Outils d’évaluation du contrôle du tronc

Il existe de nombreux outils d’évaluation de la fonction du tronc, tels que Gross Motor

function Classification System (GMFCS), le Gross Motor Function Measure (GMFM) et l’Index de Barthel (Mahoney, 1965; Palisano et al., 1997; Russell et al., 2002). Des outils dédiés

au contrôle de l’équilibre, comme le Chailey Levels of Stability (Pountney et al., 1999) ou le

Berg Balance Test (Berg et al., 1992) ont également été développés. Ils vont avoir en commun d’inclure des items concernant la posture assise dans lesquels le contrôle du tronc est abordé. Cependant, évaluer le contrôle postural spécifique des segments axiaux représente un défi méthodologique.

L’utilisation du paradigme des translations du support lors d’une station assise (Figure 23) a permis d’analyser les synergies musculaires permettant de stabiliser les segments axiaux chez les enfants à développement typique (Hadders-Algra et al., 1996; Hirschfeld & Forssberg, 1994), les enfants atteints de PC (Brogren et al., 1998, 2001) et les adultes (Forssberg & Hirschfeld, 1994). Certaines de ces études ont couplé des analyses EMG et cinématiques (Forssberg & Hirschfeld, 1994; Hadders-Algra et al., 1996; Hirschfeld & Forssberg, 1994).

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Figure 23. Installation expérimentale pour l’analyse des réactions posturales en réponse à des translations du support en posture assise. Les sujets étaient également équipés d’électrodes de surface pour l’enregistrement de l’activité EMG. D’après Forssberg and Hirschfeld (1994).

En complément de ces analyses cinématiques et électromyographiques, il est également possible d’analyser les déplacements du CdP au cours de la station assise, en situation statique (Harbourne et al., 2010; Kyvelidou et al., 2009, 2010) et en situation d’assise instable (Cholewicki et al., 2000; Larivière et al., 2013; Reeves et al., 2006; Slota et al., 2008; Van Daele et al., 2007). Cette dernière situation est tout particulièrement intéressante puisqu’elle permet une évaluation dynamique du contrôle postural du tronc dans une situation où un sujet doit se stabiliser sur un support instable. A notre connaissance, la première étude ayant utilisée une telle méthodologie est celle de Cholewicki et al., (2000), où il était demandé à un sujet de se tenir assis sur un siège reposant sur une demi-sphère (Figure 24). Le dispositif qui est équipé d’un repose pied solidaire du siège (c’est-à-dire qui s’incline avec le siège) permet de neutraliser la contribution des membres inférieurs au contrôle postural. Les expérimentateurs disposaient de trois diamètres de demi-sphère différents, ce qui permettait de faire varier la difficulté. Ils ont rapporté une excellente répétabilité des mesures du CdP. Néanmoins, les oscillations posturales étaient également corrélées au poids du sujet, suggérant que la difficulté n’était pas homogénéisée en fonction des caractéristiques anthropométriques des sujets. Malgré cette limite, les auteurs ont tout de même indiqué que leur méthode pouvait être appliquée pour évaluer les déficits du contrôle du tronc dans les populations pathologiques.

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Figure 24. Dispositif d’assise instable constitué d’une demi-sphère reliée à un repose pied. L’ensemble est placé sur une plateforme de force pour évaluer les déplacements du CdP. D’après Cholewicki et al. (2000)

Cette procédure a été répliquée par la suite avec des patients ayant une lombalgie chronique (Reeves et al., 2009) ou chez des patients ayant un syndrome fémoro-patellaire (Motealleh et al., 2019). Néanmoins, des dispositifs plus élaborés permettant de réduire les limites dues à l’impossibilité d’homogénéiser la difficulté ont été développés. Ces dispositifs associent un système de ressorts disposés autour d’un pivot central (Figure 25) à une procédure de calibration permettant d’homogénéiser la difficulté (Larivière et al., 2013; Slota et al., 2008). Un dispositif similaire, utilisant un système de double cardan à la place de la rotule, a été

développé spécifiquement pour la réalisation de cette thèse et est présenté dans les manuscrits

I, II et IV.

Figure 25. Dispositif d’assise instable constitué d’un siège reposant sur un système de roulement à bille faisant office de pivot central. Des ressors sont disposés sur l’axe antéro-postérieur et sur l’axe médiolatéral. La distance des ressorts par rapport au pivot centrale peut être modulé pour ajuster la difficulté de la tâche de stabilisation. D’après Slota et al. (2008)

Plateforme de force

Demi-sphère de taille variable

81 Une limite mise en avant par Butler et al., (2010) est que les études s’intéressant aux réactions posturales en station assise considèrent le tronc comme un segment unique. Elles ne prennent donc pas en compte la coordination neuromusculaire entre les différents « étage du tronc » pourtant nécessaire pour se maintenir assis. Cette remarque s’applique également pour

l’analyse des oscillations du CdP en posture assise. Des outils, comme le Segmental Assessment

of Trunk Control, (Butler, 1998; Butler et al., 2010) qui propose une évaluation segmentaire du tronc, permettent de pallier ce manque. Il existe également des échelles proposant une évaluation fonctionnelle du tronc, dont certains items vont évaluer la capacité à contrôler

certaines parties spécifiques du tronc. Par exemple, le Trunk Impairment Scale (TIS) et le Trunk

Control Measurement Scale (TCMS) sont des échelles cliniques développées respectivement pour les patients post-AVC et les enfants atteints de PC et permettent une évaluation des capacités fonctionnelles du tronc pour ces populations (Heyrman et al., 2011; Verheyden et al., 2004). Ces outils se présentent comme un ensemble de sous-échelles contenant chacune des items permettant d’évaluer différents aspects du contrôle statique, dynamique et sélectif du

tronc. Le TCMS (annexe 1) sera plus amplement décrit dans le chapitre méthodologique ainsi

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 Les segments axiaux contribuent fortement au contrôle postural statique et dynamique.

 En influençant la trajectoire du CdM et du CdP, le tronc à un rôle important dans

l’équilibre orthostatique.

 Les segments axiaux sont actifs pendant la locomotion.

 Pendant la marche, le tronc contribue fortement à diminuer les perturbations dues aux

mouvements des membres inférieurs. En agissant comme un filtre, il permet notamment de diminuer les oscillations et les accélérations de la tête, qui a besoin d’être stabilisée pour remplir au mieux son rôle de plateforme de guidage inertielle pendant la marche.

 Le développement du contrôle postural et de la locomotion est étroitement lié au

développement du contrôle postural des segments axiaux.

 Pendant la marche, il existe une influence bidirectionnelle entre les segments axiaux et

les membres inférieurs, des déviations des uns entraînant systématiquement des compensations au niveau des autres.

 Il y a un intérêt grandissant dans la littérature pour le contrôle du tronc, avec de

nombreuses études montrant l’effet délétère sur la posture et la marche d’un contrôle du tronc déficitaire dans diverses pathologies.

 C’est pourquoi de nombreux outils ont été développés pour analyser spécifiquement le

contrôle postural du tronc.

 Dans de nombreuses pathologies, les troubles du contrôle du tronc ont un impact sur

l’équilibre orthostatique, l’équilibre assis, la marche, le risque de chute et la fonction.

C’est le cas par exemple de la PC. Cette pathologie se définit par des troubles du développement postural et moteur de l’enfant. Spécifiquement, les enfants atteints de PC développent des troubles du contrôle postural, des troubles du contrôle axial et des troubles locomoteurs. L’importance des segments axiaux pour le développement et le contrôle de l’équilibre statique et dynamique pose la question des liens entretenus entre le contrôle postural des segments et les troubles locomoteurs observés dans la PC.

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4. Chapitre 4 : Développement postural et locomoteur perturbé : le cas