La force de réaction verticale du sol (vGRF) et ses pics passifs et actifs sont des paramètres de marche importants et d’une grande pertinence pour l’analyse et la prévention des blessures musculo-squelettiques, la détection des aberrations de la marche et l’évaluation des prothèses des membres inférieurs. 

La plupart des méthodes actuellement disponibles pour estimer la vGRF nécessitent une plateforme de force. Toutefois, lors de scénarios réels, la surveillance de la marche ne se limite pas à un cadre de laboratoire.

Cet article présente une nouvelle solution utilisant des algorithmes d’apprentissage automatique pour estimer la vGRF ainsi que le moment et l’ampleur de ses pics à partir de données recueillies par une seule unité de mesure inertielle (IMU) sur l’un des membres inférieurs. 

Neuf volontaires ont participé à cette étude, marchant à différentes vitesses sur un tapis roulant équipé d’une plateforme de force. 

Quatre IMU ont été posées sur le pied, le tibia, la cuisse en distal et en proximal. 

Leurs données ont été comparées à la mesure de référence de la vGRF générée par le tapis roulant. 

Résultat 

Le modèle développé permet une grande précision.

Conclusion 

Les auteurs ont conclu que la force de réaction verticale au sol peut être estimée en utilisant une seule unité par le biais d’algorithmes d’apprentissage automatique. Un système portable de surveillance de la marche en temps réel dans des scénarios réels va devenir un outil clinique.

Références bibliographiques 

Xianta Jiang, Christopher Napier, Brett Hannigan, Janice J Eng, Carlo Menon. Estimating Vertical Ground Reaction Force during Walking Using a Single Inertial Sensor. Sensors (Basel). 2020 Aug 4;20(15):4345. doi: 10.3390/s20154345.

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