Abstract
Objectif. Évaluer la sensation proprioceptive du membre inférieur chez les patients amputés fémoraux ayant reçu une articulation artificielle. Matériaux et méthodes. 22 patients (18 hommes, 4 femmes), âgés de 24 à 65 ans (moyenne : 42), ayant subi une amputation de l’articulation au-dessus du genou, ont été soumis à une évaluation de la proprioception par repositionnement de l’articulation dans un angle prédéterminé de 15° de flexion du genou. Les mesures ont été effectuées à l’aide d’un goniomètre conventionnel sur les genoux amputés et sains. Ces derniers ont été utilisés comme contrôle interne. Tous les patients ont effectué une flexion active du genou de l’hyperextension à 15° dans une chaîne cinétique fermée afin d’évaluer la sensation proprioceptive de l’articulation du genou en utilisant la méthode du sens de la position de l’articulation (JPS) pendant des circonstances spécifiques contrôlables très proches de la marche normale. Résultats. Le JPS à 15° de flexion pour le genou amputé a été calculé comme étant égal à 13.91 (SD = ±4.74), et pour le côté sain il était égal à 14.15 (SD = ±2.61). Aucune différence statistiquement significative n’a été détectée entre le membre amputé et le membre sain (). Conclusions. Les informations proprioceptives des moignons ne semblent pas être affectées de manière significative après l’amputation de la cuisse et l’application d’une prothèse artificielle lorsque le JPS à 15° a été évalué. Il semble que ces patients compensent la perte des récepteurs sensoriels du genou par des mécanismes alternatifs.
1. Introduction
L’amputation d’un membre inférieur entraîne une série de changements et d’ajustements concomitants qui sont liés non seulement au membre mutilé mais aussi à l’ensemble du corps . Le système sensorimoteur joue un rôle majeur dans ces ajustements, car il comprend toutes les voies centripètes et centrifuges nécessaires au contrôle de la posture et du mouvement et au contrôle final de la fonctionnalité de l’articulation .
Le système sensorimoteur avec ses mécanismes complexes comprend le terme de proprioception selon une définition antérieure. Ce processus complexe implique le transport d’informations vers le système nerveux central, relatives au sens de la position de l’articulation dans l’espace, la sensation de puissance qui se développe dans l’articulation (sens de la force) par le biais de récepteurs sensoriels spécialisés, et la kinesthésie, videlicet le sens du mouvement de l’articulation .
Les amputations au-dessus du genou entraînent une perte d’un nombre important de mécanorécepteurs du genou et généralement du membre inférieur , un fait qui entraîne par conséquent des déficits proprioceptifs. La capacité proprioceptive réduite est enregistrée comme une kinesthésie réduite à la fois dans le moignon et le membre inférieur non amputé controlatéral .
La perturbation de l’information proprioceptive du membre inférieur est suivie par une réorganisation du système nerveux central, à tous les niveaux, de la moelle épinière aux hémisphères cérébraux, ainsi que des voies afférentes et efférentes qui contrôlent et coordonnent le mouvement du membre .
Des changements significatifs sont également observés dans l’équilibre et la démarche des patients ayant subi une amputation d’un membre inférieur, avec une distribution asymétrique du poids et un déplacement vers l’avant et un risque accru de chutes . En outre, la hauteur du moignon joue un rôle décisif dans les schémas de marche après l’amputation. Le moignon plus court nécessite de plus grandes poussées pendant la marche et donc une plus grande dépense d’énergie .
L’objectif de la présente étude prospective était d’évaluer la proprioception du genou en utilisant la méthode du sens de la position de l’articulation (JPS), dans le membre qui a subi une amputation au-dessus du genou et a une prothèse artificielle pendant une période de temps considérable, et d’estimer les ajustements qui ont été réalisés. Dans cette étude, l’angle prédéterminé de 15° a été choisi comme angle cible car il est considéré comme fonctionnel pendant la marche, à la fois en phase d’appui et au début de la phase d’élan.
L’évaluation des données extraites de cette étude pourrait contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes proprioceptifs complexes caractérisant les participants à l’étude. En outre, elle pourrait conduire à la construction de prothèses artificielles améliorées pour ces patients et à la création de programmes de réadaptation optimaux.
2. Matériaux et méthodes
Les participants ont été sélectionnés à partir d’un groupe initial de 25 patients présentant une amputation unilatérale des membres inférieurs. Finalement, 22 individus ont été recrutés, 18 hommes et 4 femmes, âgés de 24 à 65 ans avec une moyenne de 42 ans (SD : 11,52) qui répondaient aux critères requis (tableau 1).
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| : nombre de participants ; m : homme ; f : femme ; M : âge moyen ; SD : écart-type. | ||||||||||||||||||||||||
Ces patients avaient subi une amputation au-dessus du genou et sous la hanche et avaient utilisé une prothèse artificielle pendant au moins un an à partir de l’amputation .
Les critères d’exclusion étaient l’amputation bilatérale d’un membre inférieur ou supérieur, les problèmes du système auditif et visuel, la douleur dans le moignon, l’abus d’alcool, les maladies psychiatriques et la présence de fonctions cérébrales perturbées ou d’autres déficiences neurologiques.
Onze des patients avaient subi une amputation au niveau du tiers inférieur de l’os fémoral, 7 d’entre eux au niveau du fémur médial et les 4 autres à la limite du fémur médial et du tiers inférieur de celui-ci.
En ce qui concerne la cause de l’amputation, chez 18 patients, il s’agissait d’un accident de la circulation ; chez 2 d’entre eux, la présence de malignités et chez le dernier, l’histoire passée a révélé un accident du travail.
Relativement au type de prothèse, 10 d’entre eux sont caractérisés par un système d’articulation hydraulique du genou, 10 d’entre eux par une jambe en C électronique et les 2 autres par une simple articulation multiaxiale du genou (tableau 1).
La sensation proprioceptive du genou a été comptée avec la méthode de reproduction d’un angle prédéterminé (sens de position de l’articulation) , à la fois dans la jambe amputée et dans la jambe saine, qui constituait le groupe de contrôle interne. Les mesures ont été effectuées à l’aide d’un goniomètre conventionnel, plus précisément le modèle G300, fabriqué par Whitehall Manufacturing Hydrotherapy and Health Care Products, qui a été largement utilisé pour l’évaluation clinique et à des fins de recherche, tant dans des populations saines que dans des groupes spécifiques. Ce goniomètre a été placé au centre de l’articulation artificielle du genou avec du ruban adhésif sur la prothèse.
Selon la largeur et la longueur du pas du patient comme il a été déterminé précédemment deux échelles analogiques ont été placées à l’intérieur des barres parallèles afin de spécifier la position exacte du centre du poids à la fois dans l’articulation artificielle et dans l’articulation normale. Il a été constaté que l’articulation artificielle porte le centre de gravité à un endroit différent de celui du genou normal et que, par conséquent, la ligne de gravité reste dans la base d’appui pendant la marche, de sorte que le risque de chute n’augmente pas (Figure 1). Ensuite, il a effectué une flexion à partir de la position d’hyperextension avec l’articulation artificielle du genou, en augmentant le poids sur la balance sur laquelle le membre artificiel s’appuie. Le patient était autorisé à utiliser ses membres supérieurs pour se soutenir. Avec l’aide du chercheur et le genou sain en hyperextension, le patient a amené le genou sous évaluation dans un angle de flexion supérieur à 15° pendant 3 fois, afin qu’il puisse s’habituer au mouvement spécifique. Toujours avec l’aide du chercheur, il a ramené le genou à l’angle prédéterminé et après un repos de 2 minutes, il a essayé de reproduire l’angle cible de 15°. Trois répétitions ont été effectuées et la moyenne des mesures a d’abord été calculée puis comparée aux valeurs correspondantes du membre sain sur lequel les mesures susmentionnées ont été précédemment effectuées selon exactement les mêmes procédures.
Évaluation du sens de la position articulaire (JPS).
La comparaison des variables entre le membre sain et le membre amputé a été effectuée en utilisant le -test pour échantillons dépendants. Les données ont été exprimées en tant que moyenne ± écart-type (SD) pour les variables continues. Pour l’analyse statistique, le logiciel SPSS vr 13.00 a été utilisé.
Toutes les mesures ont été effectuées par le même chercheur. La fiabilité du chercheur qui a effectué les mesures a été vérifiée et confirmée. On a demandé à l’enquêteur de mesurer un angle spécifique qui a finalement été comparé à un angle qu’on a demandé à un deuxième chercheur indépendant de mesurer. Les angles étaient équivalents et étaient à la fois spécifiques et inconnus des deux chercheurs.
Les deux enquêteurs ont obtenu les mêmes données de sorte que la corrélation entre leurs mesures pour l’angle spécifique s’est avérée forte (coefficient de corrélation = 1,00) à un niveau de signification statistique de .
Pour le calcul de l’angle de mesure, outre le goniomètre G300, un dynamomètre isocinétique moderne Con-Trex a été utilisé, dans lequel une attelle fonctionnelle fémoro-tibiale a été mise en place et la flexion du genou a été réalisée selon l’angle du dynamomètre isocinétique, sur l’axe que ce guide proposait.
Cette étude a été approuvée par le comité d’éthique de l’hôpital où elle a été réalisée, tandis que tous les participants ont accordé un consentement écrit selon lequel ils acceptaient d’être inclus dans l’étude.
3. Résultats
Sur les 22 patients qui ont participé à l’étude, 11 d’entre eux (50%) avaient subi une amputation de leur jambe dominante, tandis que dans les 11 autres l’amputation a considéré la jambe non dominante.
En ce qui concerne la jambe amputée, les valeurs de JSP 15° ont varié entre 4° et 22,7° avec une moyenne de 13,91 et un écart-type ±4,74, tandis que pour la jambe saine, les valeurs correspondantes ont varié entre 10° et 19.7° avec une moyenne de 14,15° et un écart-type de ±2,61° (tableau 2).
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| : nombre de participants ; M : âge moyen ; ET : écart-type. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aucune différence statistiquement significative n’a été détectée entre les valeurs des membres amputés et des membres sains (, ).
Les valeurs mesurées dans le membre affecté se différenciaient selon l’âge du patient lorsqu’il a subi l’amputation et les années qu’il a vécues avec l’articulation artificielle. Les patients qui ont utilisé plus d’années la prothèse ont présenté des valeurs améliorées de la sensation proprioceptive.
En outre, des différences statistiquement significatives n’ont pas été enregistrées dans les valeurs mesurées entre les deux prédominants ceux de la prothèse adaptée dans les participants à l’étude (, ). Plus précisément, les patients testés qui ont utilisé une articulation électronique de la jambe C ont présenté un angle minimum de 7,7° et un angle maximum de 22,7° avec un angle moyen de M : 15,38° (SD : 4,93°), tandis que ceux qui ont utilisé une articulation hydraulique du genou ont présenté un angle minimum égal à 4° et un angle maximum égal à 18° avec M : 13.43° (ET : 4,31°) (tableau 3).
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| : nombre de participants ; Min. : angle minimum. Max. : angle maximal. M : angle moyen ; SD : écart-type. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
En ce qui concerne la fiabilité de ces mesures, elle est une jugée satisfaisante puisque la valeur a (coefficient alpha) pour les mesures susmentionnées a été trouvée supérieure à 0,80 et précisément égale à 0,95 et 0,97 pour le membre inférieur sain et le membre inférieur opéré .
4. Discussion
Dans ce travail de recherche, nous avons étudié la sensation proprioceptive du membre inférieur, avec la méthode de reproduction active d’un angle prédéterminé, dans un environnement de chaîne cinétique fermée, en utilisant le membre sain comme groupe de contrôle interne. Cet angle a été choisi parce qu’il s’agit d’un angle représentatif de la plage fonctionnelle de 10° à 60° de flexion du genou, nécessaire à la marche normale, tant pour la phase d’appui que pour le début de la phase d’élan. Il semble même que l’activation des mécanorécepteurs soit plus importante dans cet angle .
Comme il est évident par l’analyse des résultats, une différence statistiquement significative des valeurs entre le membre avec l’articulation artificielle et le membre sain n’a pas été rapportée.
Ce fait suggère que bien que les participants à l’étude aient montré une valeur diminuée de la sensation proprioceptive à un certain degré, ils n’ont pas présenté une diminution sérieuse de l’information proprioceptive du membre inférieur et plus spécifiquement de l’articulation du genou, après une amputation au-dessus du genou et la mise en place d’une prothèse, pendant au moins un an.
Ces résultats sont en accord avec les conclusions de chercheurs précédents, qui n’ont pas enregistré de diminution significative également, en ce qui concerne le Joint Position Sense (JPS) après une amputation et la mise en place d’une articulation artificielle.
Eakin et al. ont mesuré la capacité de reproduction passive d’un angle prédéterminé en flexion à 5°, 10°, 15°, 20°, et 25°, dans un environnement de chaîne cinétique fermée. Les chercheurs n’ont pas pu détecter de déficits proprioceptifs significatifs en ce qui concerne les angles cibles et par rapport à la jambe saine avec la méthode précédente. Au contraire, une sensation proprioceptive réduite a été enregistrée dans le membre avec la prothèse avec la méthode de détection de la voie du mouvement passif.
Des résultats similaires ont été enregistrés par Liao et Skinner chez des patients amputés sous le genou, qui ont été évalués pour le sens de la position de l’articulation dans l’espace, et la perception kinesthésique de l’articulation du genou. Dans cet essai, une diminution non significative de l’information proprioceptive a été enregistrée en mesurant la capacité du patient à reproduire un angle prédéterminé avec le membre amputé, alors que même dans cette étude, des valeurs diminuées de kinesthésie caractérisant le membre amputé sont détectées également .
Il semble que les personnes avec des amputations au-dessus du genou compensent la perte de l’articulation du genou et la perte subséquente des mécanorécepteurs, via des mécanismes alternatifs qui gardent le sens de l’articulation artificielle du genou.
Ces mécanismes comprennent probablement l’articulation de la hanche et les récepteurs cutanés du moignon qui reçoivent des impulsions de la pression exercée par la prothèse .
La capacité proprioceptive présentée a augmenté dans cette étude, lorsqu’elle est liée au temps écoulé entre l’amputation et la mise en place de la prothèse, un fait qui suggère le développement de mécanismes compensatoires de la perte des structures anatomiques qui améliorent la sensation proprioceptive du membre inférieur au fil du temps .
Le rôle des articulations adjacentes dans le maintien de l’information kinesthésique semble être très important. Dhillon et al, chez des patients amputés au-dessus du coude, il y a au moins 4 ans, ont rapporté que les connexions fonctionnelles restantes sont viables ou capables de se rétablir après l’exercice. De plus, les neurones sensoriels semblent être plus résistants que les neurones moteurs. La proprioception, même diminuée, s’est avérée capable de se rétablir même dans les amputations anciennes .
L’amélioration de la proprioception après une utilisation à long terme de la prothèse apparaît dans les résultats de cette étude, car les patients âgés avec une mise en place à long terme de la prothèse ont présenté des valeurs améliorées dans les mesures.
Dans le cas d’une amputation au-dessus du genou, il y a une perte du genou et d’un nombre important de mécanorécepteurs qui soutiennent la sensation proprioceptive du membre inférieur . En outre, la proprioception des quadriceps et des ischio-jambiers est également perturbée .
L’échec de la détection des déficits proprioceptifs avec la méthode utilisée dans ce travail, contrairement à d’autres méthodes qui mesurent la kinesthésie, est probablement montré en raison des différents mécanismes neuronaux qui sont activés pendant la reproduction de l’angle prédéterminé de 15° de flexion utilisé dans la présente étude .
Le programme de réhabilitation suivi après une amputation influence le résultat final de la sensation proprioceptive présentée dans le membre inférieur amputé. Il existe de nombreuses approches de thérapie physique se concentrant sur différents aspects de la réadaptation tels que l’amélioration proprioceptive ou la restauration de la force musculaire. Dans cette étude, les participants n’ont pas suivi le même programme de réhabilitation, un fait qui peut affecter dans une certaine mesure les résultats de ce travail.
Une autre faiblesse de l’étude est l’hétérogénéité de l’échantillon en ce qui concerne l’âge et le sexe des patients et le fait que les mesures requises ont été effectuées dans un hôpital et non dans un environnement physique fonctionnel.
D’autres essais randomisés sont nécessaires pour l’exploration du phénomène complexe de la proprioception du membre inférieur après une amputation et la mise en place d’une articulation artificielle, avec différentes méthodes qui mesurent les différentes composantes de la proprioception dans un environnement proche, autant que possible, de la marche normale.