L’un des objectifs de cette thèse était de tester l’utilisation du FFM et de tirer de ces expérimentations les observations nécessaires à l’amélioration de notre appareil vers une deuxième version, le FFM2, en tant qu’outil de mesure mais également à terme en tant qu’outil de rééducation. Au cours des expérimentations, nous nous sommes confrontés à des difficultés ergonomiques et conceptuelles dans l’utilisation du FFM, surtout avec les patients AVC. De plus il nous est apparu clairement que certaines fonctionnalités étaient à ajouter à notre appareil. C’est ainsi, à partir de notre retour pendant les expérimentations et des
102 suggestions des patients et des thérapeutes que nous avons inventorié des modifications à apporter à l’évolution du FFM vers le FFM2 et à notre protocole de mesure.
L’une des principales remarques fut au sujet de l’absence de capteur pouce. En effet même si initialement nous ne nous intéressions qu’aux mouvements des doigts, il est intéressant de mesurer les différents paramètres de contrôle du pouce (par exemple s’il s’agit bien du doigt le plus indépendant (Lang et Schieber, 2004)). Pour répondre à ces questions nous allons ajouter un capteur de force sur le côté de l’appareil. Notre approche de mesure de la dextérité ne se base pas sur des mouvements fonctionnels comme des oppositions de doigts ou des prises d’objets, c’est pourquoi nous faisons le choix de ne pas placer le capteur du pouce en opposition avec les autres doigts pour ainsi mesurer et faire travailler le pouce de façon indépendante. Cette configuration permettra de mesurer la qualité du dosage de force avec le pouce, son indépendance hors de tâches coordonnées avec les autres doigts. Nous pourrons aussi en intégrant le pouce, voir si un travail de rééducation sur le contrôle de force de l’index et du pouce de façon séparé, améliore la fonction de prise de précision ou la vitesse au Moberg pick-up test par exemple.
Une autre contrainte constatée principalement avec les patients AVC, est la position de la main et du FFM. En effet pour nos deux premières études, les sujets avaient pour instruction de poser l’avant-bras sur une table et placer leurs doigts sur les quatre pistons du FFM lui- même posé sur cette table. Ainsi positionné, le sujet travaille avec les doigts étendus et le poignet légèrement en extension. Chez les patients AVC, cette position était difficile à adopter car ils ont une extension du membre supérieur assez faible. De plus, ils éprouvaient beaucoup de difficultés pour maintenir les doigts sur les pistons. Ceci entraînaient pendant les différentes tâches des glissements des doigts et perturbaient l’attention des patients qui devaient souvent quitter l’écran des yeux pour voir et repositionner leurs doigts sur l’appareil. Comme mentionné dans le premier chapitre, les patients utilisaient également des stratégies de compensation lorsqu’ils éprouvaient des difficultés à effectuer certaines tâches. Lors du
single finger tapping par exemple, il était fréquent que lorsque l’exercice passait à 2Hz ou 3Hz, les patients, plutôt que de continuer le tapping avec le mouvement des doigts, se mettaient à utiliser le mouvement du poignet voir du bras. On pouvait retrouver ce type de compensation pour le finger force tracking chez les patients qui, ne pouvant pas augmenter la force sur le piston, levaient le bras et utilisaient finalement le bras, l’épaule voir le tronc pour exercer une plus grande force sur le piston. Afin d’éviter ces problèmes de positionnement et de compensation, le FFM2 sera équipé d’un système de fixation à la main et s’utilisera dans
103 une autre position. Le FFM2 sera placé contre la paume de la main, maintenu par un système d’accroche et les doigts reposeront sur les pistons dans une position de semi-flexion. Cette nouvelle position devrait limiter les crispations et les problèmes de placement des doigts dus à une faible extension. Elle évitera également aux patients de compenser leur manque de force et permettra de mesurer réellement les mouvements et forces exercés uniquement par les doigts. Enfin, le fait que l’appareil soit fixé à la main diminuera les perturbations dues au repositionnement des doigts et de la main et autorisera d’autres positions du bras plus compatibles avec les possibilités de mouvement du patient.
Figu e : Mesu es de l e te sio . A Le FFM a tuel pou la esu e des o posa ts l s de la de t it . B Appa eil poss da t deu apteu s de fo es esu a t la fle io et l e te sio des doigts o pati le I‘M. C E e ple d e egist e e t pe dant un finger force tracking en IRM. La ep se tatio des fo es de fle io est e gatif, et e positif pou les fo es d e te sio . L i de est représenté en vert et le majeur en bleu, la force cible en rouge. On peut voir indiqué par des flèches noires que les forces de flexion de l i de et d e te sio du ajeu so t oupl es pe da t les essais Pea so ‘> , et à l i ve se lo s d essais e e te sio de l i de , le ajeu appuie pas.
Afin de stabiliser les doigts sur les pistons et éviter les phénomènes de glissement les capteurs seront équipés de moyens de fixation des doigts. Ceci donnera plusieurs avantages. Tout d’abord, cela diminuera la distraction qu’occasionne le glissement des doigts pendant les tâches. Ensuite, comme les doigts seront maintenus sur les pistons nous pourrons mesurer de façon plus fiable les mouvements d’overflows et d’appuis involontaires. Enfin, ces systèmes d’attache nous permettront d’ajouter une mesure de la force d’extension des doigts. Ainsi, nous serons en mesure de quantifier et de travailler le contrôle de force d’extension dans les doigts, qui est aussi affecté chez les patients AVC, mais également les forces d’extension involontaires de compensation lors de mouvements n’impliquant pas les doigts en question. En effet lors de l’utilisation de l’index, par exemple pendant une tâche de tracking de force,
104 les sujets ont tendance à lever les doigts non actifs, c’est le cas dans cet enregistrement fait à l’aide d’un autre prototype du FFM mesurant la flexion et l’extension de l’index et du majeur (figure 29).
L’association des mesures de l’extension et des mouvements de flexions involontaires (appuis
overflows et involontaires) permettra d’obtenir une mesure complète de l’indépendance des
doigts. Les questions suivantes pourraient être abordées, si nous trouvons les mêmes types de patterns de voisinage entre les doigts, pourra-t-on prédire par exemple que les témoins auront plus d’extensions compensatrices (stratégie d’évitement des appuis involontaires) et les patients moins d’extension et plus d’appuis involontaires ? La performance dans le contrôle de force d’extension est-elle corrélée avec celle de la flexion ? Peu de tâche de la vie quotidienne nécessite ce type de dosage de force, mais il serait intéressant de mesurer la capacité à faire des extensions car cette capacité est souvent lésée après l’AVC (Cauraugh et al., 2000) et serait un potentiel marqueur prédicteur de la récupération (Nijland et al., 2010).
Discussion : D veloppe e t d u appa eil de
du atio
Pendant cette thèse nous avons testé et étudié l’utilisation du FFM en tant qu’outil de mesure de la dextérité et de ses composants. Dans le but de développer et tester un appareil pour la rééducation après un AVC nous mettons en place une nouvelle étude. A partir de notre expérience avec le FFM et les patients AVC, nous avons développé une deuxième version du FFM, que nous allons appeler le FFM2. Ce nouvel outil devrait intégrer les modifications citées plus tôt (ajout du pouce, de l’extension) ainsi qu’un système d’enregistrement et d’analyse embarqué pour pouvoir donner en temps réel les scores des patients pour les différentes tâches. Avec ce nouvel appareil, nous développons des protocoles d’entraînement basés sur nos tâches de mesures de la dextérité. Ainsi le FFM2 permettra d’effectuer une mesure et une caractérisation de la dextérité et de ses composants, comme le premier FFM, mais il pourra également servir de station d’entraînement de la dextérité et pourra focaliser l’entraînement sur les composants clés de la dextérité mesurés comme étant les plus affectés. C’est cette association entre la caractérisation précise et l’entraînement ciblé des composants de la dextérité qui est une nouveauté dans le champ de la rééducation actuellement et que d’autres équipes essaient aussi de développer (Taheri et al., 2012).
105 Le protocole de rééducation sera basé sur nos tâches. Ces tâches pourront être modulées en difficulté pour s’adapter au déficit mesuré chez chaque patient afin d’optimiser l’entraînement. L’augmentation progressive de la difficulté permettra également d’augmenter et de renouveler le challenge pour pousser le patient vers de meilleures performances (Thomson et al., 2014 ; Celinder et Peoples, 2012). De plus l’ajout de scores et d’un suivi de l’évolution des performances du patient aura un aspect motivationnel important dans la rééducation (Van Vliet et Wulf, 2006). L’atteinte d’objectifs à court et long terme et le retour rapide de l’amélioration des performances est connu pour stimuler la motivation lors d’entraînement, même chez des personnes âgées (Molina et al., 2014 ; Skjæret et al., 2016) et nous comptons sur cet aspect pour améliorer d’autant plus la récupération.
L’objectif de cette future étude clinique sera de voir si notre approche de rééducation, par personnalisation du protocole d’entraînement, améliore la récupération par rapport à une approche plus traditionnelle, mais également par rapport à une approche technologique comme la notre mais non ciblée (exemple : Friedman et al., 2014 ou Jang et Jang, 2016).