Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2019-2020 / L’utilisation de données quantitatives afin de diminuer la prévalence des blessures musculosquelettiques liées au travail est souhaitée et le développement de systèmes portables permettant de mesurer l’amplitude articulaire (capteurs inertiels; IMU) et l’activité musculaire (électromyographie; EMG) pourrait permettre d’obtenir ce type de données. La revue systématique de la littérature sur la validité des capteurs inertiels effectuée dans le cadre de ce mémoire a permis d’identifier un manque d’évidence scientifique pour l’évaluation des mouvements complexes à l’épaule. L’objectif principal de ce mémoire est donc (1) d’évaluer la validité concourante d’IMU (Xsens) dans le calcul d’élévation du bras comparé à un système de capture de mouvements (Vicon) lors de mouvements simples et lors de tâches de manutention; et (2) d’établir la validité discriminante du système d’EMG (Trigno) pour évaluer l’activité musculaire. Méthodologie : Seize sujets ont participé à une séance d’évaluation demandant la réalisation de mouvements simples à l’épaule et de transport de charges (poids et hauteurs de transport variables). Le coefficient de corrélation et l’erreur de mesure (RMSE) ont été calculés afin de comparer les mesures d’amplitude articulaire obtenues à l’aide du Xsens et du Vicon et le root mean square (RMS) ainsi que le pic d’activité musculaire des deltoïdes (antérieurs et moyens) ont été calculés pour déterminer l’effet du poids et de la hauteur (ANOVA à mesures répétées). Résultats : Les coefficients de corrélation entre les amplitudes articulaires obtenues par le Xsens et le Vicon sont élevés (>0,84) et les RMSE sont bas (<11,5°). Un effet significatif du poids et de la hauteur, et un effet d’interaction poids x hauteur ont été observés pour le RMS du deltoïde antérieur (p<0,001) et moyen (p<0,03) et pour le pic d’activité du deltoïde antérieur (p<0,003). Conclusion : L’utilisation combinée du Xsens et du Trigno est un outil intéressant afin d’identifier le niveau de demande de l’emploi, puisqu’ils recueillent des données valides d’amplitude articulaire et d’activité musculaire. / Quantitative assessments of workplace settings are required to diminish the prevalence of work-related shoulder disorders. Recent development of wearable sensors to record muscle activity (electromyography [EMG]; Trigno, Delsys) as well as shoulder range of motion (inertial measurement unit; MVN, Xsens) could potentially be used for such workplace assessments. A systematic review on the validity and reliability of IMUs performed within this thesis identified a knowledge gap for shoulder joint movements during complex tasks. The primary objective of this thesis was therefore (1) to assess the concurrent validity of the Xsens system for assessment of shoulder range of motion compared to a motion capture system (Vicon) during simple movements and working tasks and (2) to establish the discriminative validity of the Trigno EMG system for the evaluation of muscle activity. Methodology: Sixteen subjects participated in one session in which they performed simple movements and work lifting tasks (different weights and lifting heights). The correlation coefficient (r) and the root mean square error (RMSE) were used to compare the data collected by the Xsens and the Vicon. The root mean square EMG envelope (RMS) and the peak EMG activity of anterior and middle deltoids were used to establish the effect of weight and height (repeated measure ANOVA). Results: The correlation coefficient between joint angles measured with the Xsens and the Vicon was high (>0.84) and the RMSE was low (<12.82°). A significant effect of weight, height and a weight x height interaction effect were observed for the RMS (anterior; p<0.001; middle: p<0.03) and the peak EMG activity (anterior; p<0.003). Conclusion: The combination of an inertial measurement unit system and a wireless EMG is a potentially useful tool to assess physical demand in real work context as it provides valid data on muscular activity and range of motion.

INTRODUCTION: La tendinopathie de la coiffe des rotateurs (TCR) entraine au quotidien des douleurs et faiblesses musculaires et une diminution du contrôle moteur à l'épaule. OBJECTIFS: Les objectifs de cette étude étaient i) d'effectuer une revue de littérature pour identifier les méthodes de quantification de la proprioception de l'épaule utilisées en laboratoire et en clinique et d’en présenter les qualités métrologiques, ii) d'évaluer l'efficacité d’un programme d’entrainement neuro-musculaire en comparant son efficacité à réduire la douleur à l’épaule et en améliorer la fonction à celle obtenue par des soins usuels de physiothérapie. MÉTHODES: i) Une revue de 5 bases de données a été conduite d’octobre 2015 à juillet 2016 pour documenter les propriétés métrologiques de protocoles d’évaluation de la proprioception à l'épaule. Les études incluses ont été évaluées à l'aide de l’outil de contrôle QualSyst et de l'échelle COSMIN à 4 points. ii) Trente-trois soldats en service actif au sein des Forces armées canadiennes ont été assignés au hasard à 1) programme standardisé supervisé d’entrainement neuromusculaire et contrôle moteur (Exp) ou à 2) soins usuels de physiothérapie (Ctl). Les variables principales étaient les symptômes, la capacité fonctionnelle et les limitations physiques évalués avec le questionnaire Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand (DASH) et la variable secondaire était l'indice Western Ontario Rotator Cuff (WORC). Toutes les variables ont été mesurées au départ (T0) et à 6 (T6) et 12 (T12) semaines après l'intervention. La comparaison des effets des interventions a été évaluée à l'aide d’une analyse per protocole (APP), analyse intention-traitement (AIT) et avec une analyse de variance à mesures répétées à 2 voies. RÉSULTATS: i) Vingt et une études (n = 407 participants, 553 épaules) ont été retenues. Les études analysées confirment d'excellents scores méthodologiques avec l’outil QualSyst (88,1 ± 9,9%) et de bons scores avec le COSMIN pour la fidélité (71,1%) et un score de qualité modérée à faible (50%) pour la validité de critère. Les coefficients de corrélation intraclasse (CCI) pondérés pour la fidélité intraévaluateur étaient les plus élevés pour le sens du positionnement articulaire passif et la kinesthésie soit 0,92 ± 0,07 (n = 214) et 0,92 ± 0,04 (n = 74), respectivement. Le mouvement et l'outil les plus fidèles sont la rotation interne à 90 ° d'abduction (CCI = 0,88 ± 0,01 (n = 53)) et le dynamomètre (CCI = 0,92 ± 0,88 (n = 225)). Aucune étude n’a rapporté d’indices de sensibilité au changement. ii) Aucune interaction significative (p ≥ 0,101) de groupe × temps (p ≥ 0,101) n'a été démontrée. Par contre, nous avons observé un effet de temps significatif (p <0,001) pour le questionnaire DASH et l'indice WORC. CONCLUSION: Ces données préliminaires suggèrent que les deux approches proposées conduisent à des améliorations comparables. L'utilisation d'une intervention de groupe axée sur l'exercice a le potentiel d'être aussi efficace qu'une approche un à un plus exigeante en terme de temps de traitement. Ces résultats permettront de fournir aux cliniciens des lignes directrices pour la mesure de la proprioception à l'épaule et l’utilisation d’une approche novatrice de traitement en groupe pour la TCR. Mots clés : Épaule, tendinopathie, contrôle moteur, proprioception, programme d'exercices, soins en physiothérapie / INTRODUCTION: The shoulder is the most mobile joint of the body which means that it heavily relies of an important level of neuromuscular control at all times. A rotator cuff (RC) complex provides stability to the shoulder and often times falls victim to injury, which can produce functional limitations during activities of daily living and work tasks. Individuals affected by an RC tendinopathy often have neuromuscular and proprioceptive deficits. OBJECTIVES: The objectives of this study are to (i) conduct a systematic review to identify methods of quantifying shoulder proprioception in a laboratory and clinical setting and to present the associated psychometric properties. (ii) To evaluate the effectiveness of a novel neuromuscular training program for the upper extremities versus one-on-one physiotherapy care (manual therapy, range of motion exercises, strengthening) for the reduction of shoulder pain and improvement in function with soldiers affected by an RC tendinopathy. METHODS: (i) A review of five databases was conducted from conception to July 2016 to identify studies that reported at least one psychometric property of a shoulder proprioception protocol. The included studies were evaluated using the QualSyst checklist and the 4-point COSMIN scale. (ii) Thirty-three military personnel with the Canadian Armed Forces were randomly assigned to one of the following interventions: 1) Upper Extremity Neuromuscular Training Program; (2) usual physiotherapy care. The main outcomes included symptoms and functional capacity assessed using the Disability of the Arm, Shoulder, and Hand (DASH) questionnaire. A secondary outcome included the Western Ontario Rotator Cuff (WORC) Index. Outcome measures were evaluated at baseline (T0) and 6 (T6) and 12 (T12) weeks post-intervention. The effects of the interventions were evaluated using repeated 2-way variance measures (ANOVAs) for a per-protocol analysis and intention-to-treat. RESULTS: i) Twenty-one studies were included, resulting in 407 participants and 553 evaluated shoulders (n). The weighed intraclass correlation coefficients (ICC) for intra-rater reliability were highest for passive joint position sense and kinesthesia, ICC = 0.92 ± 0.07 (n = 214) and ICC = 0.92 ± 0.04 (n = 74), respectively. The most reliable direction of movement and equipment used were internal rotation at 90° abduction, ICC = 0.88 ± 0.01 (n = 53), and the dynamometer, ICC = 0.92 ± 0.88 (N = 225). ii) No significant group (p ≥ 0.1) or group × time interactions (p ≥ 0.1) were found; though a statistically significant time effect (p < 0.001) was established for the DASH questionnaire and WORC Index. Our preliminary data suggests a marginally better improvement with the control group with all outcomes over 12 weeks. CONCLUSION: The evaluation of shoulder proprioception is most reliable when using a passive protocol with an isokinetic dynamometer for internal rotation at 90° shoulder abduction. The preliminary results of our pilot RCT suggest that both groups statistically improved with a time effect, but that the usual care group further demonstrated clinically significant gains. The results of this study will provide clinicians with potential guidelines for measuring shoulder proprioception in a clinical setting, as well as an innovative approach to group therapy that is potentially less costly and equally as effective as conventional one-on-one physiotherapy. Key words (4-6) : Shoulder, tendinopathy, motor control, proprioception, exercise program, physiotherapy care