Note du traducteur: le vocabulaire français de métrologie a beaucoup évolué ces dernières années et ces changements s'accompagnent parfois d'une évolution des concepts ce qui rend impossible une traduction proche du texte original écrit non seulement en anglais mais aussi dans un vocabulaire de métrologie différent.
Résumé. Une plate-forme de force est un appareillage technique qui permet une évaluation quantitative de la stabilité posturale. L'utilisation de plates-formes de force dans les services de kinésithérapie est devenue de plus en plus fréquente au cours de ces dernières années. Cependant, l'inconvénient majeur de ces plates-formes de force est l'absence d'une procédure de recette exhaustive; ce qui jette un certain doute sur les résultats obtenus avec ces appareillages. Les procédures de recette qui existent se limitent à la vérification de l'incertitude des mesures de longueur délivrées par la plate-forme de force. Cet article décrit une procédure de recette exhaustive que nous avons développée. On propose qu'elle soit utilisée pour évaluer tous les types de plates-formes de force et l'on décrit le déroulement des essais, leur fréquence, les performances attendues, conformes essentiellement aux recommandations de l'Association Française de Posturologie.
Les
plates-formes de force sont des appareillages techniques qui permettent
une évaluation de la stabilité posturale, on doit
par conséquent fournir les résultats de leur étalonnage
afin de garantir l'incertitude et la répétabilité
de leurs résultats cliniques. Un défaut non négligeable
dans l'utilisation des plates-formes de force est l'absence d'une
procédure de recette exhaustive qui puisse être employée
pour vérifier l'incertitude et la répétabilité
des mesures de la plate-forme après expiration du TMBF,
chaque mois ou chaque année (Andres et Anderson, 1980).
Figure 1. - Plate-forme de force |
L'absence de cette procédure de recette met
en doute la répétabilité et l'incertitude
des mesures des divers paramètres stabilométriques
décrits ci-dessous et rend impossible la comparaison des
résultats d'un mois sur l'autre dans la même clinique
ou entre cliniques différentes, même pour un type
de plate-forme de force identique. Il est donc très important
d'exécuter une recette de la plate-forme pour vérifier
que ses performances correspondent bien aux spécifications
de son cahier des charges. Une plate-forme de force est un appareillage technique qui permet une évaluation de la stabilité ou des oscillations posturales, en mesurant les forces exercées sur le sol par le corps du sujet. Par cette mesure, on détermine la position du centre de pression de la personne (CdP), qui est en rapport avec la position de son centre de gravité (CdG) et finalement avec sa stabilité. |
Il existe en effet un rapport entre ces trois
facteurs: les mouvements du centre de gravité d'une personne
dépendent de sa stabilité et durant la station debout
au repos, la position du centre de pression d'un sujet peut être
considérée comme proche de la projection de son
centre de gravité (Winter, 1995).
Les
plates-formes de force mesurent la position du CdP grâce
à des capteurs de force ou de pression, qui produisent
un signal électrique proportionnel à la force appliquée.
De
nombreux types de capteurs de force ou de pression sont utilisés:
jauges de contrainte et piézoélectriques, capteurs
piézorésistifs et capacitifs (Winter, 1990). Une
plate-forme de force standard est composée d'un plateau
supérieur horizontal supporté par trois ou quatre
capteurs de force ou de pression. La position du CdP de la personne
enregistrée est déterminée par la répartition
des forces sur chacun des capteurs. La figure 1 présente
le schéma d'une plate-forme de force standard.
L'analyse
des mouvements du CdP fournit des mesures quantitatives détaillées
de la stabilité posturale de la personne, qu'on appelle
ses paramètres stabilométriques. Voici quelques
exemples de certains de ces paramètres:
Les troubles
de la stabilité peuvent résulter d'une perte d'information
vestibulaire, maladie de Ménières ou autres vertiges;
de dégâts du système nerveux central, accidents
vasculaires, maladie de Parkinson, etc. et aussi de dégâts
du système locomoteur. Ces différents types de désordre
de la stabilité posturale peuvent modifier différents
paramètres stabilométriques (Guerts et al., 1993;
Kilbum et al., 1994; Hufschmidt et al., 1980). Les
variations des paramètres stabilométriques sous
l'influence des troubles de la stabilité ne sont pas très
importantes, on passe par exemple de 5 mm pour un volontaire sain
à 7,1 mm pour un parkinson modéré, soit une
différence de 2,1 mm seulement (Browne, 1999). L'incertitude
des plates-formes de force doit donc être faible et répétable.
De
nombreux chercheurs ont effectué des essais de recette
de plates-formes de force; cependant en général,
ces recettes n'ont vérifié que l'incertitude des
mesures de longueur délivrées par la plate-forme
de force ainsi que les causes de cette incertitude (Bobbert et
Schamhardt, 1990; Mita et al., 1993; Granat et al.,
1990; Hall et al., 1996; Starck et al., 1993).
Chaque chercheur a identifié des sources d'erreur différentes
de cette incertitude des mesures de longueur: non-linéarité
excessive de la réponse des capteurs; tensions d'offset
différentes de chacun des capteurs et bruit électronique.
Hall et
coll. (1996) ont suggéré qu'une des principales
sources d'incertitude des mesures de longueur délivrées
par la plate-forme serait son installation et ils ont recommandé
qu'une recette soit exécutée au cours de cette installation
pour réduire au minimum ces erreurs. Cette recette se limitait
à vérifier la sortie de chaque capteur et leurs
interférences. Bien qu'on connaisse les causes de cette
incertitude, aucune procédure de recette n'a été
développée pour tester les différents paramètres
qui peuvent augmenter l'incertitude, comme le niveau de non-linéarité
des capteurs ou le bruit électronique du numérisateur
de la plate-forme de force. Nous avons donc développé
une procédure de recette pour déterminer les caractéristiques
des plates-formes de force. Cette procédure inclut une
vérification de toutes les performances importantes d'une
plate-forme de force; les niveaux de performance exigés
sont pour la plupart ceux qui ont été recommandés
par l'Association Française de Posturologie dans son cahier
des charges pour la construction de plates-formes de force normalisées
(Bizzo et al., 1985). L'Association Française de Posturologie, en
effet, a compris qu'il fallait donner des normes de construction
des plates-formes de force, elle a donc spécifié
la construction d'une plate-forme de force ayant une incertitude
de 10-3 sur les mesures de longueur et
une fréquence propre supérieure à 20 Hz.
Mais, malgré son importance évidente, aucune recommandation
sur la répétabilité n'a été
faite par l'Association Française de Posturologie et cela
n'a pas davantage été examiné par d'autres
chercheurs.
Notre
procédure de recette examine les performances des plates-formes
de force d'un point de vue statique et dynamique. Les performances
statiques de la plate-forme de force sont dominées par
l'incertitude et la répétabilité des mesures
de longueur tandis que ses performances dynamiques sont dominées
par la bande passante. L'incertitude des mesures de longueur est
affectée par le bruit électronique et la réversibilité
du système, la non-linéarité et les tensions
d'offset différentes des capteurs, comme on l'a dit, tandis
que la répétabilité de la plate-forme de
force est affectée par la répétabilité
et la stabilité temporelle du système. Donc pour
vérifier de façon exhaustive les performances statiques
de la plate-forme de force, la linéarité, la réversibilité,
le bruit, la répétabilité et la stabilité
temporelle doivent être examinées au même titre
que l'incertitude de mesure des longueurs et l'uniformité.
Pour vérifier les performances dynamiques de la plate-forme
de force, il faut examiner sa fréquence propre, sa bande
passante et sa fonction de transfert.
Dans
cet article, nous proposons une procédure de recette pour
tous les types de plate-forme de force.
2.1. La procédure de recette.
Cette
procédure de recette inclut des tests qui peuvent être
effectués soit à partir des mesures de position
du CdP fournies par la plate-forme, soit à partir de la
tension de sortie de chacun des capteurs. Si la procédure
de recette n'utilise que les mesures de position du CdP elle ne
fournira que des informations générales sur l'incertitude
et la répétabilité de la plate-forme de force,
elle permettra seulement d'identifier globalement les problèmes
en rapport avec la non-linéarité, la réversibilité,
le bruit, la répétabilité et la stabilité
de la plate-forme de force. Si la procédure utilise la
tension de sortie des capteurs, elle peut pointer le capteur qui
présente un défaut de non-linéarité,
de réversibilité, de répétabilité
et/ou d'instabilité.
Toutes
les mesures doivent être faites à la température
ambiante (22°C) et la température doit être vérifiée
toutes les 30 minutes au cours de la procédure.
2.1.1. Les essais statiques de la procédure de recette.
L'incertitude des mesures de longueur est un des paramètres les plus importants pour une plate-forme de stabilométrie, il est essentiel, en effet, pour la gestion du traitement d'un patient que des modifications mineures puissent être détectées (Berg, 1989).
L'incertitude
des mesures de longueur est affectée par:
- La non-linéarité de la réponse du capteur
en fonction de la charge appliquée;
- La réversibilité des capteurs;
- La différence de tension d'offset entre les capteurs
- Le bruit électronique dans les composants individuels
de la plate-forme de force.
Par exemple
si la réponse des capteurs à la charge appliquée
n'est pas linéaire, la position du CdP pourra en être
sous- ou surestimée. Comme la position du point d'application
des forces (CdP) est calculée par le programme de la plate-forme
à partir de la tension de sortie des capteurs, la technique
du test sera la même qu'on utilise directement ou non la
tension de sortie des capteurs. Ce test de recette est l'un des
plus difficiles à exécuter car il requiert un positionnement
parfaitement précis de charges calibrées sur le
plateau supérieur de la plate-forme. Si un quadrillage
précis est placé sur le plateau supérieur
de la plate-forme, cela facilitera un positionnement plus exact
des charges.
Différentes
techniques de mesure ont été développées.
L'incertitude
des mesures de longueur a été étudiée
par Barrett et al., (1987) et Mita et al., (1993).
Sur un quadrillage servant de référentiel, ils ont
placé et enregistré différentes charges en
différentes positions, répétant l'opération
pour couvrir jusqu'à 40 positions différentes, qui
ont fourni une représentation correcte des coordonnées
du plateau supérieur pour une gamme de poids entre 7 et
30 kg. Cette méthode prend beaucoup de temps et le positionnement
des poids est bien incertain.
L'incertitude
des mesures de longueur a été étudiée
par Starck et al., (1993); Bobbert et Schamhardt (1990);
Hall et al., (1996) et Gill et O'Connor (1997) grâce
à un mécanisme de manoeuvre permettant le positionnement
de différents poids à des endroits précis,
qui fournissaient une représentation correcte des coordonnées
du plateau supérieur. Un de ces mécanismes est décrit
par Gill et O'Connor (1997).
Nous
avons construit pour la présente étude un appareil
permettant la translation sur le plateau supérieur de la
plate-forme de charges calibrées, entre 10 et 80 kg, ainsi
on n'a pas besoin d'enlever et de reposer continuellement les
charges (figure 2). Nous avons déterminé très
simplement l'incertitude de la plate-forme en lui faisant mesurer
des déplacements de charges de 2 cm `± 1 mm. La
mesure donnée par la plate-forme permet alors d'évaluer
son écart par rapport à la valeur vraie, et donc
de calculer l'incertitude Di/i de cette iième mesure. Les charges ont été
placées sur 40 positions différentes, qui ont fourni
une représentation correcte des coordonnées du plateau
supérieur. Ces 40 positions étaient contenues dans
le cercle de 10 cm de rayon, centré sur l'origine du référentiel
mécanique de la plate-forme (Bizzo et al., 1985).
Selon les normes de construction proposées par l'Association Française de Posturologie, l'incertitude des mesures de longueur doit être de 10-3, quand une charge de 10 kg est déplacée de 10 cm à partir du centre mécanique de la plate-forme l'écart à la valeur vraie du déplacement ne doit pas dépasser 0,1 mm (Bizzo et al., 1985; Barrett et al., 1987; Mita et al., 1993; Starck et al., 1993; Gill et O'Connor, 1997). Cet essai doit être effectué au cours de la première recette puis au minimum tous les six mois, à moins que la stabilité du système n'exige une surveillance plus fréquente. |
FIG. 2 - Système de translation des charges |
FIG. 3 - Plateau supérieur de plate-forme de force avec un quadrillage de positionnement. |
L'uniformité est aussi un paramètre important de la plate-forme de force. Si la plate-forme de force fournit des réponses différentes selon l'endroit du plateau supérieur où se situe la charge alors les mesures du CdP d'un patient seront affectées si le patient change de position sur le plateau supérieur, ou si la surface des déplacements du CdP augmente, elle ne sera pas mesurée exactement. L'uniformité est affectée par la non-linéarité de la réponse des capteurs aux charges; la réversibilité; la différence de tensions d'offset entre les différents capteurs; le bruit électronique des composants de la plate-forme et une déformation du plateau supérieur. |
L'uniformité du plateau supérieur de la plate-forme de force est mesurée en utilisant le programme de la plate-forme de force; Il suffit d'appliquer une charge calibrée, entre 10 et 40 kg, sur un nombre suffisamment représentatif de points du plateau supérieur, situés de préférence à l'intérieur du cercle de 10 cm de rayon, centré sur l'origine du référentiel mécanique de la plate-forme (Bizzo et al., 1985). Il est impératif que la charge soit exactement placée sur chacun des points retenus et cela peut être réalisé en traçant les contours de la base de la charge sur le quadrillage et en plaçant ensuite la charge sur cette trace (figure 3).
La plate-forme de force doit avoir une réponse d'incertitude uniforme à l'intérieur du cercle de 10 cm de rayon, centré sur l'origine du référentiel mécanique de la plate-forme (Bizzo et al., 1985).
Cet essai
doit être réalisé lors de la recette d'acceptation
puis tous les mois au minimum, à moins que la stabilité
du système requière des essais plus fréquents.
Il est aussi nécessaire d'effectuer un contrôle quotidien
de l'uniformité de la plate-forme, mais plus rapide; une
charge calibrée entre 10 et 40 kg est appliquée
sur au moins cinq points de coordonnées aléatoires,
qui représentent en juste proportion le plateau supérieur
de la plate-forme. Ces points doivent être contenus à
l'intérieur du cercle de 10 cm de rayon, centré
sur l'origine du référentiel mécanique de
la plate-forme (Bizzo et al., 1985).
En
service normal, la gamme de charges appliquées par les
sujets se situe entre 40 et 160 kg et chacun des capteurs supporte
cette charges divisée par le nombre des capteurs de la
plate-forme. Donc, la linéarité des capteurs de
la plate-forme de force doit être déterminée
pour cette gamme de charges.
La linéarité
de la plate-forme de force peut être déterminée
en appliquant des charges calibrées entre 5 et 100 kg en
différentes positions du plateau supérieur de la
plate-forme de force et en enregistrant la position de leur CdP
calculée par la chaîne d'acquisition. Pour une même
position les mesures des CdP ne doivent pas varier de plus de
1 mm quelle que soit la charge appliquée. Les mesures des
CdP doivent être indépendantes de la charge appliquée
(Bizzo et al., 1985).
Une
information complémentaire sur la linéarité
de chaque capteur peut être obtenue si leur tension de sortie
est accessible. La linéarité des capteurs peut être
déterminée en appliquant les charges calibrées
entre 5 et 100 kg directement sur chacun des capteurs et en mesurant
directement la réponse en tension. La tension d'offset
de chacun des capteurs peut aussi être obtenue; elle doit
être la même pour chacun des capteurs, sinon les mesures
du CdP seront imprécises (Beppu et al., 1985; Mita
et al., 1993). Les capteurs doivent avoir une non-linéarité
< 0.1 % de la pleine échelle (Bizzo et al., .
1985).
Cet
essai doit être réalisé lors de la recette
d'acceptation puis tous les ans au minimum, à moins que
la stabilité du système requière des essais
plus fréquents.
En
service normal, la charge augmente ou diminue en quelques millisecondes
sur chacun des capteurs, lorsque le sujet s'en rapproche ou s'en
écarte du fait de ses oscillations posturales.
Réversibilité. Pour simuler [de loin]
cette situation clinique, on enregistre le CdP d'une charge calibrée,
entre 20 et 40 kg, placée à l'intérieur du
cercle de 10 cm de rayon, centré sur l'origine du référentiel
mécanique de la plate-forme (Bizzo et al., 1985).
Une charge calibrée plus légère, entre 5
et 10 kg, est alors ajoutée sur la plus grande charge et
le CdP est de nouveau enregistré. La petite charge enfin
est enlevée et le CdP de la charge originelle à
nouveau enregistré. Pour une mesure précise de la
réversibilité du système, cet essai doit
être répété au moins quatre fois en
différentes positions contenues à l'intérieur
du cercle de 10 cm de rayon, centré sur l'origine du référentiel
mécanique de la plate-forme (Bizzo et al., 1985).
Les mesures du CdP ne doivent pas varier de plus de 1 mm sur une
même position (Bizzo et al., 1985).
Une
information complémentaire sur la réversibilité
de chaque capteur peut être obtenue si leur tension de sortie
est accessible. Le niveau de réversibilité de chaque
capteur peut être déterminé en appliquant
une charge calibrée entre 10 et 40 kg directement sur le
capteur, la réponse en tension est notée lorsqu'elle
est devenue stable. Alors une charge calibrée plus légère,
entre 5 et 10 kg, est posée sur la plus grande charge et
de nouveau la réponse en tension est notée lorsqu'elle
est devenue stable. La petite charge est alors enlevée
et la réponse en tension à la charge originelle
est à nouveau notée lorsque la tension est devenue
stable. Cette procédure doit être répétée
au moins quatre fois pour que la réversibilité des
capteurs puisse être déterminée avec précision.
La réversibilité des capteurs doit être <
0.2 % de la pleine échelle (Bizzo et al., 1985).
Cet
essai doit être réalisé lors de la recette
d'acceptation puis tous les ans au minimum, à moins que
la stabilité du système requière des essais
plus fréquents.
Le
bruit des mesures de la plate-forme de force peut
être déterminé simplement en enregistrant
les «déplacements» du CdP d'une charge calibrée,
entre 10 et 40 kg, immobile, posée sur la plate-forme de
force. Ces «déplacements» représentés
par la chaîne d'acquisition alors que la charge est parfaitement
immobile représentent en fait le bruit de la chaîne.
Ces «déplacements» du CdP doivent être
< 1 mm (Bizzo et al., 1985).
Une information complémentaire sur la contribution de chaque
capteur et du convertisseur au bruit de la plate-forme peut être
obtenue si la valeur numérisée des tensions de sortie
est accessible aux bornes du convertisseur. Cette contribution
au bruit de la plate-forme peut être déterminée
en appliquant une charge calibrée, entre 10 et 40 kg, directement
sur chaque capteur et en mesurant la variance du signal de tension
délivré par le numérisateur; cette variance
correspond au bruit du signal délivré par le couple
capteur-numérisateur. Le bruit du signal sur chaque canal
doit rester en dessous de l'incertitude globale de la plate-forme,
c'est-à-dire inférieur à 10-3 de la pleine
échelle de ce capteur (Bizzo et al., 1985; Granat
et al., 1990).
Cet
essai doit être réalisé lors de la recette
d'acceptation puis tous les six mois au minimum, à moins
que la stabilité du système requière des
essais plus fréquents.
L'incertitude
des mesures du CdP dépend aussi de la répétabilité
de la plate-forme car il est important que les changements
dans le temps des mesures du CdP puissent être détectés
avec un niveau d'incertitude connu. . La répétabilité
de la plate-forme de force peut être déterminée
en posant au moins 20 fois au même point de la plate-forme
une charge calibrée, entre 10 et 40 kg, et en enregistrant
chaque fois la position du CdP. Il est important que la charge
soit placée chaque fois exactement dans la même position;
cela peut être réalisé en employant un quadrillage
de positionnement comme celui qui est décrit pour les essais
d'uniformité.
Une information
complémentaire sur la répétabilité
des capteurs peut être obtenue si la tension de sortie est
accessible. La répétabilité des capteurs
peut être déterminée en appliquant une charge
calibrée, entre 10 et 40 kg, directement sur chacun de
capteurs, au moins 20 fois, et en mesurant la réponse en
tension du capteur. Il est important que la charge soit placée
chaque fois exactement dans la même position: cela peut
être réalisé en employant un quadrillage de
positionnement comme celui qui est décrit pour les essais
d'uniformité.
L'Association
Française de Posturologie n'a fait aucune recommandation
pour la répétabilité des mesures du CdP;
connaissant cependant la différence très faible,
2 mm, entre des parkinsoniens et des sujets sains d'âge
correspondant, il est évident que les mesures du CdP doivent
aussi être précises au millimètre près,
pour détecter des changements dans la capacité du
sujet à se stabiliser (Browne, 1999; Berg, 1989; Hufschmidt
et al., 1980).
Cet
essai doit être réalisé lors de la recette
d'acceptation puis toutes les semaines au minimum, à moins
que la stabilité du système requière des
essais plus fréquents.
La dérive
et la stabilité temporelle contribuent aussi
à l'incertitude des mesures du CdP. La dérive des
mesures de la plate-forme de force sur un intervalle de 5 à
30 minutes peut être mesurée en plaçant une
charge calibrée, entre 10 et 40 kg, sur le plateau supérieur
et en enregistrant le CdP toute les 5 minutes.
Une
information complémentaire sur la dérive des capteurs
peut être obtenue si leur tension de sortie est accessible.
La dérive des capteurs sur un intervalle de temps de 5
à 30 minutes peut être mesurée en plaçant
une charge calibrée, entre 10 et 40 kg, sur chacun des
capteurs et en enregistrant leur réponse en tension toute
les 5 minutes.
La
stabilité dans le temps de la plate-forme de force peut
être déterminée en plaçant une charge
calibrée, entre 10 et 40 kg, sur la plate-forme de force
et en enregistrant chaque fois le CdP. Il est important que la
charge soit chaque fois placée exactement dans la même
position: cela peut être réalisé en employant
un quadrillage de positionnement comme celui qui est décrit
pour les essais d'uniformité.
Une
information complémentaire sur la stabilité des
capteurs peut être obtenue si la tension de sortie est accessible.
La stabilité des capteurs dans le temps peut être
déterminée en appliquant une charge calibrée,
entre 10 et 40 kg, directement sur chacun des capteurs et en mesurant
la réponse en tension. Il est important que la charge soit
chaque fois placée exactement dans la même position:
cela peut être réalisé en employant un quadrillage
de positionnement comme celui qui est décrit pour les essais
d'uniformité.
Test |
|
Fréquence des essais |
Linéarité |
|
Installation & annuel b |
Réversibilité |
|
Installation & annuel b |
Bruit |
|
Installation & six mois b |
Répétabilité |
|
Installation & Hebdomadaire b |
Dérive |
|
Quotidien b |
Stabilité |
|
Mensuel b |
Jncertitude des longueurs |
|
Installation & six mois b |
Uniformité |
|
Installation & monthly b |
Uniformité rapide |
|
Quotidien b |
Réponse en fréquence | Pas de composantes de la fréquence de résonance <20 Hz a | Installation & annuel b |
Table 1. Résumé du protocole de recette.
a
Recommandé par l'Association Française de Posturologie
(Bizzo et al., 1985).
b Recommandé
sur étude expérimentale de la stabilité d'un
prototype de plate-forme de force évalué depuis
plus d'un an (Browne, 1999).
L'Association
Française de Posturologie n'a fait aucune recommandation
pour la stabilité temporelle des mesures du CdP; connaissant
cependant la différence très faible, 2 mm, entre
des parkinsoniens et des sujets sains d'âge correspondant,
il est évident que les mesures du CdP doivent aussi être
précises au millimètre près, pour détecter
des changements dans la capacité du sujet à se stabiliser
(Browne, 1999; Berg, 1989; Hufschmidt et al., 1980).
Cet
essai doit être effectué au minimum tous les mois
à moins que la stabilité du système ne soit
telle qu'il doive être effectué plus fréquemment.
2.1.2. Essai dynamique de la procédure de recette
La bande
passante d'une plate-forme de force peut être déterminée
grâce à un dispositif oscillant, comme un pendule
qui simule les oscillations posturales d'un sujet, en mesurant
par la chaîne d'acquisition, la fréquence et l'amplitude
de ce dispositif oscillant. La fréquence et l'amplitude
de ce dispositif oscillant doivent être contrôlables
et capables de simuler une gamme de fréquences entre 0
et 20 Hz. Il est donc possible d'évaluer si la plate-forme
de force reproduit toutes les fréquences d'entrée
et à une amplitude correcte.
Une
information complémentaire sur la bande passante de la
plate-forme de force peut être obtenue si la tension de
sortie est accessible. La bande passante de la plate-forme de
force peut être déterminée en appliquant une
impulsion à la plate-forme de force (Bizzo et al., 1985;
Starck et al., 1993; Hall et al., 1996), par exemple
en laissant tomber une charge calibrée, entre 5 et 10 kg,
sur le plateau supérieur de la plate-forme de force. Une
fois qu'une impulsion a été donnée à
la plate-forme de force, la fonction d'échelon du système
peut être mesurée par la tension de sortie. La FFT
de la PSF peut alors être calculée et, à partir
de là, la fonction de transfert du système peut
être déterminée. La fréquence propre
du système peut être déterminée à
partir du graphe de la fonction de diffusion des points soit dans
le domaine temporel, soit dans le domaine fréquentiel.
La fonction de transfert indique comment le système représente
les composantes en fréquence des oscillations.
La
bande de fréquence des oscillations posturales est comprise
entre 0 et 10 Hz, il est donc recommandé que la fréquence
propre de la plate-forme de force ne soit pas inférieure
à 20 Hz (Bizzo et al., 1985). Si la plate-forme
de force a des composantes de fréquence de résonance
plus basse que 20 Hz alors l'amplitude de certaines fréquences
des oscillations posturales du sujet pourra être sus- ou
sous-estimée.
Cet
essai doit être réalisé lors de la recette
d'acceptation puis tous les ans au minimum, à moins que
la stabilité du système requière des essais
plus fréquents.
Une
procédure de recette a été décrite
qui permet aux utilisateurs de vérifier si leur plate-forme
de force est conforme aux spécifications demandées,
comme celles qui sont prévues par l'Association Française
de Posturologie (Bizzo et al., 1985). Cet article est le
premier, à la connaissance des auteurs, qui décrit
une procédure de recette exhaustive pour des plates-formes
de force, évalue les TMBF et recommande des délais
appropriés pour la répétition des divers
essais de recette. Mais ces TMBF suggérés ont été
établis après une année seulement d'étude
d'un prototype de plate-forme de force, il faudra donc faire des
études complémentaires pour confirmer ces TMBF et
les moduler selon l'ancienneté et le type de plate-forme.
Les
résultats de la procédure de recette peuvent révéler
des causes d'erreur dues aux composants électroniques de
la plate-forme de force et, si la tension de sortie est accessible,
la source exacte de cette erreur peut être identifiée,
par exemple une non-linéarité excessive de la réponse
des capteurs, des tensions d'offset différentes ou le bruit
du numérisateur ou de l'ensemble du montage. Des corrections
peuvent être faites pour corriger la non-linéarité
excessive ou les tensions d'offset. Le bruit du numérisateur
peut être réduit en utilisant une cadence d'échantillonnage
plus élevée et un filtre passe-bas, tandis que le
bruit de l'ensemble peut être réduit en améliorant
l'isolation du câblage.
Cet
article décrit une procédure de recette pour évaluer
les performances des plates-formes de force et les contrôler
par la suite. Cette procédure de recette inclut les détails
de ce que les essais doivent effectuer, comment les effectuer,
à quelle fréquence et quelles performances ils doivent
exiger pour que les mesures de la plate-forme de force puissent
êtres considérés comme exactes et précises,
donnant une reproduction fidèle des composantes fréquentielles
des oscillations du sujet. Sans ces recettes, les investigateurs
peuvent difficilement faire confiance aux résultats par
exemple pour comparer les paramètres stabilométriques
d'un patient soumis à une physiothérapie. La table
1 est un résumé du protocole de recette.
References