Publié le 18 janvier 2023
Effets immédiats du port d'un exosquelette passif sur les paramètres spatio-temporels de la marche
Lelard T, Mathurel K, Delanaud S, Douay MC, Dierick F, Telliez F
Introduction
Au cours de la dernière décennie, l’utilisation d’exosquelettes passifs sur le lieu de travail a suscité un intérêt considérable. Ces technologies sont identifiées comme une intervention ergonomique prometteuse pour réduire le risque de troubles musculo-squelettiques liés au travail. En effet, les exosquelettes passifs visent à réduire la charge de travail associée à certaines tâches spécifiques telles que le soulèvement ou le déplacement répétitif de charges. Cependant, il y a un manque de preuves sur le terrain concernant les effets de l’utilisation d’un exosquelette sur le contrôle moteur pendant les activités quotidiennes.
Le but de cette étude était d'examiner si le port d'un exosquelette passif pour les membres supérieurs ou inférieurs affecte les paramètres spatio-temporels pendant la marche.
L’étude a été réalisée par 18 adultes en bonne santé (âge moyen 22,9 [SD 1,1] ans ; 1,74 [SD 0,10] m ; 68,9 [SD 0,1] kg ; 9 hommes, 9 femmes). Chaque participant a effectué une marche à un rythme naturel dans 4 conditions : 1) sans exosquelette (No), 2) avec un exosquelette de membre supérieur (Exoup), 3) avec un exosquelette de membre inférieur non activé (ExoLo-), et 4) avec un exosquelette de membre inférieur activé (ExoLo+). Pour chaque condition, les données de 6 essais de marche ont été recueillies et incluses dans l’analyse.
Chaque condition a été réalisée dans un ordre aléatoire. Un système d’analyse GAITRite a enregistré les paramètres spatio-temporels de la marche : 1) vitesse (cm.s-1), 2) cadence (pas.min-1), 3) longueur du pas (cm), et 4) période de la phase de double stance (% cycle).
Pour chaque paramètre, nous avons effectué un test de Friedmann afin d’identifier les différences significatives entre les conditions. En fonction des résultats, nous avons utilisé des analyses post hoc (test de rang signé de Wilcoxon).
Résultats
Aucune différence significative n’a été observée entre les conditions pour la vitesse de marche et la fréquence des pas (p = 0,09 et p = 0,625, respectivement).
En revanche, la longueur des pas a été impactée par les conditions expérimentales (p = 0.0009). Les tests post hoc ont révélé des différences hautement significatives entre No vs Exoup (p = 0,001), No vs ExoLo- (p = 0,0005) et No vs ExoLo+ (p = 0,0004). Aucune différence significative n’a été observée entre les différentes conditions d’exosquelette.
Nous avons également observé une augmentation significative lors du port de l’exosquelette en période de double stance par rapport à la condition No (p < 0,01).
Différences significatives
Différences non significatives
Conclusion
Le port d’un exosquelette passif n’affecte pas la vitesse de marche spontanée. Cependant, la longueur des pas est réduite et la période de la phase de double stance est prolongée. De manière surprenante, les changements dans le schéma de marche sont similaires quel que soit le type d’exosquelette (ExoLo ou Exoup) et que l’assistance soit activée ou non (ExoLo+ vs ExoLo-). Lorsque le port d’un exosquelette réduit la longueur des pas, les participants conservent la même organisation rythmique de la marche. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les effets d’inconfort ou de résistance du port de l’exosquelette sur la marche et comment expliquer ces effets en termes de charge biomécanique, de composantes cognitives ou psychosociales. Les effets du port prolongé sur les paramètres spatio-temporels de la marche devraient également être étudiés.