Les logiciels spécialisés en biomécanique résolvent la complexité de la marche courbe en générant un "segment de laboratoire virtuel" qui se déplace avec le sujet. Au lieu de mesurer le mouvement par rapport à une pièce statique, le logiciel construit un référentiel égocentrique ancré à l'orientation du bassin du sujet, permettant de définir la direction du dérapage par rapport à la personne plutôt qu'au sol.
Le défi principal de l'analyse de la marche courbe est que la direction "avant" du sujet change constamment. En réalignant le système de coordonnées sur l'anatomie du sujet, les chercheurs peuvent ignorer la géométrie globale de la pièce et se concentrer exclusivement sur la mécanique du dérapage par rapport au corps.
Le défi de la locomotion courbe
La limitation des systèmes globaux
Dans un laboratoire de biomécanique standard, le mouvement est généralement suivi à l'aide d'un système de coordonnées global. Il s'agit d'une grille fixe (axes X, Y et Z) cartographiée sur la pièce physique.
Pourquoi le système global échoue sur les courbes
Lorsqu'un sujet marche en ligne droite, l'axe X global s'aligne facilement avec sa direction de marche. Cependant, lors d'une courbe, la direction du sujet change continuellement.
Dans ce scénario, un système de coordonnées global statique ne peut pas distinguer un mouvement latéral (de gauche à droite) de la rotation naturelle du virage. Cela rend les données globales brutes pratiquement inutiles pour définir des vecteurs de dérapage spécifiques.
La solution technique : les référentiels égocentriques
Création du segment de laboratoire virtuel
Pour résoudre le problème de la direction, un logiciel spécialisé crée un segment de laboratoire virtuel. Il s'agit d'un calcul dynamique qui détache efficacement le système de coordonnées du sol.
Ancrage au bassin
Ce segment virtuel est établi à l'aide d'un référentiel égocentrique. Le logiciel définit ce référentiel en se basant spécifiquement sur l'orientation du bassin du sujet.
Lorsque le sujet tourne, le système de coordonnées tourne avec lui. Le logiciel traite le bassin comme le "centre" de l'univers pour cet ensemble de données spécifique, garantissant que les calculs suivent l'humain, pas la pièce.
Traduire les données en informations significatives
Définition des plans anatomiques
Une fois le référentiel égocentrique établi, le logiciel peut calculer la vitesse et la direction du dérapage dans des termes qui ont un sens biomécanique.
Il traduit les données complexes de la pièce 3D en plans anatomiques intuitifs :
- Antéropostérieur : Direction strictement liée à l'avant et à l'arrière du sujet.
- Médiolatéral : Direction strictement liée à la gauche et à la droite du sujet.
Isolation du dérapage
Cette séparation est cruciale. Elle permet aux chercheurs de déterminer si un dérapage s'est produit parce que le pied a glissé vers l'extérieur (médiolatéral) ou a raclé vers l'avant (antéropostérieur), quelle que soit la direction dans laquelle la personne faisait face dans la pièce à cette milliseconde précise.
Comprendre les limites techniques
Dépendance à la stabilité du bassin
L'exactitude de cette méthode repose entièrement sur la prémisse que le bassin représente la trajectoire réelle du corps.
Si le sujet présente une rotation excessive du bassin qui est découplée de son chemin de marche, ou si les marqueurs sont mal placés, le "segment de laboratoire virtuel" peut être désaligné, faussant les données de direction du dérapage.
Faire le bon choix pour votre recherche
Si vous mettez en place des protocoles pour l'analyse de la démarche non linéaire, réfléchissez à la manière dont vous définissez la "direction".
- Si votre objectif principal est de séparer la mécanique du dérapage de la mécanique du virage : Assurez-vous que votre logiciel prend en charge les référentiels dynamiques et égocentriques pour neutraliser la courbe du chemin.
- Si votre objectif principal est l'applicabilité clinique : Privilégiez l'obtention de valeurs antéropostérieures et médiolatérales, car celles-ci sont les plus directement corrélées aux stratégies d'équilibre humaines et au risque de chute.
En verrouillant le système de coordonnées sur le bassin, vous transformez des données globales chaotiques en une vision claire et centrée sur le sujet de la stabilité.
Tableau récapitulatif :
| Fonctionnalité | Système de coordonnées global | Référentiel égocentrique |
|---|---|---|
| Point de référence | Pièce/sol statique (X, Y, Z) | Bassin du sujet |
| Type de mouvement | Idéal pour les chemins en ligne droite | Essentiel pour les chemins courbes/non linéaires |
| Direction | Fixe ; ne peut pas s'adapter aux virages | Dynamique ; tourne avec le sujet |
| Sortie des données | Coordonnées brutes de la pièce | Plans anatomiques (AP/ML) |
| Utilisation principale | Suivi général du mouvement | Recherche de précision sur le dérapage et la stabilité |
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