Les sujets doivent maintenir une posture debout statique à charge égale afin de garantir que le poids du corps est réparti uniformément sur les deux pieds, créant ainsi un environnement biomécanique standardisé. Cette posture est essentielle pour simuler une chaîne cinétique fermée, permettant aux systèmes de numérisation 3D de capturer la façon dont le pied se déforme réellement sous une charge contrôlée de la moitié du poids du corps.
L'objectif principal de ce protocole est de capturer la mécanique authentique du pied plutôt que sa géométrie au repos. En standardisant la charge, les chercheurs s'assurent que les métriques dérivées — en particulier les moments de rotation et la distance axiale des os (ABD) — représentent fidèlement le comportement du pied lors des activités quotidiennes de mise en charge.
Établir la base biomécanique
Simulation de la chaîne cinétique fermée
Le pied fonctionne différemment lorsqu'il est suspendu en l'air par rapport à lorsqu'il supporte du poids au sol.
La posture à charge égale reproduit une chaîne cinétique fermée. Dans cet état, le pied est fixé au sol, forçant les articulations et les tissus mous à réagir à la masse du corps de manière mécaniquement réaliste.
La norme de la moitié du poids du corps
« Charge égale » est une instruction précise visant à placer exactement la moitié du poids total du corps sur le pied numérisé.
Sans cette standardisation, un sujet pourrait involontairement reporter son poids sur un côté. Cela modifierait les forces appliquées au pied, rendant impossibles les comparaisons entre les sujets ou entre le pied gauche et le pied droit.
Capture de la déformation authentique
Mesure du déplacement du scaphoïde
Sous charge, la hauteur de la voûte plantaire change.
La condition physique spécifique de la station debout à charge égale permet au système de capturer le déplacement médial du scaphoïde. Il s'agit du mouvement vertical de l'os scaphoïde, un indicateur clé de la flexibilité et de la fonction de la voûte plantaire.
Visualisation de la pronation du médio-pied
Le pied roule naturellement vers l'intérieur pour absorber les chocs sous le poids.
En maintenant cette posture, les données 3D capturent la pronation authentique du médio-pied. Cela garantit que le modèle numérique reflète la forme élargie du pied en charge plutôt que sa forme contractée, sans charge.
Comprendre les compromis
La nécessité de la charge pour la précision
Vous ne pouvez pas calculer avec précision les caractéristiques mécaniques d'un pied sans charge.
Des métriques telles que la distance axiale des os (ABD) et les moments de rotation dépendent entièrement de la relation spatiale entre les os sous pression. Supprimer ou modifier la charge rend ces calculs spécifiques invalides pour l'évaluation de la fonction quotidienne.
Pièges potentiels dans la collecte de données
Le compromis de ce protocole strict est l'exigence de conformité du sujet.
Si un sujet a des difficultés d'équilibre ou déplace son poids en raison de la fatigue, la « déformation authentique » devient faussée. Cette sensibilité signifie que même des déviations mineures par rapport à une posture à charge égale peuvent entraîner des données qui ne reflètent pas la véritable réalité mécanique du sujet.
Assurer la validité du protocole
Pour vous assurer que vos données 3D sur les pieds sont exploitables, appliquez le protocole en fonction de votre objectif final spécifique :
- Si votre objectif principal est le diagnostic clinique : Assurez-vous de respecter strictement la norme de la moitié du poids du corps pour évaluer avec précision les déformations pathologiques telles qu'une pronation excessive.
- Si votre objectif principal est la recherche biomécanique : Vérifiez que les moments de rotation et les métriques ABD sont dérivés uniquement des scans où la chaîne cinétique fermée a été maintenue.
La standardisation de la posture est le seul moyen de transformer une image 3D statique en une représentation dynamique de l'anatomie fonctionnelle.
Tableau récapitulatif :
| Catégorie de métrique | Avantage clé | Pourquoi la charge égale est importante |
|---|---|---|
| Chaîne cinétique | Simule la charge du monde réel | Reproduit la façon dont les articulations réagissent à la masse corporelle lorsqu'elles sont fixées au sol. |
| Fonction de la voûte plantaire | Déplacement du scaphoïde | Mesure le mouvement vertical et la flexibilité de la voûte plantaire sous la moitié du poids du corps. |
| Géométrie du pied | Pronation authentique | Capture la forme élargie du pied plutôt que son état de repos. |
| Intégrité des données | Base standardisée | Garantit que les métriques telles que l'ABD et les moments de rotation sont comparables et valides. |
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