Modélisation neUro-muSCulo-squeLettique intégrant les stratégies nerveuses pour l’Estimation des Efforts musculaires : généralisation et application en milieu clinique – MUSCLEE

Le projet MUSCLEE vise à améliorer l'estimation des efforts musculaires notamment pour une application clinique dans le but d'optimiser la rééducation motrice. Les déficits moteurs, notamment après un AVC, affectent considérablement l'autonomie des patients, et bien que l'analyse cinématique apporte des informations cruciales, elle ne permet pas d'évaluer précisément les efforts musculaires. La modélisation musculosquelettique pourrait combler cette lacune, mais son utilisation clinique est encore restreinte par sa complexité et le manque de fiabilité des estimations. L'objectif principal du projet MUSCLEE est de développer un outil innovant d'estimation des efforts musculaires adapté à l'exploration clinique des déficits moteurs en suivant une démarche centrée sur l'utilisateur. En intégrant des informations sur les stratégies nerveuses, via la cohérence intermusculaire, ce projet vise à améliorer le réalisme et la robustesse des estimations, même en cas de commandes nerveuses altérées, par exemple chez des patients cérébrolésés.
La méthodologie s'articule autour de trois axes principaux. Premièrement, l'extension d'une modélisation précédemment développée pour le coude à diverses articulations et mouvements, tout en prenant en compte les spécificités fonctionnelles de chaque articulation. Deuxièmement, le développement d'un modèle respectant les attentes et besoins des cliniciens, en simplifiant sa mise en œuvre pour réduire les coûts et le temps nécessaires tout en cherchant à conserver la qualité des estimations. Cela implique l'utilisation de nouvelles technologies d'acquisition de la cinématique comme les centrales inertielles ou l'analyse vidéo ou encore la réduction dimensionnelle du modèle. Enfin, la robustesse et la sensibilité des estimations seront estimées, d'abord chez les sujets sains en testant l'adaptation du modèle à la fatigue musculaire induite, puis chez des patients cérébrolésés, en mettant en relation les estimations avec la physiopathologie connue.
A court terme, ce projet permettra d'enrichir les connaissances sur les stratégies motrices post-AVC et d'ouvrir de nouvelles perspectives de recherche en biomécanique. A plus long terme, les informations sur les efforts musculaires favoriseront le développement de stratégies de rééducation personnalisées et pourront trouver des applications pour d'autres troubles neurologiques.