Mesure écologique de la cinématique du genou à partir d'une orthèse instrumentée : application à la gonarthrose

L'analyse de la marche est une composante essentielle pour permettre l'évaluation et le suivi des pathologies affectant la locomotion. Parmi les métriques obtenues la cinématique du genou ressort comme un élément crucial dans la compréhension des troubles de la marche. Pour réaliser ces mesures, l'utilisation d'un réseau de caméras optoélectroniques est considéré comme le Gold Standard dans le milieu médical. Cet outils va permettre d'obtenir la cinématique de mouvement du patient durant des tests fonctionnels. Cependant, ce système de capture du mouvement ne permet pas de réaliser des analyses de marche prolongée en condition écologique ce qui limite la fiabilité de certains résultats sur des déplacements de la vie quotidienne. Cette limitation de mesure écologique sur des tests de marche prolongée peut être résolue grâce à l'utilisation de centrales inertielles qui sont peu encombrantes et sans restrictions d'environnement. L'objectif principal de ce travail de thèse était de développer une méthode de mesure écologique de la cinématique du genou à partir d'une orthèse instrumentée avec des centrales inertielles. L'objectif secondaire était de valider cette méthode chez des patients atteint de gonarthrose lors d'un test de marche de six minutes. Notre première étude a permis de valider la réalisation d'un test de marche de 6 minutes sur un tapis roulant asservi en vitesse pour pouvoir réaliser une analyse quantifiée d'une marche prolongée. Notre deuxième étude s'est portée sur la précision de mesure de la genouillère instrumentée Ted Orthopedics. La cinématique du genou de la genouillère a été comparée à un système de navigation osseux sur des mouvements fonctionnels couramment utilisé par des cliniciens. Cette étude a révélé une précision de mesure satisfaisante lorsqu'on prenait en compte les artefacts de tissus mous. Cependant, la méthode de calibration s'est montrée peu robuste pour estimer correctement les axes de rotation du genou. Dans ce cadre, la troisième étude visait à améliorer la précision de mesure de la genouillère via la mise en place d'une nouvelle méthode de calibration et l'utilisation des magnétomètres dans le calcul de la cinématique du genou. Les résultats ont montré une amélioration de la précision avec une erreur de mesure inférieure à 3°. Néanmoins, les magnétomètres n'étaient pas adaptés pour améliorer la précision de mesure en laboratoire. Enfin, notre dernière étude a permis de mettre en application l'évaluation de la cinématiq