Résumé scientifique du projet
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Offre de stage de Master 2 Projet : SiMulation des rétractions MusCulaires dans la Paralysie Cérébrale (SiMusCP). Projet soutenu par la Fondation Motrice et la Fondation Ellen Poidatz. Objectif : Validation d’un outil d’aide à la décision d’allongement chirurgical des muscles rétractés. (cf résumé scientifique du projet). Modalités : Durée : 6 mois Rémunération : Oui Non Lieu : Fondation Ellen Poidatz 77310 St Fargeau Ponthierry (possibilités d’hébergement) Encadrement : Tuteur Universitaire et Dr Eric Desailly (Fondation Ellen Poidatz) Profil recherché : Biomécanique : compétences en mécanique des systèmes poly articulés Programmation : maitrise d’un langage de programmation Compétences statistiques Des notions en déploiement de bases de données serait un plus Intérêt pour la recherche fondamentale à potentiel d’application clinique Maitrise de l’anglais Procédure de candidature : Adresser CV et motivations à [email protected] 1, rue Ellen Poidatz – 77310 SAINT FARGEAU PONTHIERRY – Tél : 01 60 65 82 82 – Fax : 01 64 38 15 60 – E-mail : www.fondationpoidatz.com [email protected] Résumé scientifique du projet La survenue de rétractions musculaires est fréquente chez les enfants infirmes moteurs cérébraux (IMC). L’allongement chirurgical est une des réponses thérapeutiques proposées. L’indication de ce traitement est classiquement basée sur l’examen clinique et sur l’analyse instrumentale de la marche. Pour améliorer les indications chirurgicales l’utilisation de la modélisation musculosquelettique est recommandée par certains auteurs pour mesurer les longueurs musculaires lors de la marche. Cependant cette démarche ne permet que l’exclusion de la chirurgie sur la base d’un non retentissement fonctionnel d’une supposée rétraction musculaire. Elle ne permet pas l’établissement d’un diagnostique positif de l’indication d’allongement chirurgical. C’est pourquoi nous avons développé un modèle musculosquellettique personnalisable qui permet l’analyse de la cinématique musculaire au cours de la marche et qui permet également la simulation de la longueur musculaire maximale mesurée par goniométrie lors des tests cliniques (SiMusCP). Ce rapprochement entre évaluation clinique et évaluation par analyse du mouvement par l’intermédiaire d’une modélisation spécifique est une démarche totalement innovante permettant une nouvelle approche diagnostique théoriquement exhaustive de la causalité éventuelle d’une rétraction musculaire sur la marche de l’enfant. Ce modèle nécessite un certain nombre d’étapes avant d’aboutir à la décision thérapeutique : Première étape : Identification des longueurs musculaires fonctionnelles lors de la marche. Les longueurs musculaires sont identifiées grâce à un modèle musculosquelettique personnalisé. Il est animé sur la base de la cinématique enregistrée lors de l’analyse quantifiée de la marche de l’enfant étudié (figure 1). Figure 1. Les longueurs des muscles modélisés sont mesurées au cours de la marche à partir des données d'analyse de la marche du patient. Au terme de cette étape, les considérations diagnostiques classiquement posées sur la base des données de cinématique 1, rue Ellen Poidatz – 77310 SAINT FARGEAU PONTHIERRY – Tél : 01 60 65 82 82 – Fax : 01 64 38 15 60 – E-mail : www.fondationpoidatz.com [email protected] musculaire sont réalisables. Celles-ci sont proposées par Arnold et al. 2006. Les étapes suivantes constituent l’originalité de la procédure que nous souhaitons évaluer dans le projet SiMusCP. Deuxième étape : Une procédure originale de simulation par cinématique directe des longueurs musculaires à partir des données de goniométrie clinique est proposée. Celle-ci prend en compte l’incertitude inhérente à la mesure clinique. Cette procédure est illustrée par la figure 3. Figure 3. Organigramme présentant la procédure de simulation de longueurs musculaires maximales. Les mesures goniométriques sont réalisées par le clinicien. Celles ci sont ensuite utilisées pour déterminer les longueurs musculaires maximales correspondantes grâce au modèle cinématique directe et en prenant en compte l’incertitude clinique de la mesure goniométrique. Troisième étape : La démarche diagnostique que constitue la contribution de la simulation des « longueurs cliniques » est illustrée par la figure 4. Ainsi lors de troubles de la marche, il était jusqu’à présent possible de déterminer si des muscles étaient courts ou non lors de la marche et ainsi d’éliminer l’hypothèse d’un traitement chirurgical par allongement lorsque ceux-ci étaient non-courts [Arnold2006a]. Cependant, lorsque ces muscles étaient courts lors de la marche il était impossible d’affirmer que cette brièveté fonctionnelle était d’origine compensatoire ou bien qu’elle était liée à une rétraction anatomique du muscle. La simulation des longueurs maximum à partir des angles mesurés lors de la goniométrie sur table permet de finaliser complètement ce diagnostic. Ainsi, si la longueur « clinique » maximale du muscle est très supérieure à celle utilisée par le patient lors de la marche, cette brièveté fonctionnelle est d’origine compensatoire, la chirurgie est rejetée. Par contre, si la longueur « clinique » maximale du muscle est équivalente à celle utilisée par le patient lors de la marche, cette brièveté fonctionnelle correspond à une rétraction musculaire, la chirurgie d’allongement est alors indiquée. 1, rue Ellen Poidatz – 77310 SAINT FARGEAU PONTHIERRY – Tél : 01 60 65 82 82 – Fax : 01 64 38 15 60 – E-mail : www.fondationpoidatz.com [email protected] Figure 4. Démarche diagnostique complète de la simulation des longueurs "cliniques" (SiMusCP). L’encadré rouge représente la contribution que cette innovation apporte à la démarche diagnostique existante. Cette démarche innovante est susceptible d’éclairer les chirurgiens dans leurs indications chirurgicales pour ainsi optimiser au mieux le choix des gestes chirurgicaux à proposer au patient. L’ensemble des solutions présentées précédemment a été développé lors de la thèse de doctorat du porteur de projet [Desailly2008] ; elles sont actuellement opérationnelles ; cependant la validation de l’apport réel au diagnostic de cette nouvelle démarche est une des tâches à mener dans la continuité de ces travaux. Cette perspective constitue l’objectif du projet de recherche que nous soumettons à l’évaluation de la Fondation Motrice. 1. Les objectifs du projet de recherche Valider l’apport au diagnostic de cette nouvelle approche d’aide à la décision thérapeutique par simulation de l’extensibilité musculaire maximale (SiMusCP). 2. La méthodologie envisagée Etude rétrospective de la concordance entre les indications issues de la simulation et le résultat de la chirurgie (figure 5). 1, rue Ellen Poidatz – 77310 SAINT FARGEAU PONTHIERRY – Tél : 01 60 65 82 82 – Fax : 01 64 38 15 60 – E-mail : www.fondationpoidatz.com [email protected] Figure 5. Méthodologie. Le calendrier du programme Nous disposons actuellement d’un nombre d’examens de patients (N ≈ 60) susceptibles d’être inclus dans cette étude (examens AQM pré et post opératoires + examen clinique pré opératoire + chirurgie d’allongement musculaire). Le recueil des données sera poursuivi jusqu’au début du stage de l’étudiant financé par la fondation Motrice. Un protocole annexe sera conduit en collaboration avec les cliniciens afin d’estimer précisément leur incertitude propre lors des examens goniométriques. Le traitement des données se fera au cours du stage de l’étudiant en Master 2 et la publication des résultats interviendra au terme du projet. 3. Les collaborations prévues Les collaborations prévues dans ce projet se feront entre l’Unité d’Analyse de la Marche de la Fondation Ellen Poidatz (Dr Eric Desailly), le service de Chirurgie Orthopédique et Réparatrice Pédiatrique de l’Hôpital Trousseau AP-HP (Pr Jean-Paul Damsin) et particulièrement avec le Docteur Néjib Khouri Chirurgien Orthopédiste. 4. Les retombées cliniques à prévoir La SiMulation des rétractions MusCulaires dans la Paralysie Cérébrale, une fois validée permettra la mise en relation des examens cliniques et de l'analyse instrumentale. L’objectif final étant de déterminer pour chaque muscle si sa longueur maximale est nécessaire et suffisante ou si elle est nuisible à la fonction. 1, rue Ellen Poidatz – 77310 SAINT FARGEAU PONTHIERRY – Tél : 01 60 65 82 82 – Fax : 01 64 38 15 60 – E-mail : www.fondationpoidatz.com [email protected] Les retombées cliniques à prévoir sont une amélioration de la pertinence et de l’optimisation des corrections chirurgicales par allongement des muscles hypoextensibles. Les résultats de la chirurgie seront davantage prévisibles avec un risque réduit d’affaiblissement. Une des clés de «l’amélioration de la prise en charge thérapeutique des enfants IMC » sera alors résolue. Les résultats attendus apporteront alors un bénéfice direct pour les patients. 1, rue Ellen Poidatz – 77310 SAINT FARGEAU PONTHIERRY – Tél : 01 60 65 82 82 – Fax : 01 64 38 15 60 – E-mail : www.fondationpoidatz.com [email protected]
