Prévenir et traiter les traumatismes : de la colonne vertébrale au cerveau

Éric Wagnac, professeur au Département de génie mécanique

23 juin 2020

Que se passe-t-il précisément sur les tissus de la colonne vertébrale et de la tête en cas d’impact violent, par exemple lors d’accidents de la route ou d’activités sportives? Voilà la question qui est au cœur des recherches d’Éric Wagnac, qui veut comprendre, prévenir et traiter les blessures. 

Plus spécifiquement, le professeur au Département de génie mécanique cherche à caractériser les propriétés mécaniques de ces tissus et à étudier, par le biais de méthodes expérimentales et numériques, les facteurs anatomiques et biomécaniques qui influent sur la nature et la sévérité des traumatismes de la colonne vertébrale et de la tête.

Comprendre les traumatismes

Il est fondamental de mettre au jour les mécanismes lésionnels afin de comprendre très exactement ce qui se passe lors d’un impact. Éric Wagnac s’intéresse principalement aux traumatismes causés lors d’accidents survenus à bord de véhicules – voitures, motos, VTT et motoneiges - ou d’activités sportives. C’est sur la base de cette connaissance que le chercheur et ses collègues développent des dispositifs de protection et des stratégies de prévention.

Parmi les projets en cours, mentionnons le design d’un collier de protection cervicale destiné d’abord aux motocyclistes, mais qui pourrait servir aussi aux motoneigistes. Ce collier a pour mission de tenir en place le cou lors d’un impact. Pour en tester l’efficacité, le professeur Wagnac teste les prototypes sur des modèles numériques, des dispositifs anthropomorphes d'essai (ou mannequins d’essai de choc) ou des cadavres.

Dans le cadre d’un autre projet, Éric Wagnac travaille avec une start-up, Poza Backwear, fondée par un ancien étudiant de l’ÉTS. Cette jeune entreprise met au point une ceinture lombaire destinée aux sportifs guéris d’une blessure au dos qu’ils ne veulent pas voir se reproduire. La ceinture de Poza est active : des capteurs stimulent la neuroproprioception, c’est-à-dire la capacité de bien situer son corps dans l’espace, un aspect important pour éviter de se blesser.

Dans le même ordre d’idée, un harnais destiné aux artistes du cirque qui font des colonnes humaines est en cours de développement. Les tests sont sur le point de commencer. 

Tester des nouveaux traitements

Le traitement des traumatismes fait aussi partie des préoccupations scientifiques d’Éric Wagnac. Avec Sophie Lerouge, également professeure à l’ÉTS et chercheuse au CRCHUM, il teste des dispositifs médicaux, dont des hydrogels destinés à régénérer le noyau des disques atteints de dégénérescence. Il s’agit d’élaborer des méthodes d’injection des cellules souches et d’observer si elles pourront se multiplier et produire du collagène, des chondrocytes et d’autres éléments nécessaires à la régénération des tissus. Les bancs d’essai développés par Éric Wagnac permettent entre autres de mesurer l’efficacité de la tenue mécanique à la suite de l’injection de l’hydrogel. D'abord, on teste la flexibilité d’une colonne vertébrale, avant d’en dégénérer un disque; on injecte ensuite un produit qui élimine le noyau, puis on introduit l’hydrogel et on examine s’il y a modification.

Les commotions cérébrales

Le cerveau est rattaché à la colonne dans un lien continu. Les tissus sont d’ailleurs très semblables : il s’agit de la matière blanche et de la matière grise qu’on retrouve dans la moelle et qui se projette jusqu’au cerveau. Il était donc naturel pour Éric Wagnac de faire évoluer ses travaux vers la tête et de s’intéresser plus spécifiquement aux commotions cérébrales, qu’il aborde sous l’angle peu étudié de mesures réalisées sur le terrain à l’aide de capteurs télémétriques. Le professeur étudie entre autres le phénomène des accélérations que subit la tête lors des impacts dans des sports tels que le soccer et le judo.

Éric Wagnac participe finalement à une nouvelle étude, aussi intéressante que prometteuse, en compagnie d’un collègue neuropsychologue. Les deux chercheurs se demandent quels dommages peut causer un geste peut-être moins violent, mais répété des milliers de fois.

Peu importe l’ange adopté et l’objet spécifique de la recherche, l’objectif du professeur Wagnac est de comprendre les lésions à la colonne vertébrale et à la tête afin qu’on puisse les prévenir.

 
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