Modèle cinématique tridimensionnelle du dos et du membre supérieur pour analyser la technique de propulsion en fauteuil roulant manuel

• Published in: Innovation et technologie en biologie et médecine, une revue de technologie biomédical Vol. 24; no. 1; pp. 20 - 27
• Main Authors: Pradon, D., Cheze, L.
• Format: Journal Article
• Language: French
• Published: Paris Elsevier Masson SAS 2003; Elsevier
• Subjects: 3d model; Biomechanics; Biomécanique; Dos; Fauteuil roulant; Manual wheelchair; Membre supérieur; Modèle tridimensionnel; Motor deficiency; Sciences biologiques et medicales; Sciences medicales; Biomechanics; 3d model; Biomécanique; Fauteuil roulant; Motor deficiency; Dos; Membre supérieur; Modèle tridimensionnel; Manual wheelchair
• ISSN: 1297-9562; 1878-3600
• DOI: 10.1016/S1297-9562(02)00003-7

Certaines études sur la propulsion en fauteuil roulant manuel mettent en évidence que les techniques propulsives varient suivant le niveau du déficit moteur et les résistances à l'avancement. Nous proposons un modèle d'analyse cinématique en trois dimensions, comprenant le membre supérieur et une segmentation adaptative de la région cervicodorsopelvienne. Le modèle est validé à partir de données expérimentales provenant d'un sujet valide et d'un paraplégique. Chaque sujet réalise deux essais sur un ergomètre. Lors du premier essai, les résistances à l'avancement sont minimes et dans le second, elles sont maximales. Les coordonnées tridimensionnelles de 18 marqueurs ont été enregistrées par un système Motion Analysis. La position des marqueurs permet de définir un repère sur chaque segment du membre supérieur et de la région cervicodorsopelvienne. Le mouvement relatif entre deux segments corporels est quantifié par une séquence de rotations élémentaires autour de 3 axes mobiles. L'analyse des résultats montre que le sujet valide modifie peu sa technique de propulsion. Le sujet paraplégique adapte la mobilisation des segments de la région cervicodorsopelvienne et du membre supérieur pour s'aider lorsque les résistances à l'avancement augmentent. Cette étude démontre l'intérêt d'une segmentation de la région cervicodorsopelvienne et d'une analyse tridimensionnelle afin de comprendre les répercutions des lésions motrices sur la technique de propulsion. Various studies on propulsion in manual wheelchair show that technical gesture may vary in accordance with the seriousness of the handicap and with resistance loads. This paper presents a model to analyse the three-dimensional kinematics, model which includes the upper limb and an adaptable segmentation of the back. Experimental data, collected on both a healthy person and a paraplegic validate the model. Each subject realizes two tests on an roller system: the resistance loads are not important in the first test, and in the second test are maximum. The three-dimensional coordinates of 18 markers have been recorded using a Motion Analysis System. The location of these markers have been chosen in order to define a reference frame embedded on each body segment of the upper limb and the back. The relative movement between two body segments is quantified using elementary rotations about 3 mobile axes. The results analysis shows that the healthy person do not change her propulsion technique. On the contrary, the paraplegic adapts the use of back and upper limbs segments to help himself when the resistances increase. This work points out the interest of a segmentation of the back and a three-dimensional analysis, when one wants to understand the repercussion of motor lesion on the propulsion technique.