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De la Biomécanique du traumatisme à la prédiction de l’état physiologique d’une victime

Structure de recherche : TS2 – Laboratoire de Biomécanique Appliquée

Référent Ifsttar : Michel BEHR

Bénéficiaires potentiels : Services de Santé, DSCR, services de secours aux victimes, matériel médical, … toutes les victimes d’un accident.

Etat de l'art

Parmi les pistes possibles pour diminuer et la mortalité et la morbidité des victimes d’accident de la route, la question de la prise en charge des polytraumatisés est aujourd’hui au cœur de la problématique de l’organisation des services de santé. Cette question a stimulé la création de trauma center régionaux qui aujourd’hui pavent le territoire national. Le principe de la « golden hour » qui traduit l’idée que tout blessé doit être à l’hôpital en moins de 60 minutes après le traumatisme. La différence de prise en charge des victimes dans les différents pays européens,  qui consiste soit à transporter la victime au plus vite à l’hôpital, soit au contraire à « amener l’hôpital » à la victime de manière à la transportée prémédiquée - « Scoop And Run » contre « Field Stabilization », posent de manière récurrente la question d’une prise en charge optimale des victimes. Tant au travers de l’analyse rétrospective de cas cliniques que par certaines données épidémiologiques, une prise en charge optimale des victimes dans les 4 premières heures consécutives au traumatisme peut contribuer de manière très significative à la baisse du nombre de victimes sur les routes chaque année.

Dans cette logique, des efforts importants tant dans les matériels médicaux (stabilisation des victimes) que dans les formations offertes aux professionnels de santés (PHTLS, ATLS, simulateurs de trauma) ou encore le questionnement relatifs au choix de méthode de diagnostic (par ex. les lésions médullaires) sont aujourd’hui déployés. Qu’il s’agisse de simulateurs ou encore de certains dispositifs médicaux, peu intègrent l’expertise et le couplage aux connaissances biomécaniques. 

Réciproquement, les approches biomécaniques déployées jusqu’ici sont focalisées sur l’étude de la genèse du traumatisme et se limitent à une description de la nature du traumatisme 

Enjeux et objectifs

L’enjeu de cette R2I, en appui à cette thématique récente du LBA, est justement centré sur le développement des liens entre la description du traumatisme qu’offre la biomécanique et l’évolution des constantes physiologiques mesurées chez une victime. 

Cette mise en synergie des différentes approches doit être focalisée sur le déploiement d’approches multi physiques qui consistent à associer aux modèles numérique existants (lesquels commencent à intégrer certaines composantes physiologiques) des modèles analytiques (de type arbres décisionnels, de types fonctionnels) afin de prédire pendent une durée relativement longue après le traumatisme l’évolution des constantes physiologiques. Notons que l’évolution de ces constantes physiologiques pourra alors intégrer un processus itératif et servir de donnée d’entrée des modèles « biomécanique » pour simuler des évolutions physiologiques (par ex. conséquence d’une ischémie, augmentation de pression du liquide céphalo rachidien, ..).

Les objectifs de cette R2I portent donc sur le développement des modèles analytiques d’évolutions des constantes physiologiques adossées à des techniques de mesures chirurgicales. Cela concerne : les pressions intracorporelles (sanguines, LCR, ), la simulation de la respiration et les conséquences physiologiques en lien avec le traumatisme.

Pour 2014, les travaux seront focalisés selon 3 axes : 

  • la détermination de constantes physiologiques représentatives de l’évolution de l’état du névraxe (partenariat CRMBM, service de Neurochirurgie, LIA BSIP) et pertinentes au regard des données biomécaniques.
  • La mise en œuvre d’un modèle fonctionnel des pressions internes en particulier les pressions intracrâniennes par relation aux mesures de pics. Ce projet trouve des relations fortes avec les travaux en cours sur le projet SAMU, la crosse de l’aorte, le trauma crânien,
  • Les relations entre modélisation de la respiration et la modulation physiologique de la respiration. Ces actions de recherches là encore s’appuient sur nos travaux récents sur la respiration, et les expérimentations sur le modèle animal au CERC.

Avancées scientifiques attendues

Trois perspectives d’avancée s’inscrivent en perspectives de ces travaux de recherche :

  • Evolution des méthodes de transport des victimes
  • Evolution des dispositifs de formation des personnels de santé (intégration simulateurs)
  • Evolution des dispositifs et techniques d’assistances aux victimes (respirateurs artificiels) et de traitement des polytraumatisés

Partenariats

Ce projet particulièrement transversal au sein du LBA à vocation à faire émerger différentes collaborations scientifiques : 

  • Le Centre de recherche en trauma de l’Hopital du Sacrée Cœur de Montréal (JM. Chauny)
  • Collaboration existantes avec le SAMU, Eurocopter et la société Weiman
  • L’Ecole Nationale Supérieur des Officiers Sapeurs-Pompiers et son « Simurge »
  • Le trauma centre régional et certains services de l’AP-HM et l’AMU

Participants

Porteur(s) du projet : Michel BEHR et Salah BOUSSEN

Ce projet de recherche implique l’ensemble des chercheurs du Laboratoire.

Tout particulièrement, il impliquera : 

• BOUSSEN Salah, LBA

• BEHR Michel, LBA

• ARNOUX Pierre-Jean, LBA

• BEGE Thierry, LBA

• BERDAH Stéphane, LBA

Thèses éventuelles associées : Thèse ED SMH (obtenu) sur le rachis