Étude IRM de la fonction musculo-squelettique

L'objectif global de cette initiative de développement technologique est de faire progresser considérablement le diagnostic clinique et le traitement des troubles musculo-squelettiques en ce qui concerne la fonction articulaire. L'objectif principal de ce protocole est de développer initialement et finalement de valider un ensemble combiné d'outils (anatomie fonctionnelle virtuelle - VFA) qui permettront la mesure, l'analyse et la visualisation exactes et précises de l'anatomie musculo-squelettique statique et dynamique en trois dimensions (3D) ( par exemple, la forme des os, la cinématique du squelette, la tension des tendons et des ligaments, la force musculaire et l'espace articulaire) à partir des données d'imagerie. Nous prévoyons de fusionner et d'étendre nos capacités d'imagerie et d'analyse par IRM existantes avec l'imagerie et l'analyse par ultrasons pour le développement et la mise en œuvre d'une technique de mesure et d'analyse très précise basée sur l'imagerie pour la quantification non invasive de l'anatomie articulaire complète et de la dynamique des tissus pendant la fonction mouvements. En bref, nous prévoyons de développer une méthode pour créer des images numériques 3D de tissus articulaires chargés et en mouvement (os, cartilage, muscle et tissus conjonctifs) qui révèlent les modèles de contact articulaire et les charges tissulaires. Parallèlement à la construction de cet outil, nous évaluerons la variabilité de la forme des os d'un sujet à l'autre, la sensibilité de la posture articulaire définie (translation et rotation d'un os par rapport à un autre) à la définition du système de coordonnées basé sur l'ostéo, et la capacité à les utiliser finalement. outils pour documenter et évaluer la fonction des structures articulaires normales et altérées (par exemple, rupture du LCA, syndrome de suivi de la rotule...) dans des conditions simulées rencontrées lors des activités de la vie quotidienne.

Le chercheur principal a précédemment développé et testé le composant principal du package VFA, l'imagerie IRM à contraste de phase ciné et à contraste de phase rapide (PC rapide), démontrant à la fois qu'ils sont très précis et précis dans la mesure de la cinématique 3D normale de l'articulation du genou et souche du biceps fémoral. Des chercheurs supplémentaires ont déjà développé des techniques d'imagerie des structures musculo-squelettiques à l'aide de l'échographie, démontrant que ces techniques sont également très précises et précises dans la mesure des propriétés biomécaniques des tissus mous entourant le genou et les tendons du quadriceps fémoral. Dans le cadre de ce protocole, nous proposons de développer des méthodes supplémentaires de reconstruction numérique, d'analyse d'image et d'affichage et de tester l'applicabilité de l'IRM rapide-PC et de l'imagerie par ultrasons à l'étude de diverses articulations normales et altérées (par exemple, cheville, poignet et genou).

Ce processus de développement nécessitera des données de sujets humains obtenues à partir d'images RM et échographiques statiques et dynamiques. Ce développement est guidé par notre philosophie selon laquelle une altération de la fonction articulaire se produit probablement en raison d'une forme anormale des os, de mouvements et de forces musculo-squelettiques anormaux, ou à la fois d'une forme anormale des os et de mouvements et de forces musculo-squelettiques. Ainsi, notre vision à long terme est de quantifier de manière non invasive la cinématique articulaire 3D in vivo, les formes osseuses et les charges tissulaires pour les populations volontaires altérées et normales, de traduire les méthodes et les résultats en recherche interventionnelle et finalement en pratique clinique courante.