Les orthèses cheville-pied passives dynamiques personnalisées peuvent améliorer l’économie et la vitesse de marche après un AVC

Contexte

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est l’une des principales causes d’invalidité à long terme, touchant plus de 795 000 personnes chaque année aux États-Unis. Un problème courant après un AVC est la faiblesse des muscles fléchisseurs plantaires du membre atteint, ce qui affecte la capacité de l’individu à contrôler la rotation du membre vers l’avant pendant la phase d’appui médian et terminal, ainsi que la propulsion vers l’avant pendant la phase de poussée. Un dysfonctionnement des fléchisseurs plantaires peut entraîner une dorsiflexion excessive de la cheville ou une hyperextension continue du genou pendant la phase d’appui, conduisant à une réduction de la vitesse de marche, une asymétrie de la longueur des pas et une augmentation du coût métabolique de la marche. Ces problèmes réduisent la mobilité et la participation aux activités quotidiennes des survivants d’AVC, affectant davantage leur santé physique et mentale.

Les orthèses cheville-pied passives dynamiques (PD-AFOs) peuvent, grâce à leur rigidité de flexion de type ressort, fournir une résistance lors de la dorsiflexion de la cheville et stocker de l’énergie mécanique, qui est ensuite libérée pendant la phase de propulsion, imitant ainsi la fonction des fléchisseurs plantaires chez les patients en bonne santé. Cependant, bien que certaines études aient montré des effets positifs des PD-AFOs sur la marche et le coût métabolique, l’absence de directives de prescription objectives standardisées a rendu difficile la personnalisation des PD-AFOs.

Source de l’article

Cet article a été rédigé par Jacob T. Skigen et son équipe, impliquant des chercheurs de l’Université du Delaware, de l’Université de l’Iowa et d’autres institutions. L’article a été publié dans le “Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation” (volume 21, numéro 126, 2024), est en accès libre et a été réalisé par plusieurs auteurs.

Processus de recherche

Sujets d’étude et conception expérimentale

Les chercheurs ont sélectionné 32 patients hémiplégiques à long terme après un AVC qui répondaient aux critères. Ces patients avaient précédemment reçu une prescription d’AFO et présentaient une faiblesse des fléchisseurs plantaires du membre atteint. Tous les participants ont effectué trois visites en laboratoire, chaque visite testant les conditions suivantes : sans AFO, avec une AFO de soins standard (SOC) et avec une PD-AFO personnalisée.

Visite 1 : Évaluation initiale et collecte de données

Lors de la première visite, l’équipe de recherche a enregistré la vitesse de marche auto-sélectionnée (SSWS) des participants à l’aide d’une analyse de marche instrumentée et d’un test de marche de 10 mètres. De plus, les données géométriques du membre non affecté de chaque participant ont été enregistrées pour servir de base à la personnalisation de la PD-AFO.

Processus de personnalisation de la PD-AFO

Le pic de moment net de flexion plantaire de chaque participant a été calculé et déterminé à l’aide du logiciel Visual 3D pour personnaliser la PD-AFO. Des matériaux en fibre de carbone pré-imprégnés ont été utilisés pour fabriquer la PD-AFO, garantissant que la rigidité en flexion de chaque prothèse corresponde précisément aux besoins du patient.

Visite 2 : Test de la SOC-AFO

Lors de la deuxième visite, les participants ont effectué une analyse de la marche en laboratoire en portant la SOC-AFO et ont refait le test de marche de 10 mètres. Ils ont également rempli l’enquête sur les utilisateurs d’orthèses (OPUS) et l’évaluation de la satisfaction des technologies d’assistance (QUEST).

Visite 3 : Test de la PD-AFO personnalisée

Les participants ont porté leur PD-AFO personnalisée et ont eu suffisamment de temps pour s’adapter à la marche. Après l’adaptation, une analyse de la marche en laboratoire et un test de marche de 10 mètres ont été effectués, et les questionnaires OPUS et QUEST ont été remplis pour évaluer leur satisfaction à l’égard de la PD-AFO personnalisée.

Analyse des données

Diverses méthodes d’analyse statistique ont été utilisées pour comparer les performances de marche des participants dans différentes conditions. Des ANOVA à mesures répétées ou des tests de Friedman ont été utilisés pour l’analyse intergroupe, tandis que l’analyse de modélisation statistique (SMA) a été utilisée pour l’analyse au niveau individuel. Les principales variables analysées comprenaient : le coût mécanique du transport (COT), la SSWS, les pics de moment de dorsiflexion et de flexion plantaire de la cheville, etc.

Résultats de l’étude

Résultats intergroupes

Dans les groupes expérimental et témoin, le port de la PD-AFO personnalisée a significativement réduit le COT mécanique et augmenté la SSWS. Les données spécifiques sont les suivantes : 1. Réduction significative du COT : le COT pour les groupes sans orthèse et SOC-AFO était respectivement de 2,64 et 2,51 J/kg/m, tandis que pour le groupe PD-AFO, il était de 2,28 J/kg/m. 2. Augmentation significative de la SSWS : la SSWS pour les groupes sans orthèse et SOC-AFO était respectivement de 0,62 et 0,64 m/s, tandis que pour le groupe PD-AFO, elle était de 0,73 m/s. 3. Évaluation de la satisfaction : les scores des questionnaires OPUS et QUEST pour le groupe PD-AFO étaient significativement plus élevés que pour le groupe SOC-AFO.

Résultats au niveau individuel

L’analyse au niveau individuel a montré des différences significatives de réponse entre les participants. Certains participants ont montré une réduction significative du COT en portant la PD-AFO, tandis que d’autres n’ont pas montré de changement significatif. De plus, aucune amélioration cohérente des paramètres biomécaniques de la marche n’a été observée. Cela suggère que, en raison de l’hétérogénéité de la marche après un AVC, les participants peuvent avoir adopté différentes stratégies d’adaptation de la marche, influençant ainsi les résultats.

Conclusion et signification

Cette étude est la première à valider que les PD-AFO personnalisées peuvent efficacement réduire le COT mécanique et augmenter la vitesse de marche en fonction du degré de faiblesse des fléchisseurs plantaires de chaque individu. Bien qu’aucune amélioration cohérente des paramètres biomécaniques de la marche n’ait été observée, l’amélioration globale de la fonction et de la satisfaction avec les PD-AFO personnalisées reste cliniquement significative. Les recherches futures devraient explorer les populations spécifiques qui bénéficieraient le plus des PD-AFO personnalisées et les meilleures méthodes de personnalisation pour optimiser davantage la réadaptation après un AVC.

Cette étude fournit une base de preuves préliminaire pour l’élaboration de directives objectives de prescription des PD-AFO et jette les bases d’applications cliniques futures. Les prochaines étapes de la recherche devraient se concentrer sur l’identification des caractéristiques des patients adaptés aux PD-AFO, la révélation des mécanismes de réduction du COT et de la SSWS, ainsi que la validation supplémentaire des effets après une période d’adaptation plus longue.