Prédiction des forces de réaction au sol lors de la marche avec des capteurs inertiels

Résumé

Santé Publique Canada a enregistré en 2015 un total de 85170 accidents vasculaires cérébraux ayant causé une hémiparésie. Des asymétries spatio-temporelles lors de la marche sont observées dans 48 à 60% de ces cas. Les cliniciens se basent en général sur l’observation visuelle pour évaluer l’asymétrie de la mise en charge durant le processus de la réadaptation. Les impacts de cette asymétrie sur les activités de la vie quotidienne des patients ne sont pas mesurés. Ainsi, l’objectif de ce projet de recherche est de développer une méthode pour quantifier la mise en charge en estimant les forces de réaction au sol (FRS) avec des capteurs inertiels, chez le sujet sain. Pour ce faire, deux capteurs inertiels ont été utilisés au niveau des tibias chez six participants sains marchant sous cinq conditions de marche, en mode symétrique et asymétrique. Un tapis roulant instrumenté à deux voies constituait la mesure de référence au niveau cinétique. Un modèle non-linéaire entraîné par identification a été utilisé pour prédire les FRS grâce aux données des capteurs inertiels et celles mesurées directement par les plateformes de forces. Les composantes verticale et antéro-postérieure ont été considérées, du côté droit et gauche simultanément. Les valeurs prédites ont été comparées aux données réelles par la méthode de Bland Altman et les erreurs ont été calculées. Les résultats ont donné une erreur quadratique moyenne normalisée de 5,21 et 7,28% à vitesse confortable pour la FRSV et la FRSAP, respectivement. À vitesse lente de 0,8 m/s, nous avons obtenu 3,79 et 6,74% pour les deux forces, respectivement. À vitesse très lente de 0,4 m/s, nous rapportons une erreur de 5,13 et de 10,31%, respectivement. En mode asymétrique avec un ratio d’asymétrie de 1/1,5, l’erreur était de 5,35 et de 7,45%, et enfin, nous avons obtenu une erreur de 6,27 et de 8,54% pour la marche en mode asymétrique 1/2, dans les directions verticale et antéro-postérieure, respectivement. Les résultats obtenus avec ce modèle sont comparables à ceux rapportés dans la littérature avec un niveau de précision élevée comparativement aux travaux précédents. Ces résultats nous démontrent que l’utilisation des capteurs inertiels permettrait d’apprécier les FRS hors laboratoire. Dans un travail futur, la méthode développée pourrait être appliquée sur les données collectées sur des sujets atteints d’hémiparésie évalués à l’intérieure et à l’extérieure du laboratoire.

Date	4 juil. 2020
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Rachid Aissaoui (Directeur(-trice)) & Sylvie Nadeau (Codirecteur(-trice))