Analysis and modelisation of paraplegic individuals transfer movement
Analyse et modélisation du mouvement de transfert de la personne paraplégique
Résumé
The lateral transfer of a paraplegic person is defined as the movement of access or exit from the Manual Wheelchair (MW). This transfer is known to be traumatic for upper limbs. The biomechanical evaluation of the traumatic character of a movement requires the measurement of kinematic and dynamic characteristics. To our knowledge no experimental platform exists for measuring these characteristics in various material configurations, nor has a study of the components been realized for a support of variable heights. The studies presented here respond to this need. An experiential instrumented platform, adjustable at the level of the hands, buttocks and feet has been conceived, and a measurement campaign has been performed with twelve paraplegics, one tetraplegic and one person without spinal cord injury. Each subject performed three bi-directional lateral transfers with the hand support at three different levels. A humanoid mannequin, which adapts automatically to the subject’s anthropometry, has been used. It has permitted, by the global optimisation of its posture, a kinematic reconstruction of the movements, despite a loss of markers for a long duration. Our work resulted in the validation of the use of the mannequin for estimating articular efforts. The results allowed us, on one hand, to differentiate and interpret the movement of various people for a single material configuration and, on the other hand, of different material configurations for a single person. Having defined the kinematic model a priori, these results are useful for the simulation and the improvement of the conception of the MW and of the environment.
Le transfert latéral chez la personne paraplégique, mouvement d’accès ou de sortie du Fauteuil Roulant Manuel (FRM), est traumatisant pour les membres supérieurs. L’évaluation biomécanique du caractère traumatisant d’un mouvement nécessite d’en mesurer les composantes cinématiques et dynamiques. À notre connaissance, il n’existe pas de plateforme expérimentale permettant de mesurer ces composantes pour différentes configurations matérielles et l’étude de ces composantes n’a pas été réalisée pour un appui de hauteur variable. Les travaux présentés répondent à cet objectif. Une plateforme expérimentale instrumentée et ajustable au niveau des mains, des fesses et des pieds a été conçue. Une campagne de mesure a été menée avec 12 personnes paraplégiques, 1 tétraplégique et 1 sans lésion réalisant 3 transferts latéraux aller-retours pour 3 hauteurs d’appui des mains différentes. Un mannequin humanoïde, s’adaptant automatiquement à l’anthropométrie des personnes, a permis, par optimisation globale de sa posture, une reconstruction de la cinématique du mouvement malgré de longues pertes de marqueurs. Le travail réalisé a validé le mannequin et son utilisation pour l’estimation des efforts articulaires. Les données produites ont permis de différencier et d’interpréter les mouvements d'une part de différentes personnes pour une même configuration matérielle et d'autre part d’une même personne pour différentes configurations matérielles. Le modèle cinématique étant défini a priori, ces résultats sont utilisables pour la simulation et l’amélioration de la conception du FRM et de l’environnement.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)