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Développement d'un modèle géométrique 3D et analyse morphométrique des tendons de chevaux sains et lésés à partir de macrophotographies sériées

Leblond, Guillaume (2006). Développement d'un modèle géométrique 3D et analyse morphométrique des tendons de chevaux sains et lésés à partir de macrophotographies sériées. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les muscles et les articulations d'un cheval de sport de haut niveau sont très sollicités, ce qui peut entraîner de multiples tendinopathies telles que la déchirure ou la rupture d'un tendon. Plusieurs chercheurs s'intéressent à l'évaluation du pronostic fonctionnel des lésions tendineuses du cheval au moyen de l'échographie conventionnelle. La compréhension de l'information contenue dans les images échographiques est cependant très limitée. Cela est dû au manque de connaissance a priori sur l'architecture fasciculaire du tendon qui est responsable de la formation des images échographiques.

Ce projet consistait à élaborer une technique de modélisation tridimensionnelle (3D) de l'architecture fasciculaire du tendon afin d'obtenir des mesures quantitatives sur celle-ci; variation et évolution longitudinale de l'architecture de même que les longueurs, volumes et rayons moyens des faisceaux la constituant.

Pour ce faire, des photographies numériques provenant de coupes transversales sériées de tendons de chevaux (tendon fléchisseur superficiel du doigt) sains (8) ou lésés (2) ont été utilisées. À l'aide de méthodes de traitement numérique des images, les images ont été rehaussées, recalées, segmentées et fusionnéees pour obtenir un modèle 3D sur lequel les caractéristiques ont été calculées.

Les rayons moyen des faisceaux analysés est de (moyenne ± écart-type)0,65±0,24 mm, leur longueur moyenne de 2,24±1,78 mm et seulement 34±6,5% des faisceaux ont été retrouvés dans plus d'une coupe (1,3 mm d'épaisseur). La variation et l'évolution longitudinale de l'architecture découvertes sont exactement les mêmes dans tous les tendons sains.

À ce jour, à part celle-ci, aucune étude n'a fourni d'information précise et quantitative sur la distribution 3D des faisceaux tendineux. Les données recueillies, en plus d'enrichir la littérature et d'apporter une nouvelle compréhension de l'architecture fasciculaire, comble une partie des informations manquantes nécessaires à la compréhension de la formation des images échographiques du tendon.

Titre traduit

Assesement of the 3D fascicular architecture of the horse's superficial digital flexor tendon using digital macro picture of serial transverse slices and image analysis

Résumé anglais

One of the main causes of the retirement of racing of racehorse is soft tissue injuries, and among them, the superficial digital flexor tendon (SDFT) damage is the most frequent wound. Studies have shown that the mechanical properties depend on the arrangement and alignment of the collagen fibres that constitute the tendon. Ultrasound examination is the most commonly and the most appropriate tool to visualize this architecture. Unfortunately the information held in ultrasound images is not well understood because the knowledge on the fascicular architecture of SDFT is very limited.

The goal of this work is to assess 3D fascicular architecture of the horse's superficial digital flexor tendon using digital macro pictures of serial transverse slices and image analysis. Ten SDFT tendons were harvested. Eight tendons were normal and 2 had severe lesions. All samples were transversely cut in 1.3 mm regularly-spaced slices. The proximal face of each slice was photographed and analyzed with dedicated image analysis programs. Three-dimensional models of tendons were constructed on computer, and the distribution of fascicles (size and length) as well as the variation and deformation of the fascicular architecture in the longitudinal way were evaluated.

For the normal specimens, the average diameter of the fascicles analyzed is (mean ± standard deviation) 0.65 ± 0.24 mm. The mean length found is 2.24 ± 1.78 mm, and only 34 ± 6.5 % of them are longer than 1.3 mm. The longitudinal deformation and variation analysis showed are clearly the same in each normal specimen analyzed.

The data found and the 3D model give a new understanding of the fascicular architecture and the future work included correlation of these data with ultrasound images of SDFT, in order to help in the understanding of the formation, and to improve the clinical relevance of ultrasound images.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliogr.: f. [154]-158. Chap. 1. Revue des connaissances de la problématique tendineuse et objectifs spécifiques -- Chap. 2. Revue des outils de traitement d'images -- Chap. 3. Méthodologie -- Chap. 4. Résultats -- Chap. 5. Discussion -- Chap. 6. Conclusion.
Mots-clés libres: 3D, Analyse, Architecture, Cheval, Fasciculaire, Geometrique, Image, Lese, Macrophotographie, Mesure, Modele, Modelisation, Morphometrique, Sain, Serie, Tendon, Traitement, Tridimensionnel
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
De Guise, Jacques A.
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Lerouge, Sophie
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 15 mars 2011 15:46
Dernière modification: 03 nov. 2016 23:20
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/518

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