Analyse de la marche grâce à la caractérisation de courbes de vitesse angulaire du membre inférieur sur une population de sujets sains et arthrosiques

Résumé

Le genou est l’articulation la plus complexe du corps humain. Pour comprendre le fonctionnement de cette articulation, il est alors essentiel de caractériser son patron de marche. L’analyse de la marche s’effectue le plus souvent avec des capteurs optoélectroniques qui mesurent des positions et des orientations dans l’espace. Or, il y a un intérêt grandissant pour les capteurs inertiels qui sont moins chers et plus versatiles que les systèmes optiques mais qui mesurent des vitesses et des accélérations. Le but de ce projet est de caractériser les courbes de vitesses angulaires du genou, du tibia et du fémur grâce aux données dérivées de données de capteurs optoélectroniques. Afin de caractériser les courbes durant la marche, quatre points caractéristiques ont été sélectionnés dans la littérature pour le genou. Ainsi nous pouvons déterminer des différences entre des populations atteintes d’arthrose du genou (OA) et d’évaluer si certains de ces paramètres ont une signification clinique. Dans un premier temps, nous présenterons l’anatomie du genou, sa cinématique 3D à la marche ainsi que les méthodes d’analyse de la marche. De plus, les quatre paramètres sélectionnés pour le tibia et le genou dans le plan sagittal seront présentés. Ensuite, nous présenterons les différents calculs des vitesses angulaires à partir de données cinématiques. Nous présenterons également la méthode de traitements des données qui est semi-automatique et unilatérale et qui se décompose en trois parties : 1- Filtrage 2- Découpage en pourcentage de cycles de marche 3- Sélection des cycles les plus répétables. Dans un second temps, nous appliquerons cette méthode développée à deux bases de données. Une première base de données de 90 sujets sains (49 femmes et 41 hommes) et une deuxième base de données composée de 428 sujets arthrosiques (262 femmes et 166 hommes). Les résultats obtenus grâce à ces 2 bases de données montrent tout d’abord qu’un patron de marche distinct ressort pour le fémur, le tibia et le genou dans le plan sagittal et qu’il existe des différences significatives entre les hommes et les femmes. La caractérisation a aussi permis de constater que des différences entre les sujets sains et les sujets arthrosiques sont presents et ce, plus particulièrement dans le plan frontal. Les résultats montrent que lors d’un mouvement en abduction; plus le grade d’arthrose est élevé et plus la vitesse angulaire pour un sujet arthrosique est faible. Ces résultats indiquent qu’il est possible de caractériser un cycle de marche et de visualiser des différences entre une population de sujets sains et une population de sujets souffrant d’arthrose au genou.

Date	11 avr. 2019
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Nicola Hagemeister (Directeur(-trice)) & Alexandre Fuentes (Codirecteur(-trice))