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Analyse biomécanique 3D de la marche de l'enfant déficient moteur : modélisation segmentaire et modélisation musculo-squelettique

L'analyse quantifiée de la marche vise à parfaire le diagnostic et à évaluer les traitements des patients présentant des troubles de la locomotion. L'objet de cette thèse est d'évaluer et de développer des modèles biomécaniques susceptibles de mesurer au mieux la réalité de la marche des sujets infirmes moteurs cérébraux. La modélisation est dans un premier temps entreprise à l'échelle segmentaire. Une méthode de détection automatique des contacts au sol est validée. Les questions de la détermination des centres articulaires et de la cinématique du tronc sont abordées, et une méthode de solidification itérative est proposée. La présentation des modalités de calculs par dynamique inverse complète cette modélisation à l'échelle segmentaire. Ces travaux sont implémentés dans le logiciel 3DGait dont l'application est illustrée par un exemple de cas clinique. La modélisation musculosquelettique prolonge ces travaux. Le modèle géométrique et ses solutions de personnalisation sont présentés avec notamment un algorithme original de détermination des chemins musculaires. Deux applications, chirurgicale et clinique, illustrent ce modèle. Enfin les forces musculaires sont calculées permettant ainsi l'évaluation de la sensibilité du modèle dynamique développé aux modifications du modèle géométrique. Ces derniers travaux appellent certaines améliorations des modèles utilisés pour parfaire leur application clinique. Mais surtout, ils ouvrent de larges perspectives pour l'optimisation des corrections chirurgicales, dont ils ont montré la faisabilité.

Mots-clés libres : biomécanique, marche, infirmité motrice cérébrale, détection de contacts, cinématique, dynamique, modélisation musculo-squelettique, chemin musculaire, transfert du rectus femoris, test clinique, optimisation, force musculaire, étude de sensibilité.

Rameau (langage normalisé) :
• Biomécanique
  
• Enfants infirmes moteurs cérébraux
  
• Appareil locomoteur
  
• Modélisation tridimensionnelle