Estimation des moments intersegmentaires au L5/S1 de façon ascendante et descendante à partir des enregistrements vidéos

Les activités de manutention manuelle sont la principale source de risques professionnels pour les professions de l’accueil de jeunes enfants. Soulever un enfant est l’activité la plus répétée dans les crèches (Labaj et al., 2019). Peu d’études dans la littérature ont été axées sur la quantification des risques associés au soulèvement d’un enfant, en particulier au travail. Les mesures quantitatives des activités de travail dans une crèche sont difficilement réalisables avec les systèmes conventionnels d’analyse de mouvement. Néanmoins, il existe un réel besoin d’étudier le travail réel car la majorité des accidents signalés pendant la garde d’enfants se produisent sur le lieu de travail. Les systèmes sans marqueur basés sur des données vidéo sont aujourd’hui utilisés pour estimer les paramètres cinématiques et dynamiques dans des conditions écologiques, donnant des résultats prometteurs par rapport au système basé sur des marqueurs (Chaumeil et al., 2024). L’estimation des moments intersegmentaires nécessite, entre autres, des informations sur les forces externes. Ils comprennent habituellement les charges externes (p. ex., lors de la manutention manuelle du matériel) et les forces de réaction au sol mesurées avec des plates-formes de force et appliquées au niveau des pieds. Le calcul par dynamique inverse introduit ces forces dans l’estimation des moments intersegmentaires (bottom-up, BU). Par ailleurs, certains auteurs ont estimé les moments intersegmentaires de manière descendante (top-down, TD) à partir des extrémités (les mains) (Muller et al., 2020). Toutefois, les postures, l’environnement de travail et les « charges » manipulées pendant la garde d’enfants (habituellement un enfant) n’ont pas été pris en compte dans la documentation existante. L’objectif de cette étude est de comparer les moments intersegmentaires au niveau du dos (L5/S1) estimés à partir de données vidéo en utilisant des approches BU et TD et en soulevant un mannequin de bébé. Pour répondre à cet objectif, un homme et quatre femmes (IMC 24,9 4,9 kg/m 2, 28 7 ans) ont participé au protocole expérimental. La tâche consistait à soulever un mannequin bébé placé au niveau du sol en le prenant par les aisselles, à le ramener vers la poitrine, à garder la posture quelques secondes et à le descendre à la position initiale. Les participants ont adopté trois postures habituellement observées sur les lieux de travail : debout, à genoux et accroupi. Deux bébés mannequins (2,7 kg - nouveau-né et 10 kg - enfant d’un an) ont été utilisés pour un total de six essais. Les données vidéo ont été acquises à l’aide de dix caméras vidéo Qualisys Miqus (Fs = 50 Hz). Les forces de réaction au sol pour chaque membre ont été obtenues en utilisant deux plates-formes de force (Fs = 2000 Hz). La cinématique a été calculée en utilisant Theia3D (Theia Markerless v2023.1) à partir de données vidéo. Des moments intersegmentaux à L5/S1 ont été obtenus en utilisant la boîte à outils biomécanique biorbd (Michaud & Begon, 2021). Les moments L5/S1 ont été estimés à l’aide de l’approche BU suivant la chaîne biomécanique du torse aux pieds et en utilisant les forces de réaction au sol appliquées aux pieds droit et gauche. Pour l’approche TD, les moments L5/S1 ont été estimés en suivant la chaîne biomécanique du bassin aux mains, en supposant que le poids du mannequin était réparti également entre la main droite et la main gauche. Les paramètres inertiels du segment du corps (BSIP) pour chaque participant ont été calculés selon (Dumas & Wojtusch, 2018). Les moments L5/S1 ont été post-traités à l’aide d’un filtre passe-bas Butterworth de quatrième ordre (Fc = 6 Hz). La différence quadratique moyenne (RMSD) a été utilisée pour comparer les deux approches. Les moments articulaires maximaux (2,7 kg: 10 kg de mannequin) étaient d’environ 150-200 Nm pour la position debout, 80-100 Nm pour la position à genoux et 100-140 Nm pour la position accroupie. Le RMSD était d’environ 25 Nm pour la plupart des tâches. Ces différences sont similaires à celles rapportées dans la littérature (19,9 Nm et de 12 à 23,1Nm) lors du levage d’une boîte de 9 kg (Delisle et al., 2015) et lors d’un mouvement de récupération d’équilibre (Robert et al., 2007). Les différences entre les deux approches peuvent être associées à l’estimation des forces externes (contributions de masse fictive) et à l’entrée cinématique (cinématique des membres supérieurs et inférieurs). Enfin, les magnitudes des moments estimés sont cohérentes dans les deux approches concernant la tâche et les poids levés. Il s’agit d’une première étape vers une mesure quantitative dans des crèches à partir de données vidéo seulement et en utilisant l’approche TD. Les résultats montrent que les moments intersegmentaires estimés au L5/S1 pendant le levage d’un mannequin de bébé sont comparables en utilisant les deux approches BU et TD. Les différences entre les ces approches se situaient dans les limites rapportées dans la littérature utilisant l’analyse des mouvements basée sur des marqueurs