Les pathologies de l’appareil locomoteur engendrent une part importante des dépenses publiques de santé. Les personnes devenues dépendantes suite à un accident, à une maladie ou à l’usure de leur corps présentent des symptômes particuliers et parfois difficiles à cerner pour le chirurgien orthopédiste, qui ne peut se fier uniquement à son ?”il. Afin d’améliorer son diagnostic pré et postopératoire, il lui faut connaître avec précision la morphologie des patients en des points spécifiques de son anatomie. Apporter au praticien hospitalier une méthodologie et des solutions techniques dans l’analyse de la marche de l’homme, c’est la mission que s’est le groupe de recherche sur le handicap de l’appareil locomoteur (GRHAL).“Pour réaliser des calculs sur la performance locomotrice d’une personne, les lois de la dynamique imposent de connaître les accélérations mises en jeu et les masses des différents membres du corps humain”, explique Xavier Savatier, doctorant en ingénierie électronique et responsable des expériences de terrain menées depuis deux ans pour ce projet.Pour connaître les répartitions massiques des membres supérieurs, inférieurs, de la tête et du tronc, les tables statistiques sont utilisées, bien que peu représentatives des sujets pathologiques. “C’est pourquoi nous avons développé une solution capable de restituer plus fidèlement la morphologie de la personne. Il s’agit de transposer des techniques de vision employées en robotique en s’appuyant sur le principe de la stéréovision”, poursuit Xavier Savatier. Les images d’une personne prises sous différents angles (jusqu’à vingt-quatre images) permettront la numérisation tridimensionnelle de l’enveloppe du sujet observé. Cette dernière sera ensuite découpée virtuellement pour en extraire les données de masses partielles (bras, cuisse, hanche, etc.).Une autre application nécessaire pour le calcul du bilan dynamique d’une personne est la mesure des accélérations mises en jeu lors de la marche. Le système Vincom (outil d’analyse tridimensionnelle du mouvement), dont s’est équipé le CHU de Rouen en 1993, traduit, grâce à des marqueurs placés sur le patient et à partir d’un tapis de capteurs au sol, les efforts fournis au cours des déplacements. Mais ce dispositif limite l’analyse à quelques pas effectués en laboratoire dans des conditions souvent astreignantes, qui perturbent la marche du sujet étudié.
Analyser la marche avec un minimum de contraintes
“Afin d’évaluer avec réalisme la marche quotidienne, nous développons un système embarqué autour d’un PC enfoui dans une carte électronique et de quatre accéléromètres triaxiaux. Nous pourrons ainsi analyser la marche avec un minimum de contraintes et sur un temps d’enregistrement de plusieurs heures”, souligne Jean-Yves Ertaud, ingénieur en robotique à l’Esigelec (Ecole supérieure d’ingénieurs en génie électrique) et coordinateur du projet.La collaboration étroite des laboratoires du service orthopédique du CHU de Rouen et de l’Esigelec a conduit à une grande complémentarité des moyens matériels et humains mis en ?”uvre : le laboratoire d’analyses de la marche du centre hospitalier met à la disposition des chercheurs des équipements de recherche sur la modélisation humaine (système Vincom), et l’école a créé, depuis janvier 2001, l’Institut de recherche en électronique embarquée (Irseem). “Par ailleurs, nous travaillons aussi avec Technology Hub, un centre anglais spécialisé dans la fabrication de prototypes, dans les systèmes électroniques micrométriques et dans le traitement de l’image et de l’optique”, souligne Belahcene Mazari, directeur de l’Irseem.Peu coûteux dans sa globalité, le projet s’inscrit dans le cadre du programme Interreg II, qui rassemble industries et laboratoires de recherche de part et d’autre de la Manche. Le Conseil régional de Normandie a participé à son financement à hauteur de 20 % du budget qui avoisine 1 million de francs.
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