Simulation d'un modèle musculo-squelettique de saut sur la prédiction du risque de lésion du LCA.

Revue Kiné à Kiné.

Auteur du résumé : Baptiste Abderrahmane. Masseur- kinésithérapeute

Formateur pour l'INFMP

www.infmp.fr

Titre original: «Musculoskeletal modeling to predict and reduce anterior cruciate ligament injury during single leg drop jump activity». Oishee Mazumder et al

La lésion du LCA est la lésion la plus présente chez les sportifs. Les lésions du ligament croisé antérieur sont la plupart du temps des blessures de non-contact arrivant pendant un changement d’appuis ou après une réception de saut. Le fait que les lésions du LCA se produisent sans contact indique qu’elles résultent souvent d’un mouvement anormal et que théoriquement ce mouvement peut être corrigé par l’entrainement. Le plus souvent ce type de blessure à de graves conséquences sur les qualités athlétiques et sur les carrières des sportifs. Après une reconstruction du LCA, les patients ont une perte de force massive postopératoire, une proprioception, un équilibre et un contrôle neuromusculaire anormal et déréglé. Cela implique des risques accrus de récidives. Une compréhension du mécanisme de lésion du LCA est nécessaire pour la mise en œuvre d’un protocole préventif. Une lésion du LCA se produit quand le genou est soumis à une charge dynamique que les amortisseurs musculaires ne parviennent pas à prendre en charge. Malgré tout, le mécanisme lésionnel du LCA n’a pas encore été très bien compris et identifié H Mokkhtarzadeh « understanding anterior cruciate ligament injury due to drop landing : effects of different landing techniques and muscles action of the knee joint ». C’est la raison pour laquelle on s’intéresse à l’étude de Oishee Mazumder et al « Musculoskeletal modeling to predict and reduce anterior cruciate ligament injury during single leg drop jump activity ». Le but de cette étude est de simuler par ordinateur le mécanisme de lésion de LCA avec un modèle musculosquelettique, et de trouver grâce à ça une contraction optimale synergique qui pourrait être induite grâce à l’entrainement afin de prévenir la blessure. Le modèle créé simule l’activité d’un « drop jump » d’une hauteur de 0,8 mètres et reporte les risques probables de lésion du LCA basé sur la cinématique et la biomécanique. La coordination musculaire quant à elle est adaptée pour corriger certains facteurs biomécaniques tels que le schéma d’atterrissage de la hanche du genou et de la cheville afin de réduire le risque de blessure.

4 paramètres biomécaniques ont été identifiés comme marqueur de la lésion du LCA par les auteurs :

• La charge d’abduction appliquée sur le genou,

• L’angle d’abduction de la hanche,

• L’angle de flexion du genou

• L’angle d’inversion de la cheville.

Les muscles identifiés par les auteurs comme contrôlant ces paramètres sont le quadriceps, les ischiojambiers, les gastrocnémiens, le tibial antérieur. Les auteurs les ont modélisés sous forme de ratio Quadriceps / Ischiojambiers, Gastrocnémiens / Tibial antérieurs. L’ordinateur a analysé tous les résultats possibles quant à la biomécanique d’atterrissage avec et sans contrôle neuro musculaire. Pour la simulation étudiée, les ratios qui ont fourni le meilleur résultat sont :

• 0,3 pour le ratio Quadriceps / Ischio Jambiers.

• 0,2 pour le ratio gastrocnémien / Tibial antérieur

Donc la force du quadriceps à l’atterrissage doit 0,3 fois celle des Ischiojambiers et la force du gastrocnémien doit être 0,2 fois celle du tibial antérieur lors de la simulation d’un atterrissage de 0,8m. L’angle d’abduction de hanche est un marqueur important des lésions du LCA. Et d’après les résultats de la simulation après un contrôle neuromusculaire adéquat l’angle d’abduction diminue largement. On retrouve également une augmentation de l’angle de flexion de genou pour permettre un atterrissage plus fluide. On peut penser simplement que les muscles responsables de cet amortissement au niveau du genou sont capables de prendre en charge une force de compression plus importante ce qui peut se traduire par une augmentation de l’angle de flexion de genou lors de l’atterrissage. Le contrôle neuromusculaire réduit aussi la charge imposée en abduction de genou. Enfin l’angle d’inversion de cheville est aussi réduit afin de diminuer aussi les risques de lésion du LCA.

Pour les auteurs cette étude va permettre d’avoir un nouveau regard sur la prévention des lésions du ligament croisé antérieur. En effet les auteurs imaginent qu’avec cette plateforme de simulation les séances de préventions ou de réhabilitation pourront être d’autant plus personnalisées.