Étude cadavérique du système suspenseur du foie : vers la conception d’un modèle tridimensionnel numérique

Abstract

Introduction. L'anatomie est la discipline qui étudie la structure et la morphologie des êtres vivants. Historiquement fondée sur les dissections post-mortem, elle repose aujourd’hui sur des techniques modernes telles que la modélisation numérique. La biomécanique, quant à elle, s’intéresse aux modifications que subissent ces structures sous l'effet des forces, ainsi qu'aux interactions entre ces structures lors des mouvements. L’idée de ce mémoire émerge de ces relations théoriques entre la biomécanique du système musculosquelettique (SMSQ) et celle des tissus conjonctifs qui suspendent les viscères, nommées dans ce travail le système suspenseur des viscères (SSV). Il est établi que ce système s’est développé sous l’influence des forces auxquelles il a été soumis pendant l’évolution de la locomotion et qu’il continue de subir des forces variables d’un individu à l’autre. Dès lors, plusieurs questions émergent : y a-t-il une variation dans la morphologie des structures du SSV ? Le poids des organes a-t-il des effets sur les SSV? L'objectif principal de cette étude descriptive est de décrire la morphométrie du système suspenseur du foie (SSF), en mesurant la longueur et l'épaisseur des ligaments qui relient le foie au diaphragme ainsi que la circonférence de leur area nuda. L’objectif secondaire consiste à vérifier la présence d’une corrélation entre le poids du foie et les paramètres morphométriques du SSF. Enfin, un troisième objectif exploratoire consiste à développer des modèles numériques tridimensionnels du SSF. Méthode. Les données relatives à l’âge, à l'indice de masse corporelle (IMC) et à la cause du décès des 30 corps de donneurs (embaumés) ont été collectées. Le foie et les SSF ont été isolés par dissection. La longueur et l’épaisseur des ligaments ont été mesurées à l’aide de pieds à coulisse. La circonférence de l'area nuda des foies a été déterminée à l’aide d’une ficelle qui était ensuite mesurée avec le pied à coulisse, et le poids des foies a également été collecté. Des analyses descriptives non paramétriques ont été réalisées, comprenant le calcul des médianes (Md), des écarts interquartiles (EI), des coefficients de dispersion (CD), ainsi que des tests de corrélation de Spearman. Les foies et les SSF de 5 donneurs ont été numérisés à l'aide du numériseur Artec Spider (Artec Group, Palo Alto, CA), et la modélisation des images numérisées a été réalisée avec le logiciel Artec Studio 9.2. Résultats. Les longueurs des ligaments (Md (EI) variaient de 25,19 mm (±11,63) à 153,92 mm (±37,56), avec des CD compris entre 52,76% et 115,13%. En ce qui concerne les épaisseurs, les Md (EI) variaient de 0,18 mm (±0,23) à 0,26 mm (±0,31), les CD allant de 42,86% à 85,71%. Une corrélation statistiquement significative entre la circonférence de l’area nuda et le poids du foie (p=0,049, Rho=0,37) a été observée. Conclusion. L'étude a mis en évidence une importante variabilité morphométrique au sein des SSF. Une association positive entre la circonférence de l’area nuda et le poids du foie a été observé, suggérant une synergie mécanique potentielle de ces deux structures dans la suspension du foie au diaphragme. Ces résultats ouvrent la voie à la simulation de l'impact des variations morphométriques et anatomiques sur la position et l'orientation du foie, permettant ainsi d'inférer son comportement biomécanique. Introduction. Anatomy is the discipline that studies the structure and morphology of living organisms. Historically based on post-mortem dissections, it now relies on modern techniques such as digital modeling. Biomechanics, on the other hand, focuses on the changes that these structures undergo under the influence of forces, as well as the interactions between these structures during movement. The idea for this thesis arises from the theoretical relationships between the biomechanics of the musculoskeletal system (MSS) and that of the connective tissues suspending the viscera, referred to in this work as the visceral suspensory system (VSS). It is established that this system developed under the influence of the forces to which it was subjected during the evolution of locomotion, and it continues to experience variable forces from one individual to another. Several questions thus emerge: Is there variation in the morphology of the VSS structures? Does the weight of the organs affect the VSS? The primary objective of this descriptive study is to describe the morphometry of the liver suspensory system (LSS), by measuring the length and thickness of the ligaments connecting the liver to the diaphragm, as well as the circumference of their area nuda. The secondary objective is to verify the presence of a correlation between the liver's weight and the morphometric parameters of the LSS. Finally, the third exploratory objective is to develop three-dimensional digital models of the LSS. Method. Data on age, body mass index (BMI), and the cause of death were collected for 30 embalmed donor bodies. The liver and the LSS were isolated through dissection. The length and thickness of the ligaments were measured using calipers. The circumference of the area nuda of the livers was determined using a string, and the liver weight was also recorded. Non-parametric descriptive analyses were performed, including the calculation of medians (Md), interquartile ranges (IQR), coefficients of dispersion (CD), and Spearman’s correlation tests. The livers and LSS of 5 donors were digitized using the Artec Spider numériseur (Artec Group, Palo Alto, CA), and image modeling was performed using Artec Studio 9.2 software. Results. The ligament lengths (Md [IQR]) ranged from 25.19 mm (±11.63) to 153.92 mm (±37.56), with CD values ranging from 52.76% to 115.13%. For thicknesses, the Md (IQR) ranged from 0.18 mm (±0.23) to 0.26 mm (±0.31), with CD values ranging from 42.86% to 85.71%. A statistically significant correlation was observed between the circumference of the area nuda and liver weight (p=0.49, Rho=0.37). Conclusion. The study highlighted significant morphometric variability within the LSS. A positive association between the circumference of the area nuda and liver weight was observed, suggesting a potential mechanical synergy between these two structures in the suspension of the liver to the diaphragm. These results pave the way for simulating the impact of morphometric and anatomical variations on the position and orientation of the liver, thus allowing for inferences about its biomechanical behaviour.