Chronique des récipiendaires
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Valérie Martin-Lemoyne, pht, M. Sc. a, b

EFFET DE L’UTILISATION D’UN CHIEN D’ASSISTANCE À LA MOBILITÉ SUR LES EFFORTS AUX MEMBRES SUPÉRIEURS LORS DE LA MONTÉE D’UN PLAN INCLINÉ EN FAUTEUIL ROULANT CHEZ LES PERSONNES PRÉSENTANT UNE LÉSION MÉDULLAIRE 

Projet financé par le Fonds de recherche du Québec — Santé

Introduction

La prévalence des déficiences secondaires musculosquelettiques aux membres supérieurs (MS) parmi les utilisateurs de fauteuils roulants manuels (FRM) ayant subi une lésion de la moelle épinière (LME) s’élève à environ 60 % pour les épaules et 66 % pour les poignets(1). L’exposition des MS à des facteurs de risque lors de la propulsion d’un FRM, tels que des efforts d’intensité et des fréquences élevées, pourrait expliquer en partie ces déficiences secondaires(1). La montée d’une pente en FRM est connue pour intensifier les efforts musculaires et mécaniques aux MS comparativement à la propulsion du FRM sur une surface plane(2). Il a été rapporté que seulement 75 % des utilisateurs de FRM peuvent monter une rampe ayant 7 degrés d’inclinaison(3). Ainsi, les exigences biomécaniques relatives à la propulsion dans un plan incliné menacent l’intégrité des MS chez les utilisateurs de FRM, mais aussi la capacité fonctionnelle et le niveau d’indépendance pendant les déplacements quotidiens en société. L’utilisation d’un chien d’assistance à la mobilité (CAMo), qui fournit une partie de l’effort nécessaire à la propulsion, représente une option novatrice pour préserver l’intégrité des MS et optimiser la capacité fonctionnelle. Aucune étude biomécanique à ce jour n’a quantifié les effets de l’utilisation d’un CAMo sur les efforts musculaires et mécaniques aux MS lors de la propulsion d’un FRM, mis à part une étude de cas réalisée à partir de la présente étude. Celle-ci rapportait une diminution significative des efforts mécaniques et musculaires aux MS lors de la montée du plan incliné avec l’utilisation du CAMo(4).

L’objectif général de l’étude était de comparer les efforts musculaires et mécaniques générés au MS non dominant lors de la montée d’une pente en FRM avec et sans l’aide de la traction fournie par un CAMo chez des utilisateurs de FRM ayant subi une LME.

Méthodologie

Une étude quasi expérimentale a été menée au Laboratoire de pathokinésiologie du Centre de recherche interdisciplinaire en réadaptation du Montréal métropolitain. Dix participants (6, 4, âgés en moyenne de 36 ± 9,2 ans) ayant subi une LME (niveau de lésion : C6-T11, temps depuis la lésion : 143,6 ± 113,3 mois) et utilisant un FRM comme principale aide technique à la mobilité ainsi qu’un CAMo depuis plus de 6 mois ont été recrutés. Ils devaient tous être en mesure de monter un plan incliné de 8,5 degrés (figures 1 et 2) de façon indépendante de sorte que nous puissions comparer les deux conditions avec et sans l’assistance d’un CAMo. Les personnes présentant d’autres déficiences ou incapacités qui pouvaient entraver leur capacité à effectuer la tâche ont été exclues.

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Les participants devaient monter le plan incliné à une vitesse naturelle autodéterminée en utilisant leur FRM et leur CAMo personnels. Les participants faisaient trois essais sans le chien et trois essais avec le chien. Les valeurs moyennes et maximales de trois poussées par essais ont été calculées pour un total de neuf poussées pour chaque tâche expérimentale.

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Les mouvements de la tête, du tronc, des MS et du FRM ont été enregistrés avec un système d’analyse tridimensionnelle du mouvement (Optotrak, NDI et Certus Systems)(5). La force totale appliquée au cerceau et sa composante tangentielle ont été calculées avec des roues instrumentées (SmartWheelTM, Out-Front, Mesa, AZ)(6). Les mouvements et les forces mesurés au MS ont été combinés pour calculer les moments de force nets à l’épaule en utilisant un algorithme de dynamique inverse tridimensionnel(7). Pour quantifier la demande musculaire, l’activité électromyographique (EMG) du grand pectoral, du deltoïde antérieur, du biceps brachii et du triceps brachii ont été enregistrés durant les tâches expérimentales avec un système télémétrique portable d’EMG de surface (Telemyo 900-Noraxon, USA Inc., Scottsdale, AZ)(8).L’EMG de chaque muscle enregistrée pendant la montée a été normalisée avec les valeurs EMG maximales obtenues au cours de contractions statiques maximales volontaires(9). Finalement, la perception de l’effort aux MS était quantifiée en utilisant une échelle visuelle analogue de 10 centimètres après chaque essai, et ce, pour chacune des tâches. Les premier, deuxième (médiane) et troisième quartiles ont été calculés pour toutes les mesures de résultats et des tests de Wilcoxon ont été utilisés pour évaluer la différence entre les conditions (sans et avec CAMo) pour chaque mesure de résultat. Le pourcentage de différence entre les deux conditions pour chaque mesure de résultats a été calculé à l’aide des valeurs médianes. Le niveau de signification a été déterminé à 0,05 pour tous les tests statistiques. Toutes les analyses statistiques ont été effectuées à l’aide du logiciel de statistique SPSS 17.0 (IBM Corporation ; Armonk, New York).

Résultats

Lorsque le participant utilisait le CAMo pour se propulser sur le plan incliné, la force totale moyenne des poussées était réduite de 37 %, la force totale maximale était réduite de 33 %, la force tangentielle moyenne était réduite de 34 % et la force tangentielle maximale était réduite de 31 % (figure 3). Le moment de force articulaire net en flexion à l’épaule a été réduit seulement de 29 % à sa valeur maximale. Les moments d’adduction et de rotation interne à l’épaule étaient aussi réduits de façon statistiquement significative seulement à leur valeur maximale. Cette réduction était de 42 % pour le moment d’adduction et de 49 % pour la rotation interne (figure 4). Les taux d’utilisation musculaires (TUM) moyens et maximums des quatre muscles ont été réduits avec l’utilisation de la traction fournie par un CAMo. Cette réduction est d’environ 15 % (moy) et 22 % (max) pour le deltoïde antérieur, 37 % (moy) et 42 % (max) pour le biceps, 33 % (max) pour le triceps (moy = différence non significative) et 18 % (moy) et 11 % (max) pour le grand pectoral (figure 5). Enfin, la perception de l’effort aux MS lors de la montée du plan était réduite de 63 % lorsque le participant utilisait le CAMo.

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Retombées cliniques

Cette étude visait ultimement à produire des données probantes pour soutenir les professionnels de la réadaptation ainsi que les usagers dans le choix et la recommandation de cette aide technique à la mobilité novatrice. La quantification de l’aide à la propulsion apportée par le CAMo aidera les professionnels à déterminer si le CAMo est une option à considérer ou non, en particulier lorsqu’il s’agit de passer d’un FRM à un fauteuil roulant motorisé. En effet, la facilité de transport et les diverses fonctions que le CAMo peut assumer pour l’usager (appui à la marche, aux transferts, ramassage d’objets, etc.) comparativement aux autres aides techniques à la mobilité, font que celui-ci pourrait représenter une transition intéressante.

Conclusion

La traction fournie par un CAMo lors de la montée d’un plan incliné en FRM réduit significativement les efforts musculaires et mécaniques aux MS chez des individus ayant subi une LME. Elle pourrait réduire les risques de déficiences secondaires musculosquelettiques aux MS. Cette diminution de l’effort pourrait faire une différence entre la capacité et l’incapacité à franchir une pente et ainsi optimiser la capacité fonctionnelle, la participation sociale et la qualité de vie. D’autres études sont nécessaires pour évaluer les effets des CAMo et générer de nouvelles preuves pour soutenir et informer les professionnels de la réadaptation.


Dany Gagnon, pht, Ph. D. (directeur de maîtrise) a, b, François Routhier, Ing., Ph. D. (codirecteur de maîtrise) et Claude Vincent, erg, Ph. D.

a École de réadaptation, Université de Montréal
b Laboratoire de pathokinésiologie du Centre de recherche interdisciplinaire en réadaptation du Montréal métropolitain (CRIR) — site de
l’Institut de réadaptation Gingras- Lindsay de Montréal du Centre intégré universitaire de santé et de services sociaux du Centre-Est-de-l’Île-de- Montréal

 

Références
1- Consortium for spinal cord medicine. Clinical Practice Guidelines, Preservation of Upper Limb Function Following Spinal Cord Injury: What You Should Know, 2009. [En ligne au http://www.scicpg.org]
2— Gagnon, D.H., A.-C. Babineau, A. Champagne, G. Desroches et R. Aissaoui. « Pushrim biomechanical changes with progressive increases in slope during motorized treadmill manual wheelchair propulsion in individuals with spinal cord injury », J Rehabil Research Dev, 2014, vol. 51, n° 5.
3— Sanford, J.A., M.F. Story et M.L. Jones. « An analysis of the effects of ramp slope on people with mobility impairments », Assist Technol, 1997, vol. 9, n° 1, p. 22-3.
4— Gagnon, D., M. Blanchet, V. Martin-Lemoyne, C. Vincent, F. Routhier et H. Corriveau. « Using a mobility assistance dog reduces upper limb effort during manual wheelchair ramp ascent in an individual with spinal cord injury », J Spinal Cord Med, 2013, vol. 36, n° 6, p. 700-6.
5— Wu, G. et coll. « ISB recommendation on definitions of joint coordinate systems of various joints for the reporting of human joint motion. Part II : shoulder, elbow, wrist and hand », J Biomech, 2005, vol. 38, n° 5, p. 981-992.
6— Cooper, R.A. « Smart Wheel: from concept to clinical practice », Prosthetic and Orthotic, 2009, vol. 33, n° 3, p. 198-209.
7— Dumas, R., R. Aissaoui et J.A. de Guise. « A 3D generic inverse dynamic method using wrench notation and quaternion algebra », Comput Meth Biomech Biomed Eng, 2004, vol. 7, n° 3, p. 159-66.
8— Criswell, E. Cram’s introduction to surface electromyography, 2e édition, Jones and Bartlett Publishers, ISBN : 978-0-7637-3274-5.
9— Hébert, L.J., D. Gravel et B. Arsenault. « Comparisons of mechanical and electromyographical muscular utilization ratios », Scand J Rehabil Med, juin 1995, vol. 27, n° 2, p. 83-8.