Pour la biomécanique, les thématiques de recherche scientifique de l’équipe s’articulent autour de quatre axes de recherche :
 

• La caractérisation expérimentale ex vivo et in vivo des lois de comportement des tissus vivants et des matériaux pour le vivant (figure 1).

• La proposition de nouvelles lois de comportements adaptées aux tissus et matériaux étudiés, avec en permanence le souci de proposer des lois dont les paramètres pourront être caractérisés expérimentalement.

• La simulation numérique des tissus vivants et des matériaux pour le vivant (figure 2), prenant en compte l’anatomie spécifique au patient et proposant des solutions pour une utilisation en routine clinique (génération des modèles patients-spécifiques, accélération des calculs via des techniques de réductions de modèles).

• Le transfert vers la clinique, avec des évaluations sur patients via des études cliniques.

Figure 1 : Caractérisation ex vivo (gauche) et in vivo (centre) des tissus mous linguaux.
Caractérisation de la paroi vasculaire (droite) à partir de séquences ultrasonores intravasculaires.

Concernant la motricité, les thématiques de recherche scientifique concernent :

Interactions posture-mouvement

L’organisation et le contrôle de la posture et du mouvement sont souvent analysés indépendamment, dans des tâches de laboratoire ou au travers de tests cliniques relativement simples. Pourtant, c’est dans les interactions entre les dimensions posturale et motrice, d’une part, et fondamentale et clinique, d’autre part, que les adaptations mises en place par le système nerveux central (SNC) prennent tout leur sens pour gérer la complexité de la MOTRICITÉ humaine pathologique.

Le couplage fonctionnel entre mécanismes de régulation de l’activité posturale et mécanismes de contrôle du mouvement n’est pertinent que s’il tient compte, chez le sujet sain ou pathologique, de la PLASTICITÉ cérébrale liée aux contraintes imposées aux systèmes sensoriels, moteur, ou cognitif.

Enfin, notre objectif est de mieux comprendre les mécanismes fondamentaux sous-jacents aux pathologies observées, en relation avec l’ontogénèse de l’enfant, et de contribuer dans une perspective de SANTÉ au développement et à l’évaluation de solutions thérapeutiques et de dispositifs biomédicaux innovants.

Nos travaux ouvrent également des perspectives de recherche très peu explorées quant à l’évolution de la pathologie avec l’âge et aux soins spécifiques dont les adultes ont besoin. Par exemple, une recherche rapide fait apparaître plus de 22 000 articles sur le thème de la paralysie cérébrale de l’enfant dont seulement 735 concernent l’adulte (3% des travaux engagés). Pour l’étude de la scoliose, plus de 5 000 articles sont répertoriés dont 700 concernent les adultes scoliotiques (12% des travaux engagés).

Développement de la motricité chez le sujet sain et pathologique

Les connaissances actuelles dans le domaine du développement moteur montrent que l’évolution comportementale est non linéaire au cours de l’ontogenèse. Notre intérêt dans ce domaine porte plus particulièrement sur les processus de contrôle assurés par le SNC et sollicités dans tous les processus anticipatoires et/ou préparatoires, se déroulant avant l’initiation des commandes motrices et/ou posturo-motrices.

Deux thématiques orientent principalement nos recherches.
La première concerne le coût attentionnel et les ressources mobilisées par l’enfant aux différents âges de son développement pour contrôler sa posture et son mouvement.
La seconde  porte sur la paralysie cérébrale liée aux lésions cérébrales pré ou péri natales. En effet, cette pathologie engendre de nombreuses déficiences posturales et motrices auxquelles nous tentons d’apporter des réponses thérapeutiques mieux adaptées.

Scolioses idiopathiques de l'adolescent

La scoliose idiopathique, dont l’origine est multifactorielle, représente l’une des pathologies les plus fréquentes de l’adolescence. Mais force est de constater que les solutions thérapeutiques actuelles ne sont pas satisfaisantes car relativement peu efficaces in fine. Par ailleurs, on connaît assez peu quels sont les mouvements de la colonne vertébrale scoliotique, avec ou sans corset, au cours des gestes de la vie quotidienne.

Nos travaux visent à développer de nouveaux outils permettant de mieux prédire les déformations de la colonne vertébrale, d’améliorer les modalités d’intervention chirurgicale, et d’optimiser la conception des corsets et de leurs effets sur la colonne.

Ils visent aussi à développer des solutions innovantes de traitement des scolioses idiopathiques par corset externe et/ou « corset » interne dynamique en s’appuyant sur l’activité sensori-motrice du patient.

Contrats et programmes de recherche

Autres programmes de recherche : 

• Programme ANR Technology Enhanced Learning Environment for Orthopaedic Surgery. 2007-2010.
• Financement ENVEI-IO pour le développement de vêtements pour enfants mieux adaptés à la marche.
• PHRC-IP pour l’enregistrement des pressions à l’interface moignon-emboîture chez l’amputé fémoral.
• Crédit Impôt Recherche - Chabloz Orthopédie pour le développement de corsets innovants. SATT Linksium