Soutenance de thèse de Floriane REMY

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Recherche Clinique et Santé Publique
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Mandibule,Croissance,Hypoplasie mandibulaire,Morphométrie,Biomécanique,Modèles Eléments Finis
Keywords
Mandible,Growth,Mandibular hypoplasia,Morphometric,Biomechanics,Finite Elements Models
Titre de thèse
Pour une identification et prise en charge précoces de l'hypoplasie mandibulaire
For an early identification and management of the mandibular hypoplasia
Date
Mercredi 25 Mars 2020 à 14:30
Adresse
Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales - secteur Timone 27 boulevard Jean Moulin 13385 MARSEILLE cedex 5
Salle de visioconférence - RDC - Bâtiment P1 bleu
Jury
Directeur de these M. Laurent GUYOT Aix-Marseille Université
Rapporteur Mme Laurence LUPI Université Nice Sophia Antipolis
Rapporteur M. Yannick TILLIER MINES ParisTech
Examinateur M. Loïc LALYS Aix-Marseille Université
Examinateur M. Guillaume CAPTIER Université de Montpellier 1
CoDirecteur de these M. Lionel THOLLON Aix-Marseille Université

Résumé de la thèse

L’hypoplasie mandibulaire est une anomalie anatomique du complexe facial affectant environ 1 naissance sur 5600 à 8000 par an. Cette pathologie se caractérise par une mandibule dont la taille est réduite (micro-mandibulie) et/ou positionnée en arrière par rapport à l’arcade maxillaire (rétro-mandibulie). Du fait des connexions anatomiques entre la mandibule, la langue et les voies aériennes supérieures, l’hypoplasie mandibulaire est généralement associée à des difficultés alimentaires voire respiratoires. Dans la pratique courante, la pathologie n’est identifiée lors du développement fœtal que lorsqu’il s’agit d’une atteinte sévère. Sinon, le diagnostic a lieu lors d’examens cliniques : le menton est fuyant voire absent et il existe une malocclusion plus ou moins importante. En ce qui concerne la stratégie thérapeutique, des solutions provisoires peuvent être privilégiées en première instance pour résoudre les difficultés alimentaires et/ou respiratoires : l’adaptation de la posture de sommeil, la pression positive continue, les tubes pharyngées, … Dans les cas les plus sévères, seule une intervention chirurgicale permet de prendre en charge l’anomalie anatomique d’une part, ou fonctionnelle d’autre part : c’est le cas, respectivement, de l’ostéodistraction mandibulaire ou de la labioglossoplexie. Le but de cette étude a été d’améliorer nos connaissances sur cette pathologie afin qu’elle puisse être, à terme, identifiée et prise en charge le plus tôt et le plus efficacement possible. Pour ce faire, un protocole morphométrique a été développé afin de caractériser la morphologie mandibulaire globale et son évolution au cours de la période de croissance chez l’enfant sain. Il a ainsi été mis en évidence que l’évolution morphologique postnatale de la mandibule est fortement corrélée aux stades de développement dentaire et à l’activité des muscles orofaciaux (muscles masticatoires et langue notamment). Ensuite, nous avons appliqué ce même protocole à l’étude morphométrique de la mandibule hypoplasique. Nos résultats tendent à démontrer que la pathologie ne se manifeste de manière significative que lorsque les premières dents déciduales commencent à apparaitre, sans atteindre le schéma de croissance global de la mandibule. Dans un troisième temps, nous avons évalué les effets d’une modification des dimensions de l’espace oral sur la qualité de la respiration et du sommeil : l’idée étant de proposer une stratégie thérapeutique de l’hypoplasie mandibulaire qui soit la plus efficace possible, à la fois pour la correction de l’anomalie anatomique et des troubles respiratoires. Il a s’agit d’étudier les modifications céphalométriques et polysomnographiques induites par un dispositif intra-oral innovant, le dispositif Ortho2D, sur un échantillon d’enfants présentant une malocclusion de Classe II et des troubles respiratoires sévères. Enfin, étant donné l’ensemble des données collectées à travers ce projet de recherche, des pistes de réflexions ont été explorées pour le développement d’une nouvelle stratégie thérapeutique qui permette de corriger de manière non invasive et précoce les anomalies morphologiques de la mandibule hypoplasique. Pour ce faire, des modèles éléments finis ont été développés afin de simuler numériquement, à travers différents scénarii, un allongement mandibulaire. Ainsi, à l’issu de ces travaux, grâce à la mise en place d’une approche à la fois morphométrique et biomécanique, nous apportons de nouveaux éléments pour la compréhension du schéma de croissance mandibulaire de l’enfant sain, l’identification des différences morphologiques qui distinguent la mandibule hypoplasique de celle de l’enfant sain, et le développement de nouvelles pistes pour la prise en charge précoce, non invasive et efficace (à la fois au niveau anatomique et fonctionnelle) de la pathologie. Ces résultats devront, lors de futures recherches, être confirmés et le développement de telles solutions devra être poursuivi.

Thesis resume

Mandibular hypoplasia is an anatomic abnormality of the facial complex that could affect approximately 1/5 600 to 1/8 000 births per year. In this pathology, the mandible is size-reduced (micrognathia) and/or positioned behind the maxillary arch (retrognathia). Because of anatomical connections between the mandible, the tongue and the superior airways, mandibular hypoplasia may be associated to feeding and/or respiratory troubles. In the current practice, the pathology may be identified during the fetus development only in the most severe cases. Otherwise, the diagnostic occurs during clinical exams: the chin is receding or even absent and there is a more or less important malocclusion. Regarding the therapeutic strategy, the first intervention choice to solve the feeding and/or respiratory troubles are temporary solutions as the adaptation of the sleep position, the continuous positive airway pressure, pharyngeal tubes … In the most severe cases, only surgical intervention can manage the anatomic or functional abnormality: like, respectively, mandibular osteodistraction or labioglossoplexy. The aim of this study was to improve our understanding about this pathology so it could be, eventually, identified and managed the earlier and the more efficiently as possible. To do so, a morphometric protocol was developed to characterize the global mandibular morphology and its evolution during the healthy child’s growth. Thus, the influence of perioral function was highlighted: the postnatal morphological evolution of the mandible is strongly correlated to the dental development stages and to the orofacial muscles activity (as the masticatory muscles and the tongue). Then, we applied the same protocol for the morphometric study of the hypoplasic mandible. Our results suggest that the pathology significantly impact the mandibular morphology only when the first deciduous teeth begin to appear, without affecting its global growth pattern. In a third step, we evaluated the effects of a modification of the oral space dimensions on the respiratory and sleep quality: the idea was to offer a therapeutic strategy for mandibular hypoplasia for both the correction of the anatomic abnormalities and the respiratory troubles. Thus, we studied the cephalometric and polysomnographic modifications caused by an innovative intra-oral device, the Ortho2D device, on a sample of children with a Class II malocclusion and severe respiratory troubles. At last, considering all the data collected during this research project, several reflections were explored for the development of a new therapeutic strategy to correct earlier and in a less invasive way the morphological abnormalities of the hypoplasic mandible. To do so, finite elements models were developed to numerically simulate, with various scenarios, mandibular lengthening. Thus, thanks to both a morphometric and biomechanical approach, we bring some new elements for the understanding of the mandibular growth pattern of healthy children, the identification of the morphological differences that distinct the hypoplasic mandible from the healthy child’s, and the development of new reflections for the early, non-invasive and efficient management (both anatomically and functionally) of the pathology. In future studies, these results should be confirmed, and the development of such solutions should be pursued.