Restauration fonctionnelle de la main et dynamique de la plasti

Restauration fonctionnelle de la main et dynamique de la plasticité cérébrale après transfert
tendineux - Evaluation par IRM et modélisation biomécanique.
Programme Hospitalier de Recherche Clinique 2007 – 2010 en collaboration avec le CHU et l’Institut
des Neurosciences de Grenoble.
Contacts : Christian Jutten, Franck Quaine (GIPSA-lab, [e-mail],
[e-mail]), François Moutet (CHUG, [email protected]), Christoph
Segebarth (GIN, [e-mail])
Contexte du projet
La restauration des déficiences motrices constitue un enjeu majeur de la chirurgie palliative des
paralysies de la main et du membre supérieur. D’un point de vue clinique, ce projet s’intéresse à la
réanimation du membre supérieur par transfert tendineux palliatif chez le patient présentant une
paralysie radiale. Le principe est d’utiliser certains des muscles restés actifs (innervation intacte ou
récupérée) pour les faire agir sur des fonctions paralysées tout en conservant la fonction initiale
intacte. L’optimisation de la technique du transfert tendineux nécessite la modélisation biomécanique
précise de la main afin de quantifier au mieux les tensions et efforts exercés.
Le projet se déroule sur les deux périodes pré- et post-opératoires, au cours desquelles un protocole
sollicitant les fonctions motrices associées aux transferts tendineux est proposé à une cohorte de
patients (n = 10). Il consiste à faire produire par le/s muscle/s impliqué/s dans le transfert, une force
sur un dispositif compatible IRM pour chaque degré de liberté recouvré, la main étant positionnée
dans une posture précise. Les données de forces et d’électromyographie (EMG) de surface sont
enregistrées pour chaque sujet et pour chaque tâche motrice.
Taches à faire
L’objectif est de développer de nouvelles méthodes de modélisation biomécanique de la main qui
associent les techniques d’optimisation numérique avec contraintes aux mesures EMG de surface
des muscles mobilisant les doigts. L’EMG de surface est une technique non invasive aisée à utiliser
expérimentalement, donc avec des patients, mais qui ne permet pas de dissocier l’activité électrique
de différents muscles contigus, notamment celle des fléchisseurs superficiels et profonds des doigts.
Cependant, cette distinction est nécessaire pour assurer la cohérence physiologique des estimations
du modèle biomécanique. Dans ce projet, nous mettrons en œuvre des techniques de séparation de
source afin de séparer les différentes contributions de l’EMG de surface. Après une analyse
bibliographique, on étudiera l’implantation de divers algorithmes pour des mélanges instantanés,
notamment la méthode temps-fréquence proposée par Févotte et al., des méthodes fondées sur des
diagonalisation conjointe de matrices de variance-covariance exploitant les propriétés de non-
stationarité et de coloration des signaux, ou enfin des méthodes exploitant la nature parcimonieuse
des signaux sources.
Ce projet conviendra à un étudiant ayant une formation en traitement statistique du signal et motivé
par la validation sur des signaux réels et le cadre pluridisciplinaire technologie/santé/vivant.