Morphologie de l'articulation sous-talienne et déformation du pied dans la paralysie cérébrale

La paralysie cérébrale (PC) est une cause fréquente d'incapacité infantile avec une incidence de 2,11 pour 1000 naissances vivantes. Les enfants atteints de PC développent souvent des problèmes avec leurs pieds pendant la croissance, avec une prévalence rapportée de déformation du pied de 86 % dans un groupe de 66 enfants diplégiques. Des déformations peuvent survenir au niveau de l'articulation de la cheville, de l'articulation sous-talienne (l'articulation sous la cheville) et/ou du pied lui-même. L'étude européenne SPARCLE a rapporté que 54 % des enfants atteints de PC avaient ressenti des douleurs au cours de la semaine précédente, ce qui était associé à une moins bonne qualité de vie. Ce chiffre est passé à 75% dans une étude ultérieure sur des adolescents. L'endroit le plus courant pour les enfants qui ressentent de la douleur est dans les pieds, en particulier pour les enfants les plus mobiles.

L'expérience clinique montre que les pieds déformés sont difficiles à gérer avec des attelles. Les changements biomécaniques de la cheville et du pied affectent toute la jambe et une détérioration soudaine de la démarche s'ensuit souvent, par exemple le développement d'une démarche accroupie.

Plusieurs mécanismes sont proposés pour le développement de la déformation du pied, y compris la tension musculaire du mollet, le déséquilibre musculaire, la subluxation osseuse et l'effondrement de l'arche longitudinale. Il est difficile de séparer la cause de l'effet car les phénomènes se produisent simultanément.

Auparavant, l'équipe de recherche a examiné en détail la morphologie du pied à l'aide de techniques d'imagerie et d'analyse de la marche. À ce jour, personne n'a mené d'études similaires sur l'articulation sous-talienne dans la paralysie cérébrale et l'orientation de l'axe dans cette condition est actuellement inconnue.

Les participants à cette recherche (généralement des enfants en développement et des enfants atteints de paralysie cérébrale) n'auront besoin d'y assister qu'une seule fois. Ils passeront environ une demi-journée à l'hôpital, les mesures étant prises dans deux services : -

IRM : les enfants subiront des IRM d'une jambe. Cela se fera deux fois, d'abord avec le membre déchargé, puis avec une charge appliquée sur le pied. L'enfant aura des marqueurs opaques IRM attachés à des repères osseux sur la peau avant que les scans ne soient pris.

Analyse de la marche : Les enfants fréquenteront le laboratoire de la marche. Ici, il leur sera demandé de porter un short et un t-shirt ou un crop top. Un examen orthopédique simple sera effectué pour mesurer ses jambes et ses articulations. Ils auront ensuite des marqueurs rétroréfléchissants et des capteurs d'électromyographie (EMG) attachés à leurs jambes et ils seront invités à marcher de long en large dans le laboratoire pendant que leur schéma de marche est enregistré. L'enregistrement comprendra des images vidéo, un suivi 3D des positions des marqueurs et des signaux musculaires de l'EMG.

À la fin de la collecte des données, ils seront libres de partir et leur participation à l'étude prendra fin.

Les IRM seront segmentées à l'aide du logiciel Mimics (Materialise, Belgique) pour obtenir des géométries osseuses. Comme démontré dans des études précédentes, les IRM non chargées permettent une reconstruction de haute qualité des géométries osseuses du pied, adaptées à la génération de modèles multisegmentaires du pied et du tibia chez les populations adultes et pédiatriques. Des modèles musculo-squelettiques de la cheville et du pied spécifiques au sujet seront produits à partir des géométries osseuses du patient reconstruites, y compris les attaches musculaires personnalisées, dérivées des examens IRM et des axes articulaires tibiotaliens et sous-taliens spécifiques au sujet, identifiés en ajustant les formes analytiques appropriées (sphères et cylindres) pour les surfaces articulaires.

Les modèles dynamiques individuels seront validés en comparant leur configuration dans la phase d'appui de la marche par rapport aux scans IRM chargés. Les moments articulaires externes dus à l'action de la force de réaction au sol seront calculés à l'aide d'une analyse de dynamique inverse implémentée dans OpenSim, tandis que la contribution des muscles du mollet aux moments articulaires internes sera estimée en calculant les bras de moment des muscles par rapport à l'articulation du pied. axes.

Cette étude produira les premières données pilotes sur la morphologie sous-talienne statique et dynamique chez les enfants atteints de paralysie cérébrale. L'équipe de recherche espère identifier les mécanismes potentiels de déformation qui peuvent être utilisés pour catégoriser les pieds et informer le traitement, avant de concevoir un futur essai clinique interventionnel.