Projet Knee4Life : Favoriser la récupération du genou après une arthroplastie totale du genou grâce à la santé numérique (K4L)

1. Arrière-plan

   L'arthroplastie totale du genou (ATG) est une procédure courante, avec plus de 100 000 interventions par an en Angleterre et au Pays de Galles. Bien que la plupart des patients obtiennent un résultat positif après leur PTG, environ 10 à 20 % des patients sont insatisfaits, principalement en raison de la douleur et de la raideur du genou. Une méthode permettant de détecter précocement les problèmes de douleur et de raideur pourrait faciliter une orientation plus précoce vers des traitements non chirurgicaux, efficaces pour éviter le recours à des manipulations sous anesthésie [MUA]. Actuellement, les taux de MUA sont de 2,5 % (environ 2 500 patients par an en Angleterre et au Pays de Galles), ce qui coûte environ 14 000 £ par procédure. Notre compréhension actuelle du moment où la raideur se développe, du moment choisi et du ou des meilleurs traitements pour la raideur est limitée. Un récent partenariat d'établissement des priorités de la James Lind Alliance a identifié la raideur après une PTG comme l'une des 10 principales priorités de recherche pour mieux comprendre et tester les interventions. Les mesures actuelles ne sont pas précises ni adaptées à une utilisation à la maison. Les enquêteurs ont besoin d'outils pour mesurer avec précision les premiers indicateurs de raideur.

2. Raisonnement

Les enquêteurs ne disposent actuellement d'aucun outil pour détecter à distance et avec précision le développement d'une raideur post-chirurgicale précoce du genou. Cette étude vise à développer un outil rentable pour mesurer et quantifier la raideur du genou avant et après une arthroplastie totale du genou (TKR) à utiliser dans l'ensemble du NHS. La recherche vise à comprendre comment l'amplitude de mouvement (ROM) du genou se rétablit après une PTG et à détecter les premiers signes de raideur. Il vise également à prédire qui pourrait développer une raideur après une PTG et à explorer la relation entre la douleur et la raideur.

Les méthodes actuelles de mesure de l'amplitude de mouvement du genou (ROM), telles que les outils portatifs pour mesurer les angles, ont des limites en termes de précision et nécessitent un personnel de santé qualifié pour les utiliser. L’outil idéal serait peu coûteux, facile à utiliser et fournirait un retour d’information rapide aux patients et aux équipes cliniques. L'étude impliquera le développement et la validation d'une approche basée sur la vision par ordinateur (utilisant des caméras pour évaluer les mouvements) pour surveiller la flexion et l'extension du genou, ainsi qu'une évaluation des habitudes de marche. La technologie vidéo ou vision par ordinateur (CV) a récemment été lancée à Exeter pour mesurer le mouvement de la colonne vertébrale chez les patients atteints de spondylarthrite ankylosante. La vision par ordinateur est une technologie émergente qui présente un grand potentiel pour surveiller la flexion du genou chez les personnes souffrant de raideur du genou. Cette approche implique l’utilisation de caméras et d’algorithmes d’apprentissage automatique pour détecter et analyser automatiquement les angles de l’articulation du genou pendant le mouvement. En fournissant des mesures objectives et précises de la flexion du genou, la vision par ordinateur a le potentiel d'améliorer l'évaluation de la raideur du genou et de faciliter les interventions thérapeutiques ciblées. Cependant, comme pour toute nouvelle technologie, il est nécessaire de valider la méthode dans le contexte de patients présentant une raideur du genou afin de garantir sa précision et sa fiabilité. Des études ont souligné l'importance de développer des algorithmes d'apprentissage automatique spécifiquement pour cette population de patients afin de tenir compte des différences individuelles dans les schémas de mouvement et des limitations dues à la raideur. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer la validité et la faisabilité des approches basées sur la vision par ordinateur pour surveiller la flexion du genou chez les personnes souffrant de raideur du genou, ce qui pourrait à terme améliorer le diagnostic, la surveillance et la gestion de cette pathologie.

La validation de l'approche basée sur la vision par ordinateur pour surveiller la flexion du genou chez les personnes souffrant de raideur du genou est essentielle pour garantir sa fiabilité et sa précision. Cela nécessite de développer et d’affiner des algorithmes d’apprentissage automatique capables de détecter et de mesurer avec précision les angles de l’articulation du genou chez cette population de patients. Cette étude évaluera l'exactitude et la précision de l'algorithme par rapport aux méthodes de mesure de référence, telles que la capture de mouvement ou la goniométrie. De plus, cette étude examinera la sensibilité de l'approche aux changements de flexion du genou dus à la raideur et à la douleur et évaluera sa faisabilité en milieu clinique. Une fois validée, l'approche basée sur la vision par ordinateur a le potentiel de fournir un moyen non invasif et objectif de surveiller la flexion du genou chez les personnes souffrant de raideur du genou, ce qui pourrait éclairer les décisions de traitement et améliorer les résultats pour les patients.

Un autre outil que les enquêteurs utiliseront est l'application Gaitcapture qui tire parti de l'accéléromètre et du capteur gyroscope d'un téléphone mobile et agit de la même manière qu'une unité de mesure inertielle (IMU) pour nous fournir des données d'accélération et de rotation.

La validation de l'approche basée sur la vision par ordinateur impliquera de la comparer aux méthodes de mesure de référence (évaluation en physiothérapie spécialisée).

En plus de l'approche basée sur la vision par ordinateur, l'étude utilisera des capteurs portés sur le corps et des applications mobiles pour surveiller les niveaux d'activité physique, les habitudes de marche et le nombre de pas des participants. Ces données fourniront des informations sur les personnes présentant les schémas globaux d'activité physique de TKR et aideront à évaluer l'utilisabilité, l'acceptabilité, la faisabilité et l'exactitude des outils de diagnostic et de surveillance.

Les résultats de ce projet de recherche ont le potentiel d'améliorer le diagnostic, la surveillance et la gestion de la raideur du genou après une arthroplastie totale du genou (TKR), avec le potentiel de réduire le besoin de chirurgie MUA. En fournissant des mesures précises et une détection précoce, les outils développés dans cette étude pourraient permettre une orientation plus précoce vers des traitements non chirurgicaux et réduire le besoin de procédures coûteuses et risquées pour améliorer l'amplitude de mouvement du genou (ROM) après une arthroplastie totale du genou (TKR), comme une manipulation du genou sous anesthésie.

Ici, les enquêteurs mèneront une étude de validation d'un algorithme de capture de mouvement sans marqueur pour déterminer son exactitude et évaluer sa faisabilité et son utilisabilité pour une mise en œuvre à grande échelle à la maison. les enquêteurs vérifieront également la fiabilité test-retest des résultats de l'algorithme tels que les angles de flexion/extension du genou.