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L'imagerie par résonance magnétique aide à réhabiliter les genoux

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Une déchirure du ligament croisé antérieur d'un genou n'est pas seulement douloureuse à l'instant - la blessure augmente aussi le risque qu'un patient développe une arthrose plus tard.

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À l'Université du Delaware, une équipe de recherche dirigée par Tom Buchananan, titulaire de la chaire George W. Laird de génie mécanique et directeur du Delaware Rehabilitation Institute, cherche à déterminer ce qui arrive exactement au cartilage à la suite de blessures du ligament croisé antérieur (LCA). L'équipe espère que ces connaissances pourront servir à l'élaboration de stratégies améliorées de prévention de l'arthrose.

L'équipe utilise les résultats des tests d'imagerie par résonance magnétique (IRM), les modèles d'éléments finis, l'analyse de la démarche et l'analyse biochimique pour étudier les lésions du LCA et déterminer quelles contraintes sur le cartilage peuvent indiquer une arthrose. Pour mener à bien cette recherche, ils utilisent les installations du Center for Biomedical and Brain Imaging de l'UD ainsi que le campus de la science, de la technologie et de la recherche avancée (STAR) de l'UD. Chez STAR, l'équipe collabore avec le département de physiothérapie le mieux classé d'UD pour recueillir des données auprès des patients et comprendre les aspects cliniques des blessures qu'ils étudient. "D'après ce que nous avons identifié, peut-être que les physiothérapeutes pourraient traiter les patients différemment ", dit Buchananan.

Les résultats d'un article récent, publié dans le Journal of Orthopaedic Research, sont surprenants. L'équipe a étudié les variables de la marche du genou, la co-contraction musculaire et la charge de l'articulation du genou chez les jeunes ayant des antécédents de troubles du LCA. Ils ont découvert qu'une forte co-contraction musculaire n'entraîne pas toujours une forte sollicitation de l'articulation du genou, que l'on croit associée à l'arthrite.

"Cela suggère que l'arthrite n'est pas seulement causée par des forces très élevées, mais peut aussi être causée par des forces trop faibles sur l'articulation," dit Buchananan. La plage de forces idéale peut en fait être une fenêtre très étroite.

Laura Sturgill, étudiante de premier cycle en génie biomédical dans la promotion 2019, s'est jointe au laboratoire de Buchananan en tant qu'assistante de recherche en 2018 parce qu'elle voulait acquérir plus d'expérience en étudiant les aspects mécaniques du génie biomédical. "Ces applications de la statique et de la dynamique sont particulièrement intéressantes, dit-elle.

Kelsey Neal et Jack Williams, doctorants en génie mécanique, utilisent la capture de mouvement et l'IRM pour évaluer les effets des déchirures du LCA. Neal a choisi d'étudier dans le laboratoire de Buchanan parce qu'elle voulait travailler en génie de la réadaptation et a été impressionnée par la configuration unique qui lui permet de travailler si étroitement avec les cliniciens. "Nous pouvons voir comment nous affectons la vie des patients ", dit-elle.

Neal a également été attiré par UD en raison de l'Initiative Perry, un organisme sans but lucratif cofondé par la professeure agrégée Jenni Buckley pour inspirer les jeunes femmes à devenir des leaders en chirurgie orthopédique et en génie. En tant que spécialiste de programme pour l'organisation, Neal dirige des programmes à travers le pays pour initier les lycéennes aux techniques chirurgicales qui ont été mises au point par des ingénieurs. Buchananan est membre à titre personnel du conseil d'administration de l'organisation.

Buchanan est également le coordinateur du programme ACCEL du Center for Translational Research du Delaware pour soutenir et développer la recherche clinique et translationnelle dans cet état. En octobre 2018, les responsables ont annoncé que UD et quatre autres établissements recevront 25 millions de dollars sur cinq ans des National Institutes of Health et de l'État du Delaware pour poursuivre ces programmes de recherche visant à améliorer les soins aux patients et la santé publique.

"Les ingénieurs jouent un rôle important dans l'expansion de la recherche en santé à UD et au-delà ", a déclaré M. Buchanan.

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