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Programme de recherche sur l’analyse du mouvement

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 :
Lorsqu’un enfant souffre d’une affection qui modifie le développement typique et rend le mouvement difficile, des techniques de diagnostic avancées peuvent être nécessaires pour comprendre pleinement la cause du problème de mouvement. L’analyse du mouvement peut nous aider à comprendre le mouvement des enfants atteints de troubles neuromusculaires, acquis ou congénitaux et à élaborer un plan approprié en fonction de ce que nous apprenons.

Conférencier 2 :
L'Hôpital Shriners pour enfants dispose du plus grand système d'analyse du mouvement au monde et utilise des images générées par ordinateur ou CGI, comme dans les films. Ce type d'analyse approfondie de la démarche permet de mieux comprendre comment les enfants marchent et se déplacent, utilisent leurs appareils orthopédiques ou leurs aides à la marche et comment nous pouvons améliorer leur capacité à marcher. Notre équipe de chirurgiens orthopédistes, de physiothérapeutes, d'orthésistes et de prothésistes se réunit pour discuter des résultats de l'analyse de la marche et créer un plan de traitement personnalisé pour le patient.

Conférencier 2 :
À partir de là, l'équipe du CAM détermine le meilleur plan de soins pour l'enfant, y compris les recommandations concernant la chirurgie, la physiothérapie et/ou les appareils orthopédiques. Le CAM fournit des services à un large éventail de patients dont les diagnostics comprennent, entre autres, l'infirmité motrice cérébrale, l'arthrogrypose, le pied bot, la dystrophie musculaire et le spina-bifida.

Conférencier 2 :
Nous commençons par fixer de petits capteurs EMG sans fil et des marqueurs réfléchissants sur la peau de la même manière que vous apposeriez un autocollant. Ensuite, nous demandons à nos patients de marcher normalement. Lorsque le patient se déplace, les 18 caméras infrarouges Vicon suivent ses mouvements tandis que quatre plaques de force enregistrent les forces de réaction au sol. Ces informations sont traduites en un modèle informatique 3D de la marche du patient. Notre système de caméra de capture de mouvement est capable de détecter les mouvements de toutes les articulations, l'activité de tous les muscles et l'efficacité globale de la marche qui ne peuvent être vus à l'œil nu.

Fran Farley :
Une fois que nous aurons analysé les informations recueillies, nous nous associerons à l’équipe de soins de l’Hôpital Shriners pour enfants de votre enfant pour recommander un plan de traitement, en apportant des changements susceptibles de réduire sa douleur ou son inconfort et, finalement, de lui permettre de faire plus facilement les choses qui sont importantes pour lui. Grâce à une communication régulière entre nos emplacements CAM, nous partageons les informations, les données et les connaissances, ce qui aide tous les enfants que nous traitons. Une visite dans un Centre d’analyse du mouvement des Hôpitaux Shriners pour enfants peut aider à percer le mystère et mettre votre enfant sur la voie de la réalisation de ses objectifs et de la découverte de son plein potentiel.

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.