Modélisation 3D des nerfs du membre supérieur gauche - Discussion

Ce travail de recherche sur les nerfs du membre supérieur gauche et sur les racines du plexus brachial à gauche s’insère dans un plus vaste projet mené par le Professeur UHL consistant à modéliser numériquement et en 3D l’intégralité du corps humain.

Dès notre premier cours du Diplôme Universitaire d’anatomie clinique et numérique de l’Université de PARIS DESCARTES, chaque étudiant a choisi un sujet correspondant à une partie de l’anatomie du corps humain.

Celui-ci présentant naturellement des structures aussi diverses que variées, la liste des sujets était très diversifiée : rein droit, veines du membre supérieur droit, ligaments du membre supérieur, artères spléniques, veines pulmonaires, etc.

J’ai ainsi pu choisir de modéliser les nerfs du membre supérieur gauche chez l’homme et les racines du plexus brachial gauche chez l’homme.

Une fois les sujets répartis, quelques heures de cours ont été nécessaires afin de nous présenter les différentes fonctions du logiciel informatique de modélisation à utiliser.

Plusieurs heures d’utilisation personnelle ont achevé la formation afin d’apprendre à maîtriser concrètement ce logiciel « Winsurf ».

La première étape de ce projet de modélisation des nerfs du membre supérieur gauche et des racines du plexus brachial à gauche n’a pas posé de problème particulier. Elle a consisté en une recherche bibliographique afin de maîtriser les connaissances théoriques des structures abordées. Un travail de recherche a donc été effectué afin de maîtriser l’anatomie descriptive théorique des nerfs du membre supérieur et du plexus brachial, notamment leur topographie vis-à-vis des structures environnantes mais aussi leurs collatérales et terminaisons.

Pour travailler, le logiciel Winsurf est nécessaire mais il est fonctionnel uniquement à partir d’un PC avec une version Windows non récente. Il faut donc pouvoir se procurer un PC faute de ne pas pouvoir utiliser le logiciel Winsurf. De plus, des sauvegardes des modélisations devaient être faites de façon régulière car des fermetures du programme se produisaient régulièrement avec la perte de toutes les données non sauvegardées.

Cette deuxième étape s’est avérée extrêmement fastidieuse puisqu’elle consistait à reconnaître les diverses entités sur les coupes anatomiques fournies. Il s’agissait donc d’identifier concrètement les tronçons de nerfs parmi les autres structures du membre supérieur gauche, passant ainsi du théorique au concret.

Plusieurs obstacles ont été rencontrés à cette étape de traitement du sujet, la reconnaissance des nerfs du membre supérieur gauche étant un travail minutieux et difficile à plusieurs points de vue.

Leur petite taille les rend en premier lieu très complexes à identifier. Le logiciel « Winsurf » ajoutant une difficulté technique puisqu’il ne permet de zoomer sur les coupes que jusqu’à un certain point, l’image se détériorant au-delà par pixellisation.

Enfin, certains nerfs n’apparaissaient pas clairement sur les coupes du fait de leur horizontalité. Ce fut notamment le cas du nerf axillaire. Il fallait alors deviner leur présence et leur tracé à l’aide des connaissances théoriques et des structures adjacentes.

En raison de la pixellisation des coupes, le repérage du nerf musculo cutané a été impossible lors de sa division en branche terminale. Même en devinant, le tracé n’était pas cohérent et j’ai du choisir de ne pas le faire plutôt que l’inventer.

De même, le plexus brachial n’a pas pu être modélisé, seulement ses racines et ses terminaisons. La pixellisation des coupes ainsi que l’horizontalité de certaines structures du plexus ont rendu ce travail impossible.

En troisième lieu, la réalisation du « contourage » en lui-même a pu commencer. Il a ainsi fallu suivre les contours des entités repérées à l’aide du curseur proposé sur le logiciel Windsurf, tout en parvenant à trouver un équilibre entre réalité anatomique et esthétique.

Cette étape de réalisation du modelage 3D a présenté deux difficultés principales, toutes deux liées au rendu esthétique final.

La première difficulté fut de parvenir à déterminer sur quel écart entre les coupes il fallait travailler. Un travail sur une entité rectiligne et de volume important pourra se faire toutes les 20 coupes. A l’inverse, un travail sur une entité à tracé courbé et de petite dimension nécessitera un travail plus précis et donc de prendre des coupes davantage rapprochées.

Le travail sur les nerfs du membre supérieur gauche ressortant de ce deuxième cas de figure, il a fallu dans un premier temps regarder toutes les coupes c’est-à-dire avec un intervalle de 1 coupe, puis contourer sur un intervalle compris entre 5 et 20 coupes.

Toutefois, plus le travail est effectué à coupes rapprochées, plus le rendu esthétique diminue puisque le résultat n’apparaît pas lisse mais à effet saccadé. Il faut donc jauger l’écart maximal entre les coupes qu’il est possible d’utiliser sans passer à côté de certains détails et de certaines courbures de l’entité à contourer.

La seconde difficulté rencontrée dans l’étape de « contourage » fut de savoir placer les points d’une coupe à l’autre. A première vue, ce travail semble simple et nécessite seulement d’utiliser les outils du logiciel. Cependant, il est rapidement possible de constater qu’un travail de correction doit être effectué afin d’éviter un tracé là-encore saccadé. Ainsi, il est important que d’une coupe à l’autre, le point retenu soit le plus proche possible en X et Y de la coupe précédente et de la coupe suivante afin d’obtenir une entité harmonieuse. Le résultat obtenu est ainsi plus lisse et esthétique, bien que plus éloigné de la réalité anatomique. Là-encore, il s’agit de trouver le juste équilibre.

Marie Messager
Ostéopathe à Versailles
78 - Yvelines