Caractérisation des mouvements du tronc et du fauteuil roulant manuel pendant le franchissement d’un dénivellement chez les personnes ayant une paraplégie

Caractérisation des mouvements du tronc et du fauteuil

roulant manuel pendant le franchissement d’un

dénivellement chez les personnes ayant une paraplégie

Mémoire

Ratiba Bouksani

Maîtrise en Médecine Expérimentale

Maître ès sciences (M.Sc.)

Québec, Canada

iii

Résumé

Le but de cette étude est d’évaluer l’effet de la hauteur d’un dénivellement et du niveau d’une lésion de la moelle épinière sur les mouvements du tronc et du fauteuil roulant manuel lors de l’approche et de la montée de ce dénivellement. Dix-huit hommes ayant une paraplégie devaient franchir avec leur fauteuil roulant manuel une distance de 3 m puis monter des dénivellements de 5 cm, 10 cm et 15 cm. Les résultats montrent que les participants : 1) ont une plus grande vitesse lors de la levée des roues avant peu importe le niveau de lésion, 2) lèvent les roues avant du fauteuil roulant manuel plus loin du dénivellement peu importe le niveau de lésion, et 3) ont une plus grande amplitude de flexion/extension du tronc chez les paraplégiques ayant une lésion basse comparativement à ceux ayant une lésion haute, et ce, plus la hauteur du dénivellement augmente.

v

Table des matières

Résumé ... iii

Table des matières ... v

Liste des tableaux ... vii

Liste des figures ... ix

CHAPITRE 1 ... 1

INTRODUCTION ... 1

1.1. Problématique ... 1

1.2. Objectifs ... 3

CHAPITRE 2 ... 5

RECENSION DES ÉCRITS ... 5

2.1. La lésion de la moelle épinière ... 5

2.1.1. La moelle épinière ... 5

2.1.2. Le portrait des personnes ayant une lésion de la moelle épinière ... 7

2.1.3. Les causes d’une lésion de la moelle épinière ... 8

2.1.4. Les conséquences d’une lésion de la moelle épinière ... 9

2.1.5. Les aides techniques à la mobilité ... 10

2.1.6. Les douleurs suite à une lésion de la moelle épinière ... 11

2.1.7. Les coûts liés aux lésions de la moelle épinière ... 11

2.1.8. La classification des lésions de la moelle épinière ... 12

2.1.9. La participation sociale des personnes ayant une lésion de la moelle épinière ... 13

2.2. Le fauteuil roulant manuel ... 14

2.2.1. Les réglages du fauteuil roulant manuel ... 15

2.2.2. La propulsion du fauteuil roulant manuel ... 16

2.3. Conclusion ... 18

CHAPITRE 3 ... 21

MÉTHODOLOGIE ... 21

3.1. Critères d’inclusion/exclusion des participants ... 21

3.1.1. Critères d’inclusion ... 21

3.1.2. Critères d’exclusion ... 22

3.2. Recrutement des participants ... 22

3.3. Conditions expérimentales ... 23

3.4. Procédure détaillée de la collecte de données ... 24

vi

3.6. Variables ... 27

3.7. Analyse des données ... 28

CHAPITRE 4 ... 31 ARTICLE SCIENTIFIQUE ... 31 4.1. Résumé ... 32 4.2. Introduction ... 33 4.3. Méthodologie ... 34 4.3.1. Participants ... 34

4.3.2. Données sociodémographiques et cliniques ... 35

4.3.3. Tâches ... 36 4.3.4. Cinématique ... 36 4.3.5. Analyse ... 37 4.4. Résultats ... 38 4.5. Discussion ... 40 4.6. Conclusion ... 43 Remerciements ... 43 CHAPITRE 5 ... 55

DISCUSSION ET CONCLUSIONS GÉNÉRALES ... 55

Bibliographie ... 59

ANNEXES ... 71

ANNEXE 1 : Le score ASIA ... 72

ANNEXE 2 : Certificats d’approbation du Comité d’éthique de la recherche ... 73

ANNEXE 3 : Mini-Mental State Examination (MMSE) – Version canadienne-française ... 77

ANNEXE 4 : Feuillet d’information et formulaire de consentement ... 79

ANNEXE 5 : Informations sociodémographiques ... 84

vii

Liste des tableaux

Tableau 1: Caractéristiques sociodémographiques et cliniques des participants ... 53 Tableau 2: Nombre de participants réussissant le franchissement des différentes

hauteurs d’un dénivellement ... 53

Tableau 3: Effets de la hauteur du dénivellement et du niveau de la lésion

médullaire (para-haut, para-bas) sur les variables cinématiques en fonction des étapes du franchissement d’un dénivellement ... 54

ix

Liste des figures

Figure 1: Segments de la moelle épinière (Reproduit avec la permission de

e-Anatomy, Micheau A, Hoa D, www.imaios.com) ... 7

Figure 2: Montage expérimental du laboratoire servant à collecter les données

cinématiques du tronc et du FRM durant le franchissement du dénivellement. ... 44

Figure 3: Emplacement des marqueurs infrarouges sur le tronc et sur le cadre du

FRM. ... 44

Figure 4: Description des différentes étapes du franchissement d’un dénivellement ... 45 Figure 5-A: Moyenne (± écart type) de la hauteur des roues avant du FRM en

fonction du pourcentage de la distance parcourue du début de la propulsion du FRM jusqu’au dépôt des roues arrière sur le dénivellement (% de la progression de la propulsion) ... 46

Figure 6 : 5-B: Moyenne (± écart type) de la vitesse linaire du FRM en fonction du

pourcentage de la distance parcourue du début de la propulsion du FRM jusqu’au dépôt des roues arrière sur le dénivellement (% de la progression de la propulsion) ... 47

Figure 5-C: Moyenne (± écart type) de l’angle instantané de flexion/extension du

tronc en fonction du pourcentage de la distance parcourue du début de la propulsion du FRM jusqu’au dépôt des roues arrière sur le dénivellement (% de la progression de la propulsion) ... 48

Figure 6-A: Moyenne de la distance entre les roues avant du FRM et le

dénivellement en fonction de la hauteur du dénivellement pour chaque participant et pour les trois premières étapes du franchissement d’un dénivellement ... 49

Figure 6-B: Moyenne de la vitesse linéaire du FRM en fonction de la hauteur du

dénivellement pour chaque participant et pour les trois premières étapes du franchissement d’un dénivellement ... 50

Figure 6-C: Moyenne de l’angle instantané de flexion/extension du tronc en fonction

de la hauteur du dénivellement pour chaque participant et pour les trois premières étapes du franchissement d’un dénivellement ... 51

Figure 6-D: Moyenne de l’Amplitude angulaire de flexion/extension du tronc en

fonction de la hauteur du dénivellement pour chaque participant lors du dégagement minimale et du dépôt des roues avant sur le dénivellement ... 52

xi

xiii

Avant-Propos

La recherche présentée dans ce mémoire n’aurait pu être menée à bien sans le soutien et l’apport scientifiques de toute une équipe. Mon directeur de recherche Dr. François Routhier et mon co-directeur de recherche Dr. Bradford J. McFadyen m’ont suivi durant chaque étape de l’élaboration de ce projet. Avec eux, on a élaboré le sujet de recherche, le protocole de recherche, la méthodologie pour les expérimentations, le recrutement des participants, les expérimentions, les analyses, la participation aux colloques et pour finir la rédaction de ce mémoire et de l’article scientifique. Je vous témoigne ma plus profonde gratitude pour toutes les connaissances, les conseils, les critiques et les encouragements que vous m’avez donnés.

Durant ma recherche, j’ai reçu de l’aide, des conseils ou de la collaboration de Guy St Vincent, Émilie Michaud, Valérie Lemay, Kadija Perrault et Jean Leblond. Vous m’avez tous enrichis à un moment de mon parcours. Je vous remercie pour votre temps et enseignement. J’en profite aussi pour dire merci aux participants. Votre passage au laboratoire aura été un apprentissage non seulement académique mais personnel aussi.

Finalement, je remercie mon entourage qui m’a soutenu financièrement et émotionnellement. Merci à Maman d’avoir été mon merveilleux gendarme toutes ses années même par Skype, à Yasmina pour toute ton aide et ton amitié si précieuse, à Ann cat alias capitaine Serge pour toutes ses marches, discussions et conseils, à Steeve pour tous les moments de partage, à l’équipe GNG qui me poursuit d’outre-mer et pour finir merci Darquise d’être tout simplement présente dans ma vie.

1

CHAPITRE 1

INTRODUCTION

1.1. Problématique

Selon une étude du Rick Hansen Institute, quelques 85 000 canadiens vivraient avec une lésion de la moelle épinière dont la cause était traumatique ou non-traumatique1. Chaque année, environ 4 500 nouveaux cas seraient recensés, dont près de 40% de causes traumatiques1. Les conséquences d’une lésion de la moelle épinière sont nombreuses et parmi celles-ci notons l’apparition d’incapacités liées à la mobilité. En effet, il s’avère que la mobilité est l’un des domaines de la participation sociale les plus touchés par une lésion de la moelle épinière2. L’incapacité de réaliser des déplacements de manière autonome augmente les difficultés de réalisation d’activités quotidiennes et d’accomplissement de rôles sociaux tel que faire des courses, occuper un emploi ou prendre un moyen de transport tel que le transport en commun2. Afin de pallier cette incapacité, plusieurs aides techniques sont disponibles dont le fauteuil roulant manuel3,4. De fait, le fauteuil roulant manuel est l’aide technique à la mobilité la plus utilisée par les personnes ayant une lésion de la moelle épinière. On estime qu’environ 82% d’entre elles utilisent un fauteuil roulant manuel ou motorisé, que 60% en sont complètement dépendants et que, parmi ces dernières, 81% ont un fauteuil roulant manuel5.

L’usage continu et quotidien du fauteuil roulant manuel chez les personnes ayant une lésion de la moelle épinière peut entraîner des lésions et des douleurs au niveau des membres supérieurs. À titre d’exemple, Jensen et al. 6 ont recensé que 80% des personnes ayant une lésion de la moelle épinière souffrent de douleurs. Ces douleurs sont principalement au niveau des épaules (61%)6 et sont fortement corrélé à la capacité de se déplacer et de propulser le fauteuil roulant manuel6,7. En effet, chez les personnes ayant une paraplégie, les douleurs aux épaules sont principalement la conséquence des activités en fauteuil roulant manuel8. Les lésions et douleurs aux membres supérieurs ne sont pas les

2

seules conséquences de l’usage à long terme du fauteuil roulant manuel. En fait, des études ont souligné le risque important de chutes pouvant causer des blessures ou même des décès. Entre 57% et 80% des utilisateurs de fauteuil roulant manuel et motorisé indiquent qu'ils ont chuté au moins une fois de leur fauteuil roulant, entre 17% et 20% ont déjà été hospitalisés suite à une chute et 0,03% pourront même décéder dans les semaines qui suivront leur chute9,10. Les soins administrés lors de l’hospitalisation sont majoritairement pour des fractures, des contusions, des lacérations et des entorses9. Ces chutes surviennent principalement à l’extérieur du domicile9. Afin d’en réduire les risques de chutes et afin que les usagers de fauteuil roulant qui se propulsent à l’aide de leurs membres supérieurs minimisent de potentiels douleurs chroniques, il est donc important que ces derniers puissent se propulser de manière efficace et sécuritaire dans l’ensemble de leurs activités quotidiennes.

Plusieurs équipes de recherches se sont intéressées depuis les trente à quarante dernières années à la biomécanique des membres supérieurs lors de la propulsion de fauteuil roulant manuel11,12. Beaucoup de ces études ont été menées auprès des personnes ayant une lésion de la moelle épinière. Certaines de ces équipes ont identifié les patrons de propulsion13-17, suggérant le moins exigeant pour les articulations13 et démontrant l’influence de la nature de la surface (linoleum, tapis, etc.) sur le patron de propulsion14-16. Il a été également démontré que les usagers de fauteuil roulant manuel adaptent leur patron de propulsion lors du passage d’une surface plane à une surface inclinée (ex. rampe d’accès)18.

La nature de la surface et son degré d’inclinaison ne sont toutefois pas les seules contraintes environnementales que rencontrent les usagers de fauteuil roulant manuel. Par exemple, les dénivellements, tels que les bordures de trottoir, sont omniprésents dans l’environnement des usagers et, à notre connaissance, n’ont été étudiés que de manière limitée. Lalumière et ses collaborateurs19 ont publié en 2013 une étude qui compare les stratégies du mouvement (cinématique), les contraintes mécaniques (cinétique) et l’effort musculaire (électromyographie) des membres supérieurs lors du franchissement des dénivellements de 4 cm, 8 cm et 12 cm chez des personnes ayant une paraplégie. Cette étude montre qu’il existe une stratégie locomotrice pour franchir un dénivellement et que

3 les paramètres qui définissent cette stratégie sont modifiés par la hauteur du dénivellement. Les auteurs ont notamment démontré que la flexion du tronc (mouvement vers l’avant) facilite le franchissement d’un dénivellement, principalement ceux de 8 cm et plus. Toutefois, aucune analyse n’a été réalisée entre les individus ayant des niveaux de lésion différents, et ce, malgré des différences importantes de capacité entre eux.

Caractériser le mouvement du tronc lors de la propulsion du fauteuil roulant manuel lors du franchissement d’un dénivellement s’avère donc une question de recherche importante. Les retombées peuvent avoir des impacts significatifs pour les usagers de fauteuil roulant manuel ayant une lésion de la moelle épinière ainsi que pour bien d’autres clientèles. De telles études sont nécessaires pour comprendre comment propulser le fauteuil roulant manuel de façon efficace et sécuritaire dans divers environnements et pour éventuellement permettre de mieux entraîner les usagers. Malgré les connaissances actuelles de la recherche, les études qui portent sur le franchissement d’obstacles que l’on retrouve à l’extérieur du domicile, c’est-à-dire dans la communauté, sont limités. Cela a pour conséquence que les usagers de fauteuil roulant manuel n’utilisent probablement pas, voire ne connaissent tout simplement pas, l’ensemble des possibilités qu’offre cette aide technique. Cette méconnaissance des possibilités qu’offre le fauteuil roulant manuel en fonction des capacités de son usager pourrait être considérée comme l’un des facteurs qui réduit leur autonomie, ce qui aurait, par le fait même, un certain impact sur leur participation sociale. Afin de combler cette lacune, il est essentiel d’avoir des données objectives reposant sur des recherches scientifiques afin d’accroître les connaissances visant à mieux comprendre et à mieux structurer l’entraînement des usagers de fauteuil roulant manuel pour développer leurs habiletés dans la communauté.

1.2. Objectifs

Le présent mémoire vise à rencontrer deux objectifs qui sont spécifiquement en lien avec les mouvements du tronc et du fauteuil roulant manuel lors du franchissement d’un dénivellement. Le premier objectif consiste à évaluer l’effet de la hauteur du dénivellement sur les mouvements du tronc et du fauteuil roulant lors de l’approche de ce dénivellement et

4

de sa montée par les personnes ayant une lésion de la moelle épinière. Le second objectif consiste à évaluer l’effet du niveau de la lésion sur ces mêmes mouvements.

Il semble préférable d’étudier dans un premier temps une population expérimentée pour possiblement en déterminer les meilleures techniques. Cliniquement, les personnes ayant une lésion de la moelle épinière représentent une proportion importante des usagers de fauteuil roulant manuel, plus précisément les personnes ayant une paraplégie. De plus, cette population est plutôt jeune20, possède de bonnes habiletés en fauteuil roulant manuel21 et utilise principalement le fauteuil roulant comme moyen de mobilité5. De nombreuses études scientifiques recensées ont d’ailleurs pour sujets des personnes ayant une paraplégie. On pourrait alors considérer les personnes ayant une paraplégie comme le gold standard de la propulsion en fauteuil roulant manuel. Ainsi, cette population constitue un groupe idéal à étudier pour éventuellement étendre les connaissances acquises à d’autres populations.

5

CHAPITRE 2

RECENSION DES ÉCRITS

La population ayant une lésion de la moelle épinière est principalement jeune et utilise le plus souvent le fauteuil roulant manuel comme seul moyen de mobilité. Afin de mieux comprendre les besoins de ces personnes de même que leur niveau de participation sociale, il importe en premier lieu de comprendre la lésion de la moelle épinière, ses causes et ses conséquences puis, en second lieu, l’importance jouée par le fauteuil roulant manuel auprès des personnes ayant une lésion de la moelle épinière, principalement celles ayant une paraplégie. Nous pourrons ainsi mieux saisir la complexité de l’usage de cette aide technique en vue d’une utilisation efficace et sécuritaire, et ce, afin de permettre éventuellement une plus grande participation sociale de l’usager du fauteuil roulant manuel. Cette recension des écrits scientifiques permettra également de bien déterminer les différents critères d’inclusion et d’exclusion de la présente étude.

2.1. La lésion de la moelle épinière

2.1.1. La moelle épinière

La moelle épinière (medulla spinalienne) est une structure cylindrique légèrement aplatie à l’avant et à l’arrière. Elle mesure entre 42 et 45 cm de longueur chez l’adulte. Son diamètre est d’environ 2,5 cm au milieu de la région thoracique, il est plus grand dans les régions cervicales inférieures et lombaires moyennes, et plus petit à l’extrémité inférieure de la moelle22. Cette portion inférieure amincie de la moelle épinière est constituée par le cône médullaire, duquel émergent le filum terminal et la queue de cheval22. Elle est le prolongement du bulbe rachidien et se termine au niveau de la deuxième vertèbre lombaire23. Elle assure la liaison entre le cerveau et les nerfs rachidiens. Grâce à de gros faisceaux ascendants ou descendants, elle transmet les influx nerveux du cerveau vers la périphérie ou l’inverse24. Ces faisceaux sont la substance blanche de la moelle épinière. La

6

substance blanche est faite d’amas d’axones myéliniques d’un grand nombre de neurones, soutenus par la névroglie. La myéline est une substance lipidique qui présente une coloration blanchâtre d’où son nom « substance blanche »22. Au centre de la moelle épinière se situe la substance grise. Cette dernière contient soit des corps de cellules nerveuses et des dendrites, soit des groupes d’axones amyéliniques et de névroglie. L’absence de myéline dans ces régions explique leur coloration grisâtre22. Il se trouve au niveau de la substance grise des zones de connexion à l’intérieur desquelles des réactions motrices peuvent être immédiatement enclenchées par un mécanisme réflexe médullaire24.

La moelle épinière est située dans le canal rachidien, ou canal vertébral, qui lui est formé par les trous vertébraux superposés de chacune des vertèbres. Comme la paroi du canal rachidien consiste en un anneau osseux entourant la moelle épinière, celle-ci est bien protégée. La moelle épinière contient des renflements cervicaux et lombaires qui servent de points d’origine aux nerfs des membres supérieurs et inférieurs. Le tissu nerveux émerge du bulbe au niveau du trou occipital sous la forme d’un cordon de 1 cm de diamètre, et descend dans le canal rachidien jusqu’au niveau du corps de la deuxième vertèbre lombaire. Sur la totalité de sa longueur émergent, à intervalles réguliers, 31 paires de racines nerveuses qui se réunissent à chaque fois pour former un nerf rachidien. La moelle épinière est divisée à l’aide d’intervalles entre les racines nerveuses, en 31 segments médullaires, et chacun de ces segments possèdent ses propres réflexes et connexions. L’une des principales tâches de la moelle épinière est de transmettre les influx sensitifs de la périphérie à l’encéphale, et de conduire les influx moteurs de l’encéphale à la périphérie. Elle est aussi le centre réflexe.

On différencie les segments de la moelle épinière (voir Fig.1) comme suit22-24:

 huit segments cervicaux (C1 à C8) qui, en plus des muscles respiratoires; innervent principalement les membres supérieurs;

 douze segments thoraciques (T1à T12) dont les racines nerveuses innervent, entre autres, la plus grande partie des parois du tronc;

7  cinq segments lombaires (L1 à L5) qui avec cinq segments sacrés (S1 à S5) – ou

pelviens – innervent les membres inférieurs, les organes génitaux externes et l’anus;

 un à trois segments coccygiens qui innervent la peau dans la région du coccyx.

Figure 1: Segments de la moelle épinière (Reproduit avec la permission de e-Anatomy,

Micheau A, Hoa D, www.imaios.com)

2.1.2. Le portrait des personnes ayant une lésion de la moelle épinière

Le taux d’incidence des personnes ayant une lésion de la moelle épinière varie d’un continent à un autre et d’un pays à un autre25,26. L’incidence d’une lésion de la moelle épinière est en Europe de 13,9 à 19,4 par million d’individus, de 15,8 à 19,0 en Océanie et de 23,9 à 27,1 en Asie. L’Amérique du Nord, détient le plus haut taux d’incidence. Selon les sources, il varie de 10,4 à 83,0 par million d’individus25,26. En 2012, le National Spinal

8

avec une lésion de la moelle épinière aux Etats-Unis, dont approximativement 12 000 nouveaux cas chaque année25. Au Canada, on recense 85 556 personnes ayant une lésion de la moelle épinière avec quelques 4 200 nouveau cas par an, tous niveaux de lésion et toutes causes confondus1. La prévalence et l’incidence évoluent dans le temps. En effet, en 2030, on estime que le nombre de personnes ayant une lésion de la moelle épinière sera de 121 000 avec 5 800 nouveau cas par an1.

Dans les années 70, les personnes ayant une lésion de la moelle épinière étaient principalement des jeunes dans la vingtaine25,26. Aux États-Unis, entre 1973 et 1979, l’âge moyen des personnes ayant une lésion de la moelle épinière était de 28,7 ans26. Cet âge moyen a connu une croissance à travers le temps. Il a été estimé en 2005 à 40,7 ans27. Cette augmentation de l’âge moyen peut, entre autres, être expliquée par l’évolution de la qualité des soins et du système de santé ainsi que par le vieillissement de la population des personnes ayant une lésion de la moelle épinière.

La population de personnes ayant une lésion de la moelle épinière est majoritairement composée d’hommes. D’ailleurs, on recensait en 2010 au Canada 49 982 hommes pour 18 934 femmes1, soit un ratio près de 2,6:1 On note depuis les trois dernières décennies que le pourcentage de femmes ayant une lésion de la moelle épinière a légèrement augmenté. Malgré cette augmentation récente du nombre de femme ayant une lésion de la moelle épinière et en raison de la nature exploratoire de cette recherche, uniquement des hommes seront recrutés.

2.1.3. Les causes d’une lésion de la moelle épinière

Une lésion de la moelle épinière survient lorsque l’intégrité de la structure de la moelle est compromise. Ces lésions sont soit traumatiques soit non-traumatiques. Généralement, les lésions traumatiques surviennent lors d’un accident, d’une chute ou d’un coup violent causant un choc au niveau de la colonne vertébrale1,28. Quant aux lésions non traumatiques, elles sont dues à des pathologies entraînant une perturbation des fonctions de la moelle épinière. Les plus fréquentes sont la sténose spinale et les pathologies d’origine tumorale1,29. Au Canada, 81% des lésions de la moelle épinière sont de causes traumatiques30.

9 Aux États-Unis, environ 52% des cas de lésion de la moelle épinière de causes traumatiques sont dus à des accidents de la route ou de travail. De façon plus précise, on recense que 28% des personnes ayant une lésion de la moelle épinière de cause traumatique sont victimes d’un accident de travail et que 24% sont victimes d’un accident avec un véhicule motorisé20. Les autres causes de lésions de la moelle épinière traumatiques sont : les accidents de sport (16% des cas), les chutes (9% des cas), les actes de violence (4% des cas), les déficiences à la naissance (3% des cas), les catastrophes naturelles (1% des cas), et d’autres raisons (15% des cas)20. Au Canada, les causes d’une lésion de la moelle épinière traumatique sont essentiellement identiques à celles des États-Unis. Toutefois, selon les sources, la cause la plus courante est les accidents de véhicules motorisés (principalement les accidents de voiture) qui sont à l’origine de 35% à 55% des lésions de la moelle épinière traumatiques1,31. Les causes de ces lésions de la moelle épinière sont différentes en fonction de l’âge. Chez les personnes âgées de 15 à 64 ans, les lésions sont dues dans 43% des cas à des accidents avec véhicules motorisés et dans 33% des cas découlent d’une chute. Chez les personnes âgées de plus de 65 ans, c’est plutôt l’inverse. Les chutes sont la première cause de la lésion de la moelle épinière, soit dans 63% des cas comparativement à 24% pour les plus jeunes31.

2.1.4. Les conséquences d’une lésion de la moelle épinière

Une lésion de la moelle épinière peut entraîner soit une paraplégie soit une tétraplégie. La paraplégie est une atteinte de la moelle épinière au niveau thoracique (T1 à T12) ou lombaire (L1 à L5). Elle cause généralement une perte des fonctions motrices ou sensorielles des deux membres inférieurs. Les fonctions des membres supérieurs sont toutefois épargnées32,33. Pour sa part, la tétraplégie est une lésion au niveau cervicale (C1 à C8) causant une paralysie des membres inférieurs et également des membres supérieurs32,33.

Au Canada, on estime que durant les années 70, 75% des personnes ayant une lésion de la moelle épinière avaient une paraplégie et que 25% avaient une tétraplégie34. À travers le temps, le nombre de personnes ayant une tétraplégie a toutefois augmenté. En effet, en 1999, on recensait que 53% des personnes avaient une paraplégie et 47% avaient une tétraplégie34. Cette croissance est possiblement liée à la diminution du taux de mortalité qui

10

découle du fait que les patients reçoivent des soins de meilleure qualité et qu’ils bénéficient d’une prise en charge plus optimale par les services de santé35. Aux États-Unis, l’amélioration de la qualité des interventions médicales et de réadaptation a permis de réduire le taux de mortalité durant la première année post-lésion de 67% entre la période 1973-1977 et la période 1993-199836. Néanmoins, la paraplégie demeure prédominante. Pour cette raison et afin de ne pas devoir prendre en compte le niveau d’incapacités des membres supérieurs qui peut varier grandement entre les personnes ayant une paraplégie et celle ayant une tétraplégie, la présente étude se limitera aux personnes ayant une paraplégie.

2.1.5. Les aides techniques à la mobilité

Afin de pallier aux incapacités liées à la mobilité des personnes ayant une lésion de la moelle épinière, les aides techniques à la mobilité s’avèrent indispensable. On retrouve différentes aides techniques à la mobilité dont les plus importantes sont les cannes, les béquilles, les marchettes, les fauteuils roulants manuels ou électriques et les quadriporteurs37. La plupart des personnes ayant une lésion de la moelle épinière, soit près de 97%, utilisent au moins une aide technique à la mobilité5. Le fauteuil roulant demeure toutefois le principal moyen de locomotion utilisé par cette clientèle. Environ 82% des personnes ayant une lésion de la moelle épinière utilisent un fauteuil roulant manuel ou motorisé, 60% en sont complètement dépendants et 81% de ce dernier pourcentage ont un fauteuil roulant manuel5.

Le fauteuil roulant améliore les habiletés fonctionnelles et il permet de se déplacer aisément à la maison ou dans la communauté38. Il a donc le potentiel d’améliorer la participation sociale des personnes ayant une lésion de la moelle épinière. Néanmoins, il peut devenir source de limitation à la participation sociale, non seulement en raison de ses caractéristiques techniques, mais aussi en raison des barrières que l’on retrouve dans l’environnement. Parmi les principaux problèmes dues aux caractéristiques du fauteuil roulant manuel, on retrouve en tête de liste le poids et les dimensions du fauteuil qui rendent sa manœuvrabilité plus difficile39. Les facteurs environnementaux, comme par exemple les rampes, les seuils de porte, les escaliers ou les trottoirs, sont des obstacles aux

11 déplacements17,40. Il est donc primordial d’entraîner les usagers à développer leurs habiletés dans l’exécution des différentes tâches qu’ils doivent effectuer avec leur fauteuil roulant manuel. Il a d’ailleurs été démontré qu’il existe une relation positive modérée entre la participation sociale et les habiletés en fauteuil roulant manuel chez les personnes ayant une lésion de la moelle épinière41. De plus, chez ces dernières, on note une tendance de corrélation entre la participation sociale et la vitesse moyenne (rs=0,714; p=0,071) de

l’usager avec son fauteuil roulant manuel42. Finalement, il a été démontré que les personnes ayant une lésion médullaire qui ont de meilleures habiletés parcourent plus de distance quotidiennement (r=0,36; p<0,01)21. Il apparait donc nécessaire que les usagers de fauteuil roulant manuel sachent manœuvrer efficacement cette aide technique dans différentes situations afin d’en tirer le plus d’avantages possibles.

2.1.6. Les douleurs suite à une lésion de la moelle épinière

Les incapacités à la mobilité ne sont pas la seule conséquence qui peut découler d’une lésion de la moelle épinière. En effet, en plus de présenter des troubles moteurs, ils peuvent présenter des troubles sensitifs, sphinctériens, viscéraux, intestinaux, neurovégétatifs, génitaux sexuels et respiratoires, de même que des douleurs43,44. On estime d’ailleurs qu’environ 80% des personnes ayant une lésion de la moelle épinière souffrent de douleurs45 et que 32% d’entre elles ont des douleurs qui se situent au niveau des membres supérieurs46. De même, 63% de ces personnes affirment que les douleurs apparaissent au cour des six premiers mois suivant la lésion de la moelle épinière45. Ces douleurs sont dans 58% des cas de type musculo-squelettique47. Elles se situent au niveau du cou (44% des cas), des épaules (61% des cas), du dos (58% des cas), des bras et des mains (30% des cas), des fesses et des hanches (48% des cas), de l’abdomen (38% des cas) et pour terminer, des jambes et des pieds (49% des cas)6. Les douleurs elles-mêmes et la fatigue qui peuvent en découler limitent probablement la réalisation de différentes tâches.

2.1.7. Les coûts liés aux lésions de la moelle épinière

Les conséquences liées à une lésion de la moelle épinière engendrent des coûts importants pour le système de santé. Selon des données de l’Association canadienne des

12

Canada sont estimées à 3,6 milliards de dollars par année38. Une étude conduite auprès de 62 personnes ayant une lésion de la moelle épinière souligne que 25% d’entre elles affirment ne pas avoir accès à tous les services prescrits durant la réadaptation, que 46% ne peuvent pas accéder à leur maison et que 73% dépendent d’une tierce personne pour assurer leurs transports5. En dépit de tous les progrès réalisés au cours des dernières décennies, les coûts engendrés par une lésion de la moelle épinière sont considérables. En permettant aux usagers de fauteuil roulant ayant une lésion de la moelle épinière d’être le plus autonome possible, nous permettons potentiellement de réduire les coûts liés à leur condition.

2.1.8. La classification des lésions de la moelle épinière

Chez les personnes ayant une lésion de la moelle épinière, l’évaluation clinique et le diagnostic doivent se faire sur l’ensemble du système nerveux car il est possible que les lésions se situent sur plus d’un niveau28. Le niveau neurologique pourrait être considéré a

priori comme un bon descripteur de la déficience due à la lésion. Toutefois, dans une étude

menée en 1995, on estime que le niveau neurologique est un faible prédicteur de l’incapacité résultante48. Le niveau moteur reflèterait mieux la sévérité de la déficience et de l’incapacité48.

Afin de classifier les lésions de la moelle épinière, différents outils ont été développés. La classification de l’American Spinal Injury Association (ASIA), mieux connue sous le nom d’Échelle de déficience ASIA (ou « Score ASIA »), est certes la plus utilisé49. Cette échelle d’évaluation est une approche normalisée qui est utilisée pour classifier et quantifier les conséquences d’une lésion de la moelle épinière. En 1982, l’ASIA a publié un livret servant à classifier les lésions médullaires, soit les normes « Standards for Neurological classification of SCI »50. Durant la décennie suivante, les normes ont été redéfinies. Depuis 1990, l’ASIA a mis sur pied un comité multidisciplinaire composé de représentants en neurochirurgie, en orthopédie, en psychiatrie et en épidémiologie dont l’objectif a été de développer cet outil de mesure32,33. L’outil d’évaluation en question a de nouveau été révisé en 1996 puis en 200049. L’échelle de déficience ASIA est une échelle rapide à administrer et multimodale (déficience et

13 incapacité) qui est utilisée pour classer les personnes ayant une lésion de la moelle épinière en catégories fonctionnelles et pronostiques (voir annexe 1). Ces catégories sont51 :

A : Déficit moteur et sensitif complet, sous lésionnel.

B : Déficit moteur complet, sensibilité partiellement préservée. C : Motricité partielle sous-lésionnelle non fonctionnelle. D : Motricité fonctionnelle permettant la déambulation. E : Motricité et sensibilité normales, anomalies des réflexes.

L’Échelle de déficience ASIA permet de préciser le caractère complet ou incomplet de l'atteinte. La catégorie A est une atteinte complète car on retrouve une absence totale des fonctions sensitives et motrices. La présence d'une sensibilité ou d'une activité musculaire, aussi limitée soit-elle au-dessous des métamères sacrés implique la présence d’une lésion neurologique incomplète, soit le score ASIA B, C ou D. Le score ASIA E est considéré comme normale, c’est-à-dire aucune lésion32,33,52. Selon le National Spinal Cord Injury

Statistical Center, environ 40% des personnes ayant une lésion de la moelle épinière ont

une tétraplégie incomplète, 22% ont une paraplégie incomplète, 22% ont une paraplégie complète et 16% ont une tétraplégie complète27. En plus de déceler si la lésion est complète ou non, l’Échelle de déficience ASIA permet également de répartir distinctement les personnes ayant une lésion de la moelle épinière en tenant compte de leur niveau de motricité. On identifie donc deux groupes de personnes, à savoir, ceux dont la motricité est non fonctionnelle (scores ASIA A, B et C) et ceux dont la motricité est fonctionnelle (scores ASIA D et E) (voir annexe 1). Dans le cadre de la présente étude, nous nous sommes concentrés uniquement sur les scores ASIA A, B et C, soit les personnes ayant une lésion de la moelle épinière habituellement entièrement dépendantes du fauteuil roulant manuel.

2.1.9. La participation sociale des personnes ayant une lésion de la moelle épinière

La participation sociale se définit comme étant « la pleine réalisation des habitudes de vie résultant de l’interaction entre 1) des facteurs personnels intrinsèques liés aux systèmes organiques et aux aptitudes et 2) des facteurs extrinsèques environnementaux sociaux et physiques »53. L’incapacité de réaliser des déplacements de manière autonome

14

augmente les difficultés lors de la réalisation d’activités quotidiennes de même que lors de l’accomplissement de rôles sociaux comme par exemple faire des courses ou occuper un emploi. La participation sociale se voit donc limitée par plusieurs facteurs, à savoir, le fauteuil roulant, l’environnement physique, le manque d’assistance, les moyens financiers, l’attitude sociale, le manque d’équipement ou même la perception de soi39.

Les soins personnels, la productivité et les loisirs sont quelques exemples d’habitudes de vie qui peuvent être affectées après une lésion à la moelle épinière2.Des situations de handicap sont vécues dans plusieurs domaines, plus particulièrement au niveau de l’entretien domestique, des déplacements, de l’éducation, des loisirs, de la vie communautaire ainsi que du travail2,54-56.Sur l’aspect spécifique du travail, seulement entre 25% et 35% des personnes ayant subi une lésion à la moelle épinière parviennent à retourner au travail54,57-61. Les domaines les moins affectés par la lésion à la moelle épinière sont la communication et les relations interpersonnelles, à l’exception des relations intimes2,54. Le niveau et le degré de sévérité de la lésion (tétraplégie complète ou incomplète et paraplégie complète ou incomplète) sont des facteurs personnels qui sont des prédicteurs importants du niveau de participation sociale2,54,62,63. La contribution de

l’environnement physique (ex. barrières architecturales) à la participation sociale des personnes ayant une lésion de la moelle épinière ne fait pas consensus. Certaines études reconnaissent une importante contribution de l’environnement physique64,65 tandis que d’autres ne reconnaissent qu’une faible contribution54,62.

2.2. Le fauteuil roulant manuel

On estime que 10% de la population mondiale, soit environ 650 millions de personnes, ont besoin d’un fauteuil roulant pour se déplacer66. Aux États-Unis, il y a environ 1,7 million d’usagers de fauteuil roulant ou quadriporteurs, dont 90%, soit 1,5 millions de personnes, utilisent le fauteuil roulant manuel37. Au Canada, les chiffres les plus récents indiquent qu’il y a approximativement 155 000 usagers de fauteuil roulant qui vivent à domicile et 110 000 qui vivent dans un établissement de soin de santé67. Le nombre de personnes ayant à utiliser un fauteuil roulant un jour ou l’autre, que ce soit en raison d’une lésion de la moelle épinière ou non, est donc considérable. Dans les prochaines

sous-15 sections, nous élaborerons plus en détails sur le fauteuil roulant proprement dit, notamment dans un contexte d’utilisation par les personnes ayant une lésion de la moelle épinière.

2.2.1. Les réglages du fauteuil roulant manuel

La littérature scientifique souligne l’importance pour un fauteuil roulant manuel de répondre aux caractéristiques physiques spécifiques de son usager. Afin de bien sélectionner un fauteuil roulant manuel pour un individu donné, outre les caractéristiques de la personne, les dimensions et les ajustements du fauteuil roulant lui-même sont très importants. Les dimensions du fauteuil roulant manuel, son poids, sa stabilité et bien d’autres facteurs mécaniques influenceront son utilisation5,68. Par exemple, il a été démontré que la force de propulsion d’un fauteuil roulant manuel lors de la montée de rampe d’accès dépend du poids de son usager et du type du fauteuil roulant69. Le fauteuil roulant manuel doit donc pouvoir s’ajuster afin de permettre à son usager d’utiliser cette aide technique de façon la plus optimale possible. Il doit ainsi permettre une propulsion efficace, mais également assurer un confort optimal, permettre une plus grande symétrie corporelle, prévenir ou retarder l’apparition de déformations et de contractures, normaliser le tonus musculaire et faciliter l’acquisition de réactions posturales normales, inhiber certains réflexes pathologiques et pour terminer, améliorer les fonctions physiologiques telles que la respiration, la digestion, la circulation et la condition de la peau70.

Les recherches menées sur les facteurs mécaniques du fauteuil roulant manuel ont permis d’optimiser les différents éléments constituant ce type de fauteuil (ex. : dossier, assise, roues et poids du fauteuil roulant) et de diminuer les vibrations du fauteuil roulant manuel lors de la propulsion71-81. De même, ces études ont montré que les variables cinématiques ou cinétiques de la propulsion sont modifiées lors de l’augmentation de la distance entre l’axe vertical de l’épaule et l’axe des roues arrières77,82, lors de la diminution de la hauteur du siège74,75,83,84 et lors de l’utilisation d’un fauteuil roulant manuel de type ultraléger80.

Ces différents ajustements du fauteuil roulant manuel influencent non seulement son rendement mécanique et sa stabilité, mais aussi la « qualité » de sa propulsion. Dans le cadre de l’étude dont il est question dans le présent mémoire, il a été décidé que chacun des participants utiliserait son propre fauteuil roulant manuel afin de s’assurer qu’il soit ajusté le

16

mieux possible à son utilisateur pour compléter les tâches demandées lors de l’expérimentation. Nous prenons pour acquis que le fauteuil roulant manuel des participants est correctement ajusté.

2.2.2. La propulsion du fauteuil roulant manuel

L’étude de la cinématique du membre supérieur lors de la propulsion d’un fauteuil roulant manuel sur une surface plane a permis d’identifier quatre patrons de mouvement des membres supérieurs : semicircular (SC), arc, single loop (SL) et double loop (DL)13. Ces patrons de propulsion ont été identifiés sur un dynamomètre. Il s’agit d’un équipement qui mesure le couple, la puissance la rotation, la position et la vitesse lors de la propulsion d’un fauteuil roulant manuel en position stationnaire, soit les roues du fauteuil roulant qui tournent mais le fauteuil roulant ne se déplace pas. Il permet également d’appliquer une résistance ou d’ajouter de la puissance pouvant ainsi par exemple simuler des surfaces (ex. béton et tuiles)85. La comparaison entre les patrons de propulsion a permis de conclure que le patron SC est le moins exigeant pour les articulations des membres supérieurs car le mouvement de la main se prolonge à la fin des phases de poussée et de recouvrement comparativement aux autres patrons où le mouvement est plus « saccadé »86. Ces résultats sont toutefois limités au dynamomètre qui ne représente pas nécessairement parfaitement l’environnement réel auquel font face les usagers de fauteuil roulant manuel. Pour pallier cette limitation, une étude a été menée sur différentes surfaces (tuile et tapis) et sur des rampes de différentes inclinaisons15. Il y a été démontré que le patron idéal de propulsion reste similaire au patron identifié sur dynamomètre, soit le patron SC15. Cette étude permet également de conclure que la propulsion est optimisée lorsque les mains passent en dessous du cerceau (patrons SC et DL) car le nombre de cycle de propulsion diminue et que la phase de poussée est prolongée15. Enfin, il a été constaté que les forces maximales diminuent lorsqu’une vitesse constante est atteinte en raison de cette phase de poussée plus longue87.

La nature de la surface, la résistance au roulement des surfaces et le degré d’inclinaison sont des facteurs environnementaux qui devraient être étudiés afin de permettre un meilleur usage du fauteuil roulant manuel88,89. En effet, une recherche menée sur le tapis, la tuile, le béton lisse, le gazon, le bois et une rampe de 5° en béton a démontré

17 que plus la résistance au roulement augmente, plus les forces, les moments de force et le nombre de cycles de propulsion augmentent alors que la vitesse de propulsion diminue14. Il a également été observé que plus le nombre de cycles de propulsion est élevé en raison de l’augmentation de l’inclinaison, plus la durée de la phase de recouvrement diminue90. De plus, la force de propulsion dépend du poids du sujet, de l’inclinaison de la surface, de la résistance au roulement de la surface et du type du fauteuil roulant69.

Dans l’environnement extérieur, la nature de la surface n’est pas le seul obstacle. Bennett et al.17 ont recensé que sur 79 intersections de la ville, les bateaux de trottoir étaient présents dans 98,7% des cas. Par contre, seulement 2,6% des bateaux de trottoir remplissaient tous les critères de constructions recommandés17. Malgré la présence de bateaux de trottoir, les usagers de fauteuil roulant manuel peuvent se retrouver bloqués sur la route s’ils ne maitrisent pas certaines habiletés requises en fauteuil roulant manuel (ex. monter une rampe ou franchir un dénivellement). De leur côté, Chow et al.90 ont étudié la cinématique des membres supérieurs lors de la propulsion en fauteuil roulant manuel sur des rampes de différentes pentes simulé en laboratoire (0°, 2°, 4°, 6°, 8°, 10° et 12°) chez de jeunes adultes ayant une paraplégie. Une différence significative de la flexion du tronc a été observée lorsque la pente des rampes augmente90. Effectivement, on observe une variation de la flexion du tronc durant le contact main-cerceau plus importante lors du passage de 0° à 8° que lors du passage de 0° à 4°90. L’augmentation de cette flexion du tronc lors du contact main-cerceau pourrait être due à l’augmentation de l’angle de contact qui est engendrée par l’augmentation de la pente de la rampe90. De plus, puisque la flexion du tronc engendre le déplacement du centre de gravité de l’usager, il est donc nécessaire d’augmenter la flexion du tronc afin d’atteindre l’équilibre et prévenir le basculement vers l’arrière90.

Ces recherches dans des environnements extérieurs réels ou simulées montrent l’importance d’étudier la propulsion en fauteuil roulant manuel dans différentes conditions afin de déterminer les meilleures stratégies que doit acquérir l’usager afin de négocier en toute sécurité les différents obstacles rencontrés dans la communauté. Parmi ces obstacles, on trouve non seulement les différentes surfaces planes, les bateaux de trottoir et les rampes mais aussi les dénivellements tels que par exemple les bordures de trottoir. Le

18

franchissement d’un dénivellement est une habileté importante pour l’utilisation efficace et sécuritaire du fauteuil roulant manuel91. Une étude de Kirby et al.92 publiée en 2004 a montré que moins de 1% des usagers de fauteuil roulant manuel, tous diagnostics confondus, étaient capable de franchir un dénivellement de 17 cm et environ 37% parvenaient à franchir un dénivellement de 4 cm. Les auteurs de cette étude suggèrent que ce faible taux est probablement dû au fait que l’apprentissage de cette habileté est inadéquat92. D’après, Van Drongelen et al.93, le faible taux de réussite de franchir un dénivellement peut être dû au fait que cette habileté est exigeante pour les articulations. Ils ont démontré que les efforts aux articulations des membres supérieurs lors du franchissement d’un dénivellement de 10 cm à partir de l’arrêt étaient décuplés aux niveaux des coudes et des épaules par rapport à la propulsion sans obstacle93. Pour leur part, Desroches et al.94, ont démontré une augmentation des efforts entre le début de la propulsion et le franchissement de dénivellement de 8 cm au niveau de l’épaule (de 0,58 ± 0,27 à 1,25 ± 0,30 Nm/kg), du coude (de 0,20 ± 0,06 à 0,46 ± 0,08 Nm/kg) et du poignet (de 0,16 ± 0,07 à 0,38 ± 0,05 Nm/kg). Finalement, Lalumière et al.19_{, ont montré que plus}

la hauteur du dénivellement augmente (de 4 cm à 12 cm) plus l’effort augmente au niveau de l’épaule (de 18,5 ± 9,9 à 44,5 ± 16,6 Nm), du coude (de 12,1 ± 10,5 à 26,3 ± 21,3 Nm) et du poignet (de 4,9 ± 7,9 à 12,5 ± 16,4 Nm). Le franchissement de dénivellement exige donc un effort important des différentes articulations des membres supérieurs ce qui peut augmenter à travers le temps le risque de fatigue et de lésions. D’autre part, la flexion du tronc augmente aussi avec la hauteur du dénivellement, ce qui augmente le momentum lors du franchissement d’un dénivellement et diminue sans doute les efforts au niveau des membres supérieurs19. Cette stratégie de flexion du tronc peut toutefois s’avérer limitée chez les personnes ayant une lésion de la moelle épinière car le niveau de lésion peut réduire la capacité de mouvement du tronc.

2.3. Conclusion

Étant donné le nombre important d’usagers de fauteuil roulant manuel, notamment parmi les personnes ayant une lésion de la moelle épinière, plusieurs études ont été réalisées ces dernières décennies dans le but d’améliorer les caractéristiques techniques du fauteuil roulant manuel ainsi que les habiletés des usagers. La recension des écrits réalisée

19 montre que les principaux obstacles étudiés sont les surfaces planes et les rampes. Les dénivellements, tels que les bordures de trottoir, sont omniprésents dans l’environnement des usagers de fauteuil roulant manuel et, d’après nos connaissances actuelles, ont été peu étudiés. Malgré toutes les connaissances actuelles de la propulsion en fauteuil roulant manuel, l’entrainement pour le franchissement de dénivellement repose encore essentiellement sur une approche d’essais et d’erreurs ainsi que sur les habiletés des cliniciens eux-mêmes à manipuler le fauteuil roulant manuel. Il nous semble donc nécessaire d’approfondir encore ces connaissances, notamment en caractérisant mieux le mouvement du tronc et du fauteuil roulant manuel lors de l’approche d’un dénivellement et de sa montée chez des personnes ayant une paraplégie.

21

CHAPITRE 3

MÉTHODOLOGIE

En raison du fait qu’il s’agit d’un mémoire avec insertion d’un article scientifique qui est à soumettre, la méthodologie et l’article scientifique sont complémentaires. De plus, l’article scientifique du présent mémoire comporte une description limitée de la méthodologie utilisée pour réaliser cette étude. Par conséquent, le présent chapitre décrit la méthodologie de manière plus complète.

3.1. Critères d’inclusion/exclusion des participants

Dix-huit sujets ont été recrutés selon un échantillon de convenance. Étant donné la nature descriptive de l’étude et que nous n’avions pas de données nous permettant de calculer une taille d’échantillon, celle-ci est plutôt basée sur un critère de faisabilité (temps alloué pour la réalisation de l’étude, capacité de recrutement, etc.). Nous nous sommes aussi assuré que chaque groupe associé à un ordre de passation des hauteurs de dénivellement ait le même nombre de participant, soit six par groupe (voir la section 3.3. au sujet du counterbalancing). Ils devaient répondre à tous les critères d’inclusion et d’exclusion présentés à la section 3.1.1. Neuf participants étaient atteints d’une paraplégie haute (niveau de lésion T1 à T6) et les neuf autres d’une paraplégie basse (niveau de lésion T7 à T12). La collecte de données s’est déroulée dans les laboratoires du Centre interdisciplinaire de recherche en réadaptation et intégration sociale (CIRRIS) de l’Institut de réadaptation en déficience physique de Québec (IRDPQ).

3.1.1. Critères d’inclusion

1- Être un homme âgé de 18 à 55 ans ; 2- Être paraplégique (T1- T12) ; 3- Avoir un score ASIA A ou B ou C ;

22

4- Utiliser un fauteuil roulant manuel depuis au moins 12 mois ;

5- Utiliser le fauteuil roulant manuel en moyenne plus de 4 heures par jour ; 6- Utiliser le fauteuil roulant manuel comme moyen de mobilité principal ; 7- Utiliser un fauteuil roulant manuel à cadre rigide.

3.1.2. Critères d’exclusion

1- Avoir d’autres conditions neurologiques (ex. neuropathie périphérique, sclérose en plaques, traumatisme craniocérébral) ;

2- Avoir des déficiences musculosquelettiques (ex. tendinopathie de la coiffe des rotateurs) ;

3- Avoir des lésions cutanées (ex. plaies de pressions au fessier) ; 4- Avoir de problèmes cognitifs (MMSE<23) ;

5- Avoir des problèmes de vision (Snellen Eye Chart Test<20/20) ;

6- Avoir des douleurs qui pourraient gêner la propulsion en fauteuil roulant manuel ; 7- Avoir des fractures ou avoir subi des chirurgies aux membres supérieurs.

3.2. Recrutement des participants

Ce projet a été évalué dans un premier temps par le Comité scientifique adhoc du CIRRIS et ensuite par le Comité d’éthique de la recherche de l’IRDPQ (Annexe 2). Les participants ont été recrutés grâce à deux programmes cliniques de l’IRDPQ : le

Programme d’aide technique à la mobilité (clientèle adulte/aînée) et le Programme des myélopathies (clientèle adulte/aînée). Les usagers de fauteuil roulant manuel qui se sont

présentés à ces deux programmes pour des suivis cliniques ont été informés du projet par un clinicien. Certains usagers qui n’avaient pas nécessairement un suivi de planifié ont été identifiés par les cliniciens et contactés par ceux-ci par téléphone pour les solliciter. Les coordonnées des usagers de fauteuil roulant qui étaient intéressés à en savoir plus au sujet du projet ou même à y participer étaient transmises à l’équipe de recherche qui entrait alors en communication avec eux. Des affiches ont également été installées à différents endroits stratégiques de l’IRPDQ. Dans ce cas, les personnes intéressées contactaient directement l’équipe de recherche.

23 Les sujets potentiels ayant manifesté leur intérêt à participer au projet ont été rejoints par téléphone dans le but de leur expliquer en détails en quoi consistaient le projet et l'expérimentation. Si les participants étaient toujours consentants à participer, les critères d’inclusion et d’exclusion étaient validés. Une vérification sommaire de leurs capacités cognitives était également réalisée afin d’éviter de faire venir un participant potentiel inutilement. Cette vérification était réalisée à partir de 2 à 4 questions sélectionnées au hasard de la version francophone du Mini-Mental State Examination95 (MMSE, voir annexe 3). Ceux qui ne semblaient pas indiquer de problème cognitif suite à cette vérification sommaire ont été retenus pour poursuivre le projet. Dans le cadre de ce projet, aucun participant potentiel n’a été écarté sur la base de ce critère. Suite à ce consentement verbal et à cette vérification, le feuillet d’information et le formulaire de consentement étaient envoyés par courrier (Annexe 4). Une fois signé et retourné au CIRRIS, un clinicien du programme de myélopathie de l'IRDPQ transmettait à l’équipe de recherche le Score ASIA inscrit dans le dossier des participants ainsi que le niveau de la lésion pour vérifier ces derniers critères d’inclusion/exclusion. Par la suite, si le participant potentiel rencontrait ces deux derniers critères, il était rappelé pour déterminer une date de rencontre d’une durée approximative de trois heures à l’IRDPQ. Une seule rencontre était prévue pour compléter la collecte de données.

3.3. Conditions expérimentales

Il y avait quatre conditions expérimentales, soit une tâche sans obstacle et trois tâches avec dénivellement. Il s’agissait des dénivellements de 5 cm, 10 cm et 15 cm. Le participant devait propulser son fauteuil roulant manuel à une vitesse confortable sur une distance de 3 m et : 1) s’arrêter après cette distance en l’absence de dénivellement (0 cm), ou 2) monter sur les trois hauteurs de dénivellement et s’arrêter sur ceux-ci. La distance de 3 m entre le début de la propulsion des participants et l’endroit où se situe le dénivellement correspond approximativement à trois cycles de propulsions, distance à laquelle le participant devrait atteindre une vitesse de croisière15. Les trois dénivellements utilisés étaient en bois et étaient recouverts d’une peinture légèrement antidérapante. En sus de la hauteur, leurs dimensions étaient 1,5 m de longueur et 1,5 m de largeur. La condition sans obstacle s’effectuait en premier pour tous les participants, puis le franchissement des

24

dénivellements suivait un ordre variant d’un participant à l’autre de manière à minimiser l’effet de l’ordre des conditions d’expérimentation (counterbalancing).

3.4. Procédure détaillée de la collecte de données

Au début de la rencontre, on s’est assuré que le participant avait bien lu et compris le feuillet d’information et le formulaire de consentement. S’il avait des questions, elles étaient répondues. Une fois cette étape terminée, la présence de problèmes cognitifs potentiels a été évaluée avec le MMSE (5 à 10 min). Le score était calculé ultérieurement. S’il révélait des problèmes cognitifs (MMSE<23)96-98, les données du participant étaient exclues des analyses. Dans le cadre de la présente étude, les données d’aucun participant n’ont été exclues des analyses pour cette raison. Le participant ne devait avoir aucun problème d’acuité visuelle pouvant entraver l’expérimentation. L’acuité visuelle était vérifiée grâce au test d’acuité de vision Snellen eye chart test99. La vision pouvait être corrigée. Ensuite, un questionnaire socio-démographique (Annexe 5) (âge, genre, poids, etc.) était administré (10 min). Finalement, la première partie de l’expérimentation a été complété en évaluant les habiletés en fauteuil roulant manuel des participants suivant le Wheelchair skills tests100 (WST) (30 min) (Annexe 6).

La première partie de l’expérimentation étant terminée, l’évaluation en laboratoire pouvait débuter. Des triades de marqueurs infrarouges ont été placées sur le tronc et sur le cadre du fauteuil roulant manuel. Les points anatomiques du tronc sondés par rapport aux marqueurs du tronc étaient l’incisure jugulaire, le processus xiphoïde et les processus épineux C7 et T8101. Les points sondés sur le fauteuil roulant manuel étaient l’axe des roues avant, l’axe des roues arrière et le point contact roues avant avec le sol à droite et gauche du fauteuil roulant manuel. Ces points sondés permettent de calculer les trois axes principaux et les centres de masse du tronc et du fauteuil roulant manuel ainsi que les centres de rotation du tronc et du fauteuil roulant manuel durant l’expérimentation. Pour compléter la préparation de chacun des participants et afin de calibrer le système de collecte de données cinématiques, on demandait au participant de se maintenir pendant 5 secondes assis dans le fauteuil roulant avec le tronc droit, les bras tendus le plus verticalement possible vers le sol et la paume des mains face aux roues arrière du fauteuil roulant manuel. Finalement, il était

25 demandé au participant de propulser son fauteuil roulant manuel pour la condition sans obstacle afin qu’il s’habitue au matériel et de s’assurer que les caméras reconnaissaient bien tous les marqueurs. L’expérimentation proprement dite nécessitait environ 30 minutes.

Si le participant avait de la difficulté à monter un dénivellement (ex. monter les roues avant puis s’arrêter avant de monter les roues arrière uniquement en forçant sur les cerceaux de propulsion – il était souhaité avoir un mouvement sans arrêt relativement fluide) ou ne réussissait pas à le monter (ex. monter les roues avant puis ne pas réussir à monter les roues arrière), l’essai était considéré comme non réussi. Chaque participant devait compléter cinq essais pour chaque condition expérimentale (0 cm, 5 cm, 10 cm et 15 cm). Pour chaque essai, il pouvait se reprendre un maximum de 3 fois. Par contre, dans le cas de cinq échecs consécutifs, la condition était considérée comme terminée. Seules les conditions avec au moins trois essais réussis pouvaient être inclus dans les analyses.

Durant toute la période où le participant était en propulsion, sa sécurité était assurée grâce à une courroie de parage (de sécurité) fixée à l’essieu arrière du fauteuil roulant manuel. Cette courroie permet de retenir le fauteuil roulant manuel du participant en cas de basculement vers l’arrière ainsi que sur les côtés. La technique de parage prévoit également le positionnement d’une main du pareur au-dessus de l’épaule de l’usager de fauteuil roulant pour prévenir les chutes de ce dernier vers l’avant102. Entre chaque condition et essai, une pause de deux minutes était systématiquement accordée aux participants. À leur demande, des pauses additionnelles ou plus longues pouvaient être prises pour éviter la fatigue.

3.5. Instruments de mesure

Le MMSE est un instrument de mesure standardisé qui fournit une quantification des fonctions cognitives du participant103. Il permet donc de savoir si le participant est apte à comprendre correctement les tâches qu’on lui demande d’effectuer103. Le MMSE est un test largement utilisé qui a de bonne propriétés psychométriques97. Il consiste en une série de 30 questions mesurant les capacités d’orientation, d’apprentissage, d’attention, de calcul, de rappel d’informations, de langage et de praxies constructives.

26

Le test d’acuité Snellen Eye Chart sert à mesurer l’acuité visuelle99. Alors que les participants étaient assis dans leur fauteuil roulant manuel, le test a été administré à une distance de trois mètre avec exigence de réussite de 20/20. La correction de la vue par des lunettes ou lentilles était permise. Tous les participants ont réussi le test.

Le questionnaire sociodémographique consiste en une série de questions permettant de récolter les données sociodémographiques de chaque participant (voir annexe 5). Les paramètres documentés ou évalués sont : l’âge, l’expérience en fauteuil roulant manuel, le niveau de lésion, la sévérité de la lésion, le statut social et la main dominante.

Le niveau d’habiletés en fauteuil roulant manuel a été évalué avec le WST version 4.1100. Le WST comporte 32 habiletés qui permettent d’évaluer la capacité d’un usager de fauteuil roulant manuel à franchir différents obstacles (dénivellements, trous, pentes, etc.) et son niveau de sécurité. Cette évaluation se fait à partir d’une échelle à deux niveaux. Pour le niveau de capacité, on note la réussite ou l’échec de chacune des 32 habiletés100. En même temps, on note la sécurité de chacune des habiletés effectuées par sécuritaire ou non sécuritaire 100. Une habileté ne peut être réussie que si elle est sécuritaire. Par contre, il peut y avoir échec au niveau de la capacité tout en étant sécuritaire (ex. si une personne refuse d’effectuer une performance parce qu’elle en est incapable)100. Ainsi, d’après le nombre d’habiletés réussies et le nombre d’habiletés sécuritaires, on calcule un pourcentage représentant le niveau de capacité et un second pourcentage représentant le niveau de sécurité. Les propriétés de mesure de ce test sont considérées comme bonnes à excellentes92,104,105.

Les données cinématiques ont été collectées au moyen de trois caméras opto-électrique 3D Optotrak 3020 (Northern Digital Inc., Waterloo, Canada) à une fréquence d’échantillonnage de 60 Hz. Ces caméras photosensibles détectent le rayonnement infra-rouge émis par des marqueurs. Ainsi, deux triades de marqueurs infrainfra-rouges ont été placées au niveau du tronc de chaque participant et de son fauteuil roulant manuel. La position des caméras dans le laboratoire a été établie préalablement aux tests afin d’obtenir une détection optimale de la lumière émise par les marqueurs. Cette méthode consistait à vérifier la trajectoire des marqueurs infrarouges et d’identifier s’il y en avait qui étaient

27 manquants durant l’expérimentation afin de juger si une interpolation Spline de ces données était applicable. Si l’interpolation n’était pas possible, l’essai était annulé. Cette méthode était répétée pour chaque essai et pour chacun des participants. Pour effectuer ces interpolations, un programme maison développé à l’aide du logiciel MatLab (version 7.1, MathWorks Inc., Natick, É-U) a été utilisé. Les coordonnées des marqueurs étaient ensuite filtrées afin d’enlever le bruit en utilisant un filtre Butterworth de passe bas à double passe du 4ième ordre et une fréquence de coupure de 6 Hz. Après traitement, toutes les positions et vitesse du fauteuil roulant manuel ainsi que les angles absolus du tronc étaient calculés et exportés dans un fichier Excel.

3.6. Variables

Pour caractériser le déplacement en fauteuil roulant manuel lors du franchissement d’un dénivellement, les variables dépendantes étudiées étaient : 1) la hauteur des roues avant du fauteuil roulant manuel (Hauteur), 2) la distance entre le fauteuil roulant manuel et le dénivellement calculée à partir de la position verticale (axe y) et horizontale (axe x) des roues avant du fauteuil roulant manuel par rapport au dénivellement (Distance), 3) la vitesse linéaire du fauteuil roulant manuel (Vitesse), 4) l’angle instantané de flexion/extension du tronc (Angle instantané) et 5) l’amplitude angulaire de flexion/extension du tronc (Amplitude angulaire). L’ensemble du déplacement en fauteuil roulant manuel est divisée en quatre étapes, soit : 1) la levée des roues avant, 2) le dégagement minimal, 3) le dépôt des roues avant sur le dénivellement, et 4) le dépôt des roues arrière sur le dénivellement. La variable Amplitude angulaire est la différence entre l’Angle instantané des étapes 2 ou 3 et l’étape 1 (deux valeurs d’Amplitude angulaire sont calculées). Les variables indépendantes étaient la hauteur du dénivellement (0 cm, 5 cm, 10 cm et 15 cm) et le niveau de lésion des participants selon deux catégories, soit les para-hauts (lésion T1 à T6) et les para-bas (lésion T7 à T12).