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Programme de recherche sur l’analyse du mouvement aux Hôpitaux Shriners pour enfants

Transformer le mouvement des enfants par la recherche sur l’analyse du mouvement

Depuis 1996, nos Centres d’analyse du mouvement (CAM) recueillent des données que nous utilisons pour traiter plus efficacement les patients des Hôpitaux Shriners pour enfants souffrant d’affections qui affectent leurs mouvements.

Plus récemment, nous avons élargi la manière dont nous utilisons et appliquons les données d’analyse du mouvement, en les traitant et en les analysant pour mieux comprendre les affections orthopédiques et neuromusculaires que nous traitons. Après avoir supprimé toute information susceptible d’identifier un patient, nous examinons en détail, souvent en collaboration avec d’autres institutions de recherche, les interactions entre les muscles, les articulations et les os et étudions comment ces interactions influencent le mouvement de l’enfant.

Nous appliquons ces données à nos propres recherches et nous les partageons avec nos partenaires de recherche. Ensemble, nous développerons des traitements plus avancés pour des affections telles que la scoliose, la paralysie cérébrale, le spina-bifida, la dystrophie musculaire, l’ostéogenèse imparfaite (os fragiles) et les déformations du pied. Ces travaux nous permettent également de créer des orthèses et des prothèses plus personnalisées pour les enfants atteints de ces problèmes de santé.

Partenariats de recherche sur l’analyse du mouvement

L’analyse du mouvement apporte des techniques d’animation dans le domaine clinique et de la recherche. Des caméras à haute vitesse, des marqueurs réfléchissants placés sur le corps, des plates-formes de force dans le sol et des capteurs musculaires enregistrent les mesures et les schémas de mouvement, ce qui nous permet d’accorder une attention particulière à la façon dont un enfant marche, court, balance ses bras, se plie et se tord.

Les Hôpitaux Shriners pour enfants se distinguent au niveau international en tant que leader reconnu dans le domaine de l’analyse du mouvement et nous sommes connus pour la sophistication des technologies que nous utilisons dans nos CAM. Cette réputation nous permet de collaborer avec des universités prestigieuses et leurs chercheurs dans des domaines tels que les mathématiques et l’ingénierie biomédicale.

Deux de nos partenariats actuels sont avec Marquette University à Milwaukee, Wisconsin, et Loyola University à Chicago, Illinois. Tous deux sont dirigés par le Dr Gerald Harris, directeur du Centre d’analyse du mouvement à l’Hôpital Shriners pour enfants de Chicago.

Grâce à ces partenariats et à la recherche collaborative menée par les chercheurs et les fournisseurs de soins des Hôpitaux Shriners pour enfants, les données d’analyse du mouvement nous guident vers d’innombrables nouveaux traitements et pratiques.

Recherche sur les mouvements atypiques du pied

En collaboration avec Marquette University, la Dr Karen Kruger et le Dr Gerald Harris, de l’Hôpital Shriners pour enfants de Chicago, ont mis au point l’imagerie fluoroscopique biplan. Il s’agit d’une radiographie en temps réel composée de milliers d’images assemblées pour former une vidéo en 3D. Par le passé, ils avaient accès à des données de recherche limitées, provenant principalement d’examens, de radiographies traditionnelles et d’IRM. Toutefois, grâce à cette nouvelle approche, ils peuvent étudier plus efficacement des domaines tels que les déformations du pied, l’utilisation d’orthèses et les résultats chirurgicaux à long terme.

Ajouter l’IA au processus de recherche

Le Dr Joseph Krzak, de l’Hôpital Shriners pour enfants de Chicago, développe des approches d’apprentissage automatique pour fournir une analyse plus poussée des vastes données issues des analyses détaillées du mouvement. L’apprentissage machine utilise l’intelligence artificielle pour analyser les données, identifier des modèles et prendre des décisions avec une implication humaine minimale. Les informations obtenues feront rapidement progresser ce que l’on sait et ce que l’on comprend sur la manière de résoudre les problèmes de mobilité causés par diverses affections pédiatriques.

Grâce à ces partenariats et à la recherche collaborative menée par les chercheurs et les fournisseurs de soins des Hôpitaux Shriners pour enfants, les données d’analyse du mouvement nous guident vers d’innombrables nouveaux traitements et pratiques.

La plupart des hôpitaux ne disposent pas de laboratoires d’analyse du mouvement et ne se concentrent pas comme nous le faisons sur la population pédiatrique. Nous disposons de données qui auront un impact sur l’enfant et lui fourniront de meilleurs soins à long terme.
Dr Gerald Harris, directeur du centre d’analyse du mouvement à l’Hôpital Shriners pour enfants de Chicago

Motion Analysis at Shriners Children's

Motion analysis can help us to understand the movement of children with neuromuscular-acquired or congenital disorders and develop an appropriate plan based on what we learn.
Voir la transcription
Fran Farley:
When a child has a condition that changes typical development and makes moving difficult, advanced diagnostic techniques may be necessary to understand fully what's causing the movement problem. Motion analysis can help us to understand the movement of children with neuromuscular-acquired or congenital disorders and develop an appropriate plan based on what we learn.

Speaker 2:
Shriners Children's has the largest motion analysis system in the world and utilizes computer-generated imagery or CGI just like in the movies. This type of in-depth gait analysis allows for a better understanding of how children walk and move, use their braces or walking aids and how we can improve their walking ability. Our team of orthopedic surgeons, physical therapists, orthotists and prosthetists meet to discuss the results of the gait analysis and create a personalized treatment plan for the patient.

Speaker 2:
From there, the MAC team determines the best plan of care going forward for the child, including recommendations for surgery, physical therapy and/or braces. The MAC provides services for a wide range of patients with diagnoses that include but are not limited to cerebral palsy, arthrogryposis, clubfoot, muscular dystrophy and spina bifida.

Speaker 2:
We start by attaching small wireless EMG sensors and reflective markers to the skin the same way you would apply a sticker. Then, we ask our patients to walk normally. As the patient moves, the 18 Vicon infrared cameras track their movements while four force plates record ground reaction forces. This information is translated into a 3D computer model of the patient walking. Our motion capture camera system is able to detect the motions of all of the joints, activity of all of the muscles and overall efficiency of walking that cannot be seen with the naked eye.

Fran Farley:
Once we analyze the information we collect, we'll partner with your child's Shriners care team to recommend a care plan, making changes that can reduce their pain or discomfort, and ultimately making it easier to do those things that are important to them. Through regular communication between our MAC locations, we share information, data and knowledge, which help all of the children we treat. A visit to the Shriners Children's Motion Analysis Center can help unravel the mystery and put your child on the path to reaching their goals and discovering their full potential.

Mieux comprendre le mouvement humain

Le schéma de démarche d’une personne est appelé schéma d’allure. Chacun de nos Centres d’analyse du mouvement a recueilli des milliers de points de données relatifs aux modèles de démarche et au mouvement humain. Ces données aident les chercheurs à développer une compréhension globale des schémas de mouvement typiques et atypiques.

patiente marchant pendant un test d’analyse du mouvement

Percées en recherche pédiatrique

Soutenez les avancées de la recherche pédiatrique qui contribuent à transformer la façon dont nous nous occupons des enfants ou apprenez-en plus à leur sujet.