Preliminary study of the human lumbar spine using speckle technique

Summary

Optical techniques using single wavelength lasers allow precise study of the superficial displacements of deeper anatomical structures through direct mechanical pull. Two techniques have been used in this study: 1. Double exposure speckle photography. Since 1980 the relationship between the surface displacements and minimal traction applied to the transverse processes of the spine, either unilateral or bilateral, was studied in an attempt to simulate muscular action exerted at this level. 2. Computerised speckle interferometry. This allowed analysis of the deformations between the lumbar vertebrae under vertical compression, shear or torsion outside the usual anatomical planes. This preliminary study outlines the mechanical behaviour and the plasticity of the vertebral structures but has been performed on only a few anatomical specimens thus not allowing statistical analysis. This would require a larger series.

Résumé

Les techniques optiques, utilisant le rayonnement laser monomode, permettent une étude précise des déplacements superficiels de pièces anatomiques soumises à des sollicitations mécaniques. Deux techniques ont été utilisées dans cette étude : 1° la photographie de speckle en double exposition poursuit des travaux menés depuis 1980. Nous avons étudié, dans ce travail, les déplacements de surface en relation avec des sollicitations minimes appliquées au niveau des processus transverses de façon uni ou bilatérale afin de simuler les actions musculaires exercées à ce niveau ; 2° l'interférométrie de speckle informatisée permet d'apprécier sur des coupes virtuelles les déformations “hors plan” des vertèbres lombaires sous compression verticale, cisaillement ou torsion. Cette étude préliminaire met en évidence le comportement mécanique et la plasticité des structures vertébrales, mais, réalisée sur un petit nombre de pièces anatomiques, elle ne permet pas une analyse statistique qui nécessiterait une plus longue série.