Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante pourra appliquer les principes du génie biomédical aux domaines du design et du développement des orthèses et des prothèses ainsi que des systèmes de positionnement et des aides techniques.

Système musculosquelettique. Électromyographie. Locomotion humaine. Locomotion en fauteuil roulant. Systèmes intelligents dans le domaine de l'ingénierie de la réadaptation. Contrôle des systèmes intelligents.

Séances de laboratoire réalisées en simulation et en expérimentation utilisant les systèmes 3D d'analyse du mouvement et de la posture, les plaques dynamométriques, les capteurs de forme et de pression.

Le but de ce cours est d’appliquer les principes du génie biomédical dans le domaine du de l'évaluation du design et du fonctionnement des orthèses, prothèses ainsi, des systèmes de positionnement et des aides techniques. Les objectifs du cours sont de se familiariser avec le système musculo-squelettique, l’accélérométrie, l’électromyographie, la locomotion humaine, la locomotion en fauteuil roulant. Les systèmes intelligents dans le domaine de l’ingénierie de la réadaptation seront revus. Le contrôle des systèmes intelligents sera abordé. Des laboratoires seront réalisés en simulation et en expérimentation utilisant les systèmes 3D d'analyse du mouvement et de la posture, les plaques dynamométriques les capteurs de forme et de pression.

• Introduire les concepts de base d’une chaine d’acquisition de mesure dans le domaine biomédical (échantillonnage, conditionnement et traitement des signaux, sensibilité, précision, résolution) et leurs applications dans le domaine de la réadaptation
• Connaître et comprendre le principe de fonctionnement des appareils suivants : système d’analyse du mouvement basés sur des caméras vidéo et caméras infrarouges, système à ultrasons, système électromagnétique, bras articulés.
• Estimer les paramètres cinématiques du mouvement : déplacement, vitesse et accélérations linéaires et angulaires (technique de filtrage et lissage des signaux de déplacements). Application à la locomotion, le transfert assis-debout et la propulsion en fauteuil roulant.
• Connaître et comprendre les principes des outils dynamométriques (plate-forme statique et dynamique). Mesure des forces externes et estimation du centre de pression durant les activités de locomotion, de posture assise et de propulsion.
• Connaître et comprendre les systèmes de mesure de pression. Indice de risque et viabilité des tissus mous. Évaluation des aides techniques à la posture et à la mobilité.
• Connaître et comprendre les principes de bases de l’électromyographie de surface.
• Connaître et comprendre le principe de base de la dynamique inverse quant à l’estimation des forces agissantes sur les articulations segmentaires. Application au design des prothèses ainsi que le fauteuil roulant manuel.

39 heures de cours

24 heures de laboratoires (LA PRÉSENCE AUX SIMULATION DE LABORATOIRES ET AUX SÉCANCES MATLAB EST OBLIGATOIRE)

Trois heures de cours magistral par semaine. De nombreuses applications seront étudiées en classe pour permettre aux étudiants de bien assimiler la théorie et les techniques présentées au cours.

Trois heures de laboratoire par semaine pour appliquer la théorie étudiée.

• Capteur de force
  • Plaque dynamométrique AMTI-OR-7-1000 statique et dynamique tapis-roulant pour la mesure des forces et des moments articulaires
  • Roue Smartwheel pour la mesure des forces et des moments sur la main courante de Fauteuil roulant
• Capteur de pression
  • Système flexible de mesure des pressions à l’interface séant-siège. 
• Capteur de mouvement et de position en 3D
  • Système optoélectronique de mesure 3D
  • Système de mesure accéléromètrique et gyroscopique (triaxiaux)

- Les retards pour les rapports de laboratoire seront de 2% par jour de retard.

Les notes de cours sous format pdf/powerpoint seront disponibles sur le site Moodle du cours

• COOK, A.M. et S.M. HUSSEY (1995). Assistive Technologies: Principles and Practice, Mosby – Year Book.
• COOPER, R.A. (1995). Rehabilitation Engineering Applied to Mobility and Manipulation, IOP Publishing.
• COOPER, R.A. (1998). Wheelchair Selection and Configuration, Demos Medical Publishing.
• COOPER, R.A., H. OHNABE et D.A. HOBSON (2007). An Introduction to Rehabilitation Engineering, Taylor and Francis.
• SMITH R.V. et J.H. LESLIE (1990). Rehabilitation Engineering, CRC Press.
• STAARINK, H.A.M. (1995). Sitting Posture, Comfort and Pressure, Delft University Press.
• TEODORESCU, H-N.L. et L.C. JAIN (2001). Intelligent Systems and Technologies in Rehabilitation Engineering, Bota Racon, CRC Press.
• ZACHARKOW, D. (1988). Posture: Sitting, Standing, Chair Design and Exercise, Charles C Thomas Publisher.

Le cours est sur le site de moodle ETS

Ne s'applique pas