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Ce travail présente un protocole pour améliorer la fonction prothétique après une chirurgie de transfert nerveux sélectif. Les interventions de réadaptation comprennent l’information et la sélection du patient, le soutien à la cicatrisation des plaies, la réactivation corticale des zones sensori-motrices du membre supérieur, l’entraînement de l’activation musculaire sélective, la manipulation prothétique dans la vie quotidienne et des évaluations de suivi régulières.
La réinnervation musculaire ciblée (TMR) améliore l’interface de contrôle biologique des prothèses myoélectriques après amputation au-dessus du coude. L’activation sélective des unités musculaires est rendue possible par le réacheminement chirurgical des nerfs, produisant un grand nombre de signaux de contrôle myoélectriques indépendants. Cependant, cette intervention nécessite une sélection minutieuse des patients et une thérapie de réadaptation spécifique. Ici, un protocole de rééducation est présenté pour les amputés de haut niveau des membres supérieurs subissant une TMR, basé sur une étude d’expert Delphi. Les interventions avant la chirurgie comprennent une évaluation détaillée du patient et des mesures générales pour le contrôle de la douleur, l’endurance et la force musculaires, l’équilibre et l’amplitude de mouvement des articulations restantes. Après la chirurgie, d’autres interventions thérapeutiques se concentrent sur le contrôle de l’œdème et le traitement des cicatrices et l’activation sélective des zones corticales responsables du contrôle des membres supérieurs. Après une réinnervation réussie des muscles cibles, le biofeedback électromyographique de surface (sEMG) est utilisé pour entraîner l’activation des nouvelles unités musculaires. Plus tard, une prothèse de table peut fournir la première expérience de contrôle prothétique. Après avoir ajusté la prothèse proprement dite, la formation comprend des exercices répétitifs sans objets, la manipulation d’objets et, enfin, les activités de la vie quotidienne. En fin de compte, les rendez-vous réguliers des patients et les évaluations fonctionnelles permettent de suivre la fonction prothétique et de permettre des interventions précoces en cas de dysfonctionnement.
Les amputations élevées du membre supérieur constituent un défi pour le remplacement prothétique1. Outre la fonction articulaire du coude, les systèmes prothétiques actifs devraient inclure l’ouverture / fermeture de la main prothétique et, idéalement, la pronation / supination et / ou l’extension / flexion du poignet. Cependant, le contrôle des appareils myoélectriques standard repose généralement sur les signaux d’entrée de deux muscles seulement2. Il s’agit traditionnellement des muscles biceps et triceps après amputations transhumérales et des muscles majeurs latissimus dorsi et pectoraux après amputations gléno-humérales3. Pour contrôler toutes les articulations prothétiques, les amputés doivent basculer entre les articulations actives (par exemple, en utilisant une co-contraction des deux muscles)1. Bien que cela fournisse un paradigme de contrôle stable, une restriction importante s’ensuit avec un contrôle lent et peu intuitif qui en résulte, qui ne permet pas les mouvements simultanés de deux articulations prothétiques ou plus4. Cela limite la fonctionnalité de la prothèse et est l’une des raisons des taux élevés d’abandon prothétique après des amputations au-dessus du coude5.
Pour surmonter le contrôle limité et peu intuitif de ces types de raccords prothétiques, des transferts nerveux sélectifs peuvent être utilisés. Cette approche, également connue sous le nom de réinnervation musculaire ciblée (TMR), consiste à établir chirurgicalement des signaux de myo-contrôle en réacheminant les nerfs qui servaient initialement la main et le bras amputés vers différents muscles cibles dans le membre résiduel 6,7. Après une réinnervation réussie, une activation plus sélective des unités musculaires réinnervées devient possible8. L’activité électromyographique (EMG) qui en résulte peut ensuite être utilisée pour le contrôle prothétique et peut produire jusqu’à six signaux de contrôle.
Bien qu’il existe un large consensus sur le fait que la TMR peut améliorer considérablement la fonction prothétique9, l’activation sélective et le contrôle approprié de plusieurs muscles dans le moignon posent un défi aux patients, en particulier au début de la période postopératoire. Cette complexité accrue du contrôle prothétique associée à la rétroaction multisensorielle réduite après l’amputation nécessite une rééducation spécifique pour bénéficier pleinement de l’intervention chirurgicale. Ici, une ligne directrice étape par étape pour les interventions thérapeutiques est fournie sur la base des recommandations récentes10. Un aperçu des interventions et du temps estimé qu’elles prennent dans un cadre idéal se trouve à la figure 1.
Figure 1: Aperçu des étapes du processus de réadaptation, y compris les jalons qui marquent le début d’une nouvelle étape. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Le protocole a été développé dans le cadre d’une étude européenne Delphi10. L’évaluation de son application sur les patients a été approuvée par le comité local d’éthique de la recherche de l’Université de médecine de Vienne et réalisée conformément à la Déclaration d’Helsinki. Sauf mention contraire, les étapes décrites ici doivent être effectuées par un ergothérapeute ou un physiothérapeute.
1. Interventions pré-chirurgicales
2. Interventions post-chirurgicales précoces
3. Formation sur les signaux
Figure 2 : Configuration du biofeedback EMG de surface. Le thérapeute place une électrode sur la peau du patient où le signal EMG est attendu tout en expliquant le signal de mouvement nécessaire (faire un poing). Le patient et le thérapeute peuvent voir l’activité musculaire (EMG) du patient sur l’écran de l’ordinateur et utiliser cette rétroaction pour trouver la meilleure position de l’électrode et le meilleur signal de mouvement. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Dessin schématique des signaux EMG affichés via le biofeedback. Chaque canal (avec une couleur différente) est mappé à une partie musculaire spécifique et sera plus tard responsable d’un mouvement prothétique particulier. Une bonne séparation, telle que décrite ici, garantit que la prothèse n’effectue que les mouvements prévus. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Patient contrôlant une prothèse de table avec des électrodes de surface montées sur son membre résiduel. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
4. Entraînement prothétique
5. Évaluations de suivi
Le protocole de réadaptation décrit a été mis en œuvre dans un cadre clinique à l’Université de médecine de Vienne, et sa faisabilité et ses résultats ont été évalués dans une étude clinique, qui a été récemment publiée9. Comme indiqué9, 30 patients ont participé à l’essai pour évaluer la faisabilité de la chirurgie TMR et de la réadaptation ultérieure. La figure 5 montre que sur ces 30 patients, 11 ont subi une TMR comme traitement de la douleur plutôt que comme moyen d’améliorer la fonction par l’ajustement prothétique. Sur les 19 patients restants qui visaient à l’origine un ajustement prothétique, cinq ont décidé de ne pas le faire en raison des coûts élevés de l’ajustement (estimés entre 75 000 et 150 000 €), du temps insuffisant pour la rééducation ou du poids élevé de la prothèse. Chez un patient, l’exploration peropératoire a révélé une lésion globale du plexus brachial, rendant impossible d’autres transferts nerveux. Ce patient a continué à utiliser son appareil alimenté par le corps. Sur les 13 patients restants en rééducation prothétique, 10 étaient disponibles pour une évaluation de suivi.
Figure 5: Organigramme montrant les patients inclus dans l’étude de faisabilité. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Les résultats ont été évalués à l’aide de la procédure d’évaluation de la main de Southampton (SHAP)19, du test du bras de recherche-action (ARAT)20,21 et du test de relocalisation des pinces à linge (CPRT)6,26. Ces évaluations sont des tests couramment utilisés pour évaluer la fonction prothétique. L’évaluation a eu lieu au moins 6 mois après l’ajustement final de la prothèse. De plus, les patients ont été interrogés sur leurs habitudes de port de prothèses.
Comme décrit par Salminger et al.9, l’évaluation des 10 patients après une chirurgie TMR a révélé un score SHAP de 40,5 ± 8,1 (avec un membre supérieur sain ayant un score d’environ 100) et un score ARAT de 20,4 ± 1,9 (57 étant le score maximum et 0 ne représentant aucune fonction des membres supérieurs) (tableau 1). Dans la CPRT, les patients ont pu accomplir les tâches en 34,3 ± 14,4 s. Ils ont déclaré porter leur prothèse quotidiennement avec un temps de port allant de 3 à 10 heures par jour.
Évaluation des résultats | Score | Score attendu pour un membre supérieur sain |
SHAP | 40,5 ± 8,1 | 100 |
L’ARAT | 20,4 ± 1,9 | 57 |
Le | 34,3 ± 14,4 s | - |
Tableau 1 : Fonction prothétique des patients après une chirurgie TMR et une rééducation. Dans le SHAP et l’ARAT, des scores plus élevés signifient une meilleure fonction, ce qui est également indiqué par moins de temps nécessaire dans le CPRT. Nombre total de patients évalués : n = 10. Adapté avec la permission de la référence9.
Ces dernières années, les transferts nerveux sélectifs ont été de plus en plus utilisés pour améliorer la fonction prothétique27. Les cliniciens expérimentés dans ce domaine en sont venus à comprendre que la rééducation est essentielle pour permettre aux amputés d’utiliser une prothèse après l’intervention chirurgicale habilement27. Cependant, il y a un manque de programmes de thérapie structurés. Le protocole actuel visait à fournir aux ergothérapeutes et aux physiothérapeutes les outils et la structure nécessaires pour guider les patients tout au long du long processus de TMR. Contrairement aux suggestions précédentes de thérapie (développées pour des transferts nerveux moins complexes)28, l’accent est davantage mis sur l’entraînement pré-prothétique et l’utilisation du biofeedback EMG pour permettre un contrôle musculaire sélectif.
Comme le montre l’étude de faisabilité9, discuter des attentes du patient est essentiel pour le succès postopératoire. L’inclusion de patients très motivés a certainement contribué à l’obtention des excellents résultats décrits. Une moins grande conformité au protocole décrit pourrait entraîner une réduction de la fonction prothétique. De plus, tous les patients ne souhaitent pas recevoir un ajustement prothétique (ou ne peuvent pas se permettre d’en obtenir un). Cependant, la TMR peut encore être réalisable pour améliorer le névrome ou la douleur du membre fantôme puisque des études récentes ont montré le potentiel des transferts nerveux pour soulager ces conditions 29,30,31. Dans de tels cas, le programme de réadaptation est raccourci. Pourtant, nous avons constaté qu’un entraînement régulier de l’activation contrôlée des muscles réinnervés et d’une prothèse peut encore améliorer la situation de la douleur32. Ici, la prise de décision partagée est essentielle car certains patients peuvent porter une prothèse pour son potentiel à réduire la douleur à long terme32, tandis que d’autres pourraient ne pas être intéressés.
D’après notre expérience, une discussion détaillée avec le patient est essentielle pour évaluer l’observance future. Selon le temps de réinnervation, la capacité d’apprentissage moteur et la disponibilité du patient, le processus de réadaptation est susceptible de prendre entre 9 et 15 mois. Supposons qu’un patient ne s’efforce pas d’améliorer la fonction des membres supérieurs ou qu’il puisse faire un meilleur usage d’un autre dispositif (p. ex., des prothèses corporelles). Dans ce cas, on pourrait ne pas considérer que l’engagement de temps (et peut-être financier) en vaut la peine. Pour économiser des ressources, nous recommandons fortement de n’inclure que les patients qui expriment un fort intérêt pour la procédure et d’effectuer la chirurgie à des fins fonctionnelles uniquement lorsque la procédure de réadaptation complète est prévue. Enfin, les coûts de la chirurgie, de la thérapie et de l’ajustement devraient probablement être couverts à ce stade.
Le protocole d’étude décrit doit être adapté à chaque individu en fonction du raisonnement clinique pour répondre à ses besoins spécifiques. Les comorbidités physiques et psychologiques doivent être prises en compte et un traitement adéquat (p. ex., psychothérapie) doit être offert en plus des interventions décrites ici. Chez les patients recevant une TMR immédiatement après l’amputation, un dépistage plus approfondi des conditions psychologiques se développant au fil du temps peut être nécessaire. En dehors de cela, aucun changement dans le protocole n’est nécessaire pour ce groupe de patients. Ils pourraient même progresser plus rapidement dans l’apprentissage moteur car ils pourraient encore être habitués à des activités bimanuelles. Dans ce protocole, les transferts nerveux opérés par le chirurgien définissent, quelles commandes motrices doivent être entraînées et sont attendues pour quelles parties musculaires. Le choix de l’extrémité prothétique influence l’entraînement prothétique. Pour les prothèses multi-articulées, le passage d’un type de préhension à l’autre et à la façon de les utiliser doit être inclus dans la thérapie, si nécessaire.
Pour les patients vivant loin du centre clinique ou ceux qui ne peuvent pas assister régulièrement à la réadaptation en personne, des adoptions dans le protocole de réadaptation sont nécessaires. Ils comprennent un accent plus fort sur la formation à domicile, l’implication possible d’un thérapeute près du domicile du patient et des séances de téléréadaptation via des appels vidéo en ligne. Les solutions de téléréadaptation doivent fournir une connexion vidéo et audio stable tout en répondant à toutes les exigences en matière de protection des données. Chez ces patients, une première visite au centre clinique doit être planifiée 6 à 9 mois après la chirurgie pour la formation au signal. La visite dure généralement 1 semaine, avec des séances de thérapie deux fois par jour. Dans la majorité des cas, une bonne séparation du signal peut être obtenue à ce moment-là. Sinon, un autre séjour pour l’entraînement au signal est nécessaire, et le patient peut obtenir un simple dispositif de biofeedback sEMG pour l’entraînement à domicile. Lorsqu’une bonne séparation du signal est établie, le prothésiste peut fabriquer une prise de test et les positions du signal peuvent être définies pendant le séjour. Cela permet au prothésiste de créer l’ajustement final lorsque le patient rentre chez lui. La prothèse finale peut être ajustée lors d’une deuxième visite de 1 semaine 1 à 2 mois plus tard, et un entraînement prothétique peut être initié. Une formation prothétique avancée et d’autres visites de suivi peuvent avoir lieu dans un cadre éloigné ou lors d’une visite supplémentaire au centre, en fonction des besoins du patient.
En outre, d’autres interventions chirurgicales, telles que l’ostéointégration33 pour améliorer l’interface mécanique de la prothèse, peuvent être combinées avec TMR34. Si tel est le cas, des interventions spécifiques doivent être incluses (comme l’entraînement gradué au port de poids après ostéointégration35). De plus, bien que le protocole décrit soit destiné aux systèmes de contrôle prothétique direct (où une électrode correspond à un mouvement), ses principes restent les mêmes si un système de contrôle de reconnaissance de formes est prévu. La principale différence dans la rééducation est que l’activation sélective de muscles individuels devient moins pertinente, tandis que des modèles d’activation particuliers et reproductibles de plusieurs muscles doivent être entraînés36.
Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts.
Cette étude a reçu un financement du Conseil européen de la recherche (CER) dans le cadre du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne (convention de subvention n° 810346). Les auteurs remercient Aron Cserveny d’avoir préparé les illustrations utilisées dans cette publication.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dynamic Arm Plus® system with a Variplus Speed prosthetic hand | Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany | This prosthetic system was used together with a computer (and Bluetooth connection) for sEMG Biofeedback. Later, it was used for table top prosthetic training and as the patient's prosthetic fitting. | |
ElbowSoft TMR | Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany | In combination with the Dynamic Arm Plus system and a standard computer (with Windows 7, 8 or 10), this software allows the visualisation of EMG signals as well as changing settings in the prosthetic system. | |
EMG electrodes | Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany | electrodes 13E202 = 50 | The EMG electrodes used in this study were bipolar and included a ground and a 50 Hz filter. They were used with the Dynamic Arm Plus®. |
Folding Mirror Therapy Box (Arm/Foot/Ankle) | Reflex Pain Management Therapy Store | This box was used for mirror therapy. |
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