Analyse biomécanique et morphologique du muscle deltoïde

A Biomechanical and morphological study of the deltoïd muscle

• Auteur / Autrice : Fabien Billuart
• Direction : Olivier Gagey, David Mitton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du sport
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. UFR STAPS d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épaule

Mots clés libres

Deltoïde

Labrum

Biomécanique

Morphologie

Cinématique

Modélisation

Vide intraarticulaire

Résumé

Il existe des disparités importantes concernant la tolérance clinique des ruptures tendineuses des muscles de la coiffe des rotateurs. En effet certaines ruptures peuvent passées inaperçues d’un point de vue fonctionnel. Les analyses biomécaniques du muscle deltoïde retrouvées au sein de la littérature sont très divergentes. Pourtant ce muscle occupe une place centrale pour la compréhension du fonctionnement physiologique et pathologique de l’articulation scapulo-thoracique. Dans ce contexte l’objectif de ce travail est de proposer une analyse biomécanique et morphologique du muscle deltoïde. Afin d’étudier le rôle du muscle deltoïde au niveau de l’extrémité supérieure de l’humérus une analyse statique in vivo (membre supérieur le long du corps) été réalisée. Les résultats de cette analyse concluent au rôle globalement élévateur du muscle deltoïde avec néanmoins une composante qui est orientée vers le bas. Une analyse cinématique ex vivo a ensuite été réalisée simulant la contraction du deltoïde. Les résultats suggèrent que le deltoïde comme seul élément actif et le labrum comme seul élément passif peuvent réaliser un mouvement d’abduction avec une bonne stabilité de l’articulation scapulo-humérale. Une modélisation en éléments finis de l’articulation scapulo-humérale a été réalisée et validée par l’expérimentation ex vivo décrite précédemment. L’effet stabilisateur du labrum lors du mouvement d’abduction de l’épaule est vérifié par les résultats des simulations. Enfin une étude préliminaire, comprenant une série de 6 sujets, a permis d’évaluer la faisabilité d’une analyse pseudo-cinématique du complexe articulaire de l’épaule à l’aide du système EOS®.

There are many differences about clinical tolerance of rotators cuff tears. In fact, some tears do not generate functional consequence. In scientific literature, the biomechanical analysis of the deltoid is a subject of controversy. However, this muscle takes a central place for the understanding of physiological and pathological functioning of the scapulo-thoracic joint. In this context, the aim of this study is to suggest a biomechanical and physiological analysis of the deltoid muscle. To study the role of the deltoid on the upper end of the humerus, a static analysis in vivo was realized. The results conclude that the deltoid is a muscle which is globally elevator with nevertheless a component which is oriented downwards, at the level of the humeral head. Then, an ex vivo kinematical study was performed, simulating the contraction of the deltoid muscle. The results suggest that the deltoid, as uniquely active element, and the labrum, as uniquely passive element, can realize a motion of lateral elevation with a good stability in the scapulo-humeral joint. A finite elements model of the scapula-humeral joint was realized and validated by the experimentation ex vivo described previously. The stabilizator effect of the labrum during abduction movement of the shoulder is confirmed by the results of the simulation. Thus, a preliminary study, including six subjects, led to evaluate the repeatability of a kinematics analysis of the shoulder articular complex using the EOS® imaging system.