Adaptations de la démarche lors de la locomotion assistée par un déambulateur chez les personnes âgées : une analyse en composantes principales des paramètres spatiotemporels et cinématiques

Pourquoi il est important de marcher avec un déambulateur intelligent

En vieillissant, la marche devient souvent plus lente et moins stable, ce qui augmente le risque de chutes, de fractures et de perte d’autonomie. De nombreux seniors utilisent des déambulateurs pour rester mobiles, mais ces appareils peuvent aussi modifier subtilement leur façon de se mouvoir — parfois de manières mal connues. Cette étude examine comment un « déambulateur intelligent » haute technologie altère le schéma de marche d’adultes âgés en bonne santé, en s’appuyant sur des mesures de mouvement détaillées et des méthodes statistiques avancées pour distinguer ce qui provient du vieillissement de ce qui est causé par l’appareil lui‑même.

Comment le vieillissement et les aides à la marche sont liés

Les chutes représentent un problème de santé majeur à un âge avancé : environ une personne sur trois de plus de 65 ans fait au moins une chute par an. Pour réduire ce risque, les cliniciens prescrivent souvent des déambulateurs. Or les déambulateurs classiques peuvent être difficiles à manœuvrer et, s’ils sont mal utilisés, augmenter l’instabilité. Les ingénieurs développent des déambulateurs intelligents équipés de capteurs, d’actionneurs et de systèmes de contrôle pour offrir un soutien et une assistance plus fluides. Avant de déployer largement ces dispositifs auprès de patients atteints d’affections comme l’accident vasculaire cérébral ou la maladie de Parkinson, il est nécessaire de comprendre comment ils modifient la marche chez des personnes âgées autrement saines. Ce « portrait » de référence sert ensuite à détecter si, chez de futurs patients, des améliorations, des compensations ou l’adoption de nouveaux comportements de marche potentiellement inadaptés surviennent.

Un examen approfondi de la marche assistée par le déambulateur intelligent

L’équipe a étudié 14 volontaires âgés d’environ 65 ans ne présentant pas de trouble de la marche. Chaque participant a réalisé deux marches simples de 10 mètres : une sans appareil et une avec un déambulateur intelligent appelé UFES vWalker. Ce déambulateur robotisé est doté de capteurs de force, de scanners laser et de roues contrôlées par un logiciel qui convertit la force exercée par l’utilisateur en une vitesse maximale sécurisée et faible de 0,4 mètre par seconde. Pendant la marche, une combinaison de capture de mouvement portable, avec de petits capteurs sur le bassin, les cuisses, les tibias et les pieds, a enregistré la vitesse de marche, la durée de chaque pas, la largeur des pas et la façon dont les articulations de la hanche, du genou et de la cheville se déplaçaient au cours du cycle de marche.

Ce qui a changé quand le déambulateur était utilisé

Avec le déambulateur intelligent, les participants se déplaçaient plus lentement, faisaient des pas plus courts et légèrement plus étroits, et passaient plus de temps avec les deux pieds au sol. Le chronométrage d’un pas à l’autre est devenu plus variable. Les angles articulaires ont également évolué : les hanches restaient dans une posture plus fléchie, « penchée vers l’avant », tout au long de la marche, tandis que les genoux avaient tendance à se plier moins pendant la phase de balancement. De nombreux mouvements des chevilles et des hanches augmentaient, reflétant la posture voutée adoptée pour tenir les appuis avant‑bras du déambulateur. Ces changements n’étaient pas aléatoires. En utilisant une méthode statistique appelée analyse en composantes principales, les chercheurs ont regroupé les mesures corrélées en « domaines » plus larges tels que la cadence, le rythme, la symétrie, la base de sustentation et le mouvement articulaire. La marche normale présentait des domaines clairs similaires à ceux trouvés dans des études antérieures sur le vieillissement, tandis que la marche assistée par le déambulateur produisait un schéma différent, incluant de nouveaux domaines liés spécifiquement au balancement de la jambe et à la façon dont les pas sont générés lorsque le poids du corps est partiellement soutenu par l’appareil.

Des motifs cachés dans notre façon de marcher

En combinant des mesures classiques pas à pas et des données de mouvement articulaire, l’analyse a révélé comment les différentes composantes de la marche sont coordonnées. En marche normale, la vitesse et la variabilité formaient un domaine clé, tandis que le rythme, la symétrie et la base de sustentation en formaient d’autres ; l’ajout des angles articulaires distinguait des modèles de mouvement spécifiques pour la hanche, le genou et la cheville. Avec le déambulateur intelligent, toutefois, le mouvement du genou et de la cheville pendant les premiers instants d’appui s’est retrouvé fortement lié à la vitesse de marche, tandis que les mouvements de la hanche et du genou pendant le balancement de la jambe étaient associés aux différences entre pas gauche et droit. Un autre domaine nouveau, appelé dynamique du pas, a capturé l’interaction entre la longueur du pas, les différences de timing et l’impulsion de la cheville lors de l’utilisation du déambulateur. Ces domaines spécifiques à l’appareil suggèrent que le déambulateur intelligent ne se contente pas de stabiliser l’utilisateur : il remodèle activement la coordination des jambes pour produire chaque pas.

Ce que cela implique pour une marche plus sûre en vieillissant

Pour un public non spécialiste, le message principal est que les déambulateurs intelligents peuvent rendre la marche plus lente et plus contrôlée, mais ils favorisent aussi une posture penchée vers l’avant et un schéma de timing et de mouvement des jambes différent de la marche normale. Ces modifications induites par l’appareil ne sont pas nécessairement mauvaises ; à court terme, elles peuvent aider les personnes à se sentir plus en sécurité. Mais si les programmes de rééducation s’appuient trop longtemps sur un déambulateur intelligent sans ajustements appropriés, les utilisateurs pourraient « apprendre » un style de marche difficile à désapprendre ensuite. Les auteurs préconisent que les thérapeutes et les concepteurs utilisent ces résultats pour affiner le niveau d’assistance, la hauteur des poignées et les objectifs d’entraînement afin que les déambulateurs intelligents servent d’étapes vers une marche plus sûre et plus naturelle — plutôt que de béquilles permanentes qui verrouillent de nouvelles habitudes moins efficaces.

Citation: Elias, A., Loureiro, M., Machado, F. et al. Gait adaptations to walker-assisted locomotion in elderly: a principal component analysis of spatiotemporal and kinematic parameters. Sci Rep 16, 6872 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37448-4

Mots-clés: déambulateur intelligent, démarche des personnes âgées, prévention des chutes, robotique de rééducation, capteurs de mouvement portables