Partie 2 : MESURE EXPÉRIMENTALE DU MOUVEMENT DES MASSES MOLLES
4/ Discussion
L o je tif de ot e tude tait d alue si u e te h i ue d opti isatio lo ale pe ettait d esti e le d pla e e t des a ueu s pa appo t à u e positio de f e e. Cette aluatio a été o pa e a e elle e e di e te e t à pa ti de l os o te u pa u e tige i t a-corticale. L esti atio du d pla e e t des a ueu s pe et de hoisi les a ueu s les oi s d fo s pou o te i la i ati ue de l os sous-jacent [6, 39, 102] afi d esti e le ou e e t des asses molles sous-jacentes [36]. Si les esu es faites à pa ti de l os so t elles de f e es, il este ue ette f e e est pas toujou s dispo i le et u u e esu e u i ue s aff a hit de l i age ie médicale et de moyens corticaux. Ces méthodes numériques doivent dans un premier temps être alid es et est ette d a he de alidatio ui o siste à teste la apa it de l opti isatio lo ale à mesurer le déplacement des marqueurs par rapport à celui obtenu avec une tige intra-corticale.
La p i ipale li ite de ette tude est so aspe t i asif ui a o t ai t l u des sujets à a a do e e ou s d e p i e tatio s, u aut e a dû s asseoi pou effe tue tous les gestes souhaités alors que les deux derniers ont exécuté les mouvements sans aménagement particulier du
protocole initial. Le nombre de marqueurs placés sur le bras est également une limite. Bien que sept
marqueurs aient été placés sur le segment, ils sont tous situés en dessous de la tige intra-corticale, ne
donna t au u e id e su e ui se passe e t e l i se tio de elle-ci et le centre articulaire de l paule. Cette li ite est li e à l i se tio de la tige i t a-corticale car ce dispositif contraint le mouvement des masses molles. La standardisation du protocole est également une limite puisque l u d e t e eu a dû s asseoi . À ause de l op atio et de l effet te po ai e de l a esth sie, les sujets disposaie t de plus ou oi s de te ps pou effe tue l e se le des gestes.
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L utilisatio des tiges i t a-corticales est considérée comme la méthode de référence en a al se du ou e e t hu ai et ep se te le o e d alue l effi a it d u e thode numérique [42]. L a a tage de dispose de ette f e e est u il est pas essai e d a oi u e cohorte de sujets importante pour tester des méthodes numériques. Les résultats ont montré que la thode d opti isatio lo ale utilis e da s ette pa tie sous-estime le déplacement moyen d e i o % et le d pla e e t a i al d e i o % pa appo t au aleu s o te ues a e l os pour référence. En plus de sous-esti e le d pla e e t des a ueu s, il e iste au u e o latio e t e les aleu s o te ues a e ette thode u i ue et elles o stat es pa appo t à l os. Enfin, les conclusions faites à partir de cette méthode sur les marqueurs les moins soumis aux
mouvements de peau ne sont pas compatibles avec celles faites à partir de la mesure corticale. En
revanche les deux méthodes montrent que le déplacement moyen des marqueurs ne dépend pas du geste uel ue soit le sujet. Co e a t l a al se du d placement maximal, les deux méthodes o t e t gale e t ue le geste a pas d i flue e statisti ue su le d pla e e t des asses olles, à l e eptio du sujet S pou ui la thode d opti isatio lo ale o t e u effet du geste alors que la méthode corticale e el e pas.
Il e iste t s peu d tudes ui alue t ai si de ou eau algo ith es d esti atio du ou e e t des asses olles. Le plus sou e t les algo ith es test s he he t à i i ise l effet du déplacement des marqueurs pour obtenir une cinématique la plus fidèle possible à la cinématique de référence [56, 58]. En revanche Camomilla et al. [83] ont effectué ce type de comparaison à l aide de la fluoroscopie pour développer une méthode non-i asi e d aluatio du d pla e e t des marqueurs, la « Multiple local Independant Observers » (MIO). Cette étude mesure le déplacement de a ueu s da s u ep e a ato i ue à pa ti de plusieu s g oupes de a ueu s ; l id e est de pou oi p opose pa la suite u pla e e t de a ueu s opti al. Il e est tout aut e de l o je tif de
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la mesure effectuée dans ce mémoire à savoir, mesurer numériquement le mouvement des masses
molles sous-jacentes. Cette mesure numérique doit être comparée avec la mesure de référence. Pour
connaitre le mouvement des masses molles sous-jacentes, il faut considérer le segment dans sa
globalité et donc considérer un seul groupe de marqueurs. Le déplacement de ces marqueurs est do al ul e fo tio d u e seule et u i ue f e e : la position locale de chaque marqueur
e o st uite pa u e thode d opti isatio lo ale.
La méthode locale utilisée dans cette étude sous-estime le déplacement des marqueurs par appo t à la aleu de f e e de l o d e de et % espe ti e e t pou le d pla e e t o e et maximal des marqueurs. Cette sous-estimation est également constatée pa l tude de Ca o illa et al. [83]. À cette sous-estimation du déplacement des marqueurs, les valeurs obtenues par la thode d opti isatio test e e o t e t pas de corrélation avec celles obtenues directement à pa ti de l os. Alo s ue les oeffi ie ts de o latio o te us a e la MIO a ie t e t e , et , . Cette différence de résultats sur les corrélations vient du fait que cette méthode considère les
marqueurs comme indépendants les uns des autres. La MIO estime le déplacement de chaque
marqueur à partir de différents observateurs répartis sur le segment. Ces observateurs sont en fait des t iades de a ueu s. L h poth se est ue elles-ci peuvent subir une déformation similaire en fo tio de leu e pla e e t su le seg e t. C est à pa ti de es t iades u est esu le d pla e e t d u a ueu e fo tio de deu o ditio s. La p e i e est ue la d fo atio de leur géométrie doit être corrélée et que le marqueur ne fait pas partie de cette géométrie. De cette
manière la méthode MIO prend en compte la déformation de ces groupes de marqueurs peu importe
où ils se trouvent sur le segment. Ainsi cette méthode prend en compte le fait que le mouvement des
masses molles varie localement sur les segments [19, 36, 37], ce que ne permet pas la méthode d opti isatio lo ale utilis e da s ette tude. Cette diff e e e t e la MIO et la thode
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d opti isatio lo ale ie t de leu o je tif espe tif. À l i e se de la MIO, la thode d opti isatio locale utilisée [62] da s ette pa tie a pas pou o je tif p i ipal de esu e le d pla e e t des marqueurs. Son principal objectif est de déterminer une matrice de rotation optimale [63, 68, 103].
Dans le contexte de cette partie, la matrice de rotation obtenue rappelle, à chaque instant, les positio s lo ales d u g oupe de a ueu s et o pa e ette positio e o st uite à la position e egist e pou al ule le d pla e e t des a ueu s. C est de ette a i e u elle est utilis e par Monnet et al. [68] pour classer des marqueurs en fonction de leur déplacement.
Les classements de marqueurs établis à partir des déplacements de marqueurs obtenus par appo t à l os et pa la esu e u i ue e o t e t au u e o o da e. Ces lasse e ts permettent de sélectionner les marqueurs les moins sensibles au mouvement des masses molles pour
considérer le segment comme un « solide rigide » [68]. Monnet et al. [68] o t o t u il tait possi le de p opose u pla e e t de a ueu s ep odu ti le d u sujet à l aut e su deu tâ hes différentes. Au regard des résultats obtenus dans cette partie, il est possible de remettre en question les sultats de l tude de Mo et et al. pa appo t à l os a l opti isatio lo ale utilis e est la même que celle testée dans cette partie [68]. Néanmoins, leurs résultats sur le déplacement des
marqueurs montrent des similitudes avec la littérature. Ces similitudes concernent les marqueurs les plus sou is au ou e e t des asses olles u ils ide tifie t t e eu p o he des eliefs osseu . Il sagit là d u sultat o stat pa les tudes utilisa t l os o e f e e [3, 6, 19, 83] et qui peut être encouragent pour la détermination de placements de marqueurs optimaux sur le membre i f ieu pa des thodes u i ues. C est e ou ageant car les artefacts de tissus mous sont spécifiques aux segments [19, 24, 34, 83] et il est pas e lu ue les sultats o stat s su le as soient différents sur le e e i f ieu . Il se ait do i t essa t d effe tue le e t a ail ue
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celui mené dans cette partie sur le membre inférieur, pour valider ou invalider les résultats annoncés
pa l tude de Mo et et al. [68].
La sous-estimation du déplacement des marqueurs et la non concordance des résultats o te us pa l opti isatio lo ale pa appo t à l os so t li s au fait ue elle-ci subit la composante à l u isso du ou e e t des asses olles [36]. Cette fai lesse est o u e à l e se le des thodes d opti isatio seg e tai e. Ce tes, elles a lio e t l esti atio du e t e a ti ulai e pa des méthodes fonctionnelles [66] et di i ue t l effet du ou e e t des asses olles su la cinématique articulaire [36, 56, 58] mais elles ne prennent pas en compte cette composante du
mouvement des masses molles connues aussi sous le nom de mouvement rigide des marqueurs [13,
28, 104]. Le d eloppe e t d u e thode pe etta t de p e d e e o pte es deu o posa tes de ie t do essai e si l o souhaite a oi u e o p he sio plus glo ale du mouvement des masses molles.