Le tapis roulant à pression positive du bas du corps pour la réadaptation de l'arthrose du genou

Résumé

Ici, sur la base du point de vue d'un clinicien, nous proposons un protocole de pression positive du bas du corps à deux modèles (LBPP) (modèles de marche et de squattage) en plus d'une méthodologie d'évaluation clinique et fonctionnelle, y compris des détails pour encourager davantage le développement de stratégies d'intervention chirurgicale non médicamenteuses chez les patients atteints d'arthrose du genou. Cependant, nous présentons seulement l'effet de la formation de LBPP dans l'amélioration de la douleur et de la fonction de genou dans un patient par l'analyse tridimensionnelle de démarche. Les effets exacts et à long terme de cette approche devraient être examinés dans de futures études.

Résumé

Ici, sur la base du point de vue d'un clinicien, nous proposons un protocole de pression positive du bas du corps à deux modèles (LBPP) (modèles de marche et de squattage) en plus d'une méthodologie d'évaluation clinique et fonctionnelle, y compris des détails pour encourager davantage le développement de stratégies d'intervention chirurgicale non médicamenteuses chez les patients atteints d'arthrose du genou. Cependant, nous présentons seulement l'effet de la formation de LBPP dans l'amélioration de la douleur et de la fonction de genou dans un patient par l'analyse tridimensionnelle de démarche. Les effets exacts et à long terme de cette approche devraient être examinés dans de futures études.

Introduction

L'arthrose du genou (Arthrose) est une maladie articulaire dégénérative progressive et une cause majeure de douleur et d'incapacité locomotrice chez les personnes partout dans le monde¹. L'arthrose du genou est caractérisée par la formation d'ostéophytes et de kystes, l'espacement étroit des articulations et la sclérose osseuse sous-chondrale². Ces changements pathologiques rendent difficile d'effectuer des activités essentielles de la vie quotidienne comme la marche, le squattage, et monter et descendre les escaliers³. Cependant, l'activité physique est recommandée comme un élément essentiel de la gestion de l'arthrose du genou de première ligne⁴. L'intervention d'exercice pour la réadaptation d'oE de genou est affectée par plusieurs facteurs : (1) mouvement limité d'articulation de genou provoqué par la douleur et les changements structurels mineurs de genou ; (2) atrophie musculaire associée au maintien dela stabilité du genou et à une diminution de la force musculaire 5; et (3) les raisons ci-dessus conduisent à une réduction de l'exercice et une augmentation de l'indice de masse corporelle (IMC), ce qui augmente encore le fardeau sur les genoux, créant ainsi un cercle vicieux⁶.

En réponse aux problèmes mentionnés ci-dessus, le système d'entraînement soutenu par le poids corporel (BWSTT) s'est progressivement penché sur la réadaptation osseuse et articulaire liée à la maladie⁷. Ces dernières années, l'une des nouvelles technologies de formation soutenue par le poids corporel est appelée la pression positive du bas du corps (LBPP) tapis roulant⁷. Cette technologie utilise un ballon gonflable taille-haute pour atteindre la pression positive de membre inférieur et ajuster avec précision la pression d'air pour régler le poids corporel dans le but d'atteindre la réduction de poids. Le système est également équipé d'une plate-forme de fonctionnement qui peut simultanément effectuer des activités liées au tapis roulant sous le contrôle du poids corporel⁸. Pendant ce temps, la pression générée dans l'enceinte gonflée fournit une force de levage contre le corps. Parce que la pression n'est que légèrement au-dessus de la pression atmosphérique et est répartie uniformément, la force sur le bas du corps est presque imperceptible. Ainsi, la plate-forme de course LBPP offre un niveau plus élevé de confort et est plus approprié pour la formation à long terme par rapport à la traditionnelle BWSTT⁹. Peeler et coll. ont effectué une intervention sur tapis roulant LBPP sur 32 patients atteints d'arthrose du genou et ont montré que le tapis roulant LBPP peut effectivement soulager la douleur au genou, améliorer les fonctions de la vie quotidienne, et produire une augmentation de la force musculaire de la cuisse¹⁰. Le mécanisme potentiel pourrait être lié à la réalisation de l'activité efficace d'articulation de genou tout en réduisant le couple d'articulation de genou^11. D'autre part, puisque l'âge de début des patients d'arthrose de genou est la plupart du temps au-dessus de 45 ans^12,le début peut également être associé aux maladies cardio-pulmonaires. Des études ont montré que LBPP permet aux gens d'atteindre la marche comme exercice avec une fréquence cardiaque relativement faible, la pression artérielle et la consommation d'oxygène et d'atteindre un exercice aérobie plus sûr et plus efficace que la marche à plat plein poids; ce type de marche est un autre avantage de LBPP par rapport à BWSTT¹³traditionnel .

Cependant, en raison de l'application relativement nouvelle de ce système à l'intervention d'arthrose de genou, les études existantes relativement peu ont considérablement limité l'application clinique de cette technologie dans la réadaptation d'oEde de genou. Le protocole de LBPP proposé dans cet article a visé à explorer le traitement clinique non-médicament et chirurgical d'arthrose de genou utilisant le tapis roulant de LBPP.

Protocole

Le projet clinique a été approuvé par l'Association d'éthique médicale du cinquième hôpital affilié de l'Université médicale de Guangzhou et a été enregistré au Centre d'enregistrement des essais cliniques de Chine (No. ChiCTR1800017677 et intitulé «Effect and Mechanism of Anti-gravity Treadmill on Lower Limb Motor Function in Patients with Knee Osteoarthritis).

1. Recrutement

1. Recruter des patients présentant des preuves radiographiques de l'arthrose du genou de Kellgren et Lawrence II ou III dans un ou les deux genoux et douleurs au genou lors de la marche, le squattage et/ou l'agenouillement (le niveau minimum 3/10 sur l'échelle d'évaluation numérique de la douleur [NPRS] avant l'inclusion).
2. Assurez-vous que ces patients n'ont pas d'arthrose grave du genou (Kellgren et Lawrence grade IV), l'arthrite rétropatellar ou toute condition médicale qui les empêcherait de tolérer la formation progressive.
3. Obtenir le consentement éclairé écrit de chaque patient avant sa participation.

2. Évaluation préalable à la formation

1. Remplissez les formes démographiques du patient, y compris le poids, la taille, les antécédents médicaux et les médicaments passés ou actuels.
2. Évaluation clinique
   1. Effectuer l'échelle d'évaluation numérique (NRS)¹⁴. Demandez au patient de décrire l'intensité de la douleur avec 11 numéros de 0 à 10, où 0 n'est pas la douleur et 10 est la pire douleur.
   2. Effectuer l'évaluation active/passive de l'articulation du genou (ROM)¹⁵ à l'aide d'un goniomètre portatif à 2 bras (bras de 26 cm avec des marques de 2 degrés).
   3. Mener l'indice d'arthrose des universités de l'Ouest de l'Ontario et de McMaster (WOMAC)¹⁶. Demandez au patient de marquer la position correspondante de la douleur ou de la fonction limitée sur une ligne droite pour 5 articles liés à la douleur, 2 articles de raideur, et 17 articles fonctionnels. "0" n'indique aucune douleur ou aucune limitation de fonction. "10" indique une douleur intense ou une fonction extrêmement limitée.
   4. Effectuer le score de résultats des blessures au genou et de l'arthrose (KOOS)¹⁷ (facultatif). Demandez au patient de terminer le questionnaire d'auto-évaluation avec cinq niveaux pour chaque élément en cinq sous-échelles : douleur, autres symptômes, activités de la vie quotidienne, sports et loisirs.
   5. Mener l'échelle de santé en cinq dimensions européenne (EQ-5D)¹⁸ (facultatif). Demandez au patient de marquer le trois-niveau pour cinq dimensions: la mobilité, l'auto-soin, les activités habituelles, la douleur / malaise, et l'anxiété / dépression.
   6. Effectuer l'essai de marche de 10 mètres (10 MWT)¹⁹. Demandez au patient d'effectuer trois essais consécutifs de 10 MWT à un rythme auto-sélectionné pour la sécurité et le confort. Demandez au patient de marcher sans assistance pendant 10 m et mesurez le temps pris pour le milieu 6 m (pour exclure les effets d'accélération et de décélération).
   7. Conduisez le test chronométré et aller (TUG)²⁰. Demandez au patient d'effectuer trois essais TUG consécutifs (se lever, marcher 3 m, tourner, revenir en arrière et s'asseoir) à un rythme auto-sélectionné (pour la sécurité et le confort).
3. Effectuer l'analyse tridimensionnelle (3D) de la démarche (facultatif).
   REMARQUE : Les analyses de démarche 3D et d'électromyographie simultanée (EMG) ne sont pas nécessaires pour ce protocole de formation LBPP, mais peuvent être utilisées pour d'autres évaluations objectives au besoin.
   1. Placez vingt-deux marqueurs sphériques sur les repères anatomiques du patient basés sur le protocole Davis²¹.
   2. Placez six électrodes d'EMG de surface sur le femoris bilatéral de rectus, semitendinosus, et le femoris long de biceps de tête du patient.
   3. Effectuer l'étalonnage en position debout. Demandez au patient de tenir une position orthostatique pendant au moins 3 à 5 s avec les pieds alignés afin d'éviter d'avoir un pied dans une position plus antérieure ou postérieure par rapport à l'autre.
   4. Instruisez le patient à marcher avec une vitesse autosélectionnée le long de la passerelle de 5 m, cinq fois.
   5. Retirez tous les marqueurs sphériques et les électrodes EMG du patient. Enregistrer toutes les données collectées pour le traitement des données plus tard en suivant les instructions dans la section.

3. Formation LBPP

REMARQUE : Un tapis roulant anti-gravité (Tableaudes matériaux)a été utilisé pour ce protocole d'entraînement LBPP et montré à la figure 1. Pour la sécurité des patients, un thérapeute est tenu de mettre en place le patient dans le LBPP et de superviser l'ensemble du processus de traitement.

1. préparation
   1. Préparation du patient
      1. Introduire le processus spécifique de formation sur tapis roulant LBPP et les précautions connexes au patient.
      2. Vérifiez la tension artérielle du patient (BP) et la fréquence cardiaque (HR) avant l'entraînement (60 bpm - HR - 120 bpm et 90/60 mmHg - BP - 160/100 mmHg).
      3. Déterminez la taille du short de joint d'étanchéité d'air selon la circonférence de taille du patient et demandez au patient de mettre sur les shorts.
   2. Mise en place d'un tapis roulant anti-gravité
      1. Allumez le tapis roulant en actionnant l'interrupteur situé sur la couverture avant du système et exécutez l'auto-test du tapis roulant anti-gravité.
      2. Abaissez le poste de pilotage et demandez au patient d'entrer dans l'enceinte en tissu du tapis roulant anti-gravité.
      3. Soulevez le poste de pilotage à la hauteur appropriée selon le modèle d'entraînement LBPP : la hauteur du poste de pilotage doit être à la colonne vertébrale iliaque supérieure antérieure pour le modèle de marche et légèrement en dessous du plus grand trochanter du fémur pour le modèle accroupi. Une fois le poste de pilotage en place, ziple le patient dans le tapis roulant anti-gravité.
      4. Utilisez la lanière de sécurité fournie avec la machine pour fixer le clip sur les vêtements du patient, ce qui est essentiel pour l'arrêt d'urgence pendant le processus de formation (au cas où le patient tombe ou ne se sent pas bien).
      5. Instruisez le patient à rester immobile sur la surface de la ceinture de tapis roulant pour permettre au système de tenir et peser le poids corporel complet du patient (BW) sans aucun soutien de n'importe quelle partie du système, puis appuyez sur le bouton de démarrage pour effectuer un système de tapis roulant anti-gravité calcul pour une pondération précise.
      6. Placez trois caméras fournies avec la machine (à l'avant et bilatéralement, figure 1) et ajustez les positions pour obtenir la rétroaction vidéo synchronisée pendant le processus de formation; ceci aidera le patient à corriger les modèles anormaux de mouvement.
2. Formation
   REMARQUE : Toute la séance d'entraînement est effectuée pendant 30 min, six fois par semaine pendant deux semaines. Les principaux paramètres qui doivent être ajustés avec les commandes de bouton « ô » et « ô » dans la console LBPP sont la vitesse (miles par heure, mph), le support BW (%), l'inclinaison (%) et l'aire de répartition active du genou (AROM).
   1. Commencez la séance d'échauffement avec les réglages suivants : 5 min (vitesse de 0 à 2,0 mi/h, BW - 65 %, inclinaison et 0 %). Augmenter la vitesse de 0,4 mi/h et le soutien BW par incréments de 7 % par minute.
   2. Effectuez la session de modèle de marche avec les réglages suivants : 15 min (vitesse de 2,0 mi/h, BW - 65 %, inclinaison et 0 %).
   3. Effectuez la séance de refroidissement avec les réglages suivants : 5 min (vitesse de 2,0 à 0 mi/h, BW à 65 % et 100 %, inclinaison et 0 %). Diminuez la vitesse de 0,4 mi/h et le support BW en 7 % de réduction par minute.
   4. Terminez avec la session de modèle accroupiavec les réglages suivants : 5 min (vitesse à 0 mi/h, BW - 50 %, inclinaison , 0 %, AROM , 0 à 50 degrés ou la plage maximale de mouvement tolérable de l'articulation dans un rayon de 50 degrés, 30 s de squattage suivie d'une période de repos de 30 s).
      REMARQUE : Dans l'application clinique, cette session de formation de LBPP devrait être ajustée selon la tolérance du patient. En outre, si le patient ne peut pas tolérer le modèle de formation accroupi, seul le mode de marche est effectué.

4. Évaluation post-formation

REMARQUE : Le même thérapeute complète la pré- et post-évaluation de chaque patient.

1. Réévaluer le patient après 2 semaines de la séance de formation LBBP, y compris NRS, active / passive ROM, WOMAC, KOOS, EQ-5D, 10 MWT, TUG et 3D analyse de la démarche.
2. Enregistrez la satisfaction et la rétroaction du patient sur ce protocole de LBPP comprenant le degré de plaisir et d'amélioration consciente de soi, le désir de continuer, et les suggestions.

5. Traitement des données d'analyse de la démarche 3D

1. Exécuter le logiciel d'analyse de la démarche (Tableau des matériaux) inclus avec le système d'analyse de la démarche 3D.
2. Définir les événements de la frappe du talon (contact initial du pied droit/gauche) et de l'orteil (les orteils droits/gauche sont soulevés du sol) dans le cycle de marche pour chaque essai de marche (figure 2).
3. Obtenir les paramètres spatiotemporal, la cinématique de l'articulation du genou et les paramètres d'activité EMG de surface.

Résultats

Nous montrons les résultats d'un patient de l'arthrose du genou, qui était une femelle de 60 ans (IMC 22,9) subissant « plus de 3 ans d'arthrose du genou » et de douleurs sévères lorsqu'elle marchait (échelle analogique visuelle [VAS] - 8/10) et a participé à un programme de formation DE 2 semaines lbPP à notre équipement. Pendant toute l'intervention, le patient n'a pas pris d'analgésiques pour soulager la douleur au genou. L'image radiologique de ses articulations du genou et les résultats des évaluations...

Discussion

Nous avons proposé un protocole d'intervention de tapis roulant de LBPP, qui inclut l'évaluation clinique et les modèles de traitement, pour la réadaptation de la fonction motrice inférieure d'extrémité dans l'arthrose de genou. Pendant ce temps, en réponse aux symptômes cliniques et le dysfonctionnement de l'arthrose du genou, le modèle de traitement comprend non seulement une section de formation pour la marche dans le protocole LBPP, mais aussi une section innovante de formation accroupi, qui vise à résoud...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
AlterG Anti-Gravity Treadmill M320	AlterG Inc, Fremont, CA, USA	1	LBBP training
BTS Smart DX system	Bioengineering Technology System, Milan, Italy	2	Temporospatial data collection
BTS FREEEMG	Bioengineering Technology System, Milan, Italy	3	Surface EMG data collection
BTS SMART-Clinic software	Bioengineering Technology System, Milan, Italy	4	Data processing