CE19 - Technologies pour la santé 2020

CAPTeurs et instruments de monitoring en E-Santé Equine : Application à la prévention et à la gestion des affections locomotrices par l’optimisation de l’entrainement et de la réhabilitation sportive. – CAPT-ESE

CAPTeurs et instruments de monitoring en E-Santé Equine : Application à la prévention et à la gestion des affections locomotrices par l’optimisation de l’entraînement et de la réhabilitation sportive.

L’objectif du projet CAPT-ESE est le développement de capteurs embarqués spécifiques pour l’athlète équin et son cavalier, outils d’aide à la gestion de l’entraînement dans le cadre de la prévention, du diagnostic précoce et du traitement des affections locomotrices.

Enjeux et objectifs

Autour d’un consortium réunissant chercheurs en biomécanique, cliniciens vétérinaires et développeurs produits issus d’un partenariat industriel structuré dans le prolongement d’un LabCom ANR, les outils et méthodes développés seront appliqués à un double contexte d’intérêt majeur pour l’athlète équin : 1) le travail en milieu aquatique pour la rééducation fonctionnelle 2) la gestion des lésions par l’adaptation de l’activité sportive (cheval et cavalier).<br />Le projet vise des champs de recherche larges sur la mise en œuvre de systèmes experts de diagnostic clinique et de suivi d’entrainement et s’inscrit dans une approche E-santé et médecine connectée, appliquée à l’animal.<br />Pour cela, une gamme complète d’objets connectés munis de capteurs biomécaniques et physiologiques (accéléromètres, gyroscopes, gps, température cutanée, fréquence cardiaque…) sera incorporée dans le harnachement (selle, sangle, guêtres) du cheval et placés également sur le cavalier. <br />Plus spécifiquement, CAPT-ESE a pour objectifs de tester les 5 hypothèses suivantes : <br />- les technologies embarquées développées permettent d’obtenir des mesures des paramètres locomoteurs précises, répétables et pertinentes en conditions réelles d’entraînement et en milieu aquatique ; <br />- les mesures obtenues avec ces technologies embarquées sont, pour la nage, corrélées avec celles d’un système d’acquisition cinématique 3D innovant ; <br />- l’intégration d’un travail en piscine permet d’améliorer la condition physique en réduisant les processus de fatigue tendineuse et ostéo-articulaire ; <br />- le travail en milieu aquatique permet d’améliorer la tolérance clinique des lésions vertébrales ;<br />- la position du cavalier et la synchronisation du couple cavalier/cheval modifient les contraintes biomécaniques et la charge de travail.

Le projet s’articule autour d’un work-package central dans lequel 20 chevaux adultes de saut d’obstacles et présentant des lésions vertébrales seront inclus. Les chevaux commenceront par 4 semaines de travail classique monté, standardisé grâce au contrôle, par les capteurs développés, des paramètres temps/vitesse/distance/Fréquence cardiaque. Les chevaux suivront ensuite 8 semaines de travail en piscine. Lors de l’inclusion (J0), à la fin des 4 semaines de travail classique (S4) et à la fin des 8 semaines avec travail en piscine (S12), une évaluation clinique complète des chevaux sera réalisée (bilan radiographique, échographique, IRM, scintigraphique et tests d’effort). Entre ces 3 échéances, le suivi de la locomotion et des paramètres physiologiques sera effectué à l’aide des capteurs mis au point et intégrés dans l’équipement du cheval et du cavalier.

Deux autres work-packages viennent se greffer sur le premier en utilisant les mêmes chevaux :
- le premier a pour objectif de tester les hypothèses relatives au développement de méthodes cinématiques en milieu aquatique et à l’analyse de la biomécanique de la nage chez le cheval ;
- le second met quant à lui à profit les phases de travail classique monté pour d’une part développer des méthodes de mesure pour quantifier la locomotion du cheval et la charge de travail et d’autre part les appliquer à l’analyse des interactions du couple cheval/cavalier.

En cours

Le projet CAPT-ESE se positionne en rupture sur les volets technologiques (capteurs embarqués, cinématique en milieu aquatique), méthodologiques (études couplant des données biomécaniques, physiologiques, cliniques et d’imagerie avancée), physio-pathologique (protocoles de réhabilitation sportive). L’ensemble converge vers le développement de nouveaux produits brevetables et commercialisables afin de proposer des systèmes experts de suivi de l’entraînement.

En cours

L’objectif du projet CAPT-ESE est le développement de capteurs embarqués spécifiques pour l’athlète équin et son cavalier, outils d’aide à la gestion de l’entraînement dans le cadre de la prévention, du diagnostic précoce et du traitement des affections locomotrices.

Autour d’un consortium réunissant chercheurs en biomécanique, cliniciens vétérinaires et développeurs produits issus d’un partenariat industriel structuré dans le prolongement d’un LabCom ANR, les outils et méthodes développés seront appliqués à un double contexte d’intérêt majeur pour l’athlète équin : 1) le travail en milieu aquatique pour la rééducation fonctionnelle 2) la gestion des lésions par l’adaptation de l’activité sportive (cheval et cavalier).

Le projet vise des champs de recherche larges sur la mise en œuvre de systèmes experts de diagnostic clinique et de suivi d’entrainement et s’inscrit dans une approche E-santé et médecine connectée, appliquée à l’animal.
Pour cela, une gamme complète d’objets connectés munis de capteurs biomécaniques et physiologiques (accéléromètres, gyroscopes, gps, température cutanée, fréquence cardiaque…) sera incorporée dans le harnachement (selle, sangle, guêtres) du cheval et placés également sur le cavalier.

Plus spécifiquement, CAPT-ESE a pour objectifs de tester les 5 hypothèses suivantes :
- les technologies embarquées développées permettent d’obtenir des mesures des paramètres locomoteurs précises, répétables et pertinentes en conditions réelles d’entraînement et en milieu aquatique ;
- les mesures obtenues avec ces technologies embarquées sont, pour la nage, corrélées avec celles d’un système d’acquisition cinématique 3D innovant ;
- l’intégration d’un travail en piscine permet d’améliorer la condition physique en réduisant les processus de fatigue tendineuse et ostéo-articulaire;
- le travail en milieu aquatique permet d’améliorer la tolérance clinique des lésions vertébrales;
- la position du cavalier et la synchronisation du couple cavalier/cheval modifient les contraintes biomécaniques et la charge de travail.

Le projet s’articule autour d’un work-package central dans lequel 20 chevaux adultes de saut d’obstacles et présentant des lésions vertébrales seront inclus. Les chevaux commenceront par 4 semaines de travail classique monté, standardisé grâce au contrôle, par les capteurs développés, des paramètres temps/vitesse/distance/fréquence cardiaque. Les chevaux suivront ensuite 8 semaines de travail en piscine. Lors de l’inclusion (J0), à la fin des 4 semaines de travail classique (S4) et à la fin des 8 semaines avec travail en piscine (S12), une évaluation clinique complète des chevaux sera réalisée (bilan radiographique, échographique, IRM, scintigraphique et tests d’effort). Entre ces 3 échéances, le suivi de la locomotion et des paramètres physiologiques sera effectué à l’aide des capteurs mis au point et intégrés dans l’équipement du cheval et du cavalier.

Deux autres work-package viennent se greffer sur le premier en utilisant les mêmes chevaux :
- le premier a pour objectif de tester les hypothèses relatives au développement de méthodes cinématiques en milieu aquatique et à l’analyse de la biomécanique de la nage chez le cheval ;
- le second met quant à lui à profit les phases de travail classique monté pour d’une part développer des méthodes de mesure pour quantifier la locomotion du cheval et la charge de travail et d’autre part les appliquer à l’analyse des interactions du couple cheval/cavalier.

Le projet CAPT-ESE se positionne en rupture sur les volets technologiques (capteurs embarqués, cinématique en milieu aquatique), méthodologiques (études couplant des données biomécaniques, physiologiques, cliniques et d’imagerie avancée), physio-pathologique (protocoles de réhabilitation sportive). L’ensemble converge vers développement de nouveaux produits brevetables et commercialisables afin de proposer des systèmes experts de suivi de l’entraînement.

Coordination du projet

Henry Chateau (Biomécanique et Pathologie Locomotrice du Cheval)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenariat

EnvA Biomécanique et Pathologie Locomotrice du Cheval
LBMC LABORATOIRE DE BIOMECANIQUE ET MECANIQUE DES CHOCS
BMBI Biomécanique et bioingénierie
LIM FRANCE

Aide de l'ANR 780 523 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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