Modélisation de la myélopathie dans un contexte de blessure médullaire traumatique

La myélopathie est une modification dégénérative de la géométrie du canal médullaire, soit l’espace osseux formé par la colonne vertébrale où se situe la moelle épinière. Cette pathologie entraîne une compression de la moelle épinière et est un facteur aggravant pour les lésions traumatiques de la moelle épinière chez les personnes âgées. Des études menées précédemment ont permis de caractériser la morphométrie du canal au niveau cervical chez la personne saine et avec myélopathie (thèse de Patrice Sudres, Sudres et al., 2021, https://doi.org/10.1097/BRS.0000000000003496), de modéliser l’influence des structures anatomiques dégénérées (hernie discale versus ossification du ligament jaune) sur les patrons de déformations de la moelle épinière lors d’une hyperextension dynamique (Bailly et al., 2020 https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2020.02.008) et lors d’une compression quasi-statique (Levy et al., 2021 https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2020.105174).

Cependant, ces études n’ont pas modélisé l’effet de la modification de la géométrie du canal médullaire dans le cas de myélopathies sur l’endommagement de la moelle épinière. De plus, les simulations effectuées n’incluaient pas la compression pré-traumatique de la moelle épinière ni le liquide céphalo-rachidien (LCR) qui a potentiellement un rôle sur la protection de la moelle épinière dans le contexte de la myélopathie.

L’objectif de ce projet est de caractériser l’impact de la géométrie du canal médullaire sur le risque de blessures traumatiques à la moelle épinière. Des images par résonnance magnétique de patients présentant des myélopathies ont été prises précédemment et la géométrie 3D du canal médullaire de ces patients a été recueillie. Ces données pourront être utilisées pour modéliser des cas de myélopathies dans le cadre de ce projet de maîtrise.

Le mandat de l’étudiant ou de l’étudiante sera de :

1. Développer une méthode pour modéliser des cas de myélopathies (géométries de canal médullaire tirées d’un.e patient.e) sur un modèle par éléments finis existant de la colonne vertébrale cervicale
2. Simuler des impacts traumatiques représentatifs des cas d’impact courants (hyperextension)
3. Investiguer l’effet de différents paramètres caractéristiques de la myélopathie (excentricité de la moelle dans le canal, compression de la moelle, structures déformées, etc.) sur l’endommagement mécanique de la moelle épinière (contraintes, déformations, pression interne, etc.)

Ce projet se déroulera au sein du Laboratoire d’imagerie et d’orthopédie à Montréal (LIO) et en co-direction avec le Laboratoire de biomécanique appliquée (LBA) de Marseille.