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Étude statique du deltoïde moyen par IRM

Hereter Gregori, Joan (2012). Étude statique du deltoïde moyen par IRM. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les ruptures des tendons de la coiffe des rotateurs altèrent la fonctionnalité de l’épaule de façon variable chez les sujets atteints (Hansen et al., 2008). Le premier objectif de cette étude est d’évaluer le rôle du deltoïde moyen par le calcul d’un ratio des forces coaptatrices/élévatrices de la portion acromiale du deltoïde. Ensuite, le deuxième est de comparer ce ratio avec le score de Constant (Constant et Murley, 1987) et quickDASH (IWH, 2006) chez un échantillon de 11 sujets symptomatiques présentant des ruptures des tendons de la coiffe des rotateurs. Finalement, le troisième est de présenter une méthode simplifiée permettant le calcul du ratio de manière plus rapide et dont l’application en
clinique pourrait être possible.

Le ratio des forces coaptatrices/élévatrices a été obtenu par l’application d’un modèle mécanique (système de poulies) sur des reconstructions 3D de la ceinture scapulohumérale de l’épaule à partir d’images par résonance magnétique (IRM) de 3 mm d’épaisseur dans le plan coronal. Ce ratio montre le rapport entre les forces coaptatrices du deltoïde vers la glène et les forces élévatrices résultantes du deltoïde sur l’humérus. Le lien entre le ratio et la fonctionnalité de l’épaule déterminée par de questionnaires subjectifs de fonction de quickDASH (IWH, 2006) et de Constant (Constant et Murley, 1987) a été étudié. Enfin, une méthode simplifiée permet d’obtenir les ratios directement des images IRM.

Sur un total de 11 sujets, les ratios calculés varient de 0,35 à 0,55 (0,47 ± 0,08), les scores de quickDASH de 22,5 à 80,0 (47,6 ± 14,2), et les scores de Constant de 31,01 à 75,43 (56,55 ± 11,99). La méthode simplifiée a été appliquée sur un sujet : la méthode est rapide et facile
d’utilisation.

Le deltoïde moyen exerce une force globalement élévatrice sur l’humérus (les ratios étant toujours inférieurs à 1). Cependant, une force de coaptation y est toujours présente. La forte contribution des fibres antérieures du deltoïde moyen à la stabilité de l’articulation scapulohumérale a été démontrée. Ce résultat montre la voie vers des nouvelles avenues thérapeutiques. Le facteur biomécanique étudié est un élément qui pourrait être représentatif de la fonctionnalité de l’épaule. Par contre, un plus grand nombre de sujets est nécessaire afin de développer une étude de corrélation plus fiable. Finalement, la méthode simplifiée s’avère faisable : elle présente des valeurs de ratios de forces comparables à ceux de la méthode initiale nécessitant une reconstruction 3D des images IRM. À plus long terme, l’amélioration de cette méthode permettrait l’obtention d’un indice représentatif de la fonctionnalité de l’épaule applicable en clinique.

Titre traduit

An MRI static study of the middle deltoid

Résumé traduit

The shoulder function can be affected differently in case of rotator cuff tears. The complete knowledge of such pathology is still unknown (Hansen et al., 2008). The goal of this study was to evaluate the deltoid function by calculating a ratio of coaptation/elevation forces during the initial stage of the abduction movement. The ratio was compared to the Constant (Constant et Murley, 1987) and quickDASH (IWH, 2006) scores. Furthermore, an alternative, less time-consuming and therefore clinically feasible method has been developed.

MRIs (3 mm thick joined and non-overlapping) were used to build a 3D musculoskeletal model of the shoulder complex. The scapulohumeral joint was mechanically represented as a pulley system. The coaptation/elevation forces ratios of the middle deltoid were calculated as the ratio between the coaptation force of the deltoid to the glenoid surface and the elevation force of the deltoid to the humerus. The relationship between these ratios and the shoulder functionality estimated by the quickDASH (IWH, 2006) and Constant (Constant et Murley, 1987) questionnaires was studied. Finally, an alternative method was proposed. This method allows the ratio calculation directly on the MRIs without reconstructing the structures in 3D. Eleven shoulders with rotator cuff tears were reconstructed and ratios calculated. The ratios ranged from 0,35 to 0,55 (0,47 ± 0,08), the quickDASH scores from 22,5 to 80,0 (47,6 ± 14,2), and the Constant scores from 31,01 to 75,43 (56,55 ± 11,99). The alternative method was tested on 1 subject: it appears less time-consuming than the original method and is easy to apply.

The ratios proved some contribution by the middle deltoid on stabilizing the scapulohumeral joint. Nevertheless, the middle deltoid globally acts as an elevator of the humerus (ratios inferiors to one). An important contribution of the anterior fibers of the middle deltoid to the scapulohumeral stability has been demonstrated. This result shows the way to new therapies. The coaptation/elevation forces ratio could predict the shoulder functionality if a correlation study is carried out with more patients. Ultimately, the alternative method allows the ratio calculation directly on MRIs: the ratio values are comparable to the initial method. Therefore, further development of that method could result in an index of interest for clinical use.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie concentration technologies de la santé". Bibliogr. : f. [93]-98.
Mots-clés libres: Articulation scapulohumérale (Coiffe des rotateurs, Rupture). Biomécanique. Épaule. Fonctionnalité de l’épaule, deltoïde, ratio de forces
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Hagemeister, Nicola
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Billuart, Fabien
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 31 oct. 2012 16:28
Dernière modification: 04 mars 2017 01:39
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1058

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