Étude biomécanique comparative de la propulsion en fauteuil roulant manuel à celle sur un dynamomètre motorisé

Abstract

Introduction : Un dynamomètre peut être utilisé en clinique ou en recherche pour évaluer et entraîner la technique de propulsion du fauteuil roulant manuel (FRM) chez des individus ayant une lésion de la moelle épinière. L’entraînement sur dynamomètre pourrait augmenter les aptitudes musculaires et cardiorespiratoires et optimiser la capacité de propulsion. Objectif : L’objectif principal de cette étude était de comparer les données spatio-temporelles, les forces appliquées aux cerceaux, la fréquence cardiaque, ainsi que les efforts mesurés et perçus entre la propulsion sur le terrain et celle sur un nouveau dynamomètre motorisé récemment développé à l'École de technologie supérieure. Matériel et méthodes : Dix-sept adultes ayant une lésion médullaire et utilisant un FRM ont été recrutés. Ils ont complété un test de propulsion sur 20 mètres dans un couloir (2 essais) et ont propulsé pendant une minute sur le dynamomètre (2 essais). Des roues instrumentées ont permis de mesurer les paramètres spatiotemporels et les forces appliquées aux cerceaux des roues du FRM lors des poussées. Des tests de Student et des corrélations de Pearson ont été utilisés afin d'analyser les principales mesures de résultat. Résultats: L'effort perçu, la fréquence cardiaque, la force tangentielle moyenne et maximale sont demeurés inchangés (p>0.05) entre les deux conditions. Une corrélation "très bonne" a été trouvée entre les conditions pour la force totale (r=0.89), la force tangentielle (r=0.91) et la puissance (r=0.90), et "bonne" pour l'efficacité mécanique (r=0.76). Conclusion : La biomécanique de propulsion sur le dynamomètre motorisé peut être comparée à celle du terrain relativement au patron de propulsion, mais ne simule pas exactement la propulsion sur le terrain en ce qui concerne l'intensité des paramètres spatio-temporels et la force totale.

Objectives: To compare propulsion biomechanics on a newly developed wheelchair simulator to overground natural propulsion. Design: A repeated cross-sectional research design Participants: Seventeen individuals (15 men and 2 women) with spinal cord injury between T4 and T12 who used their manual wheelchair as their primary mean of mobility. Methods: Participants completed two 20-meter propulsion trials on a tiled surface and two 1-minute propulsion sessions on the simulator at a self-selected natural velocity. Participants and simulator wheelchair was equipped with instrumented wheels to record handrim kinetics The main outcome measures were perceived exertion, heart rate, spatiotemporal and pushrim kinetic propulsion parameters during the push phase. T-test and Pearson correlation were generated for the main outcome measures. Results: Perceived exertion, heart rate, tangential force and energy output were found to be similar (p<0.05) between overground and simulator settings at their self-selected natural velocity; whereas velocity, contact angle, total force and power were found to be greater (p<0.05) at overground propulsion when compared to the simulator propulsion setting. Correlation between settings were found to be "very good" for the total force (r=0.89), tangential force (r=0.91) and power (r=0.90), and "good" for the mechanical effective force (r=0.76). The propulsion total and tangential forces, MEF and power intensities were found to be symmetrical without any preferential side regardless of the settings. Conclusion: The propulsion biomechanics on the simulator can be compared to those overground in terms of mechanical propulsion profiles, but that the simulator does not perfectly emulate overground propulsion in terms of spatio-temporal parameters and total force intensity.