L’analyse de la démarche influence les soins aux enfants atteints de CP

L’analyse de la démarche instrumentée peut aider à caractériser les schémas de démarche anormaux chez les patients atteints de paralysie cérébrale, ce qui améliore la prise de décision clinique. Les interventions précoces basées sur l’analyse de la démarche peuvent aider à minimiser les effets néfastes à long terme d’une mauvaise biomécanique.

Par Frank M. Chang, MD, Jason T. Rhodes, MD, MS, Katherine M. Davies, BA et James J. Carollo, PH.D., PE

La marche est une activité presque sans effort pour la plupart des gens, généralement effectuée sans réflexion préalable. Pour les personnes atteintes de paralysie cérébrale (PC), cependant, ce n’est pas le cas.

CP est le trouble neurologique pédiatrique le plus courant, défini comme “un groupe de troubles permanents du développement du mouvement et de la posture, provoquant des limitations d’activité attribuées à des perturbations non progressives survenues dans le cerveau du fœtus ou du nourrisson en développement. Les troubles moteurs de la paralysie cérébrale s’accompagnent souvent de troubles de la sensation, de la perception, de la cognition, de la communication et du comportement, d’épilepsie et de déformations musculo-squelettiques secondaires.”1

Les enfants atteints de PC éprouvent fréquemment des problèmes de tonus musculaire, de contrôle moteur, de spasticité et d’équilibre qui entraînent des anomalies de la démarche. Si elles ne sont pas traitées, ces déformations musculo-squelettiques augmenteront de gravité à mesure que l’enfant grandira. Bien que l’évaluation et le traitement des déficiences associées à la CP soient particulièrement critiques pendant les années de croissance, la CP est une incapacité à vie qui confère une incidence accrue de problèmes de santé secondaires à mesure que les enfants grandissent. Par conséquent, il est essentiel de traiter les anomalies de la démarche tôt pour prévenir les effets à long terme d’une mauvaise biomécanique, qui peuvent entraîner des douleurs et une détérioration de la fonction ambulatoire.

Aucune personne atteinte de CP n’a les mêmes niveaux de fonction globale et de participation sociale, ce qui nécessite une évaluation individualisée de chaque patient par un praticien qualifié. Cette évaluation devrait idéalement s’inscrire dans une approche multidisciplinaire qui comprend l’évaluation du niveau fonctionnel et des déformations anatomiques du patient, ainsi que la détermination de la progression du patient dans l’histoire naturelle de son schéma de démarche CP particulier. Comprendre le niveau de progression des déformations et des contractures squelettiques du patient est important pour les praticiens chargés de prendre des décisions de traitement, car l’objectif principal de tout traitement est d’optimiser la fonction du patient.

Analyse de la marche instrumentée

Le traitement des enfants atteints de PC varie à travers le monde; cependant, l’utilisation d’une analyse de la démarche en 3D instrumentée pour définir les écarts de démarche et faciliter les options de traitement appropriées est la norme actuelle de soins dans de nombreux centres. En règle générale, un clinicien effectuera un examen physique statique et utilisera une analyse visuelle pour évaluer le patient. L’analyse de la démarche instrumentée ajoute un enregistrement vidéo biplanaire du schéma de démarche du patient; Capture de mouvement 3D pour décrire les angles, les vitesses et les accélérations articulaires; forces de réaction au sol; pressions plantaires; et enregistrement du moment de l’activité musculaire à l’aide d’électromyographie dynamique (EMG).2

En pratique, l’analyse de la démarche instrumentée permet de comprendre les déplacements angulaires articulaires, les moments et les forces articulaires, ainsi que l’alignement réel de tous les éléments squelettiques de manière dynamique, au fur et à mesure que l’enfant se déplace. Toutes ces données sont collectées, traitées et analysées, puis présentées à une équipe de cliniciens, de thérapeutes et d’ingénieurs ayant une expérience dans les anomalies de la démarche et le traitement. Les recommandations thérapeutiques finales sont déterminées à partir de cette évaluation d’équipe. Cette approche multidisciplinaire basée sur la technologie a évolué au cours des 40 dernières années pour devenir une méthode systématique d’analyse des anomalies de la démarche. La Commission for Motion Laboratory Accreditation,3 une organisation indépendante à but non lucratif chargée d’accréditer les États-Unis. les laboratoires de la démarche et du mouvement et un énoncé de position de la Société d’analyse de la Démarche et du Mouvement Clinique4 ont approuvé l’approche. L’analyse de la démarche instrumentée ne remplace pas l’expérience clinique, mais est un outil qui peut être utilisé pour améliorer la prise de décision clinique, tout en fournissant des preuves à l’appui d’un plan de traitement spécifique.

Les enfants atteints de CP auront des capacités de marche variées, car l’étendue des blessures au cerveau en développement est différente chez chaque enfant. La capacité fonctionnelle chez les enfants atteints de PC peut aller des ambulateurs communautaires hautement fonctionnels aux ambulateurs domestiques à mobilité assistée en passant par les personnes non ambulatoires qui dépendent de la mobilité sur roues pour une grande partie de leur locomotion indépendante. L’interaction de multiples déformations produit des déviations de démarche complexes chez les individus atteints de CP. Un système de classification validé et largement utilisé connu sous le nom de Système de classification de la Fonction motrice brute (GMFCS) est utilisé pour décrire la capacité fonctionnelle des enfants atteints de CP.5 Le GMFCS est divisé en cinq niveaux de fonction motrice liés au niveau d’indépendance de la marche, des enfants de niveau I, qui sont capables de marcher sans assistance dans tous les environnements, aux enfants de niveau V, qui sont non ambulatoires et ont besoin d’assistance pour la plupart des activités.

Bien que le système GMFCS aide les cliniciens à déterminer la capacité fonctionnelle d’un enfant atteint de CP, il ne décrit pas le schéma de démarche spécifique qu’un enfant peut avoir. Les différences de gravité de la déficience, les mécanismes compensatoires des obstacles biomécaniques et la capacité fonctionnelle signifient que chaque enfant atteint de PC présente des pathologies de la démarche uniques. Les praticiens peuvent identifier certains modèles de démarche distincts au sein de cette population de patients qui peuvent les aider à faire des comparaisons pour déterminer les mécanismes des caractéristiques de démarche uniques d’un individu. L’analyse de la démarche fournit des informations plus approfondies pour éclairer les options de traitement appropriées.

Marche raide au genou

Une analyse instrumentée de la marche est nécessaire pour détecter la marche raide au genou (SKG), un exemple de schéma de démarche anormal pouvant affecter l’efficacité de la démarche. Le SKG est défini par Sutherland comme une diminution de l’amplitude de la flexion maximale du genou (< 45 °), une diminution de la plage dynamique de la flexion du genou et une flexion maximale retardée du genou, qui se produisent toutes pendant la phase d’oscillation du cycle de démarche normal.6 Ces écarts sont facilement reconnaissables et quantifiés avec une analyse de la démarche instrumentée. Le SKG est l’un des modèles de démarche les plus courants qui affecte la performance de la démarche chez les enfants atteints de CP, et une étude récente montre que jusqu’à 80% des anomalies de la démarche chez les enfants atteints de CP impliquaient un SKG.7

L’étiologie proviendrait d’un muscle droit fémoral anormalement enflammé, qui limite la flexion du genou tout au long de la période d’oscillation du cycle de la démarche.8,9 Le schéma de tir du muscle droit fémoral observé avec l’EMG a soit une activité prolongée tout au long du cycle de la démarche, soit une augmentation de l’activité pendant la phase de swing.10 Le patient de la figure 1 a été identifié comme ayant un SKG sur la base d’une analyse visuelle, de mesures de l’angle articulaire au genou (Figure 3) et de l’activité musculaire du droit fémoral telle qu’elle est observée avec l’EMG (Figure 4). Comme le montrent les graphiques cinématiques dans le plan sagittal de la figure 3, le genou est continuellement en extension tout au long du cycle de la démarche avec très peu de flexion. Un modèle SKG entraîne des problèmes de flexion de la hanche, de flexion du genou pendant le swing, des mécanismes de marche compensatoires inefficaces en énergie tels que le tronc avant penché pour maintenir le centre de gravité au-dessus du pied acceptant le poids, 11 voûtes ou randonnée de la hanche, et des problèmes de dégagement du pied qui augmentent le risque de trébucher et de tomber.12,13

Le traitement chirurgical du SKG comprend une libération ou un transfert rectus femoris (RF); un transfert RF, cependant, est censé préserver la flexion de la hanche plus efficacement que la libération RF et augmenter la flexion du genou pendant la phase d’oscillation de la démarche (figure 2).8 Le diagnostic de SKG et le protocole de traitement ultérieur sont basés presque uniquement sur l’analyse de la démarche. De plus, une analyse de la démarche répétée postopératoire d’un an est utilisée de manière cohérente pour surveiller et évaluer les résultats.

Dans notre centre de l’hôpital pour enfants Colorado à Denver, Muthusamy et al ont étudié les effets de différents sites de transfert RF sur les mesures cinématiques chez les enfants atteints de SKG.14 Lorsque tous les sites de transfert ont été analysés ensemble, nous avons constaté une amélioration dans trois mesures cinématiques du plan sagittal sur cinq, y compris l’amplitude de mouvement du genou pendant le swing, la flexion maximale du genou lors du swing (améliorée en moyenne de 9 °) et l’extension maximale du genou au swing terminal. Nous n’avons trouvé aucun effet statistiquement significatif sur l’amplitude de mouvement du genou, la flexion maximale du genou lors de la réponse au chargement, la flexion maximale du genou lors du swing ou l’extension maximale du genou lors du swing terminal lorsque les sites de transfert RF distaux ont été comparés; cependant, il y avait une amélioration significative de l’amplitude de mouvement du genou postopératoire chez les patients qui avaient moins de 80% de l’amplitude de mouvement normale du genou avant la chirurgie.

Équin différenciant

Il existe deux modèles de démarche similaires qui, s’ils ne sont pas distingués correctement, peuvent conduire à des interventions ayant des effets indésirables plus tard dans la vie d’un patient. Une démarche équine est généralement caractérisée par une flexion plantaire excessive du pied due à une spasticité et à un contrôle moteur inadéquat. La position du pied fléchie plantaire entraîne un contact initial de l’avant-pied et une élévation prématurée du talon.

Rodda et Graham15 ont décrit deux variations de la marche de l’équin : l’équin véritable et l’équin apparent. Une véritable démarche équine est causée par une spasticité ou une contracture gastrocnémienne et / ou soléaire, et une flexion plantaire excessive à la cheville. L’extension de la hanche et du genou est presque normale; cependant, un recurvatum du genou peut être présent si la capsule postérieure du genou est étirée au-delà de la normale. D’autre part, l’équin apparent est dû à une flexion pathologique du genou lors de l’acceptation du poids qui modifie la position de la tige et produit un contact initial de l’avant-pied.16

Les deux modèles ont un aspect équin et une démarche orteil-orteil, mais les étiologies différentes appellent des interventions chirurgicales différentes. Le traitement chirurgical pour le patient avec un vrai schéma de démarche équin implique l’allongement des muscles gastrocnémiens et / ou soléus, diminuant le degré de flexion plantaire du pied et de la cheville. Cependant, l’allongement des muscles gastrocnémiens et / ou soléaux dans un schéma de démarche équin apparent provoque une faiblesse relative du mollet, entraînant une avancée tibiale plus précoce après le contact initial et, finalement, un schéma de démarche accroupi16, caractérisé par une flexion accrue de la hanche, de la flexion du genou et de la dorsiflexion de la cheville tout au long du cycle de démarche.

Un traitement approprié d’un schéma de démarche équin apparent traite des déformations proximales, y compris une flexion accrue de la hanche et du genou. En fin de compte, le traitement dépendra de la cause de ces déformations proximales et peut inclure plusieurs procédures de tissus mous et osseux. L’utilisation d’une analyse de la démarche instrumentée peut permettre au médecin traitant de déterminer clairement si un patient présente un schéma de démarche équin apparent ou vrai, ce qui empêche les interventions chirurgicales inappropriées.

En 2006, nous avons terminé une étude au Centre d’analyse de la démarche et du mouvement de l’Hôpital pour enfants Colorado comparant les résultats des patients atteints de PC qui ont subi une analyse de la démarche et ont ensuite suivi les recommandations chirurgicales résultantes ou qui ont choisi d’utiliser des traitements non chirurgicaux à la place.18 Patients ont reçu une analyse initiale de la démarche et un groupe de médecins, de physiothérapeutes et de bioingénieurs familiers avec les anomalies de la démarche a formulé des recommandations chirurgicales.

Les patients ont subi une analyse de la démarche de suivi en moyenne un an après leur intervention chirurgicale ou leur analyse de la démarche initiale. Les mesures cinématiques entre les deux points temporels de chaque groupe ont été comparées et classées comme ayant un résultat positif, un résultat négatif ou aucun changement. Un résultat positif a été une amélioration des angles des articulations de la hanche, du genou et / ou de la cheville dans une direction vers la normale de > 5 ° par rapport à la première analyse. Un résultat négatif a été une modification des angles articulaires dans une direction s’éloignant de la normale de > 5 ° par rapport à la première analyse. Les individus présentant une différence ≤5° dans les deux sens entre les angles articulaires ont été classés comme n’ayant aucun changement.

Nous avons constaté que les enfants qui suivaient les recommandations chirurgicales étaient plus susceptibles d’avoir un changement positif que les enfants dont le traitement utilisait des traitements non chirurgicaux. Plusieurs études ont montré que l’analyse de la démarche instrumentée peut modifier la prise de décision du médecin concernant les traitements chirurgicaux chez les enfants atteints de PC par rapport à l’évaluation clinique du patient seul.19-22 Des études ont également montré qu’après une analyse de la démarche, la correction chirurgicale améliorait la fonction chez les enfants ambulatoires et les adultes atteints de CP.23-25

De nombreux types de modèles de démarche sont observés chez les patients atteints de CP. L’analyse de la démarche instrumentée permet aux cliniciens d’analyser plus facilement de nombreux modèles de démarche en examinant de manière critique la cinématique, la cinétique et les courbes EMG du bassin et des articulations de la hanche, du genou et de la cheville. Les cliniciens peuvent ensuite utiliser des mesures quantitatives pour décrire et comparer avec précision les informations de chaque patient à des individus normaux en développement correspondant à l’âge, ce qui aide les praticiens à déterminer l’étiologie des anomalies de la démarche et à recommander des interventions qui peuvent le mieux aider ce groupe difficile de patients.

Frank Chang, MD, est directeur médical du Center for Gait and Movement Analysis (CGMA) à l’Hôpital pour enfants du Colorado et professeur de chirurgie orthopédique et de médecine de réadaptation à l’Université du Colorado, tous deux à Denver. Jason Rhodes, MD, MS, est chirurgien orthopédiste à la CGMA et au Département d’orthopédie de l’Hôpital pour enfants du Colorado et professeur adjoint à l’Université du Colorado à Denver. Katherine Davies, BA, est assistante de recherche principale au CGMA à l’hôpital pour enfants du Colorado. James Carollo, PhD, PE, est directeur du CGMA à l’Hôpital pour enfants du Colorado et professeur associé aux départements de médecine physique et de réadaptation et d’orthopédie de l’Université du Colorado à Denver.

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