Mécanique de la cheville et déformation en équin
Comprendre la mécanique articulaire et musculaire de la cheville en cas de déformation
- Montant alloué : 60 000 €
- Financé en : 2015
- Statut : Clôturé
Nom du projet
Evaluation dynamique in vivo de la mécanique articulaire et musculaire de la cheville chez des enfants PC présentant une déformation en équin et implications pour les récidives d’équin
L'équipe
Ce projet de recherche a été mené par le Pr Sylvain BROCHARD, professeur de Médecine Physique et Réadaptation Pédiatrique au CHU de Brest. A côté de son activité clinique, Sylvain BROCHARD mène ses travaux de recherche au sein du Laboratoire du Traitement et de l’Information Médicale (LaTIM), INSERM U1101.
À retenir
– L’équin de cheville est la déformation orthopédique la plus fréquente des enfants PC avec des conséquences sur la croissance des membres atteints et donc sur la marche. Les techniques d’imagerie en IRM dynamique permettent aujourd’hui d’explorer les articulations au cours du mouvement avec une grande précision.
– L’objectif de ce projet était de comprendre les mécanismes en jeu dans l’équin de l’enfant avec PC grâce à ces techniques. 15 enfants avec PC et équin fixé unilatéral seront comparés à 15 enfants du même âge afin de caractériser les déformations et les mouvements anormaux sous-jacents des os de la cheville, les anomalies de tension du tendon d’Achille mais aussi d’élasticité musculaire du mollet. Ces données seront mises en relation avec la qualité de la marche.
– 11 enfants typiques et 9 enfants avec PC âgés de 6 à 14 ans ont participé à cette étude. Une diminution du volume du calcanéum et du talus (astragale) de 15% a été notée dans le groupe PC. Le talus semble être l’os de la cheville qui présente le plus de déformations. Ceci suggère que l’évolution de la forme du talus devrait être suivie de plus près.
– Cette étude a permis de fournir des informations essentielles qui permettront d’améliorer les pratiques thérapeutiques autour de l’équin de l’enfant avec PC. Les outils innovants développés dans cette étude pourront aussi être appliqués à d’autres articulations et/ou d’autres pathologies.
L’équin de cheville est la déformation orthopédique la plus fréquente des enfants atteints de PC ; il a des conséquences importantes sur la croissance des membres atteints et donc sur la marche. Bien que l'intervention chirurgicale soit l'option la plus recommandée pour traiter l’équin fixé, le taux de récidive post-opératoire est très élevé. Une des principales raisons est le manque de compréhension de la biomécanique articulaire et musculaire, c'est-à-dire ce qu’il se passe mécaniquement au sein des os, des muscles et des tendons en cas d’équin. Les techniques d’imagerie en IRM dynamique permettent aujourd’hui d’explorer les articulations au cours du mouvement dans les trois dimensions de l’espace avec une grande précision (<1mm).
L’objectif de ce projet est de comprendre les mécanismes en jeu dans l’équin de l’enfant avec PC grâce à ces techniques dynamiques, qui seraient utilisées pour une des premières fois en France. Pour ce faire, 15 enfants avec PC (GMFCS I ou II), âgés de 7 à 14 ans et présentant un équin fixé unilatéral, seront comparés à 15 enfants du même âge non atteints. Les données dynamiques seront acquises par IRM pendant que les enfants effectuent des mouvements actifs et passifs de l'articulation de la cheville. Une analyse 3D de la marche grâce à un système optoélectronique (marqueurs réfléchissants la lumière) sera également effectuée pour acquérir les paramètres cinématiques et cinétiques de marche.
La comparaison permettra de caractériser les déformations et les mouvements anormaux sous-jacents des os de la cheville, les anomalies de tension du tendon d’Achille mais aussi d’élasticité musculaire du mollet. Ces données intrinsèques seront mises en relation avec la qualité de la marche et permettront donc de mettre en lien le problème anatomique et le problème fonctionnel, préoccupant le plus l’enfant et sa famille.
11 enfants typiques et 9 enfants avec PC âgés de 6 à 14 ans ont participé à cette étude. Une diminution du volume du calcanéum et du talus (astragale) de 15% a été noté dans le groupe PC. Le talus semble être l’os de la cheville qui présente le plus de déformations. Ceci peut être lié à ses caractéristiques anatomiques et physiologiques (absence d’insertion musculaire, mauvaise vascularisation) et à sa position anatomique. Ceci suggère que l’évolution de la forme du talus devrait être suivie de plus près.
Cette étude a permis de fournir des informations essentielles pour les chercheurs, les chirurgiens et les cliniciens qui permettront ainsi d’améliorer les pratiques thérapeutiques autour de l’équin de l’enfant avec PC. Les outils innovants développés dans cette étude pourront aussi être appliqués à d’autres articulations et/ou d’autres pathologies.
Pour aller plus loin
L. Houx, M. Lempereur, O. Remy-Neris, and S. Brochard, Threshold of equinus which alters biomechanical gait parameters in children Gait Posture 2013 : vol. 38, pp. 582-9
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Karim Makki, Bhushan Borotikar, Marc Garetier, Sylvain Brochard, Douraied Ben Salem, et al.In vivo ankle joint kinematics from dynamic magnetic resonance imaging using a registration-based framework. Journal of Biomechanics, Elsevier, 2019, 86, pp.193 203.10.1016/j.jbiomech.2019.02.007 hal-0228592
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Cheng Y, Bailly R, Scavinner-Dorval C, Fouquet B, Borotikar B, Ben Salem D, Brochard S and Rousseau F (2022), Comprehensive personalized ankle joint shape analysis of children with cerebral palsy from pediatric MRI. Front. Bioeng. Biotechnol. 10:1059129. doi: 10.3389/fbioe.2022.1059129
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