Dans la littérature, les résultats, dans le domaine de la rééducation neurologique des patients hémiplégiques, montraient que la performance motrice du membre atteint était améliorée lorsque les deux membres homolatéraux étaient mobilisés dans des mouvements symétriques. Il a alors été suggéré que le système nerveux avait plus de facilité à adapter une commande bilatérale symétrique, qu’une commande bilatérale asymétrique.L’objet des travaux dans cette thèse est de tester la généralité de ces résultats dans le cas du processus d’initiation de la marche (IM). Le handicap est simulé par une hypomobilité de la cheville, induite avec strapping et orthèse unilatéralement ou bilatéralement. Les résultats montrent que, dès la présence d’une contrainte, la biomécanique et les activités électromyographiques, des phases de préparation posturale et d’exécution du processus d’IM, sont modifiées. De plus, la performance motrice est également perturbée. Toutefois, il apparaît des différences « locales » selon où s'applique la contrainte. Un résultat est à souligner tout particulièrement : comme pour les patients hémi-handicapés, la performance motrice (i.e. vitesse du centre des masses à la fin du premier pas) est supérieure dans la condition « contrainte bilatérale i.e. hypomobilité des deux chevilles » versus « contrainte unilatérale i.e. hypomobilité du pied d’appui ». L’ensemble des résultats est discuté dans le cadre des processus d’adaptation de la commande motrice face aux contraintes biomécaniques unilatérales et bilatérales induites sur les appuis. En d'autres termes, tout se passe comme si un rééquilibrage des capacités fonctionnelles s’opère, permettant ainsi de générer une meilleure performance motrice. Enfin, les résultats permettent d’envisager des perspectives dans le domaine de la rééducation fonctionnelle. / In the literature, the rehabilitation of hemiplegic patients showed that motor performance of the affected limb is improved when both limbs are mobilised in a symmetrical movement. It has been suggested that it was easier for the nervous system to adapt to symmetrical bilateral command. The aim of this dissertation is to test the validity of these results in gait initiation (GI). Handicap was simulated by means of blocking the ankle unilaterally or bilaterally with a strap or orthosis.Results showed that in the presence of a constraint, electromyographic activity and the kinematics of both postural preparation and step execution phase of GI declined. Furthermore, the motor performance was also perturbed.However, « Local » differences appeared according to the localisation of the constraint, reflecting the adaptation of the motor command. Nonetheless, a result needs to be particularly underlying.Like in hemi-handicapped patients, the motor performance (i.e. centre of mass velocity at the end of the first step) was higher in « bilateral constraint, hypomobility on both ankles » versus « unilateral constraint, hypomobility on stance ankle ».In the dissertation, the results are discussed in terms of the adaptation of the motor command of unilateral and bilateral induced biomechanical constraint. More specifically, we discuss how rebalancing the functional capacity of both legs should allow to increase motor performance. These results put forward new perspectives in the domain of functional rehabilitation.

Dans le secteur industriel, la nécessité de fournir des données cliniques lors de la mise sur le marché d'un nouveau dispositif médical s'est sensiblement accrue suite à de récentes évolutions juridiques. L'objectif de ce travail de thèse était de recueillir des données cliniques relatives à l'utilisation d'un nouveau modèle d'orthèse de type releveur de pied pour valider son intérêt vis-à-vis de produits standards. Pour formuler des hypothèses raisonnées et interpréter objectivement ces données, la connaissance des caractéristiques mécaniques des orthèses étudiées a constitué l'étape préalable nécessaire. Après s'être assuré de la faisabilité et de la pertinence du protocole expérimental sur des sujets sains, l'analyse des effets du port des dispositifs lors de tâches motrices élémentaires que sont la station debout et la marche chez des patients (avec atteinte uni ou bilatérale, d'origine périphérique, des muscles fléchisseurs dorsaux de cheville) a constitué le cœur de nos investigations. Celles-ci ont ainsi pu mettre en évidence que le port d'orthèse induit des effets communs et d'autres spécifiques à chaque modèle. Dès lors, de façon originale, nous nous sommes proposés d'identifier, par des moyens simples et rapides, les patients qui tirent davantage profit d'un des modèles d'orthèse. Outre le prérequis indispensable qui est l'acceptation de l'appareillage par le patient, nos résultats précisent que le dispositif orthopédique le plus adapté est celui qui compense le(s) déficit(s) en restaurant la fonction motrice, sans contraindre les capacités préservées.

Bien que les orthèses lombaires (OL) soient couramment employées depuis de nombreuses années dans le traitement conservateur des lombalgies, leurs effets mécaniques et posturaux restent, à notre connaissance, partiellement inexplorés. Des obstacles d'ordre méthodologique en sont la principale cause avec en premier lieu la difficulté d'évaluer les effets des OL à l'intérieur du tronc sans être invasif et sans nécessiter un équipement coûteux difficilement utilisable lors de la pratique médicale courante. La levée de ces verrous scientifiques a guidé l'ensemble de ce travail doctoral à travers le développement d'une méthodologie spécifique. L'effet mécanique a été étudié à partir d'une nouvelle méthode non-invasive de mesure de la pression intradiscale réalisée à partir d'une modélisation par éléments finis contrôlée par radiographie. Les premiers résultats ont démontré la possibilité de diminuer de 15 à 22% en moyenne la pression intradiscale lors du port d'une OL modifiant la statique rachidienne. Les différents travaux sur l'équilibre postural ont permis de définir une méthodologie d'analyse de la posture en station debout puis assise adaptée à l'évaluation des OL. Les premiers résultats chez des patients lombalgiques subaiguës ont mis en évidence un contrôle postural plus efficient (réduction de la raideur active du tronc) lors du port de l'OL la plus rigide. A terme, cette méthodologie facile à mettre en œuvre permettra d'adapter les caractéristiques du produit (raideur passive / forme) aux caractéristiques des patients (raideur active / courbure lombaire) dans le but d'optimiser l'efficacité clinique

Objectif: Les troubles respiratoires du sommeil (TRS) sont courants pendant la grossesse et sont associés à des conséquences néfastes pour la santé de la mère et du fœtus. Ceux-ci peuvent être causés par des changements dans l'équilibre sympathovagal (ESV), qui peuvent être estimés par des analyses de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC). Le but de l'étude est d'évaluer la VFC chez les femmes enceintes souffrant d'apnée obstructive du sommeil (AOS) à l’aide d’enregistrements polysomnographiques (PSG) à trois moments. Matériel et méthode: Dix-sept femmes enceintes diagnostiquées avec une AOS légère à modérée ont effectué des PSGs: au 2e trimestre (PSG1), au 3e trimestre, traitées avec une orthèse d’avancement mandibulaire (OAM) titrée (PSG2) et 3-6 mois post-partum (PSG3). Les données ont été analysées par conditions en intervalles cumulés de 5 minutes d’état de base (Baseline) et en intervalles cumulés de 3 minutes avant le début des événements d'AOS (Event) pour chaque stade du sommeil (NREM2, NREM3, REM) au cours de la nuit. Résultats: Le ESV (rapport de puissance spectrale basses fréquences / hautes fréquences) était statistiquement significatif pour toutes les PSGs cumulatifs par conditions (stades de sommeil Baseline p <0,01 et stades de sommeil Event p <0,01; REM> NREM2> NREM3). Une diminution significative de l'indice d'apnée-hypopnée (IAH) a été observée à PSG2 (PSG1 vs PSG2; p < 0,01). À l'analyse post hoc, à PSG2 uniquement, l'activité parasympathique (puissance spectrale des hautes fréquences normalisées (% HF normalisé)) en condition Event diminue significativement dans les stades de sommeil NREM2 (p = 0,01) et NREM3 (p <0,01) par rapport au % HF normalisé en condition Baseline pour les mêmes stades de sommeil. Conclusions: Bien que l’IAH soit réduit avec le traitement de l’OAM pendant la grossesse, l’influence du système nerveux autonome sur les évènements respiratoires semble modérée. / Purpose: Sleep breathing disorders are common during pregnancy and are associated with adverse consequences for the health of the mother and the fetus. These can be caused by changes in sympatho-vagal balance (SVB), which can be estimated through heart rate variability (HRV) analyses. The aim of the study is to assess the HRV in pregnant women with obstructive sleep apnea (OSA) at three time points. Methods: Seventeen pregnant women diagnosed with mild to moderate OSA performed 3 polysomnographic recordings (PSG): in the second trimester (PSG1), in the third trimester treated with a titrated oral appliance (OA) (PSG2) and 3-6 months post-partum. Data were analyzed in cumulative 5 minutes baseline interval samples (Baseline) and in cumulative 3 minutes interval samples before the onset of the OSA events (Event) for each sleep stages (NREM2, NREM3, REM) over the course of the night. Results: SVB (Low-/High-Frequency power ratio) was statistically significant for all cumulative PSGs per samples (Baseline sleep stages p < 0.01 and Event sleep stages p < 0.01 ; REM > NREM2 > NREM3). Significant diminution of apnea-hypopnea index (AHI) was observed at PSG2 (PSG1 vs PSG2; p < 0,01). In post hoc analysis, at PSG2 only, Event parasympathetic activity (Normalized High-Frequency % (Normalized HF %)) decreases significantly in NREM2 (p = 0.01) and NREM3 (p < 0.01) when compared to respective Baseline Normalized HF %. Conclusions: Results suggest normal shifts in SVB across sleep stages. Although AHI is reduced with the treatment of OA during pregnancy, the influence of the autonomic nervous system on respiratory events seems to remain mild.

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The raw data related to the second study of this thesis (Chapter 3) is available online in the section of supporting information at https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0232677. These files present the following data: S1 File. The pattern of foot orthosis depression/reformation for healthy subjects during walking with sport versus regular foot orthosis. S2 File. Raw data for the training session of sport foot orthosis. This Excel file consists three sheets in which the position of triad markers, the orientation of triad markers and the position of markers on plantar surface of foot orthosis are provided respectively. S3 File. Raw data for walking with sport foot orthosis. This Excel file consists two sheets in which the position of triad markers and the orientation of triad markers are provided respectively for subject 1. S4 File. The results of each participant during walking with sport foot orthosis. This .mat file includes “DispEachPoint” and “DispEachPointMean” which shows the displacement of each predicted marker on foot orthosis plantar surface during stance phase of walking relative to its corresponding position in static non weight-bearing for each trial and the average of trials respectively. In addition, “loc_stance” and “loc_meanstance” show the location of each predicted marker during stance phase of walking. “peaks” and “peaksMean” represent the minimum (depression) and maximum (reformation) value of displacement during walking S5 File. The results of each participant during walking with regular foot orthosis. This .mat file includes “DispEachPoint” and “DispEachPointMean” which shows the displacement of each predicted marker on foot orthosis plantar surface during stance phase of walking relative to its corresponding position in static non weight-bearing for each trial and the average of trials respectively. In addition, “loc_stance” and “loc_meanstance” show the location of each predicted marker during stance phase of walking. “peaks” and “peaksMean” represent the minimum (depression) and maximum (reformation) value of displacement during walking / Les orthèses plantaires (OP) sont des dispositifs médicaux fréquemment utilisés pour réduire les douleurs et blessures de surutilisation, notamment chez les personnes ayant les pieds plats. Le port d'OP permettrait de corriger les altérations biomécaniques attribuées à la déformation du pied plat, que sont la perte de l’arche longitudinale médiale et la pronation excessive du pied. Cependant, le manque de compréhension de la fonction des OP entraine une grande variabilité des OP prescrites en milieu clinique. L'objectif de cette thèse est d'approfondir les connaissances sur l’effet des OP sur la biomécanique, de quantifier les déformations des OP à la marche et de mettre en relation ces déformations avec la biomécanique du pied. La première étude a évalué la manière dont les différentes conceptions d'OP imposent des modifications dans le mouvement et le chargement appliqué sur le pied. Cet objectif a été atteint grâce à une revue systématique traitant des effets des OP sur la cinématique et la cinétique du membre inférieur pendant la marche chez des personnes ayant des pieds normaux. Les critères d'inclusion ont réduit les études à celles qui ont fait état des résultats pour les géométries les plus fréquentes des OP, à savoir les biseaux, les supports d’arche et les stabilisateurs de talon. La revue a mis en évidence que les orthèses avec un biseau médial peuvent réduire le moment d'éversion de la cheville. Aucune évidence significative n'a été trouvée dans notre méta-analyse sur l'efficacité des orthèses incluant des supports d’arche ou des stabilisateurs de talon. Les différents procédés et matériaux utilisés dans la conception des OP ainsi que les caractéristiques des pieds des participants pourraient expliquer la variabilité retrouvée au regard des effets des OP sur la biomécanique. La deuxième étude a apporté des informations précieuses et inédites sur le comportement dynamique des OP à la marche. La cinématique du contour des OP a été utilisée pour prédire la déformation de leur surface plantaire pendant la marche chez 13 individus ayant des pieds normaux en utilisant un réseau de neurones artificiels. Une erreur moyenne inférieure à 0,6 mm a été obtenue pour nos prédictions. En plus de la précision des prédictions, le modèle a été capable de différencier le patron de déformations pour deux OP de rigidités différentes et entre les participants inclus dans l’étude. Enfin, dans une troisième étude, nous avons identifié la relation entre la déformation des OP personnalisées et la biomécanique du pied à la marche chez 17 personnes avec des pieds plats. L'utilisation de modèles linéaires mixtes a permis d’exprimer les variations de la déformation des OP dans différentes régions en fonction des variables cinématiques du pied et de pressions plantaires. Cette étude a montré que l'interaction pied-OP varie selon les différentes régions de l’OP et les différentes phases du cycle de marche. Ainsi, des lignes directrices préliminaires ont été fournies afin de standardiser et optimiser la conception des OP. Dans l'ensemble, les résultats de cette thèse justifient l'importance d’'intégrer des caractéristiques dynamiques du pied de chaque individu dans la conception d'OP personnalisées. Des études futures pourraient étendre les modèles de prédiction de l'interaction pied-OP en incluant d'autres paramètres biomécaniques tels que les moments articulaires, les activations musculaires et la morphologie du pied. De tels modèles pourraient être utilisés pour développer des fonctions coût pour l'optimisation de la conception des OP par une approche itérative utilisant la simulation par les éléments finis. / Foot orthoses (FOs) are frequently used medical devices to manage overuse injuries and pain in flatfoot individuals. Wearing FOs can result in improving the biomechanical alterations attributed to flatfoot deformity such as the loss of medial longitudinal arch and excessive foot pronation. However, a lack of a clear understanding of the function of FOs contributes to the highly variable FOs prescribed in clinical practice. The objective of this thesis was to deepen the knowledge about the biomechanical outcomes of FOs and to formulate the dynamic behaviour of FOs as a function of foot biomechanics during gait. The primary study investigated how different designs of FOs impose alterations in foot motion and loading. This objective was achieved through a systematic review of all literature reporting the kinematics and kinetics of the lower body during walking with FOs in healthy individuals. The inclusion criteria narrowed the studies to the ones which reported the outcomes for common designs of FOs, namely posting, arch support, and heel support. The review identified some evidence that FOs with medial posting can decrease ankle eversion moment. No significant evidence was found in our meta-analysis for the efficiency of arch supported and heel supported FOs. The findings of this study revealed that differences in FO design and material as well as foot characteristics of participants could explain the variations in biomechanical outcomes of FOs. The second study provided valuable information on the dynamic behaviour of customized FOs. The kinematics of FO contour was used to predict the deformation of FO plantar surface in 13 healthy individuals during walking using an artificial intelligence approach. An average error below 0.6 mm was achieved for our predictions. In addition to the prediction accuracy, the model was capable to differentiate between different rigidities of FOs and between included participants in terms of range and pattern of deformation. Finally, the third study identified the relationship between the deformation of customized FOs and foot biomechanics in 17 flatfoot individuals during walking. The use of linear mixed models made it possible to identify the variables of foot kinematics and region-dependent plantar pressure that could explain the variations in FO deformation. This study showed that the foot-FO interaction changes over different regions of FO and different phases of gait cycle. In addition, some preliminary guidelines were provided to standardize and optimize the design of FOs. Overall, the results of this thesis justify the importance of incorporating the dynamic characteristics of each individual’s foot into the design of customized FOs. Future studies can extend the predictive models for foot-FO interactions by including other determinants of foot biomechanics such as joint moments, muscle activation, and foot morphology. Based on such extended models, the cost functions could be devised for optimizing the designs of customized 3D printed FOs through an iterative approach using finite element modeling.

Le traitement de première ligne de l’apnée obstructive du sommeil est l’appareil à pression positive, soit le CPAP, qui est le plus souvent utilisé avec un masque nasal. Certains patients, incapables de tolérer le masque nasal, doivent se tourner vers le masque facial, qui peut parfois requérir une pression supérieure à celle utilisée avec le masque nasal pour éliminer tous les événements respiratoires. Nous supposons que l’ajustement serré du masque facial, dans le but de réduire les fuites, entraîne une pression de recul sur la mandibule; ceci diminuerait le calibre des voies aériennes supérieures, nécessitant donc une pression effective thérapeutique supérieure pour rétablir un passage de l’air. Nos objectifs étaient : 1) de démontrer s’il y avait une différence de pression effective entre le masque nasal et le masque facial, 2) de quantifier la fuite entre les deux masques, 3) d’évaluer l’effet d’une orthèse de rétention mandibulaire neutre (OMN), qui empêche le recul mandibulaire, sur la pression effective des deux masques et 4) d’évaluer s’il existait un lien entre la céphalométrie et les réponses variables des individus. Méthodologie : Lors de cette étude expérimentale croisée, huit sujets (2 femmes, 6 hommes) avec une moyenne d’âge de 56,3ans [33ans-65ans] ont reçu un examen orthodontique complet incluant une radiographie céphalométrique latérale. Ils ont ensuite passé deux nuits de polysomnographie au laboratoire du sommeil en protocole « split-night » où les deux masques ont été portés, seuls, la première nuit, et avec l’OMN, la deuxième nuit. Résultats : Nous avons trouvé que la pression effective thérapeutique était supérieure avec le masque facial comparativement au masque nasal de manière statistiquement significative. Nous avons observé une fuite supérieure avec le masque nasal, ce qui permet de dire que la fuite n’explique probablement pas cette différence de pression entre les deux masques. L’OMN n’a pas donné d’effet statistiquement significatif lorsque combinée au masque nasal, mais il aurait probablement été possible de trouver un effet positif avec le masque facial si le Bi-PAP avait été inclus dans le protocole de recherche. Conclusion : Nos résultats ne permettent pas de confirmer le rôle du recul mandibulaire, causé par la force exercée avec le masque facial, dans l’obtention de pressions supérieures avec ce masque, mais nous ne pouvons toutefois pas éliminer l’hypothèse. Les résultats suggèrent également que ce phénomène est peut-être plus fréquent qu’on ne le croit et qu’il pourrait y avoir un lien avec certains facteurs anatomiques individuels. / The first line of treatment for obstructive sleep apnea is continuous positive airway pressure or CPAP used via a nasal mask. Some patients, unable to tolerate the nasal mask, have to turn to the facial mask, which sometimes requires a superior level of pressure to eliminate all the respiratory events. We believe that the force applied on the chin from a tight adjustment of the facial mask may retrude the mandible and diminish the upper airway caliber. Our objectives for this study were to: 1) demonstrate that a difference of effective therapeutic pressure between the nasal and facial masks does exist, 2) quantify the leaks associated with each mask, 3) evaluate the effect of a neutral mandibular appliance (NMA), that prevents the retrusion of the mandible, on the effective pressure of both masks and 4) evaluate if a link between the cephalometric values and varied individual responses to both masks exists. Methods: Eight subjects (2 females, 6 males) mean age 56.3 years (33-65y) participated in the cross-over design pilot study. All subjects underwent a complete orthodontic examination including lateral cephalometric radiograph before spending two nights in a sleep laboratory for a polysomnography in split-night protocol, where both mask were worn alone on the first night and with the NMA on the second night. Results: We found that the therapeutic effective pressure was higher with the facial mask compared to the nasal mask, and this difference was statistically significant. The leak was more elevated with the nasal mask, thus eliminating this factor as a probable cause of the higher pressure with the facial mask. The NMA did not have any statistically significant effect on both masks; however a possible positive effect might be seen if the Bi-level PAP was included in the protocol. Conclusion: Our results cannot confirm the role of the retrusion of the mandible, caused by the force applied by the facial mask, in the necessity of a superior level of pressure with that mask, but we cannot eliminate that possibility either. Our results suggest that this phenomenon is more frequent that we may think and that a link with some anatomical factors may exist.

Dans le secteur industriel, la nécessité de fournir des données cliniques lors de la mise sur le marché d’un nouveau dispositif médical s’est sensiblement accrue suite à de récentes évolutions juridiques. L’objectif de ce travail de thèse était de recueillir des données cliniques relatives à l’utilisation d’un nouveau modèle d’orthèse de type releveur de pied pour valider son intérêt vis-à-vis de produits standards. Pour formuler des hypothèses raisonnées et interpréter objectivement ces données, la connaissance des caractéristiques mécaniques des orthèses étudiées a constitué l’étape préalable nécessaire. Après s’être assuré de la faisabilité et de la pertinence du protocole expérimental sur des sujets sains, l’analyse des effets du port des dispositifs lors de tâches motrices élémentaires que sont la station debout et la marche chez des patients (avec atteinte uni ou bilatérale, d’origine périphérique, des muscles fléchisseurs dorsaux de cheville) a constitué le cœur de nos investigations. Celles-ci ont ainsi pu mettre en évidence que le port d’orthèse induit des effets communs et d’autres spécifiques à chaque modèle. Dès lors, de façon originale, nous nous sommes proposés d’identifier, par des moyens simples et rapides, les patients qui tirent davantage profit d’un des modèles d’orthèse. Outre le prérequis indispensable qui est l’acceptation de l’appareillage par le patient, nos résultats précisent que le dispositif orthopédique le plus adapté est celui qui compense le(s) déficit(s) en restaurant la fonction motrice, sans contraindre les capacités préservées / In the industrial field, the necessity of providing some clinical data during the launching of a new medical device has noticeably increased after some recent legal evolutions. The aim of this thesis was to collect some clinical data concerning the use of a new ankle-foot orthosis in order to confirm its relevance in comparison with standard products. To formulate some reasoned hypotheses and objectively interpret these data, the knowledge of the mechanical characteristics of the studied orthoses has constituted the preliminary necessary step. After checking the feasibility and the relevance of the experimental protocol on healthy subjects, the analysis of the effects of the ankle-foot orthoses during some elementary motor tasks, which are the stance and gait, in patients (suffering from a uni or bilateral affection, of a peripheral origin, ankle dorsal flexor muscles) has been the core of our research. As a consequence, it results from this that the ankle-foot orthosesinfer some common effects and some other, specific to each model. From that moment on, in an original way, we were bound to identify, with some simple and fast ways the patients taking the larger advantage from one of the orthosis models. In addition to the necessary prerequisite which is the acceptance of the equipment by the patient, our results specify that the most adapted orthopaedic device compensates for the deficiency(ies) by restoring the motor function, without restraining the preserved abilities

La rééducation neuromotrice est un des nouveaux champs d'application de la robotique en interaction physique. Dans ce domaine, on cherche à concevoir des machines pouvant assister les mouvements de patients atteints de troubles neuromoteurs dans la réalisation d'exercices physiques. Un des enjeux importants est de pouvoir proposer des machines capables de maîtriser des efforts mécaniques distribués le long des membres du patient durant les mouvements. Ceci a conduit la communauté à travailler au développement de structure exosquelettiques. L'essentiel des recherches en cours est focalisé sur les aspects cinématiques plus que sur le problème des transmissions d'efforts. C'est au contraire à ces aspects cruciaux qu'est consacrée la présente thèse. Pour améliorer la qualité du contrôle des efforts dans la mise en oeuvre des exosquelettes robotiques, les principales contributions se situent dans les domaines de la conception et de la commande. S'agissant de la conception, nous avons exploité des résultats existants dans la littérature pour la structure mécanique et la mécatronique d'actionnement, en utilisant l'exosquelette réversible ABLE conçu au CEA LIST. Partant de ce modèle, représentatif de l'existant, nous avons travaillé sur le problème du couplage mécanique entre le robot et le bras. Ce travail a permis de proposer une méthode générale pour synthétiser des mécanismes de fixation articulés passifs entre un exosquelette et un membre humain. Les fixations ainsi conçues garantissent l'isostaticité globale de l'ensemble. L'étude théorique générale est appliquée à ABLE, montrant une amélioration nette de la qualité de l'interaction. S'agissant de la commande, nous avons déployé une commande en efforts multi-contacts, ce qui constitue en soit une originalité, puis proposé de faciliter l'accompagnement des mouvements du sujet en exploitant une anticipation de trajectoire, grâce à un contrôleur mixte force/position. Là encore, l'apport expérimental évalué sur l'exosquelette ABLE est probant. Un dernier résultat important de la thèse concerne l'évaluation de la qualité de l'interaction homme-exosquelette dans des tâches de comanipulation. En effet, pour pouvoir quantifier l'apport des différentes propositions dans le domaine de la conception et de la commande, nous avons dû établir une méthode permettant d'étudier de manière reproductible l'interaction physique homme-robot, en analysant simultanément les efforts et la cinématique des gestes.

Le traitement de première ligne de l’apnée obstructive du sommeil est l’appareil à pression positive, soit le CPAP, qui est le plus souvent utilisé avec un masque nasal. Certains patients, incapables de tolérer le masque nasal, doivent se tourner vers le masque facial, qui peut parfois requérir une pression supérieure à celle utilisée avec le masque nasal pour éliminer tous les événements respiratoires. Nous supposons que l’ajustement serré du masque facial, dans le but de réduire les fuites, entraîne une pression de recul sur la mandibule; ceci diminuerait le calibre des voies aériennes supérieures, nécessitant donc une pression effective thérapeutique supérieure pour rétablir un passage de l’air. Nos objectifs étaient : 1) de démontrer s’il y avait une différence de pression effective entre le masque nasal et le masque facial, 2) de quantifier la fuite entre les deux masques, 3) d’évaluer l’effet d’une orthèse de rétention mandibulaire neutre (OMN), qui empêche le recul mandibulaire, sur la pression effective des deux masques et 4) d’évaluer s’il existait un lien entre la céphalométrie et les réponses variables des individus. Méthodologie : Lors de cette étude expérimentale croisée, huit sujets (2 femmes, 6 hommes) avec une moyenne d’âge de 56,3ans [33ans-65ans] ont reçu un examen orthodontique complet incluant une radiographie céphalométrique latérale. Ils ont ensuite passé deux nuits de polysomnographie au laboratoire du sommeil en protocole « split-night » où les deux masques ont été portés, seuls, la première nuit, et avec l’OMN, la deuxième nuit. Résultats : Nous avons trouvé que la pression effective thérapeutique était supérieure avec le masque facial comparativement au masque nasal de manière statistiquement significative. Nous avons observé une fuite supérieure avec le masque nasal, ce qui permet de dire que la fuite n’explique probablement pas cette différence de pression entre les deux masques. L’OMN n’a pas donné d’effet statistiquement significatif lorsque combinée au masque nasal, mais il aurait probablement été possible de trouver un effet positif avec le masque facial si le Bi-PAP avait été inclus dans le protocole de recherche. Conclusion : Nos résultats ne permettent pas de confirmer le rôle du recul mandibulaire, causé par la force exercée avec le masque facial, dans l’obtention de pressions supérieures avec ce masque, mais nous ne pouvons toutefois pas éliminer l’hypothèse. Les résultats suggèrent également que ce phénomène est peut-être plus fréquent qu’on ne le croit et qu’il pourrait y avoir un lien avec certains facteurs anatomiques individuels. / The first line of treatment for obstructive sleep apnea is continuous positive airway pressure or CPAP used via a nasal mask. Some patients, unable to tolerate the nasal mask, have to turn to the facial mask, which sometimes requires a superior level of pressure to eliminate all the respiratory events. We believe that the force applied on the chin from a tight adjustment of the facial mask may retrude the mandible and diminish the upper airway caliber. Our objectives for this study were to: 1) demonstrate that a difference of effective therapeutic pressure between the nasal and facial masks does exist, 2) quantify the leaks associated with each mask, 3) evaluate the effect of a neutral mandibular appliance (NMA), that prevents the retrusion of the mandible, on the effective pressure of both masks and 4) evaluate if a link between the cephalometric values and varied individual responses to both masks exists. Methods: Eight subjects (2 females, 6 males) mean age 56.3 years (33-65y) participated in the cross-over design pilot study. All subjects underwent a complete orthodontic examination including lateral cephalometric radiograph before spending two nights in a sleep laboratory for a polysomnography in split-night protocol, where both mask were worn alone on the first night and with the NMA on the second night. Results: We found that the therapeutic effective pressure was higher with the facial mask compared to the nasal mask, and this difference was statistically significant. The leak was more elevated with the nasal mask, thus eliminating this factor as a probable cause of the higher pressure with the facial mask. The NMA did not have any statistically significant effect on both masks; however a possible positive effect might be seen if the Bi-level PAP was included in the protocol. Conclusion: Our results cannot confirm the role of the retrusion of the mandible, caused by the force applied by the facial mask, in the necessity of a superior level of pressure with that mask, but we cannot eliminate that possibility either. Our results suggest that this phenomenon is more frequent that we may think and that a link with some anatomical factors may exist.