Applications pour la conception de dispositifs médicaux
Biomécanique du handicap et de la réhabilitation

Longtemps, le handicap a été caractérisé par la déficience, d'origine congénitale ou acquise, d'un organe ou d'une fonction, et résultant en l'incapacité de réaliser certaines activités, induisant un désavantage social. Dès lors, le handicap est défini en référence à une notion de « normalité ».

Depuis les années 1990, une réflexion a mené à une évolution conceptuelle de la notion de handicap. Ainsi, en 1993, l'Organisation des Nations Unies (ONU) définit le handicap comme une restriction des possibilités de participer à la vie de la collectivité, à égalité avec les autres. Dès lors va émerger la notion de « situation de handicap » qui met en exergue l'importance de l'adéquation de l'environnement aux capacités des individus. Sur le plan international, ce cheminement a notamment abouti à la définition, en 2002, de la Classification Internationale des Fonctionnalités par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), en remplacement de la Classification Internationale du Handicap (OMS, 1980). Cette nouvelle classification fait une large place à la description des limitations d'activité et aux restrictions de participation. En 2006, l'ONU, à travers la convention internationale relative aux droits des personnes handicapées, marque une volonté d'innover dans la prise en charge du handicap, notamment au travers des principes d'égalité des chances, de non-discrimination, d'inclusion et de liberté de choix. Les répercussions au plan politique sont nombreuses, comme en France, où plusieurs lois ont été votées entre 2001 et 2005, reconnaissant notamment le droit à la compensation des conséquences du handicap, y compris par une adaptation de l'environnement.

Même s'il est difficile de l'évaluer, on estime que 10 % de la population mondiale vit avec un handicap, ce qui représenterait 650 millions de personnes. Par ailleurs, les projections montrent que d'ici 2050, la population des plus de 85 ans va quintupler, induisant une augmentation du nombre de personnes potentiellement en situation de handicap. Il est donc essentiel de développer les technologies favorisant la participation dans des activités où les altérations de la mobilité, de la perception ou de la cognition sont limitantes. C'est ici que la recherche appliquée sur le handicap prend tout son sens, requérant la mise en application de connaissances pluridisciplinaires : physiologie et physiopathologie, mécanique, automatique, robotique, informatique, etc.

Parmi les champs scientifiques pluridisciplinaires se trouve la biomécanique, qui utilise les fondements scientifiques de la mécanique dans le domaine de l'étude du vivant. À partir d'une modélisation du corps humain adaptée à ses objectifs, le biomécanicien dispose, en particulier, de méthodes cinématiques pour quantifier le mouvement des différents segments corporels. L'analyse de l'équilibre dynamique des différentes parties du corps permet également d'accéder aux actions mécaniques à l'origine des mouvements et d'étudier les interactions mécaniques avec l'environnement. La biomécanique trouve donc naturellement sa place dans l'étude des handicaps moteurs ou neuromoteurs, où le mouvement est altéré. Parmi les champs d'application privilégiés de la biomécanique appliquée au handicap se trouve la médecine, notamment dans les aspects neurologiques, orthopédiques et de médecine physique et de réadaptation. Ici, la biomécanique tient un rôle de choix, dans l'aide au diagnostic et à la compréhension de pathologies, dans l'évaluation du handicap et du traitement proposé, ou encore en amont de la conception de systèmes de compensation, que ce soit des orthèses (dispositifs de suppléance d'une fonction), des prothèses (dispositifs de remplacement d'une fonction), des implants (prothèses internes) ou d'autres dispositifs médicaux. Aussi, la biomécanique n'est pas une science confinée aux laboratoires de recherche mais elle trouve également toute sa place dans la prise en charge médicale et pour le développement des dispositifs médicaux par les industriels.

La présentation de ce contexte montre les spécificités de l'analyse bio- mécanique dans le cas de l'étude du handicap. Ainsi, l'objectif de cet article est d'abord de mettre en évidence ces spécificités au niveau des méthodes et des techniques utilisées pour l'analyse du mouvement. Une attention particulière a été portée pour définir les grandeurs mécaniques d'intérêt et leur utilisation. Les applications développées dans les autres parties ont pour but de présenter des exemples concrets dans la conception de dispositifs médicaux, la rééducation ou les recommandations en termes de normes d'accessibilité.