Étude de la vitesse de conduction nerveuse

Vitesse de conduction nerveuse

Introduction - Vitesse de conduction nerveuse des nerfs de la main 

Les lésions du nerf cubital et les troubles sensitifs et moteurs de la main qui y sont associés sont fréquents chez les cyclistes. Elles affectent généralement la constriction osseuse de la "Loge de Guyon" au niveau du poignet. Si une pression est exercée sur cette zone pendant une longue période, le fonctionnement du nerf cubital est altéré. La branche motrice du nerf, la branche sensorielle ou les deux peuvent être touchées.

Plusieurs études de cas neurologiques ont montré que les lésions du nerf cubital ne sont pas rares. Par exemple, l'étude de Patterson et al (2003), qui a examiné le taux d'incidence de la paralysie des nerfs cubital et médian chez les participants à une course cycliste de 600 km, a révélé que 23 des 25 participants présentaient un engourdissement ou une déficience motrice après la course.

L'étude vise à examiner les effets d'une course cycliste d'une journée et de plusieurs heures sur la fonction neurographique des nerfs cubital et médian. En outre, un prototype imprimé en 3D a été mis au point et évalué pour atténuer les symptômes et prévenir les lésions du nerf cubital en augmentant la zone de contact.

Dispositif expérimental

Une étude randomisée, contrôlée et croisée a été conçue pour évaluer la fonction neurologique du nerf médian et du nerf cubital après un parcours de 112 km en vélo de route à trois points de mesure. Une mesure de référence (T0) et deux interventions (V1/V2) ont été effectuées.

Une neurographie a été réalisée sur chaque main pour évaluer la fonction neurologique des nerfs cubital et médian au niveau du poignet. Un questionnaire de confort et une mesure de la pression superficielle à l'interface du guidon ont été réalisés pour évaluer le prototype imprimé en 3D.

La conception de l'étude a été approuvée par le comité d'éthique de l'université technique de Munich.

Procédure de test

16 sujets ont parcouru deux fois le même circuit, couvrant un total de 112 km. Les participants ont roulé avec leurs réglages habituels, seule la bande du guidon a été standardisée (712 SQlab). Pendant les deux interventions, les sujets ont roulé exclusivement sur l'unité changement de vitesse-frein-levier. Les vitesses moyennes étaient les mêmes pour les deux parcours et la fréquence cardiaque des sujets était surveillée afin de garantir une charge égale. Les sujets ont été divisés au hasard en deux groupes, de sorte que chacun a roulé une fois avec le prototype imprimé en 3D et une fois sans le prototype. Après le tour, la mesure de la pression a été effectuée, le questionnaire a été rempli et la vitesse de conduction nerveuse a été mesurée dans la clinique.

Résultat

La présente étude montre qu'une sortie unique d'un peu plus de 4 heures a un effet mesurable sur la vitesse de conduction nerveuse des nerfs cubital et médian. En outre, l'exposition relativement courte peut provoquer ou aggraver le syndrome du canal carpien. Les valeurs maximales et moyennes de la mesure de la pression sont plus faibles avec le prototype et une plus grande surface a été chargée.

Le prototype évalué réduit efficacement l'apparition d'engourdissements dans les quatrième et cinquième doigts (17 cas au lieu de 23).  Dans le même temps, la latence maximale du nerf ulnaire s'est considérablement améliorée.

Mise en œuvre des résultats dans les produits SQlab

L'étude a montré l'importance de l'allègement de la pression pour le cyclisme sur route et sur gravier et l'efficacité de l'augmentation de la surface de contact.
Les résultats ont été appliqués aux guidons SQlab 312R et 314 et des surfaces de contact élargies ont été créées dans toutes les positions de préhension.
Le 714 gravel bar tape est une mousse qui peut réduire efficacement les vibrations et les impacts, ce qui réduit encore la tension sur les nerfs de la main. 

Test de rebond des bandes de guidon

Dispositif expérimental et évaluation

Le rebond est déterminé à l'aide d'un dispositif composé d'une plaque, d'un tuyau de descente avec des marqueurs de distance et d'une petite bille métallique.
Le matériau à tester est placé sous le tuyau de descente et la bille métallique est lâchée.
La hauteur de rebond de la bille après le premier impact est lue sur la marque du tuyau de descente à l'aide d'un enregistreur à grande vitesse.

Résultat

Analyse des vibrations

Introduction

Si vous utilisez un vélo de route sur des routes irrégulières ou un vélo de gravier en dehors des routes, vos mains et vos bras sont exposés à de nombreuses vibrations lorsqu'ils reposent sur le guidon. Selon une étude de l'Université technique de Hambourg1, les gants de cyclisme ne peuvent pas réduire les vibrations. Si un cycliste est exposé à de fortes vibrations sur une période prolongée, cela peut entraîner des lésions du nerf cubital2 ou un syndrome de vibration main-bras.

Pour étudier les effets de ces vibrations sur les mains, nous avons examiné l'accélération au niveau du poignet à l'aide de capteurs d'accélération à trois axes en roulant sur le SQlab 312 R avec différentes sangles de guidon. En outre, un capteur d'accélération a été fixé à la potence pour enregistrer les irrégularités du sol sous forme de vibrations. Les sujets ont été équipés de capteurs électromyographiques (EMG) sur leurs bras afin de cartographier l'activité musculaire.

Dispositif expérimental

Nous avons parcouru un itinéraire prédéfini sur des pavés avec le guidon SQlab 312 R et trois bandes de guidon différentes dans les trois positions de préhension : guidon inférieur, leviers de frein et guidon supérieur.
Nous avons comparé notre bande de guidon SQlab 714 avec une bande de guidon amortissante et une bande de guidon standard.
Les accéléromètres à 3 axes situés sur la potence et sur les deux poignets ont enregistré à 1600 Hz pendant la période de mesure. Des capteurs électromyographiques (EMG) ont été fixés sur l'extenseur et le fléchisseur du carpi ulnaris et sur le triceps brachii pour mesurer l'activité musculaire.

Procédure de test

La piste d'essai a été parcourue avec une combinaison guidon/ruban de guidon différente dans chacune des trois positions de préhension différentes pendant 30 secondes. L'activité musculaire du bras et les données d'accélération des axes X, Y et Z de la potence et des poignets ont été enregistrées pendant toute la durée du trajet. 

L'évaluation

À partir des données d'accélération des trois axes (X, Y, Z), un axe résultant a d'abord été formé en additionnant les valeurs d'accélération au carré des trois axes et en prenant la racine carrée.
En utilisant la moyenne quadratique (RMS), qui reflète la valeur moyenne de l'axe résultant sur la durée de conduite, nous avons comparé les données d'accélération les unes avec les autres. Il est ainsi possible de déterminer quelle bande de guidon absorbe le mieux les vibrations causées par la surface.
Pour ce faire, les données d'accélération de la résultante ont été élevées au carré et la somme de 30 000 points de données comparables a été calculée. La racine carrée a été prise dans cette somme.
Plus la valeur efficace est faible, meilleure est l'absorption des vibrations par la bande de guidon.

Résultat

Il y a des différences dans les données d'accélération. La bande de guidon SQlab 714 présente les données d'accélération les plus basses et donc les meilleures par rapport à la bande de guidon amortissante et à la bande de guidon standard.
Dans les figures, la bande de guidon 714 a une moyenne quadratique (RMS) inférieure de 11% lorsque l'on roule sur le guidon inférieur, de 13% lorsque l'on roule sur le guidon supérieur et de 14% lorsque l'on roule sur les poignées de frein, par rapport à la bande de guidon amortissante. Cela indique que le SQlab 714 absorbe mieux les vibrations.
Il est frappant de constater que nous n'avons pas pu montrer de différence significative entre la bande amortissante du guidon et la bande standard du guidon. 

Mesure de la pression dans le laboratoire SQlab

Comparaison d'un guidon rond avec la bande de guidon SQlab 714 et une bande de guidon standard

Guidon rond avec bande de guidon SQlab 714

Guidon rond avec ruban de guidon standard

La forme ronde du guidon offre peu de surface de contact et garantit donc des pics de pression élevés dans toutes les positions de préhension. La pression peut difficilement être réduite avec une bande de guidon standard. Les conséquences sont des douleurs dues à la pression et des engourdissements. La couche d'amortissement spéciale de la bande de guidon 714 permet une meilleure répartition de la pression et une plus grande surface de contact, ce qui se traduit par une réduction significative des valeurs de pression par rapport à la bande de guidon standard. 

La pression moyenne de la bande de guidon 714 est réduite de 22,7 % par rapport à la bande de guidon standard, tandis que les pics de pression sont réduits de 24 %.

Comparaison du guidon SQlab 312R avec la bande de guidon 714 et une bande de guidon standard

SQlab 312R avec bande de guidon 714

SQlab 312R avec bande de guidon standard

Les mêmes effets peuvent être observés en combinaison avec le guidon SQlab 312R. La bande de guidon SQlab 714 augmente la surface de 31,2 %, réduisant ainsi les pics de pression de 46 % et la pression moyenne de 38,5 %.