Analyse cinétique et cinématique du mouvement humain

Question 1

Définissez l’analyse qualitative (avantages et inconvénients)

Answer 1

Il s’agit d’une mesure subjective d’une situation (non mesurée objectivement);
Avantages; Facile à réaliser, peu couteuse car pas besoin d’équipements sophistiqués, interprétation facile pour des mouvements simples.
Inconvénients; Peu précise, interprétation difficile pour les mouvements complexes, Facilement discréditée/contesté par l’analyse quantitative

Question 2

Nommez le plan et l’axe: (à la hanche), une personne doit s’assoir sur une chaise

Answer 2

Plan sagittal, axe transverse

Question 3

Nommez le plan et l’axe: (à l’épaule) une personne fait une abduction de l’épaule

Answer 3

Plan frontal, axe sagittal

Question 4

Nommez le plan et l’axe: Une personne fait une rotation externe de l’épaule en position anatomique

Answer 4

Plan horizontal, axe vertical

Question 5

Nommez le plan et l’axe: Une personne fait une rotation interne de l’épaule en abduction à 90 degrés de l’épaule

Answer 5

Plan sagittal, axe transverse

Question 6

Nommez le plan et l’axe: Une personne fait oui de la tête puis non.

Answer 6

oui; plan sagittal, axe transverse

non; plan horizontal, axe vertical

Question 7

Pourquoi si une personne tape à l’ordinateur debout sur table plus basse (poignets en extension à 70 degrés), elle augmente ses risques de blessures musculosquelettiques?

Answer 7

Il s’agit d’un mouvement répété en limitation fonctionnelle. Surtout, c’est qu’il y a étirement des fléchisseurs des doigts alors qu’il y a aussi une contraction (pour taper au clavier). Ce geste n’est cependant problématique que s’il est chronique.

Question 8

Quelles stratégie permet d’évaluer une tâche plus complexe de manière qualitative?

Answer 8

Décomposer la tâche complexe en phase (séquence temporelle) plus simples et faciles à identifier.

Question 9

Pierre et bob ont la drôle d’idée de jouer à se glisser des tiges de bambous. Le but est que celle-ci arrive à l’autre joueur sans rotation (qu’elle soit perpendiculaire à l’autre joueur). Quel principe biomécanique pourrait aider Pierre à y arriver?

Answer 9

Il y a rotation parce que la force exercée est excentrée du centre de masse de la tige, ainsi il y a création d’un moment de force autour de l’axe de rotation (CM). Ainsi, une stratégie serrait de situé de CM pour pouvoir appliquer la force à cet endroit et alors il n’y aurait pas de rotation de la tige.

Question 10

Quel est l’équation du moment de force?

Answer 10

M = r x F (tous vecteurs)
ou r est la longueur du bras de levier, et F la force appliquée ou encore la résistance
Notez que l’unité du moment de force est le Nm
ATTENTION à la direction; règle de la main droite

Question 11

Décrivez la technique de la main droite.

Answer 11

On pointe les doigts dans la direction du premier vecteur (A), puis on les replie dans le direction du deuxième (B)… la direction du pouce indique le produit vectoriel. Ainsi important de savoir si A ou B en premier car peut changer l’orientation (-/+)

Question 12

Dans le cas d’une brouette, de quel type de levier s’agit-il?

Answer 12

inter-résistant

Question 13

Dans le cas d’une flexion au coude avec un poids, de quel type de levier s’agit-il?

Answer 13

Inter-moteur

Question 14

Dans le cas d’une extension du coude contre résistance (action du triceps), de quel type de levier s’agit-il?

Answer 14

Inter-appuie

Question 15

Comment qualifier si un levier est avantageux mécaniquement?

Answer 15

on doit : AM=LF/LR (ou AM est l’avantage mécanique, lf le levier de force et lr de résistance)
Si AM est plus grand que 1 alors efficace, si =1 nul et si inférieur inefficace
(définit le nb de fois la force est décuplée, ainsi si 1, même force, si 0,25 alors la force est réduite du quart au niveau de la résistance donc pas très avantageux )

Question 16

Quel type de levier est totalement absent du corps humain?

Answer 16

Inter-résistant (toujours efficace car AM toujours supérieur à 1)

Question 17

De quel type de levier parle t-on si l’on dit qu’il est très efficace mais assez rare chez l’humain?

Answer 17

Inter-appuie

Question 18

Quel type de levier est le plus courant chez l’humain?

Answer 18

Inter-moteur (toujours inefficace, car toujours AM inférieur à 1…)

Question 19

Comment qualifier si un levier est avantageux cinématique?

Answer 19

Il s’agit de l’inverse de l’avantage mécanique;
AC = lR/LF
*exprime l’amplitude du déplacement ou la rapidité de mouvement

Question 20

Quand à la précision temporelle, comment savoir le nombre de Hz à choisir pour une prise vidéo?

Answer 20

Le nombre de Hz va dépendre du geste étudié. Ainsi, le théorème de Nyquist-Shannon permet de le détermier; la fréquence choisie doit être au moins le double que la fréquence maximale du mouvement en soi (mais idéalement supérieur, cela n’est que le minimum)

Question 21

Comment définir la précision spatiale. Les limites d’une trop grande?

Answer 21

Le nombre de pixels définissent la qualité et la précision de la mesure spatiale. Le seul ‘‘hic’’ c’est qu’une très grande quantité de pixels peut prendre une place volumineuse dans les fichiers, ainsi limite à cause de ce facteur.

Question 22

Quels sont les avantages et désavantages d’une structure de calibration?

Answer 22

Avantages; facile à utiliser, système peu couteux, très bonne précision, pas de cable entre les marqueurs car marqueurs passifs, plus il y a de pixels dans un longueur donnée et mieux sera la précision
Désavantages; Temps de traitement des images peut être long comparativement aux systèmes avec marqueurs actifs (mais de mieux en mieux), si contraste pas assez important on ne peut voir différence avec marqueurs et logiciel ne peut l’analyser

Question 23

Quels sont les avantages et désavantages d’une caméra optoélectronique?

Answer 23

Utilise des marqueurs actifs donc mesures précises et traitement très rapide. Cependant, comme les marqueurs sont actifs, on trouve des cordons reliant les diodes à l’ordinateurs et ce sont des appareils très couteux.

Question 24

Si quelqu’un vous demandait s’il pouvait employer l’appareil Kinect pour une expérience, que lui répondriez?

Answer 24

En réalité la précision de l’appareil est très intéressante, mais dans la limite du 2D. Ainsi, elle n’est cependant pas très précise dans une perspective de 3D.

Question 25

Comment calculer les angles aux articulations avec des appareils de localisations spatiales avec marqueurs (passif/actifs)?

Answer 25

On commence par localiser les marqueurs puis on calcule indirectement les angles en sachant la position de repères anatomiques spécifiques (puis positionnement dans référentiels de calibration ; plans x, y, z)

Question 26

Quels sont les avantages des senseurs électromagnétiques et les désavantages?

Answer 26

Avantages; les coordonnées des senseurs sont accessibles aussitôt (pas besoin digitalisation), pas de calcul d’angles à faire (disponible aussitôt), pas de calibration à faire, pas de risque d’obstruction comme systèmes optiques
Désavantages; Courte portée du champs électromagnétique (au-delà de 2 mètres), Ne peut être utiliser s’il y a des structures métalliques en périphérie

Question 27

Nommez les avantages et désavantages de l’électrogonimètre.

Answer 27

Avantage; Angle mesuré directement, abordable et relativement précis dans un plan
Désavantage; peut nuire au mouvement, l’axe peut bouger avec le glissement de la peau lors de tâche dynamiques et trop rapide, si l’axe de l’articulation n’est pas aligné avec l’axe de rotation de l’électrogoniomètre, les valeurs seront faussées,

Question 28

Quelappareilpermetdemesurerl’équilibre?

Answer 28

Uneplateformedeforceouunsenseurinertiel
positionnéauniveauducentredemasse(sacrum
hauteurdescrêtesiliaquessupérieures)

Question 29

Quelappareilpermetdemesurerlacinématique

d’unesegment?

Answer 29

Descamérasdigitalesouoptoélectronique,

oudessenseursélectromagnétiques.

Question 30

Oùdoit-onposerdesmarqueurspourmesurer

unmouvementparticulier?

Answer 30

Lesmarqueursdoiventêtrelocalisésaux

pointsanatomiques.

Question 31

Commentferiez‐vouspourrépondreàcettequestion:
Est‐cequel’activitéphysiquepermetderéduire
lestremblementschezdespatientsParkinsoniens?

Answer 31

Nouspourrionsmesurerlestremblementsàl’aided’un
accéléromètre avant,pendantetaprèsunprogramme
d’activitéphysique.Silafréquencedestremblements
diminue,alorsnousauronsfaitladémonstrationque
l’activitépeutréduirelestremblementschezcette
population.

Question 32

Commentferiez‐vouspourrépondreàcettequestion:
Unathlèteàunedouleuràlahanche.Sonentraîneur
vousconsulteentantquespécialisteensciencedu
mouvementafindedéterminersicettedouleur
diminuelaforcedel’athlète.Commentferiez‐vous
poursatisfairecetentraîneur?

Answer 32

Nouspourrionsdemanderàl’athlèted’appuyer
(flexion/extensionetadduction/abduction)surunejauge
deforce.Mesurezlaforcedelahanchesaineet
compareraveclahancheendouleur.Deplus,nous
pourrionsadministrerunquestionnairedugenre0‐10ou10estunedouleurextrêmeet0sansdouleur.

Question 33

Nommez les avantages et inconvénients de l’utilisation de gyroscope et inclinomètre (senseur inertiel).

Answer 33

Avantages; Très précis pour mesurer l’orientation d’un segment en 3D (rotations autour des axes x, y, z), la dérivée de l’angles donnera la vitesse angulaire du segment (un micro-contrôleur à l’intérieur de l’appareil le calculera automatiquement)
Inconvénients; sensible au choc, on ne peut changer le référentiel inertiel (champ électromagnétique de la terre)

Question 34

Avantages et inconvénients des senseurs 12M?

Answer 34

Avantages; Mesure la cinétique angulaire sans restriction car pas de fils (bluetooth)
Inconvénients; Acquisition des données sur plus de 10 secondes engendre un décalage en amplitude du signal. Ainsi, prise sur courte période seulement et le calibrer avant chaque essai.

Question 35

Les avantages et inconvénients de l’accéléromètre?

Answer 35

Avantages; Très sensibles aux variations de vitesse (peut servir à détecter un début de mouvement), détecte l’accélération tangentielle/angulaire, utiliser pour quantifier les tremblements pathologiques
Inconvénients non mentionés