intervention. Les chirurgiens orthopédistes font face à plusieurs difficultés. En particulier, ils doivent choisir de façon empirique l’endroit de la colonne où l’intervention doit être pratiquée ainsi que le type d’implant à utiliser. Il leur faut aussi prévoir l’évolution du maintien de la correction après l’opération.

Le génie et la médecine orthopédique s’allient pour vaincre la scoliose idiopathique

L’équipe de la Chaire de recherche CRSNG-Medtronic en biomécanique de la colonne vertébrale dirigée par le Pr Carl-Éric Aubin se consacre au développement d’outils pour résoudre ces difficultés et améliorer l’efficacité des traitements, en faisant notamment appel à la modélisation biomécanique de la colonne vertébrale des patients.

« Nos projets intègrent des outils de simulation et d’analyse 3D permettant de prévoir le redressement de la colonne selon le traitement donné, en tenant compte de la croissance du patient », explique Carl-Éric Aubin.

Ces projets comprennent en particulier :

• des outils de conception de nouveaux corsets plus efficaces et plus confortables pour les patients ;
• un logiciel d’opération virtuelle de la scoliose pour tester a priori l’effet d’une intervention et planifier le choix des implants afin d’obtenir une correction optimale ;
• une salle d’opération virtuelle qui recrée les conditions d’une intervention chirurgicale. Elle permet aux chirurgiens de s’exercer sur des cas cliniques modélisés en 3D ou encore à plusieurs praticiens d’analyser ensemble à distance le dossier d’un patient reconstitué en 3 dimensions, afin de décider de la meilleure stratégie opératoire ;
• des micro-implants intelligents qui exploitent le potentiel de croissance des patients et améliorent leur mobilité postopératoire en rendant les interventions moins invasives ;
• des tables d'opération multifonctionnelles facilitant les interventions des chirurgiens.

 « Offrir des solutions technologiques à des problèmes de santé est particulièrement stimulant pour un chercheur en génie », déclare le Pr Aubin.