Article

1 - CARACTÉRISATION DU HANDICAP PAR ANALYSE DU MOUVEMENT ALTÉRÉ

2 - APPLICATIONS POUR LA CONCEPTION DE DISPOSITIFS MÉDICAUX

3 - APPLICATIONS POUR LA RÉÉDUCATION ET LES NORMES D'ACCESSIBILITÉ

  • 3.1 - Apport de la biomécanique pour la rééducation des personnes amputées
  • 3.2 - Apport de la biomécanique pour l'accessibilité en fauteuil roulant

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : MED8250 v1

Biomécanique du handicap et de la réhabilitation

Auteur(s) : Christophe SAURET, Joseph BASCOU, Hélène PILLET

Date de publication : 10 juin 2014

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Présentation

RÉSUMÉ

Dans le domaine du handicap et de la réhabilitation, l'analyse biomécanique caractérise le mouvement, son altération et son rétablissement, par l'utilisation de systèmes de compensation tels que des prothèses, par exemple. Cette caractérisation permet la définition du cahier des charges pour le développement de solutions technologiques adaptées. Et son intégration dans la pratique clinique participe à l'amélioration de la prise en charge des patients. Cet article présente d'abord le contexte, les techniques utilisées et les grandeurs mécaniques obtenues pour la caractérisation du mouvement humain. Puis sont abordées des applications, tant d'un point de vue industriel que médical et réglementaire.

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ABSTRACT

Biomechanics of disability and rehabilitation

In the field of disability and rehabilitation, biomechanical analysis allows characterizing the motion, identifying impairments and supplying solutions for the recovery by the use of assistive devices such as prosthesis, for instance. On one hand, this characterization allows the definition of specifications for the development of suitable technological solutions. On the other hand, the integration of motion analysis into clinical practice contributes to the improvement of disabled patient's care. First, this article aims to provide the context, the techniques and the mechanical parameters obtained in the human motion characterization. Then, applications are discussed, from both and medical points of view.

Auteur(s)

  • Christophe SAURET : Maître de conférences - Arts et Métiers ParisTech, Laboratoire de biomécanique, Paris

  • Joseph BASCOU : Ingénieur de recherche - Institution Nationale des Invalides, Centre d'études et de recherche sur l'appareillage des handicapés, Paris

  • Hélène PILLET : Maître de conférences - Arts et Métiers ParisTech, Laboratoire de biomécanique, Paris

INTRODUCTION

Longtemps, le handicap a été caractérisé par la déficience, d'origine congénitale ou acquise, d'un organe ou d'une fonction, et résultant en l'incapacité de réaliser certaines activités, induisant un désavantage social. Dès lors, le handicap est défini en référence à une notion de « normalité ».

Depuis les années 1990, une réflexion a mené à une évolution conceptuelle de la notion de handicap. Ainsi, en 1993, l'Organisation des Nations Unies (ONU) définit le handicap comme une restriction des possibilités de participer à la vie de la collectivité, à égalité avec les autres. Dès lors va émerger la notion de « situation de handicap » qui met en exergue l'importance de l'adéquation de l'environnement aux capacités des individus. Sur le plan international, ce cheminement a notamment abouti à la définition, en 2002, de la Classification Internationale des Fonctionnalités par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), en remplacement de la Classification Internationale du Handicap (OMS, 1980). Cette nouvelle classification fait une large place à la description des limitations d'activité et aux restrictions de participation. En 2006, l'ONU, à travers la convention internationale relative aux droits des personnes handicapées, marque une volonté d'innover dans la prise en charge du handicap, notamment au travers des principes d'égalité des chances, de non-discrimination, d'inclusion et de liberté de choix. Les répercussions au plan politique sont nombreuses, comme en France, où plusieurs lois ont été votées entre 2001 et 2005, reconnaissant notamment le droit à la compensation des conséquences du handicap, y compris par une adaptation de l'environnement.

Même s'il est difficile de l'évaluer, on estime que 10 % de la population mondiale vit avec un handicap, ce qui représenterait 650 millions de personnes. Par ailleurs, les projections montrent que d'ici 2050, la population des plus de 85 ans va quintupler, induisant une augmentation du nombre de personnes potentiellement en situation de handicap. Il est donc essentiel de développer les technologies favorisant la participation dans des activités où les altérations de la mobilité, de la perception ou de la cognition sont limitantes. C'est ici que la recherche appliquée sur le handicap prend tout son sens, requérant la mise en application de connaissances pluridisciplinaires : physiologie et physiopathologie, mécanique, automatique, robotique, informatique, etc.

Parmi les champs scientifiques pluridisciplinaires se trouve la biomécanique, qui utilise les fondements scientifiques de la mécanique dans le domaine de l'étude du vivant. À partir d'une modélisation du corps humain adaptée à ses objectifs, le biomécanicien dispose, en particulier, de méthodes cinématiques pour quantifier le mouvement des différents segments corporels. L'analyse de l'équilibre dynamique des différentes parties du corps permet également d'accéder aux actions mécaniques à l'origine des mouvements et d'étudier les interactions mécaniques avec l'environnement. La biomécanique trouve donc naturellement sa place dans l'étude des handicaps moteurs ou neuromoteurs, où le mouvement est altéré. Parmi les champs d'application privilégiés de la biomécanique appliquée au handicap se trouve la médecine, notamment dans les aspects neurologiques, orthopédiques et de médecine physique et de réadaptation. Ici, la biomécanique tient un rôle de choix, dans l'aide au diagnostic et à la compréhension de pathologies, dans l'évaluation du handicap et du traitement proposé, ou encore en amont de la conception de systèmes de compensation, que ce soit des orthèses (dispositifs de suppléance d'une fonction), des prothèses (dispositifs de remplacement d'une fonction), des implants (prothèses internes) ou d'autres dispositifs médicaux. Aussi, la biomécanique n'est pas une science confinée aux laboratoires de recherche mais elle trouve également toute sa place dans la prise en charge médicale et pour le développement des dispositifs médicaux par les industriels.

La présentation de ce contexte montre les spécificités de l'analyse bio- mécanique dans le cas de l'étude du handicap. Ainsi, l'objectif de cet article est d'abord de mettre en évidence ces spécificités au niveau des méthodes et des techniques utilisées pour l'analyse du mouvement. Une attention particulière a été portée pour définir les grandeurs mécaniques d'intérêt et leur utilisation. Les applications développées dans les autres parties ont pour but de présenter des exemples concrets dans la conception de dispositifs médicaux, la rééducation ou les recommandations en termes de normes d'accessibilité.

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KEYWORDS

motion capture   |   dynamometer   |   prothesis   |   orthopaedy   |   disability   |   rehabilitation   |   accessibility   |   biomechanics   |   locomotion

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-med8250


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SCHMALZ (T.), BLUMENTRITT (S.), JARASCH (R.) -   Energy expenditure and biomechanical characteristics of lower limb amputee gait : the influence of prosthetic alignment and different prosthetic components.  -  Gait Posture, 16(3), p. 255-263 (2002).

  • (2) - GLASER (R.M.), SAWKA (M.N.), WILDE (S.W.), WOODROW (B.K.), SURYAPRASAD (A.G.) -   Energy cost and cardiopulmonary responses for wheelchair locomotion and walking on tile and on carpet.  -  Paraplegia, 19(4), p. 220-226 (1981).

  • (3) - BAKER (R.) -   Gait analysis methods in rehabilitation.  -  J. Neuroeng. Rehabil., 3, p. 4 (2006).

  • (4) - LAUGHMAN (R.K.), ASKEW (L.J.), BLEIMEYER (R.R.), CHAO (E.Y.) -   Objective clinical evaluation of function. Gait analysis.  -  Phys. Ther., 64(12), p. 1839-1845 (1984).

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