Utiliser le radar pour surveiller les habitudes de marche

La Démarche fait référence à la façon dont on marche. C'est important pour notre mobilité, notre indépendance et notre santé en général. Mais certains peuvent avoir des soucis à marcher à cause de problèmes musculaires ou nerveux. Ces soucis peuvent entraîner des schémas de marche irréguliers, surtout chez les personnes âgées. Quand la démarche d'une personne n'est pas symétrique, ça peut compliquer ses mouvements et augmenter le risque de chutes, ce qui peut provoquer des blessures sérieuses.

Surveiller la façon dont les gens marchent est crucial pour les médecins. Ça les aide à suivre l'évolution de l'état d'une personne et à évaluer l'efficacité des traitements. Traditionnellement, l'étude de la démarche se faisait en labo avec des technologies avancées. Aujourd'hui, les chercheurs explorent des moyens de surveiller la marche à domicile, ce qui peut être plus pratique et abordable pour les patients.

#Défis de la surveillance à domicile

Pas mal de dispositifs pour suivre la démarche à la maison ont été développés mais ils rencontrent plusieurs défis. Souvent, ils sont trop chers, pas portables ou soulèvent des questions de confidentialité. Certains dispositifs peuvent mettre les gens mal à l'aise ou être difficiles à utiliser sur le long terme. Ces problèmes rendent difficile l'utilisation de ces systèmes par les personnes âgées pour un suivi à long terme.

Les récents avancements en technologie radar ultra-large bande (UWB) offrent une solution potentielle. Le Radar UWB est un type de radar qui peut suivre les mouvements sans être intrusif, ce qui en fait une option abordable et conviviale.

#Comment fonctionne le radar UWB

Les capteurs radar UWB envoient de courtes impulsions vers un objet en mouvement. En mesurant le temps que mettent ces impulsions à revenir, le radar peut collecter des infos sur le mouvement de l'objet. Cette technologie est utile pour détecter même de petits changements dans les schémas de marche et a été utilisée avec succès dans la recherche pour surveiller les signes vitaux et les comportements.

Des études ont montré que le radar pouvait capturer efficacement les données de marche, y compris la vitesse et le timing des pas. Par exemple, une étude a utilisé le radar pour analyser les schémas de marche sur un tapis roulant, ce qui peut parfois changer la façon dont les gens marchent normalement.

#L'étude des asymétries de marche

Dans une nouvelle étude, des chercheurs ont utilisé le radar UWB pour analyser les schémas de marche dans des situations réelles, et pas seulement sur un tapis roulant. Ils ont testé cette technologie avec des personnes en bonne santé marchant sur un chemin plat. Ils ont utilisé le radar pour comparer la marche avec et sans usage d'une attelle au genou qui limitait le mouvement d'une jambe.

L'idée était de voir à quel point le radar pouvait mesurer les différences de marche quand une jambe était restreinte. Ils devaient s'assurer que les mesures du radar étaient précises par rapport aux méthodes standards utilisées en laboratoire, appelées systèmes de capture de mouvement.

#Mise en place de l'expérience

Dans l'expérience, les chercheurs ont utilisé six systèmes radar pour collecter des données. Le radar était réglé pour fonctionner à une fréquence spécifique, ce qui lui permettait de détecter la vitesse de mouvement avec précision. Ils ont aussi utilisé un système de capture de mouvement avec plusieurs caméras pour suivre les mouvements des participants en détail.

Les participants portaient des marqueurs réfléchissants sur leur corps, ce qui aidait le système de capture de mouvement à enregistrer leurs mouvements. Pour créer différentes conditions de marche, une attelle au genou était utilisée sur une jambe pour limiter son mouvement tandis que l'autre jambe restait libre.

#Infos sur les participants et procédure

Dix personnes en bonne santé ont participé aux essais de marche. Elles ont marché le long d'un chemin désigné plusieurs fois, ajustant l'attelle au genou à cinq réglages différents, tout en marchant aussi librement sans aucune contrainte. Cela a varié la quantité de mouvement du genou pour voir comment cela influençait leurs schémas de marche.

#Analyse des données

Pour analyser les données des systèmes radar et de capture de mouvement, les chercheurs ont dû nettoyer les bruits ou erreurs dans les lectures. Ils ont utilisé des algorithmes spécifiques pour détecter quand le pied d'une personne touchait le sol pour la première fois, un moment essentiel du cycle de marche.

Les signaux radar ont été traités pour visualiser les données, permettant aux chercheurs de suivre le mouvement des pieds et du torse pendant la marche. En combinant les données de plusieurs systèmes radar, ils ont pu estimer la position exacte des pieds au moment du contact avec le sol.

#Mesure des paramètres de marche

En utilisant les données collectées, les chercheurs ont calculé des mesures importantes de la marche, y compris :

• Temps de pas : Le temps qu'il faut à un pied pour toucher le sol après l'autre.
• Cadence : La rapidité à laquelle les pas sont pris.
• Longueur de pas : La distance parcourue lors d'un pas.
• Vitesse de marche : La rapidité avec laquelle la personne se déplace.

Ils ont calculé un ratio de symétrie pour déterminer à quel point les schémas de marche étaient cohérents entre les jambes. Cela a aidé à identifier les problèmes d'asymétrie de marche, communs chez les gens ayant des problèmes de mobilité.

#Résultats de l'étude

Les résultats ont montré que le système radar pouvait mesurer les paramètres de la démarche avec précision par rapport au système de capture de mouvement en laboratoire. Le radar était particulièrement efficace pour détecter les changements dans le temps de pas, la cadence et la longueur des pas.

Alors que les participants ajustaient leur attelle au genou pour permettre plus de mouvement, les chercheurs ont observé que leur vitesse de marche et leurs longueurs de pas augmentaient généralement. Cela indique qu'une plus grande flexibilité du genou permettait un schéma de marche plus naturel.

Les résultats du ratio de symétrie ont également montré que, bien que la longueur de pas restait assez stable, il y avait des différences notables dans les temps de pas en fonction des réglages de l'attelle au genou. Cela souligne l'importance d'évaluer avec précision les schémas de marche, surtout pour les gens ayant des défis de mobilité.

#Limitations de l'étude

Bien que l'étude ait apporté des insights précieux, elle avait quelques limitations. Tous les essais de marche se sont déroulés dans un environnement de laboratoire contrôlé, ce qui ne reflète pas comment les gens marchent chez eux. Les futures études devraient impliquer un plus grand groupe de participants, y compris ceux ayant de réelles difficultés de marche, pour mieux comprendre l'efficacité de la surveillance par radar.

Une autre limite est que seuls certains paramètres de marche ont été examinés. Une analyse plus détaillée, y compris les phases du cycle de marche, devrait aussi être incluse dans les futures études. Bien que six capteurs radar se soient révélés utiles dans cette étude, utiliser autant de capteurs chez soi peut ne pas être pratique, donc trouver des solutions plus simples qui fournissent toujours des données précises est essentiel.

#Conclusion

Cette étude montre que la technologie radar UWB peut être un moyen fiable de surveiller la façon dont les gens marchent. Elle peut aider à évaluer les schémas de marche symétriques et asymétriques d'une manière discrète et abordable. Cela ouvre des possibilités pour un suivi à long terme des individus avec des troubles musculosquelettiques ou neurologiques chez eux, offrant une alternative prometteuse aux systèmes traditionnels basés en laboratoire.

En utilisant la technologie radar, les prestataires de soins peuvent suivre les changements dans les schémas de démarche au fil du temps, conduisant à de meilleurs soins et à un meilleur soutien pour les individus faisant face à des problèmes de mobilité. À mesure que la recherche dans ce domaine progresse, cela pourrait ouvrir la voie à des solutions de surveillance plus accessibles et efficaces à l'avenir.