Quantification des efforts intervertébraux et articulaires en temps-réel au cours de la marche des enfants atteints de scoliose idiopathique

REMERCIEMENTS Ce projet n'aurait jamais été possible sans le support de mon entourage.Je remercie d'abord mon directeur de recherche Maxime Raison, professeur adjoint au Département de Génie mécanique de l'École Polytechnique de Montréal et titulaire de la Chaire en génie de la réadaptation appliqué en pédiatrie.Merci de m'avoir accordé ta confiance et de m'avoir partagé ta passion avec autant de dévouement.Je remercie également mon codirecteur Sofiane Achiche, professeur au Département de Génie mécanique à l'École Polytechnique de Montréal.Merci pour ton soutien et ta disponibilité.Ce fut un réel plaisir de travailler avec vous.Vous m'avez permis de grandir énormément tant sur le plan professionnel que sur le plan personnel.Je tiens à remercier Carole Fortin, physiothérapeute et professeure adjointe à l'École de réadaptation de l'Université de Montréal pour son aide et sa participation active dans le projet.Un énorme merci à tous les jeunes qui ont pris le temps de participer aux analyses pour votre patience et votre disponibilité.Je suis également reconnaissante envers tous les étudiants qui ont contribué au projet.Un merci particulier à Bahare pour ton aide généreuse tout au long de ce projet.Je tiens à remercier la Fondation du CHU Ste-Justine et le Réseau provincial de recherche en adaptation-réadaptation (REPAR) pour leur soutien financier au cours des deux dernières années.Je tiens également à remercier les équipes du Laboratoire de conception de systèmes intelligents et mécatroniques et l'équipe du Centre de Réadaptation Marie Enfant.Je suis choyée d'avoir travailler avec les personnes brillantes et attentionnées que vous êtes.J'aimerais remercier mes parents ainsi que ma sœur et mon frère pour leur soutien tout au long de mon parcours.Chacun de votre façon, vous êtes pour moi un modèle de persévérance et de réussite.Merci d'avoir toujours été présent pour moi.Un merci à mon amoureux pour son support quotidien et son écoute depuis maintenant sept ans.Merci à mes grands-parents et ma belle-famille pour vos encouragements qui ont fait une énorme différence pour moi.Merci à mes amis et amies pour votre écoute et votre présence.Je suis extrêmement reconnaissante d'avoir été aussi bien entourée durant mon parcours.Merci à tous et à toutes!RÉSUMÉ La marche est une activité quotidienne et est le moyen de déplacement le plus simple pour l'être humain.Une pathologie musculosquelettique telle que la scoliose idiopathique (SI) peut avoir des répercussions importantes sur la qualité de vie des personnes affectées.Plusieurs études ont montré que le patron de marche chez les patients scoliotiques peut différer d'un patron de marche normal.Plus spécifiquement, l'asymétrie au niveau du rachis peut causer une réduction de l'amplitude de mouvement du bassin et des membres inférieurs et une dépense énergétique plus élevée.La correction du patron de marche chez ces patients est donc cruciale et peut avoir des répercussions positives sur leur qualité de vie.L'objectif de ce projet est de développer un outil qui calcule les efforts internes au niveau des articulations des membres inférieurs et tout au long de la colonne vertébrale en temps-réel.Cet outil permettra de faciliter les traitements de réadaptation de la marche des patients scoliotiques en quantifiant l'asymétrie au niveau du tronc grâce aux efforts articulaires.Pour ce faire, le corps humain a été modélisé comme un système dynamique multicorps tridimensionnel.Des capteurs de position ont été placés sur chaque vertèbre et sur des marqueurs anatomiques des membres inférieurs.Les efforts intervertébraux et articulaires ont été obtenus grâce à des processus de cinématique inverse et de dynamique inverse à l'aide du logiciel de modélisation dynamique Robotran.L'outil développé a été testé par le biais d'une analyse de cas comparant les données d'un sujet scoliotique et d'un sujet sain.Les résultats présentés dans ce mémoire montrent que les efforts intervertébraux médio-latéraux et antéro-postérieurs peuvent être des indicateurs d'asymétrie de la colonne vertébrale puisqu'ils sont plus élevés chez le sujet scoliotique.Le couple et la force médiolatéraux moyens de la colonne vertébrale sont respectivement 200% et 114% plus élevés chez le sujet scoliotique.Les mêmes efforts antéro-postérieurs sont 100% et 50% plus élevés.De plus, les résultats montrent que les efforts sont distribués de manière uniforme tout au long de la colonne vertébrale et que l'on n'observe pas des efforts plus élevés autour de l'apex ou au niveau d'un autre point critique de la colonne vertébrale.L'outil développé permet de quantifier les efforts articulaires et intervertébraux des sujets scoliotiques et peut donc permettre d'identifier les indicateurs d'asymétrie les plus pertinents dans v le but développer des mouvements correctifs.Ceux-ci ont le potentiel de faciliter la réadaptation du patron de marche des sujets atteints de SI. vi

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