Les mouvements de compensation lors de l’utilisation de prothèses de membre supérieur concernent principalement comme vous le voyez sur ces vidéos le membre résiduel en particuliers l’épaule et la ceinture scapulaire, le tronc avec des mécanismes de torsion, inclinaison et hyperlordose et les membres inférieurs. Ces mouvements de compensation surviennent dans un contexte où il existe également une sursollicitaiton du membre supérieur controlatéral.
Ils peuvent avoir des conséquences comme une augmentation du risque de troubles musculosquelettiques qui est décrit dans la population de personnes amputées par rapport à la population générale. Ces TMS peuvent concerner le membre résiduel avec l’épaule et selon le niveau le coude, le tronc et le membre supérieur controlatéral. Il y a un risque de décompensation aigue ou chronique et parfois des indications chirurgicales qui entrainent des déficiences surajoutée avec un retentissement sur la participation. Risque de douleur Risque à moyen et long terme Problématique de majoration des déficitences de façon chronique et aigue si chir nécessaire En pratique clinique cela ne nous semble pas si fréquent que cela
Risque à moyen et long terme : notion importante pour la suite
Il existe également des conséquences esthétiques les mouvements de compensation rendant plus visible le port et l’utilisation d’une prothèse.
Limitation mécanique DOF + amplitudes Limitation du nombre de degrés de liberté par rapport à un membre sain limitation distale : perte du membre et restauration incomplète par la prothèse restauration incomplète par la prothèse des degrés de liberté perdus et ampliyudes d’ouverture moins grande Différents mécanismes participent à ces compensations. Certains sont mécaniques avec une limitation de la mobilité qui est due directement à une limitation de la mobilité du membre prothétique : en effet il existe une diminution du nombre de degrés de liberté par rapport à un membre sain ; il n’y a actuellement pas de restauration par exemple de la flexion extension active de poignet. De plus pour les degrés restaurés, les amplitudes sont souvent limitées par rapport à celles d’un membre sain par exemple pour l’ouverture de la main.
La mobilité proximale du membre est également limitée avec une limitation de la mobilité du membre résiduel qui est en rapport avec des contraintes liée à l’emboiture et les sanglages qui limitent certains degrés de liberté comme la rotation humérale et qui réduitsent les amplitudes en antépulsion et en abduction. Cela entraine une réduction de l’espace d’action Limitation mécanique DOF + amplitudes Limitation proximlale de la mobilité du membre résiduel par l’emboiture pour niveau avant bras et bras : limitation de l’amplitude et perte de certains degrés de liberté comme la rotation Moulage de l’emboiture pour assurer maintien : on voit déjà sur photo de dte la compensation d’épaule et du tronc
En plus des problématiques mécaniques, la complexité du contrôle prothétique peut participer avec le caractère séquentiel de la commande pour les articulations intermédiaires et certaines prises de la main qui font que comme vous le voyez sur cette vidéo les mouvements des articulations intermédiaires ici le coude ne sont pas utilisées. Le manque de feedback sensitif peut aussi participer aux compensations du fait de la nécessité d’un contrôle visuel qui peut entrainer des postures atypiques pour permettre une visualisation de l’effecteur terminal. Cette complexité de commande peut être responsable de la sous-utilisation de degrés de liberté qui sont pourtant possibles. Nécessité de contrôle visuel : effecteur terminal doit être visible Complexité du contrôle prothétique manque de transparence et de fluidité : de positionnement du coude prothétique : position de verrouillage: déverrouillage soit avec membre controlat soit verrouillage déverrouillage difficulté de dosage ex flexion de coude; utilisation mb controlat
L’origine est donc multifactorielle. Une action semble possible sur certains mécanismes pour réduire les risques. Par exemple le choix du dm, l’utilisation de techniques spécifiques comme l’ostéointégration, un moulage de l’emboiture limitant au minimum la mobilité, les réglages des dm et l’apprentissage de leur utilisation et du positionnement par rapport à la tache semblent également être des pistes. Il semble donc que certaines compensations pourraient être évitables. Cependant avec les solutions actuelles certains semblent restent inévitables. Il nous semble donc nécessaire d’évaluer ces compensations pour les identifier et différencier les évitables et les inévitables. Notamment utilisation des articulations intermédiaires : prono sup, positionnement par rapport à la tache… La distinction n’est pas forcément si évidente Certains sont inévitables avec dm actuel Les inévitables dépendent aussi des évolutions techno à venir
L’évaluation des mouvements de compensation est actuellement principalement réalisée en recherche clinique soit pour la description et l’analyse des préhensions avec prothèses pour évaluer par exemple les compensations du tronc par rapport à des sujets sains, soit pour l’évaluation de nouveaux dm ou de nouvelles techniques comme ici l’ostéointégration. L’utilisation en routine clinique est encore peu développée avec peu de descriptions dans la littérature Franske présente un protocole en ce sens en 2023. utiliser de façon régulière en recherche Début de description pour éval clinique DEJIS APPORT DE FLEXION POIGNET Carrey ouverture de porte, valecius prothèse mécanique Metzger mouvement de compensation n du tronc pendant manip d’objet entre sujet amputé à g et control à droite Hebert eval post TMR Frantzke propose un protocole avec imu
Etant donné ce que je viens de vous présenter, il semble qu’il y a un intérêt théorique à les évaluer. Nous allons voir quels sont les éléments à prendre en compte en pratique. étant donné ce qu on vient de voir ,en théorique cela semble utile et pertinent de les évaluer dans ces situations mais en pratique certains éléments sont à prendre en compte . 12 La première question est celle de l’outil de mesure. L’analyse visuelle soit directe soit par vidéo éventuellement associée à une évaluation fonctionnelle peut permettre un dépistage mais ne permet pas de quantification ni de suivi ou comparaison quantifiée. Les analyses instrumentales peuvent être réalisées au travers de systèmes magnétiques comme le polhemus, des unités motrices inertielles ou dans le cadre d’analyses en laboratoire du mouvement Analyse visuelle permet un dépistage une qualification mais pas de quantification pas de suivi utilisable associée à une éval fonctionnelle amula , 400 POINTS Polhemus nécessite une antenne et 4 à 8 capteurs filaire pour chaque capteur on connait orientation et position par rapport à une réf (antenne) champ d’enregistrement de l’antenne 1 m 3 donc pas de déplacement possible; pas besoin d’atre visible donc peut être sous vetement , pb artefact électromagnétique , pas de calibration ni caméra necessaire , mesure de segments choix de position des capteurs sur articulation
La première question est celle de l’outil de mesure. L’analyse visuelle soit directe soit par vidéo éventuellement associée à une évaluation fonctionnelle peut permettre un dépistage mais ne permet pas de quantification ni de suivi ou comparaison quantifiée. Les analyses instrumentales peuvent être réalisées au travers de systèmes magnétiques comme le polhemus, des unités motrices inertielles ou dans le cadre d’analyses en laboratoire du mouvement Analyse visuelle permet un dépistage une qualification mais pas de quantification pas de suivi utilisable associée à une éval fonctionnelle amula , 400 POINTS Polhemus nécessite une antenne et 4 à 8 capteurs filaire pour chaque capteur on connait orientation et position par rapport à une réf (antenne) champ d’enregistrement de l’antenne 1 m 3 donc pas de déplacement possible; pas besoin d’atre visible donc peut être sous vetement , pb artefact électromagnétique , pas de calibration ni caméra necessaire , mesure de segments choix de position des capteurs sur articulation
Pour les imu il faut en utiliser plusieurs si on veut avoir mesure globale Analyse visuelle permet un dépistage mais pas de quantification pas de suivi Patient amputé d’avant bras avec une prothèse myoélectrique à g Capteur imu on n’a que l’orientation et avec calibration et longeur segment on peut déterminer position, aqm avec caméro on n’a que position et on calcule orientation par rapport à une référence Polhemus -Pas de modèle
Pour les imu il faut en utiliser plusieurs si on veut avoir mesure globale Analyse visuelle permet un dépistage mais pas de quantification pas de suivi Patient amputé d’avant bras avec une prothèse myoélectrique à g Capteur imu on n’a que l’orientation et avec calibration et longeur segment on peut déterminer position, aqm avec caméro on n’a que position et on calcule orientation par rapport à une référence Polhemus -Pas de modèle
Chacun de ces instruments a des avantages et des limites. Le polhemus permet des mesures exocentriques par rapport à une antenne il n’y a pas de problématique de masquages des capteurs il peut y avoir un obstacle entre le capteur et l’antenne et son cout est limité ; par contre il existe des limites liés au caractère filaire des capteurs, à un champ de mesure limité et à une complexité du traitement des données. Pour les IMU le masquage des capteurs n’est pas non plus limitant, ils permettent des mesures embarques et leur cout est limité par contre il nécessite des procédures de calibration et le traitement des données peut être complexe et couteux. Pour les analyses en laboratoire du mouvement, elles permettent des analyses globales et les données obtenues sont proches de données cliniques plus facilement interprétables par contre il existe des problématique en rapport avec le masquage vidéo des capteurs, cela nécessite un environnement contrôlé et le cout est important ce qui limite l’accessibilité. Pour les imu il faut en utiliser plusieurs si on veut avoir mesure globale Analyse visuelle permet un dépistage mais pas de quantification pas de suivi Patient amputé d’avant bras avec une prothèse myoélectrique à g Capteur imu on n’a que l’orientation et avec calibration et longeur segment on peut déterminer position, aqm avec caméro on n’a que position et on calcule orientation par rapport à une référence Polhemus -Pas de modèle
Les conditions de la mesure sont également importantes avec nécessité d’une réflexion par rapport aux tests choisis sachant qu’il y a peu de tests dédiés spécifiquement à l’évaluation avec prothèse , le choix va dépendre de ce que l’on souhaite explorer des taches de dextérité , de rapidité, manipulation, activités bimanuelles proches des AVJ. Il semble nécessaire de trouver des tests qui soient représentatifs des conditions d’utilisation de la prothèse. Test non concus spécifiquement pour etre réalisé avec prothèse selon ce qu’on veut explorer : dextérité pointage manipulation, tache bimanuelle… Le mieux serait avj …
En plus du choix du test, la position de réalisation est importante car elle peut influencer la répartition des compensations, ainsi en position assise les compensations sont centralisées sur le membre résiduel et sur le tronc alors qu’en position debout des déplacements latéraux, des transferts d’appui et le rachis lombaire peuvent participer aux compensations. Là aussi des conditions proches de celles des conditions d’utilisation de la prothèse sont nécessaires. Le test choisi doit également être compatible avec l’outil : par exemple par rapport à une éventuelle problématique de masquage des capteurs. Importance de la position du test : debout assis : assis pas d’utilisation mi possible majoration des contraintes sur tronc et épaule Si debout déplacement latéraux possibles pointes pied et rachis bas Environnement contraint ? Faisabilité par rapport à l’outil de mesure
mportance d’avoir des normes : illustration figure en bas : débattement articulaire chez des sujets sains différents selon les conditions tests box and block test des pinces à linge et shap à droite coté appareillé à g coté sain même tache : report de la mobilité distale vers proximale Pour l’analyse des résultats le choix du comparateur est important. Le comparateur peut être une population contrôle saine ou le membre supérieur controlatéral à l’amputation. Vous voyez à g les amplitudes des mouvements de l’épaule dans différentes direction dans une population saine selon différents tests réalisées comme le box and block et le Shap ; et à droite un transfert de la mobilité distale du membre sain lors de la tache vers les articulations proximales coude et épaule du côté amputé.
Un autre comparateur possible est l’utilisation d’un seuil identifié comme à risque de TMS c’est ce type de seuil qui est utilisé en médecine du travail pour définir les pathologies professionnelles : ces seuils comportent une notion d’amplitudes et de durée d’exposition au-dessus du seuil. Quand ces seuils existent cela semble intéressant de les utiliser plutôt que de comparer à un coté ou à un sujet sain car si l’idée est la prévention des complications liées aux compensations l’objectif n’est pas de se rapprocher de la normalité mais de rester en dessous d’un seuil de risque. Peut être plutôt prendre des seuils de risque si connu que « normalité »
Nous allons maintenant voir ce qui concerne l’analyse des résultats. Sur cette figure vous voyez les amplitudes moyennes d’épaule dans différentes directions pendant la réalisation d’un box and block avec en rouge les données de personnes amputées d’avant-bras appareillées avec une prothèse myo et en bleu de sujets sains contrôles. On constate que les amplitudes sont plus importantes dans toutes les directions pour les personnes amputées et que la variabilité interindividuelle qui existe dans la population contrôle est plus importante dans la population test. Population a priori homogène amputation avant bras appareillé avec prothèse myoélectrique mais attention pas tous même type de prothèse certaine polyd d’autres non et d’autres effecteur pinces Plus de variabilité que dans population saine Elle existe aussi dans population sainte mais moins marquée
Compte tenu de cette variabilité, il semble intéressant même dans des populations considérée comme homogène en terme d’amputation et d’appareillage de réaliser des analyses individuelles des sujets atypiques en regardant notamment si ils ont des réglages de DM différents des autres sujets et si leur stratégie de préhension est différentes. Par exemple dans cette étude évaluant l’abduction d’épaule moyenne pendant un bb avec dm différents on voit qu’un des sujets à des résultats différents de la tendance générale et quand on analyse sa situation il a choisi un réglage à l’inverse des autres participants : avec le greifer il a réglé le dm en inclinaison ulnaire alors que les autres l’ont réglé en ir ou neutre. Population a priori homogène amputation avant bras appareillé avec prothèse myoélectrique mais attention pas tous même type de prothèse certaine polyd d’autres non et d’autres effecteur pinces Plus de variabilité que dans population saine À droite choix de réglage différents autres sujet compensation différentes pas en abd épaule mais en surélévation du moignon d’épaule
Importance d’analyser de façon globale les compensation : report d’une articulation à l’autre ? D’un dof à un autre direction à l’autre Par exemple sur cette figure à g tronc et à droite épaule si est ce le même sujet qui compense le plus rachis et le moins épaule Proche des sujets sains concernant abd du tronc
En plus de l’analyse à l’échelle individuelle, il semble nécessaire de réaliser une analyse globale des compensations corporelles : avec une analyse à la fois multidirectionnelle pour une même articulation et multisegmentaire. En effet sur cette figure on voit l’amplitudes du tronc en rotation et en inclinaison pendant un bb en rouge chez des personnes amputées et en bleu dans la population contrôle, on peut penser que ce sujet qui a des amplitudes proches de celles de sujets sains a une stratégie adaptée permettant de limiter les risques de tms, mais si on regarde de façon globale au niveau corporel ce sujet pourrait être celui qui a le maximum de compensations au niveau de l’épaule en abduction. Je précise que les photos illustrent mes propos mais ne sont pas issues de la même source. Importance d’analyser de façon globale les compensation : report d’une articulation à l’autre ? D’un dof à un autre direction à l’autre Par exemple sur cette figure à g tronc et à droite épaule si est ce le même sujet qui compense le plus rachis et le moins épaule A noter illustration ne proviennent pas de l’article
A l’inverse si on ne regarde que l’épaule ce sujet parait avoir peu de risques mais sa stratégie fait qu’il sollicite plus le tronc en inclinaison d’où la nécessité d’avoir une analyse multidirectionnelle et multisegmentaire pour une analyse globale des compensations et de la stratégie. Importance d’analyser de façon globale les compensation : report d’une articulation à l’autre ? D’un dof à un autre direction à l’autre Par exemple sur cette figure à g tronc et à droite épaule si est ce le même sujet qui compense le plus rachis et le moins épaule Appui au sol
Par rapport à cela on peut se demander si il y a des stratégies permettant un profil équilibre de compensations avec par exemple une répartition homogène dans les différentes directions et les différents segments ce qui permettrait a priori de réduire le risque de tms Est-ce associé à moins de risque ?
La question est maintenant de savoir si il y a une place de l’évaluation de ces compensations dans l’évaluation clinique globale. Kerver décrit que dans les nombreux critères des personnes amputées pour choisir leur prothèse certains du domaine physique sont en rapport avec l’existence de compensations ou non avec la notion de symptôme lié à une surutilisation et d’effort physique nécessaire au contrôle. Dans sa métanalyse sur les critères de choix par les utilisateurs pour la prothèse par rapport à l’aspect physique 2 critères semblent aller dans le sens de les intégrer
De plus une étude réalisée ne retrouve qu’une faible corrélation entre les scores de performance et les mouvements de compensation même si l’effectif est faible et la population hétérogène en terme de DM. L’étude des compensations en plus de l’étude des performances apporte donc des éléments supplémentaire. Il semble donc que l’évaluation des compensations est complémentaires des mesures de la satisfaction, et des performances pour définir le projet d’appareillage. Mais sur 9 patients pas même prothèse certaines polyd et d’autres dmc ou pince et poignet passif
Vu ces éléments on peut se demander si il faut intégrer ces mesures plus systématiquement dans l’évaluation préprescription. Le caractère complémentaire dans l’évaluation est en faveur de l’utilisation systématique mais la complexité de l’interprétation des résultats qui est décrite notamment par Franzke qui propose un protocole d’évaluation est plutôt en défaveur au moins actuellement. Une amélioration des connaissances semble encore nécessaire avant la transposition en routine clinique Transpo cclinique peut être encore trop tot : chronophage et besoin encore de connaissance fondamentale : répartition compensation : un peu partout mieux que sur que 1 articulation ?
Vu ces éléments on peut se demander si il faut intégrer ces mesures plus systématiquement dans l’évaluation préprescription. Le caractère complémentaire dans l’évaluation est en faveur de l’utilisation systématique mais la complexité de l’interprétation des résultats qui est décrite notamment par Franzke qui propose un protocole d’évaluation est plutôt en défaveur au moins actuellement. Une amélioration des connaissances semble encore nécessaire avant la transposition en routine clinique Transpo cclinique peut être encore trop tot : chronophage et besoin encore de connaissance fondamentale : répartition compensation : un peu partout mieux que sur que 1 articulation ?
Pour conclure, la mesure des compensations semble avoir sa place dans l’évaluation multidimensionnelle que ce soit en recherche ou en routine clinique ; une analyse globale est nécessaire pour être complète et pertinente, cette analyse reste complexe actuellement et une amélioration des connaissances est nécessaire. Interet en recherche fondamentale et clinique étdue dm en pratique clinique mais on a vu la necessité d’une éval global pour une interprétation pertinance complexité de l’analyse avec caractère chronopage Amélioration des connaissance nécessaires pour une utilisation pertinente dans l’évalt clinique courante et pour utilisation
Tout à l’heure nous avons parlé des compensations dont certaines semblent évitables ou au contraire inévitables. On peut se demander si pour celles qui sont actuellement inévitables il n’y a pas intérêt à les utiliser et à les intégrer dans les stratégies de contrôle prothétique ce qui permettrait de les limiter car dès l’initiation de ces compensations la stratégie de contrôle permet de les court-circuiter. Dans ce cas les aspects fonctionnel et préventif sont pris en compte et vont dans le même sens. Dans les choses à améliorer en termes de connaissance c’est identification évitable non evitables ce qu’on considère inevitable : les utiliser pour les limiter
Pour les compensations pressenties comme évitables d’un point de vue biomécanique en théorie, il convient de confirmer ce caractère évitable en pratique d’un point de vue fonctionnel en prenant en compte l’efficience du geste avec les aspects de résultats fonctionnels mais aussi de charge cognitive necessaire pour éviter ces compensations. Efficacité fonctionnelle rapidité du geste Efficicence charge congintibe Évitable en théorie mais en pratique prise en compte efficience et efficacité Biais des analyses réalisées situation de test pas situation écologiques charge cognitive En pratique certains basculent peut être dans inevitables Pb des évitables en théorie : balance benefice gain de temps efficacité court terme et risque long terme (caractère préventif) : charge cognitive cout pour les éviter ? En pratique certains basculent peut etre dans inévitable ? Pour analyse globale caractère évitable il faut donner efficacité mais aussi efficience (place de la charge mentale en plus) Non seulement interet des mesures instrumentales des mouvements de compensation mais en plus tendance à y ajouter la charge mentale Biais analyse instrumentale lors de test : biais d’éval….
Efficacité fonctionnelle rapidité du geste Efficicence charge congintibe Évitable en théorie mais en pratique prise en compte efficience et efficacité Biais des analyses réalisées situation de test pas situation écologiques charge cognitive En pratique certains basculent peut être dans inevitables Pb des évitables en théorie : balance benefice gain de temps efficacité court terme et risque long terme (caractère préventif) : charge cognitive cout pour les éviter ? En pratique certains basculent peut etre dans inévitable ? Pour analyse globale caractère évitable il faut donner efficacité mais aussi efficience (place de la charge mentale en plus) Non seulement interet des mesures instrumentales des mouvements de compensation mais en plus tendance à y ajouter la charge mentale Biais analyse instrumentale lors de test : biais d’éval….
En effet à court terme ce qui va guider la stratégie du sujet est l’efficience le but est d’avoir le meilleur résultat fonctionnel, le plus rapidement possible et au moindre cout cognitif. Ces éléments s’inscrivent dans un temps court, alors que les aspects de prévention sont dans un temps long ; si pour éviter des tms à long terme la stratégie est moins efficiente à court terme elle ne sera probablement pas utiliser. Dans cette situation, la fonction et la prévention vont dans les sens opposés. Efficacité fonctionnelle rapidité du geste Efficicence charge congintibe Évitable en théorie mais en pratique prise en compte efficience et efficacité Biais des analyses réalisées situation de test pas situation écologiques charge cognitive En pratique certains basculent peut être dans inevitables Pb des évitables en théorie : balance benefice gain de temps efficacité court terme et risque long terme (caractère préventif) : charge cognitive cout pour les éviter ? En pratique certains basculent peut etre dans inévitable ? Pour analyse globale caractère évitable il faut donner efficacité mais aussi efficience (place de la charge mentale en plus) Non seulement interet des mesures instrumentales des mouvements de compensation mais en plus tendance à y ajouter la charge mentale Biais analyse instrumentale lors de test : biais d’éval….
Efficacité fonctionnelle rapidité du geste Efficicence charge congintibe Évitable en théorie mais en pratique prise en compte efficience et efficacité Biais des analyses réalisées situation de test pas situation écologiques charge cognitive En pratique certains basculent peut être dans inevitables Pb des évitables en théorie : balance benefice gain de temps efficacité court terme et risque long terme (caractère préventif) : charge cognitive cout pour les éviter ? En pratique certains basculent peut etre dans inévitable ? Pour analyse globale caractère évitable il faut donner efficacité mais aussi efficience (place de la charge mentale en plus) Non seulement interet des mesures instrumentales des mouvements de compensation mais en plus tendance à y ajouter la charge mentale Biais analyse instrumentale lors de test : biais d’éval….
Pour avancer dans la réflexion, il semble que des mesures embarquées en situation de vie ainsi que des mesures de la charge cognitive seraient pertinentes pour confirmer le caractère évitable ou non en pratique des compensations. De même un suivi longitudinal de personnes amputées évaluant leurs stratégies de compensation et l’apparition ou non de tms pourraient faire avancer les connaissances. Efficacité fonctionnelle rapidité du geste Efficicence charge congintibe Évitable en théorie mais en pratique prise en compte efficience et efficacité Biais des analyses réalisées situation de test pas situation écologiques charge cognitive En pratique certains basculent peut être dans inevitables Pb des évitables en théorie : balance benefice gain de temps efficacité court terme et risque long terme (caractère préventif) : charge cognitive cout pour les éviter ? En pratique certains basculent peut etre dans inévitable ? Pour analyse globale caractère évitable il faut donner efficacité mais aussi efficience (place de la charge mentale en plus) Non seulement interet des mesures instrumentales des mouvements de compensation mais en plus tendance à y ajouter la charge mentale Biais analyse instrumentale lors de test : biais d’éval…. : compensation oservée prévalence tms
