2011: Obtention d’un programme gouvernemental de soutien aux techniques innovantes coûteuses (STIC) par le Dr Philippe Rigoard, alors chef de clinique en neurochirurgie. Un embryon d’équipe de recherche sur les techniques de neurostimulation baptisée « N3LAB » (Neuromodulation and Neural Networks Lab) voit le jour. Alors constituée de 4 personnes (dont Philippe Rigoard et Manuel Roulaud), l’équipe a finalement piloté l’étude française multicentrique randomisée ESTIMET, incluant les quinze centres hospitaliers universitaires (CHU) les plus en avance sur la neurostimulation médullaire et un budget de recherche de 1,9 millions d’euros à gérer. Ce programme est extrêmement sélectif: 6 dossiers ont été financés cette année-là sur 300 déposés.
Premières évolutions et développements scientifiques
Au cours des années qui ont suivi, cette équipe s’est structurée pour cultiver aujourd’hui trois axes de recherche: l’axe rachis-biomécanique, l’axe douleur et l’axe handicap.
Travaux en biomécanique sur le rachis et maintenant le tibia sous la direction du Dr Arnaud Germaneau. En 2008, c’est le Pr Philippe Rigoard qui a entamé les dialogues entre cliniciens et fondamentalistes et qui a imaginé les premiers projets de biomécanique rachidienne avec l’objectif d’étudier la cyphoplastie, les fixations occipito-cervicales et les ostéosynthèses thoraco-lombaires. Le déclic a été permis grâce à la rencontre avec Arnaud Germaneau, biomécanicien. Ils ont obtenu des financements de plusieurs centaines de milliers d’euros auprès des industriels, notamment avec Medtronic Spine. Partenariat avec l’Institut P’ et l’équipe labellisée « Photomechanics & Experimental Mechanics » – CNRS UPR 3346 de l’Université de Poitiers.
Ces projets ont permis de mettre au point des machines de tractions, de reproduction de fractures vertébrales et d’analyses des mouvements en trois dimensions, en couples purs, sans frottement, en utilisant les méthodes optiques, sans contact, à l’Institut P’ avec Arnaud Germaneau et Jean-Christophe Dupré. Une plateforme de recherche biomécanique a été créée au sein du laboratoire d’anatomie à la Faculté de Médecine de l’Université de Poitiers grâce à ces projets et ces machines. Les premiers jeunes collaborateurs et poulains du Pr Rigoard étaient Alexandre Delmotte et Samuel d’Houtaud, puis, à leur départ du CHU de Poitiers pour le privé, c’est Romain David, encore interne, qui a repris le flambeau et a poursuivi la dynamique dans cet axe de recherche, en profitant des moyens mis à sa disposition. Il a également initié des recherches avec l’apport de la modélisation numérique, grâce à la collaboration développée avec un leader mondial, Ansys.
En constituant le dossier avec Philippe Rigoard et son équipe, à Prismatics, le Dr David va chercher à obtenir, à son tour, un projet d’envergure nationale: PHRC, dans le champ du handicap. Il est actuellement en train de créer une dynamique de recherche clinique multicentrique, fédérant le réseau des médecins rééducateurs français, sous l’égide de Prismatics, et de l’University of British Columbia, Vancouver, Canada. Tous les travaux biomécaniques qui vont en découler viendront enrichir cet axe 1 biomécanique existant et donc le partenariat avec le Dr Arnaud Gemaneau de l’équipe CNRS UPR 3346 de l’Institut P’, dans le champ de la biomécanique du handicap.
Il se focalise sur l’évaluation des dispositifs de neurostimulation implantée, dans la poursuite du STIC ESTIMET. Des travaux de modélisations numériques de la moelle épinière et des réseaux neuronaux (collaboration ANSYS) viendront compléter les recherches effectuées demain. Les dispositifs de neurostimulation devenus IRM compatibles permettront d’analyser le fonctionnement neuronal cérébral sous l’influence de différents types de stimulations médullaires/formes d’ondes dans le cadre des douleurs chroniques. L’utilisation d’un système électro-encéphalographique (EEG) 128 canaux, IRM-compatible, viendra enrichir les corrélations d’imagerie en permettant ainsi le recueil de mesures électrophysiologiques in vivo dans le cadre des futurs projets.
C’est l’axe le plus important en nombre de projets cliniques et en termes de financements obtenus (plus de 5 millions d’euros depuis 2011).
Les dispositifs de neurostimulation testés, au-delà du traitement des douleurschroniques, pourraient être transposés demain au monde du handicap et à la restauration de la motricité chez les personnes présentant des déficits neurologiques, en particulier les hémiplégiques ou paraplégiques. Notre équipe a collaboré avec le Pr Grégoire Courtine, qui a pour ambition de vaincre la paralysie grâce à l’implantation de dispositifs de neurostimulation.
L’axe 2 Douleur, consacré aux douleurs chroniques, a également permis de développer tout un versant de recherche neuro-informatique avec la création d’un logiciel (dépôt de 3 brevets internationaux) sur une interface tactile informatisée, permettant d’évaluer la surface et l’intensité des douleurs que ressent un individu de manière objective quantitative fiable et reproductible. Cette plateforme permet également d’évaluer les caractéristiques techniques de certains dispositifs de neurostimulation implantée et de certaines techniques antalgiques. L’acquisition de ces données objectives, couplée à une collecte de données prospectives multiparamétriques, a abouti à la création de modèles statistiques algorithmiques pour prédire la réponse d’un patient aux thérapies de neurostimulations implantées et aux techniques antalgiques, dans le cadre d’un parcours de soins pour les patients douloureux chroniques. Des extrapolations médico-économiques sont en cours afin d’obtenir un modèle multidimensionnel de prédiction, d’abord dans la douleur puis dans le traitement des pathologies rachidiennes chirurgicales, telles que les fractures rachidiennes, et par la suite dans le handicap.
Il concerne les recherches sur le handicap et l’autonomie et a pour objectif de répondre aux questions du handicap résultant de problématiques biomécaniques (sur le dur ou le mou) et/ou concernant la douleur. Les liens entre la biomécanique rachidienne, la douleur et le handicap s’imbriquent pour répondre à des questions d’intérêt de santé publique majeures.
Les projets de l’axe 3 handicap viennent s’intriquer avec les projets de recherche de l’axe 2 douleur sur les dispositifs de neurostimulation pour lesquels des modèles numériques vont découler d’un partenariat avec le projet de restauration de la motricité chez le paraplégique.
Le Pr Philippe Rigoard a participé au design des prochaines électrodes multi-colonnes qui sont utilisées par l’équipe du Pr Grégoire Courtine, pionnier mondial dans la recherche en stimulation médullaire dans la restauration de la motricité chez le paraplégique.
Le Pr Grégoire Courtine dirige le laboratoire de l’École Polytechnique de Lausanne. Il a monté une Start-Up et a pu lever plusieurs dizaines de millions d’euros de financement. Il a publié plusieurs fois dans Nature (Impact Factor : 43.07, Rang A) ces dernières années et il est l’un des premiers à avoir initié l’étude clinique chez l’humain blessé médullaire dans une démarche de restauration de la motricité à partir de stimulation médullaire.
Notre équipe travaille également à l’obtention d’un Forfait Innovation pour des stimulateurs nerveux périphériques mini-invasifs.
Nous avons aussi obtenu un financement pour un projet utilisant des orthèses à stimulation électrique fonctionnelle pour la réadaptation des muscles releveurs du pied chez des personnes atteintes de déficits neurologiques hémiplégiques suite à un accident vasculaire cérébral.
L’évaluation de ces dispositifs, effectuée d’une part à partir de semelles connectées, et d’autre part à partir de données objectives issues de plateformes et d’objets connectés, avec un versant de recherche en biomécanique, est en cours de partenariat via un financement CPER-FEDER.
Un versant de prédiction sera également donné à cet axe dans les années à venir, sous la supervision clinique de Philippe Rigoard et du Dr Romain David, futur universitaire de médecine physique et réadaptation (MPR), permettant ainsi de renforcer l’équipe Prismatics.
L’étude des paramètres de marche grâce à l’utilisation d’objets connectés chez les patients présentant une spasticité suite à un accident vasculaire cérébral sera au cœur de l’axe 3 handicap aux cours des prochaines années.
Une collaboration étroite est en train de voir le jour avec la société B-Braun, dont le siège international en termes de recherche et développement, est basé à Chasseneuil du Poitou.
L’objectif de cette collaboration est de développer des moyens et outils de modélisation permettant d’étudier les effets mécaniques liés à la pose et à l’ancrage de dispositifs de diffusion intrathécale, non pas seulement dans le domaine de la spasticité, mais aussi de nouvelles thérapies à visée neurologique, encore confidentielles.
Ce travail devrait conduire au développement d’une solution technique intrathécale complète, basée sur des considérations biomécaniques validées, mais aussi des études concernant la diffusion des molécules, permettant de prédire et d’analyser les effets mécaniques liés à chaque étape du geste chirurgical.
Enfin, notre équipe a travaillé pendant plus de 10 ans sur un atlas d’anatomie des nerfs périphériques avec, aujourd’hui, une nouvelle version internationale en cours de production, visant les experts, grâce à l’intégration de toutes les techniques échographiques, de tous les abords chirurgicaux et de toutes les applications de neurostimulations implantées qui découleront de ces connaissances anatomiques nerveuses périphériques.
La partie anatomie des membres et des muscles sera également valorisée dans les années qui viennent, grâce à la collaboration avec un anatomiste de renom, le Pr Bernard Paratte, qui travaille sur la compartimentation neuromusculaire pour revisiter complètement les données anatomiques actuelles. Le Dr Romain David en fera son sujet de thèse de Sciences.
Pour résumer, notre équipe de recherche PRISMATICS, c’est :
Mail : prismatics.lab@gmail.com
Téléphone :
Manuel Roulaud
+33(5) 49 44 32 23
Lundi - Vendredi, 9:00-18:00
Addresse :
2 rue de a Milétrie;
Bâtiment CCV, étage 0, 86000 Poitiers
