Mesure de l’activité physique par accélérométrie : validation et précision de la mesure

Introduction : Les accéléromètres sont actuellement les appareils les plus utilisés pour mesurer le niveau d’activité physique, et ce, parce qu'ils évaluent les niveaux d'activité physique de façon objective. Toutefois, les mouvements humains sont difficiles à mesurer, et de nombreuses limitations doivent être prises en considération pour la bonne utilisation des accéléromètres. Les études présentées s’intéressent donc à la validité de la fonction podomètre des accéléromètres ainsi qu’à la validation de la composante accéléromètre d’un nouvel appareil multicapteur (SenseDoc). Méthode : Les sujets ayant participé à la première étude, qui consistait en la validation de la fonction podomètre des accéléromètres, ont marché sur un tapis roulant à trois vitesses différentes (2,5 km/h, 3,5 km/h et 4,8 km/h) pendant 5 minutes par palier. Un accéléromètre (ActiGraph GT3X) porté à la ceinture a enregistré le nombre de pas tandis qu'une caméra a enregistré la marche des participants. Pour la seconde étude, les participants portaient un accéléromètre Actigraph et un SenseDoc à la hanche. Les données brutes des accéléromètres et la mesure de la consommation d’oxygène par calorimétrie indirecte ont été mesurées lors de 14 activités réalisées en laboratoire allant de sédentaires à vigoureuses. Résultats : La première étude indique que les accéléromètres ont détecté seulement 53 % des pas à 2,5 km/h, 82 % à 3,5 km/h et 91 % à 4,8 km/h pour les personnes non obèses. Pour les personnes obèses, l'accéléromètre a détecté 47 % des pas à 2.5 km/h, 67 % à 3.5 km/h et 100 % à 4.8 km/h, des résultats significativement différents des personnes non obèses. La seconde étude confirme pour sa part que le SenseDoc est un outil valide de mesure du niveau d’activité physique. Les accéléromètres possèdent une bonne capacité prédictive de la dépense énergétique avec des valeurs de R carré de 0,84 et 0,80 respectivement pour l'Actigraph et le SenseDoc. Conclusion : À vitesse de marche lente, les accéléromètres sous-estiment le nombre de pas, et ce, dans une plus large mesure chez les personnes obèses que chez les personnes non obèses. Également, une méthode valide et transparente de transformation de données brutes d’accélérométrie a été divulguée dans l’étude avec le SenseDoc. Les travaux présentés dans ce mémoire visent à améliorer l’utilisation en milieu clinique et en recherche des accéléromètres et ouvrent la voie à une plus grande uniformité entre les études utilisant différents types d’accéléromètres. Introduction: The accelerometers are currently the most used in the measurement of physical activity, because they assess physical activity levels objectively. However, human movements are difficult to measure, and many limitations must be taken into account for the proper use of accelerometers. The studies presented are therefore interested in the validity of the step count function of accelerometers and in the validation process of the accelerometry component of a new multi-sensor (SenseDoc). Method: The subjects who participated in the first study, which consisted of validating the pedometer function of accelerometers, walked on a treadmill at three different speeds (2.5 km/h, 3.5 km/h and 4.8 km/h) for 5 minutes per stage. An accelerometer (ActiGraph GT3X, Fort Walton Beach, FL) worn at the waist, recorded the number of steps while a camera recorded the progress of participants for comparison. In the second study, participants wore an Actigraph accelerometer and the SenseDoc, the prototype to validate. The raw accelerometers data and the measurement of oxygen consumption by indirect calorimetry were measured in 14 activities ranging from sedentary to vigorous. Results: The first study indicates that the accelerometers have detected 53% of steps at 2.5 km/h, 82% at 3.5 km/h and 91% at 4.8 km/h with non-obese individuals. In obese individuals, the accelerometer have detected 47% at 2.5 km/h, 67% at 3.5 km/h and 100% at 4.8 km/h, results significantly different from those of non-obese individuals. The second study confirms that SenseDoc is a valid device for measuring the level of physical activity. Raw-data derived calculated counts of VMAG predicted the VO2 values well, with adjusted r-squared values of 0.84 and 0.80 for the Actigraph and SenseDoc, respectively. Conclusion: At slower walking speed, accelerometers underestimate the number of steps and that, to a large extent in obese than non-obese people. Also, a valid and transparent method of processing raw accelerometer data was disclosed in the study with the SenseDoc. Studies presented in this master’s thesis will improve the clinical use and research accelerometers and paved the way for greater consistency between studies using different types of accelerometers.

Keyphrases: Accéléromètre, Podomètre, Activité physique, Obésité, Accelerometer, Pedometer, Physical activity, Obesity