Modélisation musculosquelettique personnalisée de la marche normale et altérée pour l’aide à la prise en charge thérapeutique : application à la scoliose dégénérative de l’adulte. - PASTEL - Thèses en ligne de ParisTech Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Personalized musculoskeletal modeling of normal and altered gait to aid therapeutic management : application to adults with degenerative scoliosis.

Modélisation musculosquelettique personnalisée de la marche normale et altérée pour l’aide à la prise en charge thérapeutique : application à la scoliose dégénérative de l’adulte.

Résumé

Adult spinal deformities give rise to various compensatory mechanisms aimed at restoring the body's overall balance. Diagnosis of this pathology relies on static radiographic evaluation to quantify global and segmental alignment parameters. However, a global assessment taking into account the patient's function and muscles would be essential to a better understanding of this pathology and of the complications that may arise following surgical treatment.In this context, the work presented in this manuscript aims to contribute to the development of a personalized musculoskeletal model in statics and during gait.To this end, this manuscript first proposes to focus on the description of normal and altered posture during the gait cycle. Particularly, deviations in the positioning of the head/pelvis axis in relation to the vertical, identified as invariant in the reference population, emerged as a marker of not only postural but also functional imbalance. In addition, patients compensating with high pelvic retroversion showed kinematic alterations of the hip favoring the onset of hip osteoarthritis.These results were complemented in a second part by a contribution to the personalization of a musculoskeletal model of the lower limb and its application in gait analysis. This model showed that patients with high pelvic retroversion have reduced hamstring muscle lengths both statically and during gait.This work has contributed to the development of a personalized musculoskeletal model in static and during movement, and has demonstrated the clinical interest of its application in adult spinal deformity. This model will provide access to biomechanical parameters of interest in the follow-up of these patients.
Les déformations rachidiennes de l'adulte donnent lieu à divers mécanismes compensatoires visant à rétablir l’équilibre global du corps. Le diagnostic de cette pathologie repose sur l’évaluation radiographique statique permettant de quantifier des paramètres d'alignement global et segmentaire. Cependant, une évaluation globale prenant en compte la fonction du patient et les muscles serait indispensable pour mieux comprendre cette pathologie et surtout les complications qui peuvent survenir après d’éventuel traitement chirurgical.Dans ce contexte, les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit visent à contribuer au développement d’un modèle musculosquelettique personnalisé en statique et durant le mouvement de la marche.Ce manuscrit propose dans un premier temps de s’attarder sur la description de la posture normale et altérée durant le cycle de marche. En particulier, la déviation de positionnement de l’axe tête/bassin par rapport à la verticale, identifié comme invariant dans la population de référence, est apparu comme un marqueur de déséquilibre non seulement postural, mais aussi fonctionnel. De plus, les patients compensant par une rétroversion pelvienne élevée ont présenté des altérations cinématiques de la hanche favorisant l’apparition d’arthrose de hanche.Ces résultats ont été complétés dans une seconde partie par une contribution à la personnalisation de modèle musculosquelettique du membre inférieur et à son application dans le cadre d’une analyse de la marche. Ce modèle a montré que les patients ayant une rétroversion pelvienne élevée présentent une diminution de la longueur musculaire des ischio-jambiers en statique et durant la marche.Ce travail a pu contribuer au développement d’un modèle musculosquelettique personnalisé en statique et durant le mouvement et a montré l’intérêt clinique de son application dans le cadre de la déformation rachidienne de l’adulte. Ce modèle permettra l’accès à des paramètres biomécaniques d’intérêts dans le suivi de ces patients.
Fichier principal
Vignette du fichier
ENSAM_REBEYRAT_2023_archivage.pdf (4.76 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04503127 , version 1 (13-03-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04503127 , version 1

Citer

Guillaume Rebeyrat. Modélisation musculosquelettique personnalisée de la marche normale et altérée pour l’aide à la prise en charge thérapeutique : application à la scoliose dégénérative de l’adulte.. Biomécanique [physics.med-ph]. HESAM Université, 2023. Français. ⟨NNT : 2023HESAE063⟩. ⟨tel-04503127⟩
68 Consultations
13 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More