Développement et validation d’un système de modulation visuelle et proprioceptive de la marche en réalité immersive

Muday, Solène (2023). Développement et validation d’un système de modulation visuelle et proprioceptive de la marche en réalité immersive. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La scoliose est une maladie qui touche de nombreux adolescents. Elle a de nombreuses conséquences notamment sur la qualité de vie des patients qui voient parfois leur capacité respiratoire diminuée et ne peuvent effectuer des activités simples du quotidien. Un suivi médical par physiothérapie est nécessaire afin d’entretenir les amplitudes articulaires, renforcer les muscles du tronc et de ce fait améliorer la posture. Différents traitements existants ont pu montrer leur efficacité concernant l’amélioration de la posture et les douleurs, cependant aucun n’a montré son efficacité pour la scoliose spécifiquement et aucun ne se fait en contexte dynamique. La marche étant omniprésente dans la vie quotidienne, il serait nécessaire de permettre aux patients scoliotiques d’avoir un traitement thérapeutique incluant des exercices dynamiques.

La réalité virtuelle est un outil de plus en plus utilisé en réadaptation. En plus de permettre au patient d’avoir un retour d’information en temps réel, l’incarnation à travers un avatar peut engendrer une modification du comportement humain bénéfique à la rééducation. En outre, l’ajout de vibrations au niveau des muscles permet d’induire des illusions proprioceptives. L’objectif de cette étude est de quantifier l’impact de l’incarnation d’un avatar dont la posture est modulée, cumulé à une stimulation proprioceptive, sur la cinématique du tronc de participants sains pendant la marche sur tapis roulant.

Trente participants sains ont été recrutés pour cette étude. Quatre conditions expérimentales se distinguant par l’utilisation de la réalité virtuelle, l’utilisation de vibrations au niveau du tronc ou encore la combinaison des deux avec et sans modulation de l’avatar, ont été évaluées par un questionnaire et des mesures cinématiques. L’analyse des résultats a montré que la stimulation proprioceptive seule n’a pas d’effet sur l’incarnation et que la combinaison des deux stimulations n’engendrait pas une plus forte incarnation, mais que celle-ci restait élevée durant toute l’expérience, dans toutes les conditions. Finalement, le peu de différences significatives observées concernant l’orientation et l’amplitude du tronc par rapport au bassin ne nous permettent pas de conclure que les stimulations ont un effet sur la posture du tronc des participants. Il serait nécessaire d’explorer la cinématique du corps entier des participants afin de savoir s’il y a tout de même une réponse globale.

Titre traduit

Development and validation of a visual and proprioceptive gait modulation system in vitual reality

Résumé traduit

Scoliosis is a disease that affects many adolescents. It has many consequences, particularly on the quality of life of patients who sometimes see their respiratory capacity reduced and cannot carry out simple daily activities. Follow-up with medical physiotherapy is necessary to maintain joint range of motion, strengthen the trunk muscles and therefore improve posture. It can last for many years, therefore, the patient's motivation during rehabilitation is essential. Some treatments, including global postural rehabilitation, have shown their effectiveness in improving posture and pain, however none have shown their effectiveness for scoliosis specifically, but none are done dynamically.

Virtual reality is a tool increasingly used in rehabilitation. In addition to allowing the patient to have real-time feedback, embodiment through an avatar can lead to a modification of human behavior beneficial to rehabilitation. Moreover, the use of vibration patterns to induce sensory illusions is increasingly common. The objective of this study is to quantify the impact of the incarnation of an avatar whose posture is modulated, combined with proprioceptive stimulation, on the trunk kinematics of healthy participants during walking on a treadmill.

Thirty healthy participants were recruited for this study. Four experimental conditions distinguished by the use of virtual reality, the use of vibrations at the trunk level or even the combination of both were proven by a questionary and kinematic measurements. The analysis of the results showed that proprioceptive stimulation alone had no effect on embodiment and that the combination of the two stimulations did not generate stronger embodiment but that it remained high throughout the experiment. Finally, the few significant differences observed concerning the orientation and amplitude of the trunk in relation to the pelvis between the different periods of recordings during the stimulation rotations of each experimental condition do not allow us to conclude that the stimulations have an effect on the trunk posture of the participants. It would be necessary to explore the whole-body kinematics of the participants to know if there is a global response. It would also be interesting to compare these results in the same study with walking at a lower speed.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie des technologies de la santé". Comprend des références bibliographiques (pages 99-107).
Mots-clés libres:	avatar, incarnation, stimulation visuelle, réalité virtuelle, stimulation proprioceptive, vibrations, scoliose
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Labbé, David
Codirecteur:	Codirecteur Duclos, Cyril
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	20 févr. 2024 20:25
Dernière modification:	20 févr. 2024 20:25
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3414

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