Bio-ingénierie humaine à différentes échelles
Le groupe de recherche BEHUM (Bio-Engineering of Humans at multiple scales) développe des approches expérimentales et de modélisation visant à caractériser l’humain à différentes échelles, du tissu biologique au mouvement global.
Présentation
Ses recherches permettent d’explorer finement les propriétés biomécaniques des structures humaines et leurs évolutions en situation normale ou pathologique.
Les travaux du groupe s’attachent à mieux comprendre les mécanismes à l’origine des lésions en analysant le comportement biomécanique multi-échelles.
Ils visent également à proposer des modèles intégratifs du système neuro-musculo-squelettique, en prenant en compte les interactions entre dimensions physiques, neurologiques et comportementales.
Enfin, une attention particulière est portée à l’étude des dysfonctionnements orthopédiques et neurologiques et à leurs conséquences sur la locomotion, avec des perspectives d’amélioration du diagnostic, du suivi et de la personnalisation des prises en charge.
Caractériser le comportement biomécanique multi-échelles pour améliorer les critères lésionnels
Mots clés : modélisation micro/méso/macro, critères lésionnels, caractérisation
Le corps humain est un système multi-échelle interconnecté, ce qui soulève des verrous scientifiques majeurs pour la caractérisation du comportement biomécanique des différents tissus.
Il s'agit d'étudier les liens entre des dysfonctionnements articulaires (par exemple à l'articulation temporo-mandibulaire) et des postures pathologiques, ou encore de comprendre la microarchitecture et les propriétés mécaniques de segments humains pour l'assistance à l'acte chirurgical.
Cet axe vise également à développer des courbes de risques lésionnels, établissant la probabilité de survenue d'une lésion pour des applications dans les domaines du blast et de la balistique non pénétrante.
En s'appuyant sur la caractérisation multi-échelles des tissus, il s'agit de relier les sollicitations dynamiques extrêmes à l'endommagement tissulaire, afin d'améliorer la pertinence des critères lésionnels utilisés pour l'évaluation des protections individuelles et la prédiction des blessures.
Développer la modélisation neuro-musculo-squelettique et psychologique
Mots clés : modélisation neuro-musculosquelettique, motion capture, EMG, fatigue
Le corps humain combine structure osseuse, actionneur musculaires et commande par le système nerveux central.
En combinant ses expertises, le groupe BEHUM ambitionne une modélisation neuro-musculosquelettique et psychologique du mouvement humain.
L’évaluation embarquée du niveau et type de fatigue induite par l’activité physique et l’analyse cognitivo-motrice de l’humain pendant l’activité physique sont autant de verrous scientifiques permettant de déterminer les facteurs menant à la prise de décision, la motivation et la confiance dans l’activité motrice.
Caractériser le dysfonctionnement orthopédique/neurologique et son impact sur la locomotion
Mots clés : analyse du mouvement embarquée, APAS, approche biopsychosociale
La prise en charge orthopédique et sa rééducation ne peut se baser uniquement sur des données cinématiques avant et après prise en charge.
En respectant l’approche biopsychosociale conseillée par l’Organisation Mondiale de la Santé, cette axe de recherche vise à créer et regrouper de façon innovante des paramètres cliniques et descripteurs du mouvement pour l’optimisation de la prise en charge par l’activité physique.
Cette fusion de métriques permet par d’analyser de façon exhaustive la motricité unilatérale et bilatérale de la cheville et de modéliser la motricité humaine et ses dysfonctionnement liés à la douleur ou d’évaluer l’impact de la rééducation/réadaptation par activité physique adaptée après prothèse totale de hanche ou de genou.