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Variabilité des forces musculaires et articulaires de la colonne du pouce. Résultats comparés de trois études lors d'un geste de pince latérale - 01/01/01

F.  Lbath a ,  C.  Rumelhart a * ,  J.J.  Comtet b *Correspondance et tirés à part.

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Résumé

Le but de ce travail a été de rappeler les principales méthodes d'étude des forces musculaires et articulaires de la colonne du pouce lors d'un geste de prise latérale (key pinch) et de comparer leurs résultats. Les travaux de trois laboratoires sur le sujet ont été décrits brièvement et analysés. Des techniques d'imagerie, telles l'examen biplanaire aux rayons X ou tomographique par scanner ont été appliquées in vitro sur mains de cadavre. Ces méthodes ont comporté la mise en place de repères métalliques sur les éléments musculosquelettiques, ou la sélection de repères anatomiques. Ces techniques ont été utilisées pour déterminer les dimensions des os, les directions des forces musculaires et tendineuses, les centres articulaires. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) sur un sujet vivant a aussi permis une étude in vivo de ces paramètres. Des modèles mécaniques de corps libres à trois ou cinq articulations ont été retenus. L'aspect hyperstatique des problèmes traités a été résolu par différentes méthodes : l'électromyographie, l'élimination de certains muscles peu actifs, la combinaison systématique d'une partie seulement des forces musculaires ou une technique d'optimisation. Les résultats, observés au niveau de l'articulation trapézométacarpienne, ont montré une forte variabilité des efforts musculaires et réactions articulaires, celles-ci variant dans un rapport de un à trois selon les méthodes utilisées et les hypothèses retenues. En revanche, tous les résultats ont confirmé l'effet subluxant des forces en présence équilibrées par les réactions articulaires. Les incertitudes de calcul des différents efforts musculaires déterminées à partir des données IRM ont montré que ces efforts pouvaient varier du simple au double, pour des variations minimes de   mm des points d'application.

Mots clés  : articulation trapézométacarpienne ; biomécanique ; pince latérale ; pouce.

Abstract

The aim of this paper is to describe three different laboratory studies of muscular and articular forces in the thumb and to compare and discuss their results in term of constraints (forces and moments) at the carpometacarpal joint during key pinch. Imaging techniques such as biplanar roentgenograms or computer tomography imaging were used on cadaver hands and magnetic resonance imaging on living hands in order to determine bone dimensions, muscle and tendon forces, directions, and centres of rotation. Mechanical models of free bodies with three to five links were created. Problems of balancing of static forces were solved using different methods (electromyography, systematic combination of muscular forces or optimization method). The results in terms of muscular forces or constraints at the carpometacarpal joint showed a strong variability (one to three depending on method and hypothesis). However the three studies all showed subluxation of the carpometacarpal joint balanced by joint constraints. Finally, it was demonstrated using magnetic resonance imaging, that results were strongly influenced by the exact point of application of the forces.

Mots clés  : biomechanics ; CMC joint ; key pinch ; thumb.

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Vol 20 - N° 1

P. 11-22 - mars 2001 Retour au numéro

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