Classification de mouvements fantômes du membre supérieur chez des amputés huméraux à l'aide de mesures électromyographiques et cinématiques

La perte d'un membre supérieur engendre de nombreux déficits fonctionnels pour l'amputé dans sa vie de tous les jours. En effet, la plupart des activités de la vie quotidienne, telles qu'attacher ses souliers ou ouvrir une bouteille, sont complexes et difficiles à réaliser avec un seul bras fonctionnel. Les impacts de ces déficits augmentent à mesure que le niveau d'amputation est plus haut au niveau du bras. Pour toutes ces personnes, les nombreuses avancées dans le domaine des prothèses myoélectriques, c'est-à-dire commandées par l'activité musculaire des muscles restants après l'amputation, sont encourageantes parce qu'elles permettent d'entretenir l'espoir d'une prothèse à la commande intuitive. Un phénomène particulier, présent chez la majorité des amputés, est celui des sensations au membre fantôme. Ces sensations peuvent se manifester sous plusieurs formes : thermiques, douleurs, mobilités. Les mobilités du membre fantôme sont particulièrement intéressantes pour le développement des prothèses myoélectriques étant donné qu'il a été démontré que les mouvements fantômes produisent une activité électromyographique (EMG) au niveau du membre amputé. Cependant, les études s'intéressant à la détection des mouvements fantômes ont enregistré l'activité EMG provenant de muscles difficilement intégrables dans l'emboiture d'une prothèse myoélectriques, tels que ceux du dos, du torse et de l'épaule. La présente étude se concentre sur la classification des mouvements fantômes chez les amputés huméraux à l'aide de l'EMG dans l'optique de développer une prothèse myoélectrique commandée par reconnaissance de formes. Cinq adultes ayant subi une amputation unilatérale humérale suite à un trauma ont participé à cette étude. L'activité EMG des participants a été enregistrée exclusivement autour de leur moignon. Durant les enregistrements, il était demandé aux participants de réaliser l'un des principaux mouvements fantômes du membre supérieur : la flexion ou l'extension du coude, la pronation ou la supination de l'avant-bras, la flexion ou l'extension du poignet, l'ouverture ou la fermeture de la main et le repos. Chaque mouvement fantôme devait être réalisé symétriquement à l'aide du bras sain et la cinématique de ce dernier a été enregistrée à l'aide d'un système d'analyse du mouvement. Dix caractéristiques (ou « features » en anglais) temporels ont été extraites des signaux EMG et utilisées pour entraîner un réseau de neurones permettant de classifier les mouvements fantômes du membre supérieur.