Marges de stabilité avant et après suppression de la douleur chez les personnes gonarthrosiques : Étude de l’impact sur la mécanique de la marche

Rohart, Margaux (2022). Marges de stabilité avant et après suppression de la douleur chez les personnes gonarthrosiques : Étude de l’impact sur la mécanique de la marche. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

Prévisualisation

PDF Télécharger (7MB) | Prévisualisation

Résumé

MISE EN CONTEXTE ET OBJECTIFS : Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 4% de la population mondiale souffre d'arthrose, soit plus de 300 millions de personnes. Parmi elles, 83% souffrent d'arthrose du genou, qui est la forme la plus invalidante et la plus douloureuse de l'arthrose. À ses premiers stades, la prise en charge de l'arthrose consiste à essayer de réduire, voire d'éliminer, la douleur pour apporter plus de confort au patient. Cependant, la douleur étant un mécanisme de protection de l'organisme, sa suppression pourrait être délétère pour la biomécanique des patients atteints d'arthrose et entraîner une exacerbation des causes de la progression de la maladie, mais l'effet exact de la suppression de la douleur sur la biomécanique du genou reste inconnu. Ainsi, l'objectif principal de notre étude est de mesurer et vérifier si la suppression de la douleur a un impact sur la mécanique de la marche chez les personnes atteintes de gonarthrose, tel que quantifié par la marge de stabilité à différents instants du cycle de marche.

MÉTHODES : Douze adultes souffrant d'arthrose fémoro-patellaire douloureuse ont été inclus, avec ou sans implication de l'arthrose fémoro-tibiale. L'expérience s'est déroulée avant et 15 min après suppression de la douleur induite par l'injection intra-articulaire de 5 ml de Xylocaïne (1%) dans le genou. Les participants ont marché sur un tapis roulant instrumenté, horizontal puis incliné, pendant 45 secondes à une vitesse confortable. Nous avons traité les données de forces de réaction au sol recueillies pour ces participants. Le centre de pression (CoP), le centre de masse (CoM) et le centre de masse extrapolé (XCoM) ont été calculés pour estimer la marge de stabilité (Hof et al., 2007) pour différents instants du cycle de marche (ToeOff, HeelStrike, minimal) dans les directions médio-latérale (ML) et antéropostérieure (AP).

RESULTATS : 90% des participants ont présenté une réduction de la douleur de 100%. Pour chaque essai, nous avons isolé les 15 cycles de marche les plus reproductibles pour chaque jambe en utilisant la répétabilité des forces de réaction au sol. Un test de Student apparié a été effectué pour chaque participant pour comparer la marge de stabilité avant et après l'injection, ainsi que la valeur absolue de l’évolution pré-/post- injection, pour la marche horizontale et la marche inclinée. Après l'injection de l'anesthésique, la marge de stabilité a significativement évolué pour ses valeurs minimales, au ToeOff et au HeelStrike dans les directions ML et AP pour l’ensemble de la population, aussi bien en marche horizontale qu’en marche inclinée. Toutefois, il est à noter que chaque sujet a réagi de manière différente suite à la suppression de sa douleur. 19,4% (7/36) des marges de stabilité en ML ont significativement diminué en marche horizontale post- injection, alors que 5,6% (2/36) des marges en ML ont augmenté. En AP, 33,3% (12/36) des marges de stabilité ont diminué et 19,4% (7/36) ont diminué. Pour la marche inclinée, 33,3% (12/36) des marges de stabilité en ML ont significativement diminué en post- injection et 16,7% (6/36) ont diminué. En AP, 25% (9/36) des marges de stabilité ont augmenté et 25% (9/36) ont diminué. Enfin, la marge de stabilité est significativement différente pour ses valeurs minimales, au ToeOff et au HeelStrike dans les directions ML et AP pour l’ensemble de la population entre la marche horizontale et la marche inclinée, aussi bien en pré- qu’en post- injection.

DISCUSSION : En considérant la population totale, il y a eu une évolution significative des marges de stabilité ML et AP une fois que la douleur a été réduite - ou éliminée, à la fois en marche horizontale et en marche inclinée. Cependant, il n'y a pas eu de comportement général significatif quant au signe de l’évolution. En effet, lorsqu'on considère les sujets individuellement, certains patients présentent une augmentation ou une diminution de la marge de stabilité selon les instants considérés. Cela suggère que les patients réagissent de différentes manières lorsque leur douleur est supprimée. Enfin, il existe une différence significative des marges de stabilité ML et AP entre la marche horizontale et la marche inclinée, avant et après suppression de la douleur.

Titre traduit

Margins of stability before and after pain suppression in people with gonarthrosis: study of the impact on gait mechanics

Résumé traduit

BACKGROUND AND AIM: According to the World Health Organization (WHO), 4% of the world’s population suffers from osteoarthritis (OA), which means more than 300 million people. Among them, 83% suffer from knee osteoarthritis (KOA) which is the most disabling and painful form of OA. In its early stages, the management of OA consists of trying to reduce or even eliminate the pain to provide more comfort to the patient. However, since pain is a body’s protective mechanism, its suppression could be deleterious to KOA patients’ biomechanics and lead to disease progression’s causes exacerbation. However, pain suppression exact effect on knee biomechanics remains unknown. Thus, the main objective of our research study is to measure and verify whether pain suppression has an impact on the gait mechanics in people with KOA, as quantified by the margin of stability at different instants of gait cycle.

METHODS: Twelve adults with painful patellofemoral osteoarthritis were included, with or without femorotibial osteoarthritis involvement. The experiment took place before and 15 min after pain relief induced by intra-articular injection of 5 mL Xylocaine (1%) into the knee. Participants walked on an instrumented treadmill during 45 seconds at comfortable speed. We processed the ground reaction force data collected from these participants. The center of pressure (CoP), the center of mass (CoM), and the extrapolated center of mass (XCoM) were calculated to estimate the margin of stability (Hof et al., 2007) for different gait cycle instants (ToeOff, HeelStrike, minimal) in medio-lateral (ML) and antero-posterior (AP) directions.

RESULTS: 90% of participants presented 100% pain reduction. For each trial, we isolated the fifteen most reproducible gait cycles for each leg using repeatability of ground reaction forces. A paired student test was performed on each participant to compare pre- and postinjection margin of stability, as well as the absolute value of the pre-/post- evolution, for horizontal and declined walking. After injection of the anesthetic, the margin of stability has significantly changed at ToeOff, at HeelStrike, and for its minimum values, in ML and AP directions, for the global population, in both horizontal and declined walking. However, each subject responded differently following pain suppression. 19,4% (7/36) of the ML margins of stability has significantly decreased in horizontal walking post- injection, while 5,6% (2/36) has significantly increased. In AP, 33,3% (12/36) of the margins of stability has decreased and 19,4% (7/36) has increased. For declined walking, 33,3% (12/36) of the ML margin of stability has significantly decreased in post- injection, while 16,7% (6/36) has significantly increased. In AP, 25% (9/36) of the margins of stability has significantly decreased and 25% (9/36) has increased. Finally, the margin of stability was significantly different at ToeOff, at HeelStrike, and for its minimum values in ML and AP directions for the global population between horizontal and declined walking, both in pre- and post- injection.

CONCLUSION: Considering the total population, there was a significant evolution on ML and AP margin of stability once the pain had been reduced – or eliminate. However, there was no significant general behavior regarding the evolution’s sign. Indeed, when considered individually, some patients presented either increased or decreased margin of stability. This suggests that patients react in different ways when their pain is suppressed. Finally, there was a significant difference on ML and AP margins of stability between horizontal and declined walking, before and after pain suppression.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maitrise avec mémoire en génie concentration technologies de la santé". Comprend des références bibliographiques (pages 165-171).
Mots-clés libres:	douleur, arthrose, genou, XCoM, marge de stabilité
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Hagemeister, Nicola
Codirecteur:	Codirecteur Robert, Thomas
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	24 août 2022 14:25
Dernière modification:	24 août 2022 14:25
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3058

Gestion Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt