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Thèse soutenue

Système d'aide à la décision pré-opératoire en chirurgie orthopédique de la scoliose

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Auteur / Autrice : Sébastien Chusseau
Direction : François-Xavier Lepoutre
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique industrielle et humaine
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Valenciennes

Résumé

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La scoliose est une déformation tridimensionnelle de la colonne vertébrale. La chirurgie est un moyen de correction de cette déformation et s'adresse aux scolioses dont le caractère est évolutif et mal contrôlé. Elle vise à redresser la colonne et maintenir cette correction à l'aide de tiges métalliques fixées par des vis et des crochets au rachis. Cette thérapie nécessite une analyse très détaillée, en pré-opératoire, des données cliniques et géométriques afin de déterminer les niveaux vertébraux de l'arthrodèse ainsi que la voie de fixation de l'instrumentation qui peut être antérieure ou postérieure. Une bonne correction est souvent un compromis entre plusieurs critères tels que l'équilibre, l'esthétique, la réduction de la déformation, la mobilité et les fonctionnalités vitales. De ce point de vue, le chirurgien est avant tout un expert dans la phase décisionnelle de cette intervention. Le but de cette thèse est d'aborder le problème sous l'angle du génie cognitif avec l'ambition de modéliser les stratégies de résolution de problèmes des chirurgiens. Ce travail consiste ainsi à développer un système d'aide à la décision pré-opératoire au chirurgien et à ses assistants, système appelé SADÉPO. Dans ce but, une approche descendante de modélisation de l'expertise à l'aide de CommonKADS a été choisie afin de guider efficacement l'extraction des connaissances auprès du chirurgien-expert. Cette phase montre qu'une approche utilisée par le chirurgien expérimenté consiste à réutiliser des cas antérieurs opérés pour résoudre un nouveau cas. En ce sens, la réalisation du système d'assistance à l'aide du raisonnement a partir de cas est menée. La mise en œuvre du système de raisonnement à partir de cas a montré que l'étape de récupération des cas les plus similaires dans la base de cas conditionne partiellement la performance de résolution de problèmes du système. Ainsi, nous proposons trois types d'organisation de la mémoire appliqués au domaine de la correction chirurgicale de la scoliose. Les perspectives proposées en final concernent des extensions du système d'aide mais aussi différentes approches de résolution de problème en pré-opératoire, notamment à l'aide de l'analyse de données.