G. Captier

Le corps humain et l'informatique comme outils pédagogiques de l'anatomie.

Resume Le corps humain reste depuis le debut de la dissection au centre de l’enseignement de l’anatomie pour les medecins. L’utilisation des dissections au sein des laboratoires d’anatomie est depuis une trentaine d’annees remise en question par les universites et le nombre global d’heures de cours d’anatomie a diminue. Parallelement l’evolution des nouvelles technologies issues de l’informatique se sont developpees et constituent une concurrence plus attractive par rapport a la dissection. Le but de cette revue de la litterature est de faire le point sur l’utilisation du corps humain comme outil pedagogique et de le comparer aux outils informatiques. Au total 20 etudes comparatives furent revues. Leurs analyses montraient que le corps humain restait au centre de l’enseignement de l’anatomie meme si la dissection pouvait etre remplacee par la demonstration de pieces anatomiques (prosection), et que les outils informatiques etaient une aide supplementaire mais pas substitutive.Since the first dissections, the human body has been the main tool for the teaching of anatomy in medical courses. For the last 30 years, university anatomy laboratory dissection has been brought into question and the total hours of anatomy teaching have decreased. In parallel, new technologies have progressed and become more competitive and more attractive than dissection. The aim of this review of the literature was to evaluate the use of the human body as a pedagogic tool compared to todays computer tools. Twenty comparative studies were reviewed. Their analysis showed that the human body remains the main tool in anatomy teaching even if anatomic demonstration (prosection) can replace dissection, and that the computer tools were complementary but not a substitute to dissection.

Modeling of the human fetal skull base growth: Interest in new volumetrics morphometric tools

BACKGROUNDnResearch on the skull base is important to improve our understanding of the growth and development of the modern human skull. To study the growth of the human fetal skull base, we assessed a new geometric morphometric tool, which does not require the use of bone landmarks.nnnMATERIAL AND METHODSnSeven dry fetal skulls of an estimated gestational age ranging from 15 to 27 weeks were studied. Each skull was scanned using a standard CT scan and the image sets were post-processed to extract volumetric data by segmenting the skull base into predefined regions of interest. Our method of analysis was based on the inertial properties of reconstructed volumes.nnnRESULTSnThe volumetric study of the skulls highlighted an asynchronous speed of growth between the pre and post-chordal parts of the skull base whose preferential growth are in the vertical and horizontal planes. We also found different speeds of growth in the pre-chordal part depending on the type of ossification (endochondral or membranous). The overall shape of the skull base bones were preserved during the period studied except for the petrous pyramids. The expansion of bone parts was isometric with reference to a central point that was located at the intrasphenoidal synchondrosis. Finally, the analysis of the basicranial angles corroborated data from the literature in the sagittal plane and allowed their study also in the frontal and horizontal planes.nnnCONCLUSIONSnThis three-dimensional volumetric approach is a necessary complement to studies that are performed in the sagittal plane and are based on the identification of landmarks. The geometric morphometric method used by authors permitted to obtain original informations on the growth kinetics and bone tridimensional movements of the human fetal skull base.

Generic 3D Geometrical and Mechanical Modeling of the Skin/Subcutaneous Complex by a Procedural Hybrid Method

The aim of this work is to build a 3D geometric and mechanical model of the skin/subcutaneous complex (SSC) which could be adapted to the different parts of the body and to the morphological parameters of the patient. We present first the anatomical pattern of the SSC. Then, we propose a hybrid model which combines volume, membranous and unidimensional models. The complex internal structure of the SSC is automatically created by a procedural process. All the models are defined by some parameters which can be easily measured by medical imaging. We describe several preliminary experiments which show how this hybrid method models realistic geometrical deformations and physical behaviors and could be used for surgery simulation and planning.

Organisation et morphogenèse de la suture sphéno-frontale chez l’homme

Le but de ce travail etait d’etudier la structure et la morphogenese de l’articulation spheno-frontale qui correspond a une jonction entre le chondrocrâne et le crâne membraneux. Onze specimens humains etaient prepares pour une etude en microscopie optique. Il s’agissait de 2 embryons (stades embryonnaires 22 et 23 de la Carnegie) et de 9 fœtus. Les coupes seriees (10 μm) etaient realisees directement apres inclusion en paraffine ou apres decalcification pour les specimens de plus de trois mois. Plusieurs colorations etaient utilisees. L’articulation spheno-frontale est composee de la suture spheno-frontale laterale et de la suture orbitospheno-frontale. Seule cette derniere correspond a la jonction chondro-membraneuse puisqu’elle se forme entre le frontal, d’ossification membraneuse, et la petite aile du sphenoide, d’ossification endochondrale. Chez l’embryon, le cartilage spheno-ethmoidal est intercale entre le frontal et l’ala orbitalis, puis va regresser sans s’ossifier. Au stade mature, l’articulation presente une organisation de suture crânienne en 5 couches. La suture spheno-frontale laterale se forme entre deux centres d’ossification membraneuse, le frontal et la portion laterale de l’ala temporalis, et presente une structure de suture crânienne. La suture orbitospheno-frontale est une jonction chondro-membraneuse dont la morphogenese est differente de celle de la suture spheno-laterale. Elle se forme a la jonction entre deux modes d’ossification et presente une maquette cartilagineuse transitoire : le cartilage spheno-ethmoidal.

Enseignement dirigé d’anatomie a l’aide d’un logiciel spécifique d’analyse d’images (Projet des laboratoires d’Anatomie de Montpellier et Nîmes)

Objectif a partir d’un logiciel specifique permettant l’analyse et le traitement rapide d’images issues de l’imagerie en coupe (TDM ou IRM), on peut realiser des documents pedagogiques interactifs realistes. Materiel et methode le logiciel « EXPERT » fonctionne avec des ordinateurs grand public fixes ou portables munis d’une carte graphique correcte (memoire video dediee). Le resultat obtenu est tres realiste, base sur la realite anatomique. Il est visualisable sur la version « Eleve » interactivement sur des ordinateurs d’entree de gamme comme ceux presents dans une salle informatique universitaire. L’enseignant a pour tache de selectionner les examens les plus pertinents en fonction de ses objectifs, de preparer le scenario de visualisation et d’annoter les images. Resultats grâce au logiciel, chaque etudiant peut etre interroge. A la fin de la seance, un controle des connaissances enregistrable est possible. Sa convivialite, la qualite des images obtenues en 3D a partir des coupes axiales au format DICOM, en temps reel et presque instantanement (MPR, VR, MIP), constitue un complement indispensable pour la comprehension de certaines regions anatomiques peu accessibles a la dissection en salle de travaux pratiques (exemple : trajet cervical de l’artere vertebrale, systeme porte…). Il peut etre utilise en recherche (marque CE 2A) pour mesurer volumes, angles, surfaces, densites, axes d’inertie… Conclusion il s’agit d’une methode innovante, en complement d’un ensemble pedagogique magistral et traditionnel en salle de dissection. Originalite et personnalisation caracterisent ce logiciel de traitement d’image.

Structure fasciculaire du muscle soléaire

Les etudes sur l’architecture interne du muscle soleaire sont incompletes (Pierrynowski 1982, Yamaguchi 1990). Le but de ce travail etait de le documenter sur un plus grand nombre. Materiel et methodes Notre etude a porte sur la dissection des fascicules et aponevroses de 20 muscles de sujets anatomiques formoles (15 hommes, 5 femmes, de 70 a 90 ans). Chaque muscle etait divise en trois portions : marginale, posterieure et anterieure. Apres dissection, nous avons mesure leur direction, leur nombre, leur longueur et l’angle de pennation. Resultats Dans la portion marginale, les fascicules avaient un trajet descendant et anterieur, dans la portion posterieure un trajet antero-superieur et postero-inferieur. Dans la portion anterieure, l’aspect etait bi-penne sur 4 couches. Pour la portion marginale, la longueur etait de 30 mm (16 mm a 45 mm), l’angle de pennation de 3 a 80°. Pour la portion posterieure, la longueur etait de 30 a 44 mm (29 mm a 45 mm), l’angle de pennation de 6 a 30°. Pour la portion anterieure, la longueur etait de 30 a 40 mm et l’angle de pennation de 3° a 32°. Conclusions Les fibres marginales par leur insertion sur l’aponevrose renforcent l’action de la portion posterieure. La portion posterieure a une action sur la puissance et les fibres anterieures celle d’assurer le deplacement. L’apport de l’ evaluation des angles de pennation permet une meilleure approche de la PCSA (Physiological Cross Sectional Area).

Analyse morphométrique de l’asymétrie de la base du crâne dans les plagiocéphalies déformatives

Le but de cette etude etait d’etudier et de quantifier le degre d’asymetrie de la base du crâne au cours des plagiocephalies deformatives dans l’interet de mieux comprendre les mecanismes de la deformation. L’etude etait basee sur 98 scanners 3D. Il s’agissait de 68 plagiocephalies fronto-occipitales (PFO) caracterisees par une deformation oblique ovalaire du crâne et de 20 plagiocephalies occipitales (PO) caracterisees par un meplat occipital sans deformation frontale. L’asymetrie etait mesuree dans le plan transversal et frontal. Il n’existait aucune asymetrie structurelle de la base du crâne dans les deux groupes. Par rapport a l’axe median anatomique, l’hemibase homolaterale au meplat occipital etait discretement plus petite dans le PFO, alors que les deux hemibases etaient symetriques dans les PO. Il existait une deviation de la base du crâne par rapport a l’axe medio-labyrinthique dans les deux groupes. Globalement, il n’existe pas d’asymetrie de la base du crâne des fosses moyenne et posterieure dans les PFO. L’asymetrie de la base du crâne est secondaire a une anomalie architecturale responsable d’une distorsion de la base. Dans les PFO, la distorsion se fait dans les trois plans de l’espace selon un axe fronto-occipital oblique par application d’une force de traction posterieure. Dans les PO la distorsion se fait selon un axe occipito-frontal transversal par application d’une force de compression posterieure