Arthur Favennec soutiendra sa thèse réalisée au DevAH le 9 juillet 2024 à 14h à Nancy (STAPS, amphi A) et en visioconférence.
Titre : Familiarisation au port d'un exosquelette lors d'une tâche de lever de charge : adaptations neuromécaniques et prévention des troubles musculo-squelettiques.
Direction : Guillaume MORNIEUX, Julien FRERE.
Résumé : Les troubles musculosquelettiques (TMS) et plus particulièrement les lombalgies, représentent un problème de santé publique majeur. Les exosquelettes sont des structures externes revêtues par l’utilisateur qui sont conçue pour assister mécaniquement une ou plusieurs articulations, notamment lors de l’exécution de tâches de manutention. Les exosquelettes passifs d’assistance du dos sont une des solutions permettant théoriquement de réduire les risques de TMS au niveau du dos lors de tâches de manutention. Ces exosquelettes permettent concrètement de réduire l’activité musculaire des érecteurs du rachis lors de tâches de manutention mais l’amplitude des résultats est variable dans la littérature. Ce manque de répétabilité des mesures peut être dû aux différentes conceptions d’exosquelettes, aux différentes tâches effectuées mais aussi au manque de familiarisation des participants aux exosquelettes lors de leur évaluation. Si les participants ne sont pas familiarisés à l’utilisation de l’exosquelette utilisé lors de l’évaluation, les comportements moteurs mesurés peuvent être en train de changer au moment de la mesure, du fait des adaptations nécessaires pour profiter au mieux de l’assistance donnée. Cela peut induire une forte variabilité dans les mesures, qui peut être source du manque de répétabilité. Le premier objectif de cette thèse était de caractériser le processus de familiarisation à l’utilisation d’un exosquelette textile d’assistance du dos lors de tâches de manutention. Nous avons mis en évidence, grâce à des mesures biomécaniques, que 4 sessions d’une heure de familiarisation à l’exosquelette sont nécessaires pour stabiliser la motricité lors de tâches de lever de charge en stoop ou squat. La cinématique du rachis, la perception des points de contact et la performance semblent être les variables les plus sensibles pour caractériser le processus de familiarisation à l’exosquelette testé. Le second objectif de cette thèse était de caractériser l’évolution des coordinations musculaires au cours du processus de familiarisation à l’exosquelette. Nous avons mis en évidence, via l’extraction de synergies musculaires à partir de 14 signaux électromyographiques que les coordinations musculaires n’évoluent pas lors du processus de familiarisation à l’exosquelette malgré les changements de comportement moteurs décrits précédemment. Cela suggère que ces coordinations musculaires sont suffisamment stables face à la perturbation induite par l’exosquelette. Le troisième objectif de ce travail était de caractériser l’effet de l’exosquelette testé pour réduire les contraintes articulaires, principale facteur de TMS, lors de tâches de manutention. L’intégration de l’exosquelette dans un modèle musculosquelettique corps complet OpenSim a permis de montrer une réduction des contraintes articulaires et musculaires de l’ordre de 10% avec le port de l’exosquelette lors d’une tâche de manutention.
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