Cécile Smeesters

ing., Ph. D.
Professeure titulaire
Directrice du programme du 1er cycle

Coordonnées

Diplômes

  • B. Sc. Physique, Concordia University, Montréal (Canada), 1993
  • Ph. D. Programme de génie médical et physique médicale, Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology (États-Unis), 1999
  • Ph. D. Sciences de l'ingénierie, Division of Engineering and Applied Sciences, Harvard University (États-Unis), 1999

Recherches actuelles

Les chutes sont les principales causes d'hospitalisations et blessures permanentes dues aux blessures non-intentionnelles. Pourtant, ce n’est que récemment qu’une masse critique d’études a émergé sur le rétablissement de l’équilibre de perturbations posturales assez grandes qu’éviter une chute n’est pas toujours possible. Cependant, ces études à la limite du rétablissement de l’équilibre ont négligé les adultes mi-âgés et les pertes d’équilibre de côté et arrière, et utilisé des perturbations variées rendant les comparaisons d’études difficiles.

Mon approche inspirée du génie, utilisant expériences et modélisations et biomécanique et neurophysiologie, avancera la science à la limite du rétablissement de l'équilibre. À long terme, ces travaux réduiront la nécessité d’expériences couteuses et dangereuses, pourraient aider à concevoir des équipements pour détecter et prévenir les chutes, et pourraient aider les cas de chutes litigieuses. Ils pourraient aussi mener à des programmes d'intervention plus efficaces pour prévenir la 1re chute avec blessure, améliorant ainsi qualité de vie et autonomie fonctionnelle.

Limite du rétablissement de l’équilibre pour éviter une chute

Au cours des dernières années, nous avons :

  • Évalué le déclin de l’habileté à rétablir l’équilibre de 18 à 85ans : Utilisant des jeunes, mi-âgés et âgés sains, nous avons montré que l’habileté à rétablir l’équilibre décline exponentiellement avec l’âge dès 51, 61 et 70ans pour des inclinaisons avant, de côté et arrière.
  • Confirmé que le choix de perturbation n’affecte pas la limite du rétablissement de l’équilibre : Utilisant des jeunes et âgés sains, nous avons développé une méthode pour comparer différentes perturbations. En particulier, cette méthode de ligne de perturbation limite sépare les chutes des rétablissements d’inclinaisons relâchées avec ou sans tirage à la taille, de tirage en marchant et de translations de surface.
  • Validé un modèle de pendule inversé à la limite du rétablissement de l’équilibre : Nous avons montré qu’un modèle de pendule inversé sur palette glissante peut prédire de manière théorique si une perturbation mènera à une chute inévitable ou si le rétablissement de l’équilibre est possible.

Au cours des prochaines années, nous allons :

  • Adresser certaines questions restantes sur les effets de l’âge sur notre méthode pour comparer les perturbations : Déterminer expérimentalement i) les angles d’inclinaison avant maximaux desquels des jeunes, mi-âgés et âgés sains peuvent être soudainement relâchés et tout de même rétablir l’équilibre en un seul pas pour différentes vitesses de translation de surface arrière, et ii) les vitesses de translation arrière maximales desquelles les mêmes participants peuvent être soudainement tirées et tout de même rétablir l’équilibre en un seul pas pour différentes vitesses de marche. Nous validerons aussi le modèle de pendule inversé pour toutes ces perturbations combinées.
  • Adresser certaines questions restantes sur les effets de la direction de la perte d’équilibre sur notre méthode pour comparer les perturbations : Déterminer expérimentalement les i) angles d’inclinaison et ii) vitesses de translation maximaux avant, de côté et arrière desquels des jeunes, mi-âgés et âgés sains peuvent être soudainement relâchés ou tirées et tout de même rétablir l’équilibre en un seul pas. Nous validerons aussi le modèle de pendule inversé pour toutes ces directions de perte d’équilibre.
  • Commencer à explorer l’influence de la douleur, un facteur de risque de chutes, sur la limite du rétablissement de l’équilibre : Expérimentalement i) déterminer l’effet de douleur induite à 2 sites sur les angles d’inclinaison avant maximaux de participants sains, et ii) évaluer un des mécanismes neurophysiologiques possiblement responsable de cette interaction. Nous explorerons aussi les interventions possibles, si ce protocole est jugé sécuritaire pour des individus avec douleur chronique.

Au cours des dernières années, nous avons transféré une partie de nos connaissances à la limite du rétablissement de l’équilibre à :

  • L’étude des accidents routiers chez les personnes âgées en mesurant la biomécanique de la limite du freinage.
  • L’amélioration de la conception d’équipement sportif pour les athlètes paralympiques en ski nordique et alpin et en course en chaise roulante.

Au cours des prochaines années, nous aimerions continuer ces travaux si le financement le permet.

Projets de recherche en cours

  • Effet de l’âge sur la ligne de perturbation limite;
  • Effet de la direction de la perte d’équilibre sur la ligne de perturbation limite;
  • Influence de la douleur sur la limite du rétablissement de l’équilibre

Projets de recherche offerts

Pour obtenir la liste des projets proposés aux études supérieures par les professeurs du département, consultez la page Projets de recherche offerts.

Aperçu des publications

  • Masson G, Bégin MA, Lopez Poncelas M, Pelletier SK, Lessard JL, Laroche J, Berrigan F, Langelier E, Smeesters C, Rancourt D, in press 2016. Contribution of limb momentum to power transfer in athletic wheelchair pushing. Journal of Biomechanics.
  • Pierre M, Moglo K, Smeesters C, 2015. Modeling the lean release, lean release with waist pulls and waist pull while walking perturbations with an inverted pendulum, Poster presentation, 39th Annual Meeting of the American Society of Biomechanics, Columbus OH, Aug 5-8.
  • Carbonneau E, Smeesters C, 2014. Effects of age and lean direction on the threshold of single-step balance recovery in younger, middle-aged and older adults. Gait and Posture 39(1), 365-371.
  • Langelier E, Martel S, Millot A, Lessard JL, Smeesters C, Rancourt D, 2013. A sit-ski design aimed at controlling centre of mass and inertia. Journal of Sports Sciences 31(10), 1064-1073.
  • Thiaux V, Robinovitch SN, Smeesters C, 2013. Comparison of the kinematics of the threshold of balance recovery of two postural perturbations: lean release and surface translation. Poster presentation. 37th Annual Meeting of the American Society of Biomechanics, Omaha NE, Sep 4-7.
  • Thiaux V, Robinovitch SN, Smeesters C, 2013. Modeling the lean release and surface translation perturbations with an inverted pendulum on a cart. Poster presentation. 37th Annual Meeting of the American Society of Biomechanics, Omaha NE, Sep 4-7.
  • Martin PL, Audet T, Corriveau H, Hamel M, D’Amours M, Smeesters C, 2010. Comparison between younger and older drivers of the effect of obstacle direction on the minimum obstacle distance to brake and avoid a motor vehicle accident. Accident Analysis and Prevention 42(4), 1144-1150.
  • Cyr MA, Smeesters C, 2009. Maximum allowable force on a safety harness cable to discriminate a successful from a failed balance recovery. Journal of Biomechanics 42(10), 1566-1569.
  • Cyr MA, Smeesters C, 2009. Kinematics of the threshold of balance recovery are not affected by instructions limiting the number of steps in younger adults. Gait and Posture 29(4), 628-633.