Réalité virtuelle : comment synchroniser la marche sur tapis roulant avec une vidéo


grand canyon arizona sous les nuages blancs

Dans cette étude, un tapis roulant non motorisé (Jubatus, Irunner, Séoul, Corée du Sud) a été couplé à une apps (Virtual Active, BitGym, USA) permettant de synchroniser la vitesse de marche du sujet avec la vitesse de la vidéo projetée sur l’écran en face du sujet.

Pourquoi un tapis non motorisé ?

Les tapis roulants motorisés électriques, qui sont souvent utilisés pour l’entraînement à la marche, ont une surface de course plane avec un moteur qui propulse une bande en mouvement continu dans laquelle le coureur essaie d’égaler la vitesse par la foulée et la longueur de la foulée. 

En revanche, un tapis roulant non motorisé a une surface courbe sans moteur, de sorte que le coureur doit fouler la surface et propulser la bande à chaque foulée, en fonction de ses capacités. Il réduit l’impact sur le genou en raison de sa petite déformation verticale, ce qui est avantageux pour les personnes âgées.

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Procédure 

Avant l’entraînement à la marche en réalité virtuelle, le sujet a été formé à s’adapter suffisamment pour s’entraîner en toute sécurité. En cas de vertige pendant le déroulement de la vidéo, une pause est aménagée. 

Le sujet a reçu l’instruction de commencer à marcher plus lentement que d’habitude puis  de marcher à la vitesse habituelle en regardant un écran incurvé de 65 pouces (UN65MU6500FXKR, Samsung) devant le tapis roulant. 

Pour la sécurité du sujet, l’entraînement a été effectué sous la supervision de deux thérapeutes. Les sujets portaient des chaussures. 

Les vidéos utilisées durent environ 8 minutes, et les sujets ont visionné trois vidéos de ce type. Chaque sujet a fait une pause de 3 minutes, selon les besoins. Le temps de repos a été ajusté en fonction de l’état du sujet. 

Le kinésithérapeute surveille le sujet en permanence. L’entraînement est arrêté si une fatigue ou une difficulté à marcher est détectée.

L’application sur smartphone

Une application (Virtual Active, BitGym, USA) est utilisée pour fournir des images de réalité virtuelle en fonction de la vitesse de marche. Cette application fournit des images des attractions touristiques du monde entier, telles que les vallées, les montagnes, les plages et les rues des villes (pont et l’opéra du port de Sydney, Grand Canyon,  promenade de la rivière Chicago, berges du canal à Venis, centre-ville de Las Vegas).

Intérêt du couplage 

Si la vitesse de l’image à l’écran et la vitesse de marche du sujet ne correspondent pas, il est difficile pour le sujet de s’immerger dans l’image à l’écran. 

Dans cette étude, le mouvement du sujet et le flux optique de l’écran ont été synchronisés. Plus le participant marche vite, plus la vitesse de l’écran est élevée, et plus le participant marche lentement, plus l’écran est lent. 

Lorsque le sujet commence à marcher, le smartphone reconnaît trois points de repère virtuels sur la tête et chaque épaule et dessine un schéma de mouvement. Comme il n’y a pas d’autre mouvement à proximité, la caméra peut facilement reconnaître le mouvement du corps pendant la marche. Le corps humain a un schéma de mouvement répétitif pendant la marche. L’application pour smartphone crée un schéma en reconnaissant les mouvements répétés pendant 5 s et contrôle la vitesse de l’écran en fonction du schéma.

Validité

BoussoleComparativement à un groupe bénéficiant d’un entrainement à la marche de même durée (50 min par jour pendant 4 semaines, 5 jours par semaine) sur le même tapis, l’ajout de la réalité virtuelle permet un appui unipodal plus stable, améliore le test Timed Up and Go. La vitesse et la largeur de pas ont diminué de manière significative (?), la longueur de la foulée et la longueur de pas sont améliorées de manière significative.


Références bibliographiques 

coreedusudKyeongjin Lee. Virtual Reality Gait Training to Promote Balance and Gait Among Older People: A Randomized Clinical Trial. Geriatrics (Basel). 2020 Dec 22;6(1):E1. doi: 10.3390/geriatrics6010001.

Article en accès libre en cliquant sur le lien du titre


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