Les os de la main

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Les os de la main.png
Auteur-e-s Utilisateur:Alexandra Theubet, Utilisateur:Schmikd0
Année de fabrication 2015
Technologie utilisée Impression 3D
Type Kits constructif
Domaine d’enseignement Anatomie & Santé
Niveau d’enseignement Université/ HES/ EPS, Autre
Public cible Etudiants, Experts / Spécialistes
Public cible (Age) 19+ ans
Mots clés puzzle
Lien vers le cours STIC https://edutechwiki.unige.ch/fr/STIC:STIC IV (2015)
Fichier source Fichier:Les os de la main.zip
STIC portaillogo.png


DESCRIPTION (objectif pédagogique)

Nous avons décidé d’axer notre kit pédagogique sur une réflexion de l’anatomie humaine. En effet, nous sommes toutes les deux issues du milieu médical (respectivement Nutrition et diététique (N&D) et technique en radiologie médicale (TRM)). Nous avons choisi l’exemple de la main humaine, dont l’anatomie est apprise par les étudiants HES dès leur année de module complémentaire (année propédeutique).

Le kit pédagogique est composé de 27 pièces (9 carpe, 5 métacarpes et 14 phalanges). Le but de ce type de kit est de:

  • Permettre aux utilisateurs de manipuler les os de la main (et par voie de conséquence se rendre compte des dimensions proportionnées, des articulations possibles ainsi que de la forme réalle des os)
  • Permettre aux utilisateurs, grâce à un système qu’il nous faut encore mettre en place, de recréer la main ainsi que les articulations qui la composent (ce qui leur permet de se représenter les os, leurs emplacements et leurs articulations)
  • Permettre aux étudiants de manipuler les os de la main, comme ils pourraient le faire avec les os du crâne, dont il existe un grand nombre de modélisations sur le marché.

De part leur cursus, les étudiants TRM apprennent, avec précision l’anatomie de la main (os, tendons, muscles et autres structures). Cet apprentissage se fait très tôt dans leur cursus, ceci à cause de l’incidence de réalisation de l’imagerie de la main dans la vie sur le terrain. En effet, après les examens du thorax, le membre supérieur est la zone qui est le plus réalisée en radiodiagnostic. Ainsi les étudiants, et les professionnels de l’imagerie médicale se doivent d’avoir des bases très solides en matière d’anatomie.

Comme mentionné auparavant, le public cible peut être spécifique au monde médical (professionnels ou étudiants) ou non.

  • Professionnel de la santé : ce kit pédagogique pourrait leur permetre de reprendre les aspects complexes des os de la main (articulations, facettes, sens,...). De plus pour des professionnels qui auraient un pied dans l’enseignement, ce kit pourrait être utilisé comme support pédagogique à l’enseignement de l’anatomie et/ou de l’imagerie radiologique de la main.
  • Étudiants en profession de la santé: ce kit pourrait permettre à des étudiants de la santé d’accroître leurs connaissances en anatomie de la main. En effet, le fait d’utiliser ce type de support, en plus des traditionnels supports, pourrait leur permettre de mieux assimiler cette anatomie très spécifique.
  • Public a-spécifique : nous risquons le paris que ce puzzle composé de pièces anatomiques aux proportions réelles puisse intéressé un public hors des professions médicales, pour le jeu ainsi que pour le challenge que ce type d’outil propose.
FABRICATION (réalisation technique)

Pour pouvoir mettre en place un tel dispositif, il nous fallait tout d’abord une imagerie tomodensitométrique d’une main, qui ne présenterait pas d’altération majeure. Ce que nous avions en notre possessions. Une fois les images complètement anonymisées, nous avons pu commencer le traitement des images.

Dans un premier temps nous avons essayé d’exporter les structures osseuses directement depuis le Client (la dénomination de Client correspond à un logiciel appartenant à une grande marque d’outils radiologiques.), ce dernier comportant une fonction d’export de données en .stl. Mais cet essai a été infructueux. Il ne nous a pas été possible d’isoler les structures osseuses. Ainsi, après l’export, nous avons obtenu un espère ce rendu volumique comportant des bouts d’os, des structures musculaires et des artefacts. Ces données n’étaient, en l’état pas du tout exploitables et leur post-traitement aurait été bien trop chronophage, ainsi nous avons décidé d’essayer une autre méthode.

Deuxième essai: nous avons commencé par exporter les images depuis le Client en format .dcm (le format .dcm correspond au standard médical DICOM - Digital Imaging and Communications in Medicine -). Ce format nous donne la possibilité de travailler les images sur Osirix (Osirix est un viewer dédié à l’imagerie médicale. Accès: http://www.osirix-viewer.com/). Sur ce support nous avons:

  • Effectué une reconstruction MIP (maximum intensity projection) : ce qui nous a permi de faire “apparaître” les os ou tout du moins d'effacer les structures autres que les os.
  • Effectué une segmentation semi-automatique sur les structures osseuses, ce qui n’a malheureusement pas marché (à la suite de cette manipulation nous avons obtenu une structure, tronquée, de l’ensemble des os, sans possibilité de les séparer. Ce qui ne nous était pas utile).
  • Pour remédier à ce problème, nous avons isolé un à un les os composant la main, puis avons effectué une segmentation semi-automatique sur chacun des structures.
  • Ensuite, nous avons transformé ces données en une succession de rendus volumiques que nous avons exportés un à un en .stl.

Pour pouvoir exporter convenablement les .stl, nous avons également utilisé le logiciel DeVide qui nous a permi d’une part de segmenter l’objet, de le lisser et pour terminer de réparer d’éventuelles mailles cassées.

Une fois tous les .stl obtenus, nous avons crée un repertoire dans lequel nous avons méthodiquement archivé les données obtenues, histoire de ne pas confondre.

Prototypage Les dimensions ne sont pas forcément respectées.

Carpe.jpg
Metacarpe.jpg
Phalange.jpg
SPECIFICATIONS TECHNIQUES

Imprimante utilisée Félix 2.0

UTILISATIONS (scénario pédagogique, règles du jeu)

Un puzzle éducatif de la main humaine aux proportions 150%. Le but est de permettre aux professionnels de la santé novice ou non de s’approprier rapidement la spatialité des os de la main humaine. Pour ce faire, l’utilisateur a sa disposition des outils pédagogiques (un TEXTBOOK et un outil TICE) qu’il peut utiliser ou non.