Résumé scientifique du projet

1, rue Ellen Poidatz – 77310 SAINT FARGEAU PONTHIERRY – Tél : [phone] – Fax : [phone] – E-mail : [email protected]
www.fondationpoidatz.com
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]

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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

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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.

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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).

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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.