Offre de thèse
CD Modélisation de la force appliquée sur le ligament croisé antérieur du genou lors de changements de direction : application à l'évaluation du risque de blessure chez les hommes et les femmes
Date limite de candidature
07-06-2024
Date de début de contrat
01-10-2024
Directeur de thèse
MORNIEUX Guillaume
Encadrement
Le(a) doctorant(e) aura un rôle fondamental à jouer dans la mise en place des protocoles, le recueil et traitement des données, ainsi que l'écriture des publications scientifiques et la communication des résultats lors de congrès. Une réunion hebdomadaire entre le(a) doctorant(e) et au moins l'un des deux co-directeurs aura lieu tout au long du travail. Cette étroite collaboration avec les co-directeurs et plus globalement l'environnement du laboratoire permettra d'anticiper les éventuelles difficultés au cours de la mise en place des protocoles et garantir le déroulement de la thèse comme proposé ci-dessus. Le(a) doctorant(e) intégrera l'Equipe d'Accueil DevAH. L'UR garantit au doctorant(e) l'accès aux équipements et aux moyens du laboratoire (notamment un bureau équipé du matériel informatique et logiciels nécessaires à la passation des études et au traitement des données) afin de réaliser son protocole et partir en congrès. Des réunions bimestrielles permettent au doctorant(e) d'échanger avec les autres membres de l'UR, notamment en présentant l'avancée de ses travaux. En parallèle, les doctorants se retrouvent entre eux pour échanger autour de leurs thématiques de manière régulière.
Type de contrat
école doctorale
équipe
contexte
La rupture du ligament croisé antérieur (LCA) du genou est l'une des blessures les plus fréquentes en sports collectifs avec des taux de blessures de 1,45 et 0,87 pour 10000 séances pour les femmes et les hommes respectivement (Montalvo et al., 2019). Le retour à la compétition s'effectue entre 6 mois et 2 ans (Nagelli & Hewett, 2017) avec un niveau de performance inférieur au niveau initial (Ardern et al., 2011). De plus, après une rupture du LCA, les athlètes ont un risque accru de survenue d'une deuxième rupture (Paterno et al., 2014) et sont sujets à une augmentation de 20 à 50% du risque d'arthrose, impactant la qualité de leur bien-être au quotidien (Øiestad et al., 2009). Ceci engendre bien évidemment des coûts directs et indirects considérables, estimés entre 10 000 et 20 000€/blessure selon le pays, le sexe ou encore la technique de ligamentoplastie (Deviandri et al., 2023 ; Ross et al., 2023). Cela correspond, pour un pays comme l'Australie, à un coût annuel de 42M€ uniquement pour le football amateur (Ross et al., 2023). L'ensemble de ces facteurs a poussé la communauté scientifique à mettre en place des protocoles de recherche pour mieux comprendre le risque de rupture du LCA, et ainsi potentiellement le diminuer. Entre 45 et 85% des ruptures du LCA se produisent sans contact avec un adversaire (Montgomery et al., 2018 ; Waldén et al., 2015), lors de changements de direction et de réceptions de saut (Alentorn-Geli et al., 2009). Le principal mécanisme de blessure du LCA est assez bien documenté dans la littérature, et résulte principalement, au niveau cinématique, de la combinaison d'un valgus du genou, d'une translation antérieure du tibia et d'une rotation de ce dernier (Alentorn-Geli et al., 2009 ; Olsen et al., 2004). De plus, les études in-vitro ont démontré l'importance du moment d'abduction du genou dans la rupture du LCA (Markolf et al., 1995 ; Navacchia et al., 2019). D'ailleurs, une étude prospective a permis de confirmer l'importance de ce paramètre (Hewett et al., 2005), maintenant considéré comme la variable dépendante principale reflétant le risque de blessure du LCA. Ainsi, un seuil de moment d'abduction du genou de 1,2Nm/kg est classiquement utilisé dans la littérature (Mornieux et al., 2014 ; Vanrenterghem et al., 2012). De nombreuses études de laboratoire investiguent les différents paramètres influençant le risque de blessure du LCA et proposent des mesures de prévention, en se basant sur la valeur de pic du moment d'abduction du genou, lors de protocoles basés sur un paradigme expérimental utilisant une tâche de changements de direction non-anticipés, avec une vitesse d'approche et un angle de redirection ciblés (Fox, 2018 ; Mornieux et al., 2014 ; Mornieux et al., 2021 ; Vanrenterghem et al., 2012 ; Weltin et al., 2017). L'environnement de laboratoire, bien que moins écologique, permet de mesurer la cinématique 3D et la cinétique articulaire de manière plus précise, pour mieux caractériser les mécanismes de rupture du LCA, ainsi que son risque de blessure.spécialité
Sciences de la Vie et de la Santé - BioSElaboratoire
DevAH - Développement, Adaptation et Handicap
Mots clés
Modèle musculo-squelettique, OpenSim, Biomécanique, LCA, Handball
Détail de l'offre
La rupture du ligament croisé antérieur (LCA) du genou est l'une des blessures les plus fréquentes en sports collectifs. Elle apparaît notamment lors de changements de direction non-anticipés. Les mesures en laboratoire permettent ce type d'évaluation (cinématique 3D et cinétique articulaire), mais il serait possible d'utiliser un modèle musculo-squelettique afin de déterminer précisément la force exercée sur le LCA afin de mieux caractériser son mécanisme de rupture, ainsi que son risque de blessure. Une fois ce modèle développé, il apparaît pertinent de ré-évaluer la différence de risque de blessure du LCA entre les hommes et les femmes, durant un protocole expérimental simulant au mieux l'incertitude du terrain, à l'aide de modalités de changements de direction impliquant des partenaires et adversaires. Pour ce faire, 15 handballeurs seront recrutés pour la première étude et réaliseront différents changements de direction non-anticipés, nous permettant de développer et valider le modèle musculo-squelettique. Ensuite, 15 handballeurs et 15 handballeuses réaliseront le protocole, afin de déterminer leurs différences de moment d'abduction de genou et de force appliquée sur le LCA.
Keywords
Musculoskeletal modelling, OpenSim, Biomechanics, ACL, Handball
Subject details
Knee anterior cruciate ligament (ACL) injury is one of the most common injuries in team sports. It appears in particular during unanticipated changes of direction. Laboratory measurements allow this type of evaluation (3D kinematics and joint kinetics), but it would be relevant to use a musculoskeletal model in order to precisely determine the force exerted on the ACL and thus better characterize its rupture mechanism and its injury risk. Once this model has been developed, it appears relevant to re-evaluate the difference in ACL injury risk between men and women, during an experimental protocol best simulating the uncertainty of the terrain, using changes of direction involving teammates and opponents. For these purposes, 15 handball players will be recruited for the first study and will perform various changes of direction, allowing the musculoskeletal model to be developed and validated. Then, a group of 15 male players and a group of 15 female players will carry out the protocol, in order to determine their differences in terms of knee abduction moment and force applied to the ACL.
Profil du candidat
Compétences scientifiques théoriques et méthodologiques en biomécanique acquises au cours de son cursus universitaire : électromyographie de surface, plateforme de forces, cinématique 3D.
Compétences en modélisation (OpenSim).
Compétences en programmation (Matlab).
Compétences rédactionnelles et de présentation en français et en anglais.
Candidate profile
Theoretical and methodological scientific skills in biomechanics acquired during his university studies: surface electromyography, force platform, 3D kinematics.
Modeling skills (OpenSim).
Programming skills (Matlab).
Writing and presentation skills in French and English.
Référence biblio
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