Global spinal deformity from the upper cervical perspective. What is Abnormal in the upper cervical spine?

Hypothesis: Reciprocal changes in the upper cervical spine correlate with adult TL deformity modifiers. Design: This was a retrospective review. Introduction: The upper cervical spine has remarkable adaptability to wide ranges of thoracolumbar (TL) deformity. Methods: Patients \u3e18 years with adult spinal deformity (ASD) and complete radiographic data at baseline (BL) and 1 year were identified. Patients were grouped into component types of the Roussouly classification system (Type 1: Pelvic incidence [PI] Results: A total of 343 ASD patients were analyzed. When grouped by BL Schwab and Roussouly, Group Conclusions: Our study suggests that upper cervical alignment remains relatively stable through most broad variations of adult TL deformity. Changes in SVA correlated most with upper cervical changes

Assessing mechanical integrity of spinal fusion by in situ endochondral osteoinduction in the murine model

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Historically, radiographs, micro-computed tomography (micro-CT) exams, palpation and histology have been used to assess fusions in a mouse spine. The objective of this study was to develop a faster, cheaper, reproducible test to directly quantify the mechanical integrity of spinal fusions in mice.</p> <p>Methods</p> <p>Fusions were induced in ten mice spine using a previously described technique of in situ endochondral ossification, harvested with soft tissue, and cast in radiolucent alginate material for handling. Using a validated software package and a customized mechanical apparatus that flexed and extended the spinal column, the amount of intervertebral motion between adjacent vertebral discs was determined with static flexed and extended lateral spine radiographs. Micro-CT images of the same were also blindly reviewed for fusion.</p> <p>Results</p> <p>Mean intervertebral motion between control, non-fused, spinal vertebral discs was 6.1 ± 0.2° during spine flexion/extension. In fusion samples, adjacent vertebrae with less than 3.5° intervertebral motion had fusions documented by micro-CT inspection.</p> <p>Conclusions</p> <p>Measuring the amount of intervertebral rotation between vertebrae during spine flexion/extension is a relatively simple, cheap (<$100), clinically relevant, and fast test for assessing the mechanical success of spinal fusion in mice that compared favorably to the standard, micro-CT.</p

Évaluation de la prise en charge ortho-gériatrique de la fracture de l’extrémité supérieure du fémur au CHU de Caen

Introduction: Hip fracture is a common serious injury afflicting the geriatric population. Many orthogeriatric strategies have been developed to improve effectiveness and security of care in elderly people. The aim of this study is to assess the care given in an orthogeriatric unit in hip fracture. Materials and methods: We conducted a single centre retrospective study at the Caen University Hospital (France). We compared 252 patients who received traditional orthopaedic care with 194 patients treated in an orthogeriatric unit including 2 geriatricians. Results: There was no significant difference between the 2 cohorts in 6 month mortality, duration of stay, institutionalization rate and walking abilities. In the orthogeriaric cohort, there was a significant reduction of time to surgery, readmission between 1 and 3 month and a better economic valorization of the hospital stay. There was more complication during hospitalization within the orthogeriatric care unit. Conclusion: Hip fracture is still very challenging. We didn’t observe beneficial effects of orthogeriatric care unit on mortality but some bias could have disturbed the results of this study.Introduction : la fracture de l’extrémité supérieure du fémur chez la personne âgée est fréquente et grave. Plusieurs modèles de prise en charge ortho-gériatrique se sont développés afin d’améliorer la qualité et la sécurité des soins péri-opératoires de ces patients fragiles. L’objectif de l’étude était d’évaluer la prise en charge de la fracture de l’extrémité supérieure du fémur par une unité ortho-gériatrique. Matériel et méthode : une étude rétrospective monocentrique réalisée au CHU de Caen a été réalisée comparant une cohorte de 252 patients pris en charge par les chirurgiens orthopédistes à une cohorte de 194 patients avec prise en charge ortho-gériatrique incluant 2 médecins gériatres dans le service d’orthopédie. Résultats : il n’y avait pas de différence significative entre les 2 cohortes sur : le nombre de décès toutes causes confondues jusqu’à 6 mois post opératoire, sur la durée moyenne de séjour, sur le taux d’institutionnalisation, ni sur la préservation de l’autonomie à la marche. Il y avait en faveur de la cohorte « ortho-gériatrie » : une diminution significative du délai de prise en charge chirurgical, du nombre de ré-hospitalisations toutes causes confondues entre 1 et 3 mois post opératoire et une meilleure valorisation de séjour hospitalier. Enfin il y avait plus de complications durant l’hospitalisation retrouvées dans la cohorte « ortho-gériatrie ». Conclusion : la prise en charge de la fracture de l’extrémité supérieure du fémur est un défi thérapeutique dont la gestion opératoire reste complexe. Il n’y avait pas de bénéfice de l’ortho-gériatrie sur la mortalité. Certains biais sont néanmoins susceptibles de perturber l’interprétation des résultats

Recherche des facteurs biomécaniques dans l'aggravation des scolioses idiopathiques

Idiopathic scoliosis is a pathology of multifactorial origin who leads to three-dimensional deformation of the spine. In most cases, it occurs during the growth phase of the preadolescent. Early identification of the patients who present a real risk of aggravation is necessary in order to prescribe an efficient therapeutic program. The aim of this thesis is to implement recently developed research tools (analysis of posture and mobilities, 3D geometrical reconstruction, finite elements modelisation) in order to determine their relevance in the evaluation of the risk of aggravation for the idiopathic scoliosis. A prospective multicentric clinical study allowed the observation of 72 scoliosis patients and their comparison to reference populations (asymptomatic, severe scoliosis), which lead to a resemblance classification based on 6 given parameters, descriptors of three-dimensional geometry. Complementary mechanical analyses based on finite elements models permitted, for some cases, to objectively evaluate the risk of aggravation. These tools bring to the clinical doctor new means of identification of the evolutive scoliosis, which allow for an early treatment, appropriated to the biomechanical condition of each patient.La scoliose idiopathique est une pathologie d'origine multifactorielle entraînant une déformation tridimensionnelle de la colonne vertébrale. Elle apparaît dans la plupart des cas chez les préadolescents en cours de croissance. L'identification précoce des patients présentant un risque réel d'aggravation est nécessaire pour une prise en charge thérapeutique efficace. Cependant elle est difficile avec les moyens d'analyse actuels. L'objectif de cette thèse est de mettre en oeuvre des outils récemment développés en recherche (analyse de la posture et des mobilités, reconstruction géométrique 3D, modélisation en éléments finis) afin de quantifier leur pertinence pour l'évaluation du risque d'aggravation de ces scolioses. Dans le cadre d'une étude clinique prospective multicentrique, l'observation de 72 patients scoliotiques et leur comparaison à des populations de référence (normales, scolioses sévères) a permis une classification par similitude basée sur 6 paramètres descripteurs de la géométrie tridimensionnelle. Les analyses mécaniques complémentaires réalisées à l'aide d'un modèle en éléments finis ont permis, dans certains cas, d'objectiver un risque d'aggravation. Ces outils apportent aux cliniciens de nouveaux moyens d'identification des scolioses évolutives ce qui leur permet d'engager très précocement un traitement adapté à la situation biomécanique de chaque patient

Métabolisme des lipoprotéines et biomarqueurs dans les maladies cardiovasculaires

Despite the huge progress made in medicine, cardiovascular diseases remain one of the greatest causes of death in the industrialized world. The discovery of novel biomarkers to evaluate treatment’s efficacy at the preclinical and clinical levels is a major stake for the pharmaceutical industry. The first project in this engineering memory involves the measurement of pre-beta HDL concentrations. This first study clearly demonstrated that pre-beta HDL is highly unstable in plasma and that its concentration is dependent on using inhibitor of the enzymes LCAT and LPL. The second concerns the measurement of plasma microparticles using flow cytometry in patients with familial hypercholesterolemia undergoing apheresis. The results have shown that apheresis can decrease total microparticle concentrations in plasma. The third project involves the measurement of CRP kinetics using mass spectrometry in obese volunteers before and after weight loss. In this study, I demonstrated that it is possible to measure the turnover of CRP in plasma using stable isotopes and mass spectrometry; the results suggest that weight loss decreases the hepatic output of CRP. Collectively, these results have proved informative, further work is required.Malgré les nombreux progrès réalisés en recherche médicale, les maladies cardiovasculaires constituent l’une des principales causes de mortalité dans les pays industrialisés. La découverte de nouveaux biomarqueurs est un enjeu majeur pour l’industrie pharmaceutique. Le premier projet dans ce mémoire d’ingénieur concerne la mesure des concentrations de pré-bêta HDL. Celui-ci a clairement démontré que les pré-bêta HDL sont très instables dans le plasma et que leur concentration est tributaire de l'utilisation d'un inhibiteur des enzymes LCAT et LPL. La deuxième étude implique la mesure des microparticules circulantes par cytométrie en flux chez des patients atteints d'hypercholestérolémie familiale subissant un traitement LDL-aphérèse. Les résultats ont montré que l'aphérèse peut diminuer la concentration de microparticules totales dans le plasma. Le troisième projet concerne la mesure de la cinétique de la protéine CRP en utilisant la spectrométrie de masse chez des volontaires obèses avant et après la perte de poids. Dans cette étude, j'ai montré qu'il est possible de mesurer le turnover de la CRP dans le plasma à l'aide d'isotopes stables et de la spectrométrie de masse, les résultats suggèrent que la perte de poids diminue le rendement hépatique de la CRP. Collectivement, ces résultats se sont révélés informatifs, des travaux supplémentaires sont nécessaires

Corrélations entre les paramètres biomécaniques du rachis et les indices cliniques pour l'analyse quantitative des pathologies du rachis lombaire et de leur traitement chirurgical

Our century is marked by an important and increasing incidence of degenerative spine diseases (causing invalidating low back pain) and of their surgical treatments that, in spite of a true explosion of dedicated methods and implants, do not always succeed to relief symptoms and to allow a normal personal and professional life for the patient. The purpose of this PhD project, in partnership between the Laboratory of Biomechanics, the ANRT, Eurosurgical/Spinenetwork (industry) and six clinical centers, was the analysis of correlations between spine biomechanical parameters, clinical and functional outcome of the surgical treatment and patient's quality of life, in order to better understand the biomechanical reasons of the success or failure in lumbar spine surgery and to identify the eventual key factors. After a detailed literature analysis tracing the state-of-art, we realised a multicentric data collection (mainly retrospective) and implemented a method of quantitative analysis, based on a software allowing the calculation of biomechanical parameters from radiological exams (that we first validated). This allowed, for 319 selected patient's files, a clinical and biomechanical «in extenso” analysis connecting clinical outcome and patient's configuration during his follow-up and highlighting the factors having an impact on the outcome (and the biomechanical parameters allowing to describe them). Thus, some vertebral parameters were related to early detection of complications (adjacent segments disease, subsidence, loss of correction) and satisfactory clinical outcomes were associated to some values of spinal and pelvic parameters, describing normal spine geometry and balance. Moreover, quantitative biomechanical analysis based on X-rays films allowed to verify the obtained correction and its stability during time, the normality of patient's configuration, associated to an “economical” balance, as well as the kinematics of the treated and adjacent segments. These elements may complete clinical exam and give additional information (to the surgeon) concerning the prognostic of a chosen treatment (i.e. good or marked by a risk of recidive or complication), modifying and supporting patient's specific/ individual care.Notre siècle est marqué par une incidence annuelle importante et grandissante des pathologies (surtout dégénératives) à l'origine de lomboradiculalgies invalidantes, ainsi que de leur traitement chirurgical qui, malgré une vraie explosion de méthodes et implants dédiés, ne parvient pas toujours à améliorer les symptômes et permettre au patient de reprendre une vie personnelle et professionnelle normale. L'objectif de ce travail de thèse, en partenariat entre le Laboratoire de Biomécanique, l'Agence Nationale pour la Recherche et la Technologie(ANRT), la société Eurosurgical/SpineNetwork et six centres cliniques partenaires, a été l'analyse des corrélations entre les paramètres biomécaniques du rachis, le résultat clinique et fonctionnel d'un traitement chirurgical, l'état général du patient et sa qualité de vie, afin de mieux comprendre les causes biomécaniques de la réussite ou de l'échec des traitements chirurgicaux sur le rachis lombaire et d'identifier les possibles facteurs clé. Après une analyse bibliographique approfondie pour évaluer l'existant, nous avons mis en place une collecte multicentrique de données (principalement rétrospective) et une méthodologie d'analyse quantitative, appuyée sur un logiciel permettant le calcul de paramètres biomécaniques à partir d'examens radiologiques (que nous avons tout d'abord validé). Ceci a permis, pour les 319 dossiers sélectionnés, une analyse de données in extenso à la fois clinique et biomécanique, qui met en parallèle le résultat clinique et la configuration du patient au cours de son suivi, soulignant les facteurs qui influencent le résultat et les paramètres biomécaniques permettant de les caractériser. Ainsi, un certain nombre de paramètres vertébraux a pu être relié à la détection précoce des complications (dégradation des étages adjacents, subsidence, perte de correction) et les résultats cliniques favorables ont été associés à certaines valeurs des paramètres rachidiens et pelviens, décrivant une géométrie rachidienne normale et équilibrée. De plus, l'analyse biomécanique quantitative à partir de radiographies de rachis permet de s'assurer de la correction obtenue et de sa stabilité dans le temps, de la configuration normale, associée à un équilibre économique du patient, ainsi que de la normalité de la cinématique des étages traités ou adjacents. Ces éléments peuvent compléter l'examen clinique et enrichir les indices dont le clinicien dispose, concernant le pronostique d'un traitement choisi, qu'il soit bon ou marqué par un risque de récidive ou de complication, modifiant et appuyant ainsi la prise en charge du patient