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Analyse de la marche et du mouvement par outils connectés : apports et limites en consultation orthopédique
- Dr Cédric Gubelmann
- Analyse de pression plantaire de la marche : protocole statique, postural et dynamique
- Accélérométrie et mesure objective de l’activité physique
- Traitement du signal : filtrage des artefacts et choix des paramètres cliniques
- Fiabilité inter-dispositifs et dépendance aux algorithmes
- Bonnes pratiques et éthique face aux données des patients
- Analyse de pression plantaire de la marche (plateforme de pression, semelles embarquées, tapis de marche)
- Accélérométrie tri-axiale et bilan de l’activité physique
- Bilan fonctionnel objectivé corrélé à la clinique
- Suivi pré et postopératoire de la recharge du premier rayon (hallux rigidus)
- Interpréter les données de capteurs avec prudence et les confronter systématiquement à la clinique
- Exiger des paramètres simples et cliniquement signifiants plutôt qu’une masse de variables techniques
- Connaître la variabilité inter-dispositifs et la dépendance aux algorithmes avant toute conclusion
- Ne retenir que les outils validés par des études indépendantes, non sponsorisées par le fabricant
Brochure d'information médicale
Découvrez notre brochure d’information à destination des patients.
Dr Cédric Gubelmann, congrès Medicol, 2025
La digitalisation de l’orthopédie et de la médecine du sport, amorcée il y a une quinzaine d’années avec la planification préopératoire des prothèses, s’étend désormais aux dispositifs portés par les patients eux-mêmes. Cette mise au point destinée au confrère référent décrit deux modalités de mesure objective du mouvement utilisées dans les bilans fonctionnels : l’analyse de pression plantaire de la marche, déjà intégrée à la pratique clinique quotidienne, et l’accélérométrie, encore largement du domaine de la recherche et développement. L’enjeu n’est pas d’accumuler des paramètres, mais d’extraire de ces capteurs des variables interprétables, confrontées à l’examen clinique. Le propos insiste enfin sur la fiabilité variable des données selon le dispositif et l’algorithme employés, et sur les bonnes pratiques à tenir face à des patients qui arrivent en consultation avec leurs propres mesures.
Du contexte : la digitalisation gagne la consultation orthopédique
La digitalisation de l’orthopédie et de la médecine du sport n’est pas un phénomène récent. Elle remonte à une quinzaine ou une vingtaine d’années avec la planification préopératoire des prothèses, et s’est ensuite étendue à la télémédecine, aux technologies immersives de réalité virtuelle et augmentée, à la robotique chirurgicale, encore peu répandue en Suisse, et à l’intelligence artificielle. Sur ce dernier point, des données préliminaires, encore issues de séries restreintes, suggèrent un taux d’erreur de planification prothétique inférieur de l’ordre de 20 à 30 pour cent par rapport à l’ingénieur prothétique, ce qui donne la mesure du potentiel sans pour autant valoir démonstration définitive.
La nouveauté tient à ce que le patient n’est plus seulement l’objet de la mesure mais en devient le porteur. Il se présente en consultation équipé d’un smartphone et, fréquemment, d’une montre connectée, et arrive avec ses propres paramètres : variabilité de la fréquence cardiaque, volume d’activité, et d’autres variables parfois difficiles à interpréter. Le marché illustre l’ampleur du phénomène, avec un volume de montres connectées deux à trois fois supérieur à celui de l’horlogerie traditionnelle. Pour le clinicien, cet équipement de masse, majoritairement utilisé pour mesurer l’activité physique, représente avant tout une opportunité de disposer de données objectives sur le mouvement.
Analyse de pression plantaire de la marche : un examen de pratique courante
L’analyse de la marche par mesure de pression plantaire fait partie de la pratique quotidienne du centre. Plusieurs dispositifs coexistent, plateformes de pression, semelles embarquées et tapis de marche instrumentés, qui mesurent les mêmes familles de paramètres : pression, surface, temps et position. Chacun a ses indications propres. La plateforme de pression convient à l’analyse statique posturale ; la semelle embarquée permet de sortir le patient du box de consultation et d’observer une marche plus naturelle, au prix d’une résolution spatio-temporelle moindre ; le tapis de marche, qui offre une fréquence d’acquisition élevée de l’ordre de 200 hertz, se prête à la mesure dynamique de la marche.
Le protocole pragmatique retenu se déroule en trois temps. Une première capture bipodale statique est réalisée, suivie d’un appui monopodal d’une vingtaine de secondes sur chaque pied, certains patients devant se stabiliser au mur, puis de plusieurs cycles de marche répétés en aller-retour jusqu’à obtenir un schéma reproductible. La phase posturale renseigne sur la position de la résultante des pressions, assimilable à une projection du centre de gravité : une résultante reportée en arrière, avec une charge talonnière marquée, traduit un déséquilibre postérieur. La phase dynamique analyse le déroulé du pas, du passage de la supination à la pronation jusqu’à la sortie sur le premier rayon, et objective une éventuelle réduction de l’angle du pas ou un rétrécissement de la base de marche.
Donner du sens aux données : des paramètres utiles au clinicien
Le principal écueil de l’analyse instrumentée est la production de rapports surchargés de paramètres techniques sans conclusion exploitable. Le clinicien, le physiothérapeute ou le médecin du sport reçoit une masse de variables dont l’usage n’est pas évident. L’orientation retenue consiste donc à privilégier un petit nombre de paramètres porteurs de sens clinique, à confronter à des valeurs de référence établies sur des séries, plutôt qu’à multiplier les indicateurs. C’est cette exigence d’interprétabilité qui distingue un bilan fonctionnel utile d’une simple accumulation de mesures.
Deux applications illustrent cette démarche. Dans l’hallux rigidus, c’est-à-dire l’arthrose sévère de la première articulation métatarso-phalangienne, une série a montré, en comparaison pré et postopératoire, une recharge de la première tête métatarsienne après correction, objectivée en statique comme en dynamique. Par ailleurs, des critères de pression plantaire ont été définis pour caractériser une marche dysfonctionnelle à partir d’une série de l’ordre de deux cents patients, afin d’objectiver le compte rendu de marche. Dans tous les cas, l’examen prend son sens replacé dans le contexte de vie du patient : une blessure en médecine du sport survient rarement isolément et s’inscrit souvent dans un contexte propice à la répétition, ce qui justifie d’objectiver l’ensemble des contraintes posturales gravitant autour de l’articulation.
Accélérométrie : mesurer objectivement l'activité physique
La mesure de l’activité physique par accéléromètre relève encore davantage de la recherche que de la routine clinique. Dans le cadre d’une cohorte lausannoise de grande ampleur, plus de deux mille participants ont porté un dispositif de recherche pendant deux semaines, fournissant des mesures d’accélération brutes dans les trois plans de l’espace, exploitables et non issues d’une boîte noire. L’exploitation de ce signal s’est révélée plus exigeante qu’anticipé : il faut d’abord filtrer les bruits et les mouvements parasites, distinguer une activité réelle d’un artefact, puis moyenner le vecteur d’accélération dans les trois axes avant d’en dériver des variables.
Le choix de ces variables est déterminant. Au-delà de paramètres plus exploratoires comme la variabilité de la marche ou la cadence, le clinicien a besoin d’indicateurs simples et parlants : équivalent métabolique, nombre de pas, cadence. La représentation des données importe également, par exemple sous forme de cartographie colorée selon l’intensité de l’activité, qui met en évidence le profil hebdomadaire d’un sujet actif ou sédentaire. Sur le plan de la santé publique, les données cardiovasculaires disponibles indiquent que, indépendamment de la répartition de l’activité sur la semaine, l’essentiel est d’atteindre le volume recommandé par l’Organisation mondiale de la santé. Un projet est en cours pour appliquer cette accélérométrie au suivi pré et postopératoire, avec des capteurs posés sur les pieds, les tibias, les fémurs et le bas du dos, et une marche analysée dans le plan sagittal.
Fiabilité des données : un préalable à toute interprétation
La question centrale, qui conditionne l’intégration de ces outils dans la prise en charge, est celle de la fiabilité des mesures. Une étude portant sur des participants équipés simultanément de sept à neuf bracelets connectés grand public a montré des écarts considérables sur le temps d’activité physique quotidien, allant quasiment du simple au double d’un dispositif à l’autre. La conséquence pratique est directe : un même comportement de marche peut être quantifié de manière très divergente selon le capteur porté, ce qui interdit de transposer une valeur sans en connaître la source.
La dépendance à l’algorithme est tout aussi marquante. À partir d’un même signal brut recueilli avec un dispositif unique, la comparaison entre un algorithme académique de référence et celui du fabricant a fait apparaître, pour l’activité d’intensité modérée, un écart quotidien proche de deux heures. La fiabilité ne tient donc pas seulement au capteur mais à la chaîne de traitement, d’où l’importance d’homogénéiser les pratiques entre chercheurs et cliniciens. Avant d’attribuer une valeur diagnostique à une donnée connectée, il convient de connaître le dispositif, l’algorithme et leur niveau de validation.
Bonnes pratiques et éthique face aux outils connectés
Au-delà de la performance technique, l’usage des outils connectés engage une réflexion éthique : bienfaisance, non-malfaisance, justice dans la distribution des soins, autonomie du patient, et respect du secret médical face à des données potentiellement sensibles. Plusieurs questions doivent guider la décision : l’outil augmente-t-il réellement l’autonomie du patient, améliore-t-il la prise en charge, fournit-il des données fiables et exploitables ? S’y ajoutent des considérations de santé publique, dont le risque d’anxiété induite chez le patient comme chez le soignant par la profusion de paramètres, et la possible inflation des coûts de santé.
La position retenue est résolument pragmatique. Tous les outils connectés ne seront pas révolutionnaires, et il convient de rester humble quant à leur apport. Ceux qui feront la différence sont ceux qui fourniront des paramètres réellement validés, par des études indépendantes et non sponsorisées par le fabricant, et qui parleront à la fois au clinicien et au patient. L’écueil à éviter est de se laisser dicter le diagnostic par la donnée : aucun paramètre issu d’un dispositif connecté ne saurait se substituer à l’examen clinique, qui reste l’arbitre de l’interprétation.
Type de vidéo
Congrès Medicol
Thème de l'évènement
Nouvelles technologies - étude du mouvement - problèmes de dos
Intervenants
Dr Cédric Gubelmann
Partie du corps
Maladies
Année
2025
Chirurgie:
Pathologie:
Tendinites; Douleurs chroniques; Troubles liés au matériel
Thèmatique:
Prévention des blessures
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