Impact de l'arthrose au genou sur les articulations de la hanche et de la cheville en se basant sur une analyse biomécanique

Résumé

De nombreuses études utilisent des données biomécaniques pour l’investigation de pathologies du genou telles que la gonarthrose. La classification de patients gonarthrosiques (OA) vs. des sujets asymptomatiques (AS) a déjà été faite à partir de la cinématique du genou pendant la marche. En revanche, les conséquences de la gonarthrose sur les différentes articulations du membre inférieur sont très peu documentées. L’objectif de ce projet est d’analyser l’impact de l'arthrose au genou sur la hanche et sur la cheville pendant la marche : les patrons de cinématique angulaire 3D des trois articulations sont caractérisés pour des populations OA et AS et utilisés pour une classification des sujets. Les données biomécaniques utilisées ont été acquises lors d’un protocole d’analyse de la marche d’un projet antérieur réalisé sur 15 sujets asymptomatiques et 32 patients gonarthrosiques. (1) Une analyse statistique est effectuée sur le signal cinématique de chacune des articulations vues dans chaque plan de rotation par rapport à un cycle de marche: Des analyses de variance (ANOVA) sont calculées sur chaque pourcent du cycle ainsi que sur des points d'intérêt pour comparer les moyennes et déceler des paramètres locaux distinctifs entre les groupes. Le seuil de significativité est fixé à p=0.05. (2) Le système de classification appliqué est basé sur la méthode des sous-espaces et utilise la décomposition en valeurs singulières (SVD) : Cette approche, dite globale, permet de caractériser les signaux en leur totalité tout en décelant des sous-cycles de marche discriminants. Les patients gonarthrosiques présentent un mouvement de la hanche d'avantage en abduction pendant l'appui et moins en rotation externe que les sujets contrôles surtout au pré-envol (2.0°, p=0.01). Pendant la phase d'appui, ils fléchissent moins le genou (4.7°, p=0.003) et maintiennent une rotation tibiale moins interne par comparaison aux asymptomatiques (1.0°, p=0.01). Enfin, la cheville des patients OA est moins en éversion pendant l'envol et plus en flexion plantaire sur tout le cycle. La classification donne d’excellents résultats au genou, avec plus de 95% de sujets correctement classés dans le plan frontal, mais aussi de très bons taux à la hanche et à la cheville, respectivement jusqu'à 89% et 85% dans le plan sagittal. La phase d'envol dévoile les meilleurs taux dans le plan sagittal aux trois articulations. Les patrons cinématiques 3D du membre inférieur des patients OA pendant la marche dévoilent des différences significatives avec ceux des sujets AS aux trois articulations: la présence de gonarthrose amène à l'ajustement des stratégies de déplacements angulaires du genou, mais aussi de la hanche et de la cheville. De plus, les deux groupes peuvent être classifiés selon les rotations enregistrés aux trois articulations, ouvrant la voie à de nouvelles recherches pour déceler des stratégies d'adaptation du système locomoteur face à la pathologie et prédire son développement à l'aide de systèmes de classification renforcés.

Date	10 mai 2012
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Neila Mezghani (Directeur(-trice)) & Nicola Hagemeister (Codirecteur(-trice))