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Bern Movement Lab

Vous souhaitez analyser le mouvement humain sous tous ses aspects et facettes ? Le Bern Movement Lab offre une infrastructure et une expertise de qualité dans le domaine de la biomécanique du mouvement.

Nous étudions l'interaction complexe entre les muscles, les forces, les mouvements articulaires et les postures. Nous couvrons le spectre allant de la mesure à l'application et au développement de modèles assistés par ordinateur pour l'analyse du système musculo-squelettique. 

Le Bern Movement Lab réunit les compétences de la physiothérapie, des sciences du sport et du mouvement et de l'ingénierie.  Notre objectif est d'améliorer les performances et le bien-être des patients*. Pour ce faire, nous exploitons le Bern Movement Lab en coopération avec l'Institut de physiothérapie (Hôpital de l'Île) et Ortho-Team AG. 

Prestations du Bern Movement Lab

Nous nous tenons volontiers à vos côtés en tant que partenaire dans le cadre de projets de recherche ou de prestations de services. Notre offre comprend : 

  • Analyses du mouvement en termes de cinématique (mouvement), de cinétique (force) et de contrôle neuromusculaire (fonction musculaire). 
  • Analyses de la marche prescrites cliniquement 
  • Analyses de mouvement en laboratoire pour des activités spécifiques (quotidiennes) comme monter des escaliers, courir sur un tapis roulant, faire des sauts ou soulever des charges. 
  • Coopération en matière de recherche (collaboration à des projets de recherche, stages de recherche, travaux de qualification) 
  • Développement et validation d'évaluations à orientation clinique (transfert de technologie du laboratoire à la pratique) 
  • Enseignement et formation continue en rapport avec la biomécanique du mouvement et l'infrastructure disponible. 
  • OpenLab : mise à disposition d'un espace de laboratoire et/ou d'une infrastructure pour des groupes de recherche externes ou l'industrie. 
  • Conseil sur l'ensemble du processus de la biomécanique du mouvement dans des cas individuels, dans des projets de recherche ou dans la routine clinique (mesure, analyse, reporting) 
  • Développement de logiciels dans le domaine de la biomécanique du mouvement

Notre façon de travailler

Les groupes de recherche suivants travaillent au Bern Movement Lab :  

  • Contrôle neuromusculaire 
  • Biomécanique du pied et technologie 
  • Biomécanique du mouvement de la colonne vertébrale 
  • Santé du plancher pelvien 

Méthodes

Au Bern Movement Lab, nous disposons d'un éventail de méthodes modernes pour quantifier le mouvement humain. Un système de mesure optique basé sur des marqueurs de Vicon, équipé de 16 caméras pour la saisie tridimensionnelle des mouvements, constitue un instrument central. Outre le mouvement, la biomécanique du mouvement s'intéresse aux forces et aux activités musculaires, pour lesquelles nous disposons également d'appareils de mesure. « Après la mesure, c'est avant l'analyse » : nous disposons en outre de routines logicielles spécialement développées pour le post-traitement, l'analyse et le reporting des données biomécaniques. 

Partenaires

Orthoteam Bern
Insel Gruppe

La cinématique décrit le mouvement des corps dans l'espace et comprend les grandeurs de position, de vitesse et d'accélération. La cinématique intervient toujours lorsque l'on s'intéresse par exemple à un angle dans l'articulation du genou ou lorsque l'on veut analyser la vitesse de marche ou la longueur de pas d'une personne. Nous disposons pour cela des systèmes de mesure suivants : 

  • 3D Motion Capture System (Vicon Motion Systems, Ltd., Oxford, UK) avec 16 caméras (8x Bonita3, 2x Bonita10, 6x Vero v1.3). 
  • Suivi électromagnétique 3D (3D Guidance trackSTAR™, NDI, Waterloo, Ontario, CA) 
  • 4x USB 3.0 Basler ace caméra industrielle, 1.3 MP, 203 fps, monochrome (Basler AG, Ahrensburg, DE) 
  • Vidéo numérique liée au système Vicon, 2x FLIR Blackfly S, 2.3 MP, 163 fps, couleur (Teledyne FLIR LLC) 
  • Système inertiel WaveTrack (IMU) avec 7 unités de capteurs de cometa (Cometa Systems, Bareggio MI, IT) 
  • Tapis de marche GAITrite pour la détermination des paramètres spatio-temporels de la marche (CIR Systems, Inc., Franklin, USA) 

La cinétique décrit la cause du mouvement des corps et donc les forces qui agissent sur ceux-ci. Il s'agit donc par exemple des forces musculaires et des moments qu'elles génèrent au niveau des articulations. Ou des forces de réaction au sol qui agissent lors des sauts et qui contiennent des informations importantes sur les composantes de la capacité de force. 

  • 2x plaques de mesure de force fixées au système Vicon pour la mesure de force 3D, 2x AMTI OR6 (AMTI, Inc., Watertown, USA) 
  • 6x plaques de mesure de force 3D mobiles de Kistler, type 9286 pour la biomécanique (Kistler Instrumente AG, Winterthur, CH) 
  • Divers capteurs de force unidimensionnels pour la compression et la traction 
  • Ergomètre sur tapis roulant FDM-T avec mesure de pression plantaire intégrée (zebris Medical GmbH, Isny, DE) 
  • Tapis de course instrumentés avec capteurs de force 1D pour la mesure de la force de réaction au sol et pour la reconnaissance des pas. 
  • Plaques de mesure de la pression plantaire de zebris (zebris Medical GmbH, Isny, DE) et rsscan (RSscan Lab Ltd., Ipswich, UK) 
  • Escalier avec mesure intégrée de la force de réaction au sol en 3D (via plaque de force Kistler) 
  • Presse à jambes avec mesure de force 3D (via plaque de mesure de force Kistler) 
  • Plaque de mesure de force Kistler Quatro Jump (Kistler Instrumente AG, Winterthur, CH) 
  • Mesure mobile de la force de réaction au sol moticon OpenGo (Moticon ReGo AG, Munich, DE) 

Le contrôle neuromusculaire s'intéresse à l'activité musculaire et donc à la cause du développement de la force proprement dite dans l'appareil locomoteur humain. Le contrôle neuromusculaire s'interroge par exemple sur le degré et le moment de l'activation musculaire et utilise l'électromyographie comme méthode de mesure. 

  • EMG sans fil 16 canaux cometa WavePlus avec 8x MiniWave et 8x Pico capteurs, y compris option analogique, en combinaison avec le système Vicon (Cometa Systems, Bareggio MI, IT) 
  • EMG sans fil 8 canaux Myon 320 
  • 2x 16 canaux & 1x 8 canaux semi-wired EMG (Noraxon, Scottsdale, USA) 
  • Système EMG multi-canaux EMG-USB2+ avec diverses électrodes linéaires et matricielles pour la mesure avec 8 à 64 canaux (OT Bioelettronica, Turin, IT) 

Le quotidien de la recherche biomécanique génère de nombreuses données. Mais les mesures seules ne suffisent pas. Souvent, les données proviennent de différentes sources et doivent être analysées de manière spécifique au projet et reproductible. Il n'y a pas de recette générale pour cela. C'est pourquoi, au Bern Movement Lab, nous assurons une grande partie de la préparation des données, de leur analyse et de l'établissement des rapports à l'aide d'un logiciel que nous avons développé nous-mêmes : 

Matlab (The Mathworks Inc., Natick, USA) pour les calculs techniques avec des logiciels spécialement développés pour le post-traitement et l'analyse de toutes les données biomécaniques et EMG du Bern Movement Lab. 
GaitLApp : interface utilisateur graphique basée sur Matlab, développée en interne, pour la création de rapports à partir d'analyses cliniques de la marche. 
Modélisation musculo-squelettique avec OpenSim 
Analyse de données, modélisation statistique et reporting avec Python et R 

  • Mesure de la fréquence cardiaque et de la variabilité de la fréquence cardiaque (Polar) 
  • spirométrie (Cosmed) 
  • Mesure du lactate (Accusport) 
  • Mesure de la composition corporelle (TANITA MC-780MA-N) 
  • Imagerie par ultrasons Alpinion E CUBE i7 avec sonde linéaire 12 MHz LE3-12T et sonde convexe 6 MHz C1-6T (Alpinion Medical Systems, Séoul, KR)  
  • 2x Imagerie mobile par ultrasons via USB Telemed MicroUs Ext avec sonde linéaire 12 MHz L12-5L40S-3 (TELEMED UAB, Vilnius, LT) 
  • Système EEG portable 21 canaux DSI-24 (Wearable Sensing, San Diego, US) 

Technique de mesure 

  • Amplificateur de mesure universel 6x 8 canaux avec logiciel de mesure et d'analyse (UK labs, Kempen, DE) 
  • Accéléromètres 2D et 3D semi-wired (Noraxon, Scottsdale, USA) 
  • Electrogoniomètres 1D et 2D semi-wired (Noraxon, Scottsdale, USA) 
  • Capteurs de pression semi-wired (Noraxon, Scottsdale, USA) 
  • Interrupteurs à contact au pied semi-wired (Noraxon, Scottsdale, USA) 

Appareils 

  • Tapis de course ergométrique (LifeFitness, Kettler, h/p Cosmos) 
  • Vélo ergomètre (Daum Elektronik) 
  • Rameurs ergométriques (Concept2) 
  • Vibration stochastique de tout le corps SRT Zeptor (Zeptoring Deutschland GmbH, Bernlin, DE)