L'utilisation quotidienne du fauteuil roulant manuel (FRM) entraîne chez certaines personnes âgées, tout comme chez les jeunes et/ou les athlètes handicapés, un surmenage de la structure anatomique des épaules. Ce fait est responsable à la longue de phénomènes dégénératifs et douloureux entraînant des dépenses de santé supplémentaires. Dans un but préventif, les recherches présentées ci-dessous visent à réduire le travail de la ceinture scapulaire au cours de la propulsion du FRM. Une étude épidémiologique préliminaire a révélé l'étendue de ce problème. Par ailleurs l'étude anatomo-pathologique a montré l'inefficacité des soins destinés à diminuer les douleurs d'épaules. La revue bibliographique a aussi révélé les lacunes de la littérature concernant les aspects de la propulsion du FRM par la population âgée et amputée. Dans un premier temps, une chaîne de mesure destinée à appréhender les aspects dynamique, cinématique et électromyographique de la propulsion du FRM, a été développée et validée. Ce dispositif a permis d'étudier la technique de propulsion du FRM par les personnes âgées souffrant ou non de douleurs d'épaules. Les résultats ont révélé certaines causes et conséquences probables de ces douleurs. Ils permettront aux cliniciens d'améliorer la conduite d'un processus de prévention. Ces investigations ont abouti à la mise au point et à la validation d'un prototype de propulsion peu coûteux et adaptable à tous les types de FRM. Ce dispositif innovant met en œuvre une liaison élastique entre la main courante et la roue motrice. Les analyses expérimentales et les résultats cliniques ont révélé l'intérêt de cette invention dans l'amélioration du confort d'utilisation du FRM et dans la réduction des contraintes articulaires du membre supérieur. Les retombées de ce travail sont à caractère scientifique et technologique mais aussi médical, humain et économique.

Pertinence. Compléter des tests d’endurance cardiorespiratoire maximaux basés sur la performance chez les utilisateurs de fauteuils roulants manuels est très pertinent pour développer des programmes d'entraînement cardiorespiratoire personnalisés et pour évaluer leurs impacts au fil du temps. Cependant, ces tests augmentent potentiellement l’exposition au risque de développement de troubles musculosquelettiques secondaires aux membres supérieurs, particulièrement aux épaules. Par conséquent, il est fondamental de trouver un équilibre entre la nécessité de mesurer la capacité aérobie et le risque accru de développer des troubles musculosquelettiques secondaires lors de la réalisation d'un test basé sur les performances. Objectif. Caractériser les effets de la performance d’un test de propulsion progressif par paliers sur tapis roulant sur l'intégrité des tendons de la longue portion du biceps et du supra-épineux en utilisant des biomarqueurs obtenus via l'imagerie musculosquelettique par ultrasonographie. Méthode. Quinze utilisateurs de fauteuils roulants manuels vivant avec une lésion chronique de la moelle épinière ont complété le test de propulsion progressif par paliers sur tapis roulant. Des images des tendons de la longue portion du biceps et du supra- épineux ont été enregistrées avec un appareil d’imagerie musculosquelettique par ultrasonographie dans les plans transversal et longitudinal avant, immédiatement après et 48 heures après la fin du test en suivant un protocole standardisé. Des biomarqueurs ultrasonographiques liés à la géométrie, à la luminosité et à la texture d’une région d’intérêt ont permis de caractériser l'intégrité des tendons. Résultats. Les participants ont propulsé en moyenne pendant 10,2 ± 2,9 minutes alors que la majorité d’entre eux (N = 13/15) a atteint au moins le huitième stade du test (vitesse = 0,8 m / s; pente = 3,6 ̊). Aucun des biomarqueurs géométriques, de luminosité et de texture caractérisant l'intégrité des deux tendons, mesurés dans les plans longitudinal et transverse, n’a changé de façon significative (p = 0,063 à 1 000) entre les trois temps de mesure. Conclusion. La performance du test de propulsion progressif par paliers sur tapis roulant motorisé pour évaluer la capacité aérobie n'amène aucun changement délétère observable immédiatement après et 48 heures après la réalisation du test. / Relevance. The completion of performance-based maximal cardiorespiratory fitness tests among manual wheelchair user is highly relevant to develop personalized cardiorespiratory fitness training programs and to assess their impacts over time. However, these tests could potentially increase risk exposure for the development of upper limb secondary musculoskeletal impairments specifically to the shoulder. Hence, finding an equilibrium between the need to measure aerobic fitness and the increased risk of developing secondary musculoskeletal impairments when completing performance-based test is fundamental. Objective. To characterize the effect of the completion of a recently- developed treadmill-based progressive workload incremental test on the integrity of the long head of the biceps and supraspinatus tendons using musculoskeletal ultrasound imaging biomarkers. Method. Fifteen manual wheelchair users living with a spinal cord injury completed the treadmill-based progressive workload incremental test. Ultrasound images of the long head of the biceps and supraspinatus tendons were recorded with a musculoskeletal ultrasound imaging device in the transversal and longitudinal planes before, immediately after, and 48 hours after the completion of the test using a standardized protocol. Geometric, luminosity, and texture-related ultrasound biomarkers of a region of interest have characterized tendon integrity. Results. The participants propelled an average of 10.2 ± 2.9 minutes with the majority (N = 13/15) reached at least the eighth stage of the test (speed = 0.8 m/s; slope = 3.6 ̊). None of the geometric, luminosity and texture biomarkers characterizing the integrity of the two tendons, measured in the longitudinal and transversal planes, changed significantly (p=0.063 to 1.000) between the three measurement times. Conclusion. The performance of the treadmill-based progressive workload propulsion test to assess aerobic capacity does not result in any observable deleterious change immediately after and 48 hrs after the performance of the test.

Les personnes vivant avec des déficiences physiques et des incapacités fonctionnelles associées, qui utilisent un fauteuil roulant comme principal mode de locomotion (UFR), sont confrontées à des difficultés dans leur vie quotidienne. En conséquence, leur participation à des activités récréatives et de loisirs s’avère souvent entravée. Une telle situation accélère le développement ou l'exacerbation de problèmes secondaires liés à la santé physique et au bien-être psychologique, créant ainsi un cercle vicieux d'inactivité. De plus en plus de preuves scientifiques démontrent que l'activité physique adaptée (APA) permet aux UFR d'atténuer, voire de surmonter, ces problèmes. Bien qu’un large éventail de sports adaptés soit disponible, les activités de pagaie adaptées n’ont reçu que très peu d’attention à ce jour. L’identification et la modélisation des facteurs influençant leur pratique sont cruciaux dans l’objectif de promouvoir la participation à des activités de pagaie adaptées. Cette étude visait à développer un nouveau modèle conceptuel des facteurs influençant la pratique des activités de pagaie adaptées en utilisant un processus articulé autour de quatre phases : 1) une recherche systématisée de la littérature et une synthèse des principaux modèles conceptuels disponibles en APA, 2) la conceptualisation d'un modèle préliminaire pour la participation à des activités de pagaie adaptées, 3) la validation de ses construits et de leurs interactions par trois experts de l'APA et deux experts scientifiques indépendants afin de cocréer le modèle final (c.-à-d. Le modèle montréalais d'activités de pagaie adaptées - M2APA) et 4) le test de l'applicabilité du M2APA auprès de trois UFR ayant déjà participé à des activités de pagaie adaptées. Sur la base de cette démarche, le M2APA offre un modèle complet cartographiant les principaux facteurs personnels et environnementaux à prendre en compte dans la pratique d'activités de pagaie adaptées. En outre, le M2APA fournit des indications pour promouvoir la participation à des activités de pagaie adaptées et ainsi, renforcer l'inclusion sociale des UFR. / Individuals with physical impairments and related disabilities who use a wheelchair as their primary mode of locomotion (WCUsers) face challenges in their daily lives that interfere with meaningful recreational and leisure participation. This accelerates the development or exacerbation of physical health and psychological well-being difficulties, thus creating a vicious cycle of inactivity. Emerging evidence suggests that adapted physical activity (APA) allows WCUsers to mitigate, even overcome, these difficulties. Nowadays, though broad ranges of adapted sports are available, adapted paddling activities have received limited attention. Identifying and modeling the factors influencing their practice remains crucial to further promote adapted paddling activities. This study aimed to develop a novel conceptual model of factors influencing the practice of adapted paddling activities using a four-phase process: 1) the systematized search of the literature and a synthesis of currently-available conceptual models in APA practice, 2) the conceptualization of a preliminary model for the practice of adapted paddling activities, 3) the validation of its construct and content by three APA experts and two independent scientific experts to co-create the final model (i.e., Montreal Model of Adapted Paddling Activities – M2APA) and 4) the testing of the applicability of the M2APA with three WCUsers who previously practiced adapted paddle boarding. Based on these findings, the M2APA offers a comprehensive model allowing one to map key personal and environmental factors needing consideration for the practice of adapted paddling activities. Moreover, the M2APA provides insights to promote participation into adapted paddling activities and, ultimately, strengthen social inclusion of WCusers.

Introduction : Une utilisation non-optimale du fauteuil roulant manuel (FRM) peut avoir des répercussions sur différents aspects de la vie des enfants et jeunes qui utilisent cette aide à la mobilité. Malgré la disponibilité et l'efficacité du Wheelchair Skills Program (WSP), l'entraînement des habiletés en FRM est parfois inadéquat ou absent en pratique. Pour combler cette lacune entre les connaissances et la pratique, ce mémoire vise à identifier les besoins et les enjeux concernant l’évaluation et l’entraînement des habiletés en FRM en réadaptation pédiatrique. Méthodes: Guidé par le cadre Knowledge to Action, une étude à devis mixte séquentiel explicatif a été conduite dans un centre de réadaptation pédiatrique et ses écoles affiliées. La phase quantitative comprenait une enquête en ligne auprès d'ergothérapeutes et un questionnaire papier auprès d’usagers pédiatriques et de leurs parents. La phase qualitative comprenait des groupes de discussion avec les ergothérapeutes. L’analyse a utilisé des statistiques descriptives et une méthode déductive basée sur le Consolidated Framework for Implementation Research. Résultats : Les résultats du sondage aux ergothérapeutes (n=35) montrent une divergence entre l’importance perçue à l’égard de l’évaluation et l’entraînement des habiletés en FRM (94% jugent important) et leur prévalence dans la pratique. Peu d’ergothérapeutes utilisent des outils standardisés et forment principalement les enfants aux habiletés de base (c.-à.-d., d’intérieur) et les parents à l'entretien du FRM. Les réponses du questionnaire aux usagers corroborent ces résultats alors que les enfants et parents décrivent des difficultés à l’utilisation du FRM dans la communauté, en plus de rapporter des chutes. Les résultats des groupes de discussion révèlent des barrières à l’utilisation du WSP qui expliquent les lacunes observées dans la pratique. Conclusion : Pour surmonter les barrières à l’utilisation du WSP en réadaptation pédiatrique, des adaptations au WSP et la production d'outils pour le transfert de connaissances (TC) ont été proposées avec la création de nouvelles connaissances par la recherche. / Introduction : Suboptimal manual wheelchair use can have repercussions on different aspects of the lives of children and adolescents who use this mobility aid. Despite the availability and effectiveness of the Wheelchair Skill Program (WSP), manual wheelchair skills training is often inadequate or absent in clinical practice among occupational therapists (OTs). To bridge this evidence-practice gap, this thesis aims to identify and understand the needs and challenges regarding manual wheelchair skills testing and training practices in pediatric rehabilitation. Methods: Guided by the Knowledge to Action Framework, an explanatory sequential mixed methods design was employed. The quantitative phase involved an online survey with OTs working in a pediatric rehabilitation center and its affiliated schools and a paper survey with pediatric manual wheelchair users and their parents. The qualitative phase involved focus groups with the OTs. Data were analyzed using descriptive statistics and a deductive analysis based on the Consolidated Framework for Implementation Research. Results: According to the OT survey results (n=35), there is a discrepancy between the perceived importance of wheelchair skills testing and training (94% consider it important) and their prevalence in practice. Of the training provided, children are primarily trained indoor skills, while parents are primarily educated about wheelchair maintenance. Standardized, evidence-based tools are rarely used. The child survey results corroborate these findings as the children and parent described difficulties with many community and advanced wheelchair skills, as well as falls experienced in these situations. The focus group findings identified barriers to using the WSP which explained the gaps observed in practice. Conclusion: To address the identified barriers, recommendations of WSP adaptations and knowledge translation (KT) tools production were proposed with creation of new knowledge. Findings from this thesis establish a first step towards bridging the evidence-practice gap in manual wheelchair skills testing and training.

L’utilisation à long terme d’un fauteuil roulant après une lésion de la moelle épinière (LMÉ) est associée à une augmentation de la sédentarité et une diminution du niveau d’activité physique. Malheureusement, ces changements mènent à un cycle de déconditionnement qui contribue à l’augmentation de risques, au développement ou à l’aggravation de problèmes secondaires de santé touchant les membres supérieurs et inférieurs. En ce sens, 60 % de la population avec LMÉ présentent des douleurs et déficiences aux membres supérieurs. Aux membres inférieurs, l’ostéoporose est fréquente et chaque année, 10 % de la population avec LMÉ subit des fractures. Conséquemment, des répercussions sur la fonction et la qualité de vie en résultent. Pour contrer ce cycle vicieux, l’activité physique est recommandée. La marche au sol assistée par un exosquelette robotisé est une intervention prometteuse puisqu’elle nécessite des efforts musculaires aux membres supérieurs et augmente la mise en charge aux membres inférieurs. Toutefois, des cas de fractures aux membres inférieurs ont été rapportés. Ainsi, cette thèse visait à élaborer un algorithme d’entraînement préliminaire pour minimiser les risques de fractures pendant l’intervention, et à explorer les effets sur la force musculaire aux membres supérieurs, la performance et les habilités auto-rapportées en fauteuil roulant, et des marqueurs de force et de remodelage osseux aux membres inférieurs. L’algorithme d’entraînement a été développé par un consensus d’experts en suivant les critères de densité minérale osseuse de l’Organisation mondiale de la Santé. Dix individus (4 femmes, 46±11 ans) avec une LMÉ chronique (≥18 mois), qui utilisent un fauteuil roulant comme principale mode de locomotion, ont été recrutés pour suivre un programme de marche (16 semaines, 1 à 3 séances/sem). Les mesures suivantes ont été effectuées pré et post intervention : la force musculaire fonctionnelle (poussées/tirées sur une roue de fauteuil roulant, force de préhension), la masse musculaire (absorptiométrie), et la force relative (force/masse) aux membres supérieurs ; des tests de performance (vitesse de propulsion naturelle et maximale, slalom) et un questionnaire d’habilités en fauteuil roulant (Wheelchair Skills Test Questionnaire) ; l’ostéodensitométrie et la géométrie osseuse (CT-scan) aux membres inférieurs, ainsi que des marqueurs sanguins de remodelage osseux (ostéocalcine, télopeptide-C). La taille d’échantillon étant limitée (tests non paramétriques), un changement était significatif si : p<0,1 ; taille d’effet ≥0,5 ; et variation relative >5 %. D’une part, l’algorithme préliminaire a permis de moduler le volume d’entraînement en fonction du profil osseux (ostéoporose, ostéopénie et préservé) et aucun cas de fracture n’a été rapporté pendant le programme d’entrainement. D’autre part, suivant l’intervention, la force et la masse musculaire aux membres supérieurs sont demeurées stables. Néanmoins, la vitesse de propulsion naturelle a augmenté. Par ailleurs, une réponse osseuse prometteuse a été observée aux membres inférieurs (fémur : augmentation du contenu minéral osseux, et des indexes de résistance à la compression et à la flexion, mais réduction de l’épaisseur de l’os cortical ; tibia : augmentation de la section transversale corticale, et de l’index de résistance à la torsion). Ainsi, à la lumière des résultats, des interventions multimodales (ex. : combinées à des exercices plus ciblés aux membres supérieurs ou la pharmacothérapie pour l’ostéoporose aux membres inférieures) pourraient s’avérer nécessaires pour optimiser les effets potentiellement bénéfiques d’un tel programme, tant aux niveaux des membres supérieurs et inférieurs que sur la fonction quotidienne. / Long-term wheelchair use following a spinal cord injury (SCI) is associated with increased sedentary behaviour and decreased levels of physical activity. Unfortunately, these changes lead to a cycle of deconditioning that increases the risk, development, and/or aggravation of one or more secondary health conditions affecting the upper and lower limbs. In the upper limbs, pain and impairments are present in up to 60% of the SCI population. In the lower limbs, osteoporosis is commonly experienced. Further, each year up to 10% of this population experience fractures. Consequently, negative repercussions on function and quality of life are experienced. To counter this vicious cycle, physical activity is recommended. Overground exoskeleton-assisted walking is a promising intervention to help counter the cycle, since it requires muscular efforts in the upper limbs and increases weight bearing on the lower limbs. However, such an intervention is not without risk: cases of fractures in the lower limbs have been reported. Thus, this thesis aimed to develop a preliminary training algorithm to minimize the risk of fractures during the intervention, and to explore the effects of exoskeleton-assisted walking on upper limb muscle strength, performance and self-reported wheelchair skills, and strength and bone remodeling markers in the lower limbs. First, the training algorithm was developed by expert consensus following bone mineral density criteria from the World Health Organization. Thereafter, 10 individuals (4 women, 46±11 years) with chronic SCI (≥18 months), who use a wheelchair as their primary mode of locomotion, were recruited into the walking program (16 weeks, 1 to 3 sessions/week). The following measurements were taken pre and post intervention: functional muscle strength (pushing/pulling on a wheelchair wheel, grip strength), muscle mass (absorptiometry), and relative strength (strength/mass) of the upper limbs; wheelchair performance tests (natural and maximal propulsion speed, slalom) and skills (Wheelchair Skills Test Questionnaire); bone densitometry and bone geometry (CT-scan) in the lower limbs, as well as blood markers of bone remodeling (osteocalcin, telopeptide-C). Since the sample size was limited (non-parametric tests), a significant change was observed if three criteria were met: p<0.1; effect size ≥0.5; and relative change >5%. The preliminary algorithm modulated the training volume according to bone profile (osteoporosis, osteopenia and preserved) and no cases of fracture occurred. Following the intervention, strength and muscle mass in the upper limbs remained stable whereas only natural propulsion speed increased. Overall, a promising bone response was measured in the lower limbs (femur: increased bone mineral content, bone strength index, and stress-strain index, but decreased cortical bone thickness; tibia: increased cortical cross-sectional area, and polar moment of inertia). Ultimately, multimodal interventions (e.g., combining with specific upper limb exercises or pharmacotherapy for osteoporosis in the lower limbs) may be necessary to optimize the potential beneficial effects of such a program, both on the upper and lower limbs, and on function.

Le vieillissement démographique augmente rapidement la représentation des personnes âgées de plus de 50 ans parmi les utilisateurs d’aides à la mobilité motorisées (AMMs), telles que le fauteuil roulant motorisé et le quadriporteur. Le but général de la thèse est de rendre compte d’une démarche d’analyse des effets des AMMs au cours des premiers 18 mois d’utilisation chez les adultes d’âge moyen et les aînés. Notre question de recherche concerne la nature et l'importance des effets sur le fonctionnement, la pertinence sociale et le bien-être subjectif, ainsi que les liens entre les divers facteurs impliqués dans leur impact optimal. La thèse s’articule en trois volets, synthétique, méthodologique et analytique, dont les principaux résultats sont présentés dans quatre articles scientifiques. Le volet synthétique comprend une recension systématique qui révèle la représentation marginale des personnes âgées de plus de 50 ans dans les publications scientifiques sur les effets des AMMs et le faible niveau de preuve dans ce champ d’études. Les travaux liés à ce volet proposent également un cadre d’analyse reliant l’intention d’utiliser l’AMM, les habitudes de déplacements, les dimensions d’effets des AMMs sur le fonctionnement, la pertinence sociale et le bien-être subjectif, ainsi que quatre catégories de cofacteurs associés à l’utilisation (personne, aide technique, intervention, environnement). Le volet méthodologique assemble un dispositif de mesure comprenant 5 questionnaires et 18 indicateurs arrimés au cadre d’analyse et démontre l’applicabilité de l’ensemble des questionnaires pour une administration téléphonique. La validation transculturelle de deux questionnaires implique deux études réalisées auprès d’utilisateurs d’AMMs âgés de 50 à 84 ans (n=45). Ces travaux confirment la fidélité test-retest et l’équivalence des questionnaires traduits avec la version d’origine. Finalement, le volet analytique se concentre sur l’étude des habitudes de déplacements chez 3 cohortes (n=116) de personnes âgées de 50 à 89 ans, recrutées en fonction du stade d’utilisation de l’AMM. Les résultats suggèrent une amélioration de l’aire de mobilité après l’utilisation initiale ou long terme de l’AMM en comparaison avec une cohorte en attente de l’AMM, ainsi qu’une augmentation significative de la fréquence des déplacements autour du domicile et dans le voisinage. Trois facteurs associés à une aire de mobilité optimale, à savoir le genre, la nature des objectifs de participation de l’utilisateur et le type d’appareil utilisé, sont identifiés par des analyses de régression linéaires contrôlant pour l’âge. La thèse soutient l’importance de tenir compte de l’environnement et d’une combinaison de facteurs reliés à la personne et à l’aide technique pour saisir les effets des AMMs au cours des premiers mois d’utilisation. Ces résultats ouvrent la voie au suivi systématique des utilisateurs d’AMMs par les professionels de réadaptation, puisqu’ils confirment l’utilité du dispositif pour en mesurer les effets et ciblent les déterminants de la mobilité des utilisateurs d’AMMs âgés de plus de 50 ans. / Mobility-related subsidy programs are being challenged by the aging of the population as adults aged over 50 years become the most prevalent users of power mobility devices (PMDs), such as power wheelchairs and scooters. The thesis examines the impacts of PMDs for middle-aged and older adults during the first 18 months of use. Our research question concerns the nature and magnitude of outcomes pertaining to effectiveness, social significance and subjective well-being, as well as the factors associated with outcomes. The thesis comprises three sections: conceptual, methodological and analytical. The main results are presented in four manuscripts. The conceptual section includes a systematic review that reveals the limited coverage and low level of evidence of PMD outcomes for middle-aged and older adults. Moreover, this section supports a conceptual framework linking intention to use the PMD, mobility habits, three dimensions of outcomes (effectiveness, social significance, subjective well-being) and four categories of co-factors asociated with the use of assistive technology (person, assistive device, intervention, environment). The methodological section assembled 5 questionnaires and 18 indicators, matched to the conceptual framework, and verified their applicability for a telephone administration. Two questionnaires required transcultural validation studies with PMD users (n=45, age 50-84 years) that confirmed the test-retest reliability and the equivalence of the questionnaires with the original versions. Finally, the analytical section examined the impact of PMDs on 3 cohorts (n=116, age 50-89 years), recruited as a function of stage of usage, and explored key factors asociated with greater life-space mobility. Cohort comparisons showed significantly greater life-space mobility for initial and long term users than for the reference group waiting for the PMD. Moreover, frequency of outings was higher for PMD users in the neighbourhood and around home. Age-adjusted linear regression analyses found greater life-space mobility associated with gender, the nature of PMD activities and device type. The thesis supports considering the environment and a combination of personal and device factors to appreciate PMD outcomes during the first months of use. The results are useful for rehabilitation services as they confirm the utility of following up PMD outcomes and identify key determinants of mobility for middle-aged and older PMD users.

Problématique. L'utilisation d'un chien d'assistance à la mobilité (CAM) représente une option novatrice pour préserver l’intégrité des membres supérieurs (MSs) chez les utilisateurs de fauteuil roulant manuel (FRM). Aucune étude biomécanique n’a quantifié les effets du CAM sur les efforts aux MSs lors de la montée d’un plan incliné. Objectif. Cette étude quasi-expérimentale vise à comparer les efforts aux MSs lors de la montée d’un plan incliné avec et sans l’assistance d’un CAM. Méthodologie. Dix participants avec une lésion de la moelle épinière (LME) qui utilisent un FRM et possèdent un CAM ont monté un plan incliné à trois reprises avec et sans l’assistance du CAM. Les forces appliquées sur les cerceaux, mesurées avec des roues instrumentées, et les mouvements du FRM et des MSs, enregistrés avec un système d'analyse du mouvement, ont permis de mesurer les efforts mécaniques aux MSs. Simultanément, l'activité électromyographique (EMG) des muscles grand pectoral, deltoïde antérieur, biceps et triceps a été enregistrée et normalisée avec sa valeur maximale pour mesurer les efforts musculaires aux MSs. Résultats. En général, le CAM réduit significativement les valeurs moyennes et maximales de la force totale appliquée aux cerceaux et de sa composante tangentielle, des moments nets de flexion, de rotation interne et d’adduction aux épaules et des taux d’utilisation musculaire du deltoïde antérieur, du biceps et du triceps. Conclusion. L’assistance d’un CAM réduit les efforts aux MSs lors de la montée d’un plan incliné chez les utilisateurs d’un FRM ayant une LME. / Problematic. The use of a mobility assistance dog (ADMob) represents an innovative option to preserve upper limb (U/Ls) integrity in manual wheelchair (MWC) user population. No biomechanical studies have quantified the effects of ADMob on U/Ls efforts when climbing an incline. Objective. This quasi-experimental study compares the U/Ls efforts when climbing an incline with and without the assistance of an ADMob for MWC traction. Methodology. Ten participants with spinal cord injury (SCI) using a MWC and owning an ADMob climbed an incline 3 times with and without the use of an ADMob. The forces applied to the handrims, captured with instrumented wheel and movements of the MWC and the U/Ls, recorded with a three-dimensional motion analysis system, were used to measure the U/Ls mechanical efforts. Simultaneously, the electromyographic (EMG) activity of the pectoralis major muscle, anterior deltoid, biceps and triceps were recorded during the tasks and normalized with its maximum value to measure the U/Ls muscular efforts. Results. Typically, ADMob significantly reduces the mean and peak values of the total force applied to the rings and the tangential component, the mean and peak values of flexion, internal rotation and adduction net joint moments at the shoulder and the mean and peak values of muscular utilization ratio of anterior deltoid, pectoralis major, biceps and triceps. Conclusion. The assistance of an ADMob for MWC traction when climbing an incline reduces the effort to U/Ls among MWC users with a SCI.

L’objectif du travail de cette thèse est la contribution au développement de nouvelles techniques dans le domaine dessystèmes de détection sans marqueur pour une utilisation dans trois domaines vitaux de la santé en utilisant des capteursinnovants et peu coûteux. Pour la réalisation de nos objectifs nous avons eu recours principalement à de l’électroniqueembarquées et du traitement du signal en utilisant le capteur Kinect. Des résultats encourageants ont été obtenus et sontprésentés tout au long de cette thèse. Dans la première partie de ce travail, nous présentons un nouveau système desurveillance visuelle sans marqueur en temps réel pour détecter et suivre les personnes âgées et surveiller leurs activitésdans leur environnement intérieur en utilisant un réseau de capteurs Kinect. Le système identifie également l’événementde chute des personnes âgées sous surveillance. Dans la deuxième partie nous utilisons également le capteur Kinectmais cette fois ci pour la détection sans marqueur des mouvements de la tête d’un patient lors d’un examen utilisant LaTomographie par Emission de Positons (CT/PET) du cerveau. Ce travail est basé sur la compensation de la dégradationde l’image TEP due aux mouvements de la tête du patient. Pour nos essais un cobaye dit « fantôme » a été réalisé,les résultats sur le fantôme sont prometteur ce qui a donné lieu à un test sur un vrai patient volontaire. Les résultatsfinaux montrent l’efficacité de ce nouveau système. La troisième partie du travail présente la mise en oeuvre d’un nouveausystème intelligent pour contrôler un fauteuil roulant électrique par des mouvements spéciaux de la tête toujours sansmarqueur. Un algorithme adapté est conçu pour détecter en continu les degrés des mouvements du visage en utilisant lecapteur Kinect. Fautes de fauteuil roulant électrique, le système a été testé sur un véhicule radio commandé. / The objective of the work of this thesis is the contribution in developing novel technical methods in the field of marker-lesssensing systems for use in three vital health areas by using new inexpensive sensors. Several scientific areas are involvedin achieving our objective such as; electronics and signal processing by using the Kinect sensor. Encouraging results wereachieved as presented throughout this thesis. In the first part of this work we present a new real-time marker-less visualsurveillance system for detecting and tracking seniors and monitoring their activities in the indoor environment by usingnetwork of Kinect sensors. The system also identifies the fall event with the elderly. In the second part, we present anew approach for a marker-less movement detection system for influential head movements in the brain Positron EmissionTomography imaging (CT/PET) by employing the Kinect sensor. This work addresses the compensation of the PET imagedegradation due to subject’s head movements. A developed particular phantom and volunteer studies were carried out.The experimental results show the effectiveness of this new system. The third part of the work presents the design andimplementation of a new smart system for controlling an electric wheelchair by special mark-less head movements. Anadaptable algorithm is designed to continuously detect the rotation degrees of the face pose using the Kinect sensor inreal-time that are interpreted as controlling signals through a hardware interface for the electric wheelchair actuators.

Le vieillissement démographique augmente rapidement la représentation des personnes âgées de plus de 50 ans parmi les utilisateurs d’aides à la mobilité motorisées (AMMs), telles que le fauteuil roulant motorisé et le quadriporteur. Le but général de la thèse est de rendre compte d’une démarche d’analyse des effets des AMMs au cours des premiers 18 mois d’utilisation chez les adultes d’âge moyen et les aînés. Notre question de recherche concerne la nature et l'importance des effets sur le fonctionnement, la pertinence sociale et le bien-être subjectif, ainsi que les liens entre les divers facteurs impliqués dans leur impact optimal. La thèse s’articule en trois volets, synthétique, méthodologique et analytique, dont les principaux résultats sont présentés dans quatre articles scientifiques. Le volet synthétique comprend une recension systématique qui révèle la représentation marginale des personnes âgées de plus de 50 ans dans les publications scientifiques sur les effets des AMMs et le faible niveau de preuve dans ce champ d’études. Les travaux liés à ce volet proposent également un cadre d’analyse reliant l’intention d’utiliser l’AMM, les habitudes de déplacements, les dimensions d’effets des AMMs sur le fonctionnement, la pertinence sociale et le bien-être subjectif, ainsi que quatre catégories de cofacteurs associés à l’utilisation (personne, aide technique, intervention, environnement). Le volet méthodologique assemble un dispositif de mesure comprenant 5 questionnaires et 18 indicateurs arrimés au cadre d’analyse et démontre l’applicabilité de l’ensemble des questionnaires pour une administration téléphonique. La validation transculturelle de deux questionnaires implique deux études réalisées auprès d’utilisateurs d’AMMs âgés de 50 à 84 ans (n=45). Ces travaux confirment la fidélité test-retest et l’équivalence des questionnaires traduits avec la version d’origine. Finalement, le volet analytique se concentre sur l’étude des habitudes de déplacements chez 3 cohortes (n=116) de personnes âgées de 50 à 89 ans, recrutées en fonction du stade d’utilisation de l’AMM. Les résultats suggèrent une amélioration de l’aire de mobilité après l’utilisation initiale ou long terme de l’AMM en comparaison avec une cohorte en attente de l’AMM, ainsi qu’une augmentation significative de la fréquence des déplacements autour du domicile et dans le voisinage. Trois facteurs associés à une aire de mobilité optimale, à savoir le genre, la nature des objectifs de participation de l’utilisateur et le type d’appareil utilisé, sont identifiés par des analyses de régression linéaires contrôlant pour l’âge. La thèse soutient l’importance de tenir compte de l’environnement et d’une combinaison de facteurs reliés à la personne et à l’aide technique pour saisir les effets des AMMs au cours des premiers mois d’utilisation. Ces résultats ouvrent la voie au suivi systématique des utilisateurs d’AMMs par les professionels de réadaptation, puisqu’ils confirment l’utilité du dispositif pour en mesurer les effets et ciblent les déterminants de la mobilité des utilisateurs d’AMMs âgés de plus de 50 ans. / Mobility-related subsidy programs are being challenged by the aging of the population as adults aged over 50 years become the most prevalent users of power mobility devices (PMDs), such as power wheelchairs and scooters. The thesis examines the impacts of PMDs for middle-aged and older adults during the first 18 months of use. Our research question concerns the nature and magnitude of outcomes pertaining to effectiveness, social significance and subjective well-being, as well as the factors associated with outcomes. The thesis comprises three sections: conceptual, methodological and analytical. The main results are presented in four manuscripts. The conceptual section includes a systematic review that reveals the limited coverage and low level of evidence of PMD outcomes for middle-aged and older adults. Moreover, this section supports a conceptual framework linking intention to use the PMD, mobility habits, three dimensions of outcomes (effectiveness, social significance, subjective well-being) and four categories of co-factors asociated with the use of assistive technology (person, assistive device, intervention, environment). The methodological section assembled 5 questionnaires and 18 indicators, matched to the conceptual framework, and verified their applicability for a telephone administration. Two questionnaires required transcultural validation studies with PMD users (n=45, age 50-84 years) that confirmed the test-retest reliability and the equivalence of the questionnaires with the original versions. Finally, the analytical section examined the impact of PMDs on 3 cohorts (n=116, age 50-89 years), recruited as a function of stage of usage, and explored key factors asociated with greater life-space mobility. Cohort comparisons showed significantly greater life-space mobility for initial and long term users than for the reference group waiting for the PMD. Moreover, frequency of outings was higher for PMD users in the neighbourhood and around home. Age-adjusted linear regression analyses found greater life-space mobility associated with gender, the nature of PMD activities and device type. The thesis supports considering the environment and a combination of personal and device factors to appreciate PMD outcomes during the first months of use. The results are useful for rehabilitation services as they confirm the utility of following up PMD outcomes and identify key determinants of mobility for middle-aged and older PMD users.