Abstract

6- Communications Libres : Prothèse – Orthèse – Podo-Orthèse

Etude de validation de centrales inertielles pour la mesure des accélérations du bassin et du thorax chez les personnes amputées lombalgiques

Auteurs :

Monsieur Adrien ARNOULD, Mademoiselle Ysaline HEYD , Madame Marie-Agnès HALDRIC , Madame Nathalie RAPIN, Docteur Pierrick HERBÉ, Docteur Isabelle LOIRET

Introduction

Le rôle des segments supérieurs et du tronc sont cruciaux pour maintenir l’équilibre et assurer une locomotion efficace. Pour réguler l’équilibre dynamique, le tronc (bassin et thorax) a un rôle important, par sa masse (environ 50% de la masse corporelle chez l’adulte selon Winter, 1995), et par sa contribution aux déplacements du centre de masse (Patla, Adkin & Ballard, 1999). Chez les personnes amputées d'un membre inférieur, des adaptations biomécaniques sont nécessaires afin de pallier la perte du membre. Ces stratégies incluent des modifications de la cinématique du tronc et du bassin lors de la marche, pouvant être responsables de douleurs rachidiennes. En effet, la prévalence des lombalgies chez les personnes amputées est plus importante que dans la population saine (60,9 % (Ashtaputre et al., 2021)), ce qui a un impact significatif sur leur fonction et leur qualité de vie. L’augmentation significative de la charge mécanique sur la région lombaire expliquerait l’augmentation du risque de chronicisation de la douleur (Kouta et al., 2022).

Afin de pouvoir quantifier ces adaptations, des méthodes d’analyse quantifiée de la marche tel que le système optoélectronique sont utilisées et sont considérées comme la méthode de référence. D’autres systèmes, telles que les centrales inertielles (IMU), sont de plus en plus utilisées car offrent l’avantage d’être moins couteuses, plus accessibles, et utilisables en situation écologique. L’objectif de cette étude est de valider des IMU par la mesure de l’accélération du thorax et du bassin chez la personne amputée de membre inférieur lombalgique en comparaison avec le système d’analyse quantifiée de la marche de référence. L’hypothèse émise est que les valeurs des accélérations tridimensionnelles du thorax et du bassin, enregistrées au cours de la marche sont équivalentes avec les deux systèmes d’analyse.

Mots Clés

centrales inertielles, Amputation de membre inférieur, Validation, Accélérations

Corps du résumé / Matériels et méthodes

10 personnes amputées de membre inférieur, ayant des douleurs lombaires ont été recrutées dans le cadre de soins courants. Chaque participant, équipés de deux unités de mesure inertielle (IMU, mHealth Technologies, système mTest3), une placée au niveau du sternum et l’autre placée à la jonction lombo-sacrée (L5-S1), réalisait 3 marches à vitesse spontanée sur terrain plat et sans obstacle dans un laboratoire du mouvement équipé par un système optoélectronique (Vicon, 10 caméras, 3 plateformes de force AMTI). Les accélérations dans les axes antéro-postérieur, médio-latéral et vertical étaient mesurées avec les deux systèmes d’analyse. La corrélation (ICC) et le RMSE de ces accélérations ont été calculés pour chacune des IMU dans les 3 plans.

Résultats

5 personnes amputées trans-fémorales et 5 personnes amputées trans-tibiales ont participé. Dans l’axe antéro-postérieur et vertical, les corrélations des accélérations du bassin et du thorax sont significatives (p < 0,05) et excellentes (ICC > 0.90) entre les IMU et le système VICON, quel que soit le niveau d’amputation. Le RMSE est inférieur à 10%. Dans l’axe médio-latéral, la corrélation des accélérations du bassin sont faibles (ICC = [0,50 ; 0,75]) et la corrélation des accélérations du thorax est correct (ICC = [0,75; 0,90]). Le RMSE est de 22% pour le bassin et de 16% pour le thorax.

Conclusion

Les résultats de cette étude valide l’utilisation des IMU pour la mesure des accélérations du bassin et du thorax, dans le plan antéro-postérieur et vertical, pendant la marche chez des personnes amputées lombalgiques. L’utilisation des IMU permettrait d’évaluer l’équilibre du tronc en situation écologique dans cette population. Des études ultérieures, comparant les accélérations du bassin et du thorax entre différentes populations (population saine, population de personnes amputées non lombalgiques), sont nécessaires afin de trouver les paramètres et indices dans les accélérations qui pourraient être utiles à la rééducation des personnes amputées pour éviter et/ou limiter l’apparition de lombalgie secondaire.

Bibliographie / Références

Winter, 1995

Patla, Adkin & Ballard, 1999