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Méthodes d’évaluation de la préhension Master 2 Handicap Neurologique Djamel Bensmail Service de MPR, Hôpital R. Poincaré, Garches Université de Versailles Saint-Quentin...

Méthodes d’évaluation de la préhension Master 2 Handicap Neurologique Djamel Bensmail Service de MPR, Hôpital R. Poincaré, Garches Université de Versailles Saint-Quentin Equipe INSERM 1179  Main = organe moteur et sensitif = « It is the fovea of the somesthetic system ».  Explore monde par le toucher, la préhension, la manipulation.  Mvts digitaux permettent l’exploration texture et forme de l’objet en vue de la manipulation.  Pouce puissant et doté d’une opposition ainsi qu’une indépendance des mvts digitaux  nb majeur de possibilités de préhension et manip°.  MN de la main sont connectés de façon monosynaptique avec l’aire de la main en M1.  Connexions fronto-pariétales +++  25° de liberté = complexité +++  Historique Napier, 1956 « A première vue, il semblerait que les activités de préhension de la main sont si nombreuses et variées qu’une analyse simple n’est pas possible. » Mais continuant…. « Une étude de la main normale suggère qu’il y a en réalité seulement 2 modèles de mouvements chez l’Homme et que ceux-ci, qu’ils soient séparés ou associés, fournissent les bases anatomiques pour tous les mvts de préhension. »  Historique Une préhension stable, nécessaire à toute activité de manipulation, peut être obtenue de 2 façons: « L’objet doit être tenu par une pince formée par la paume et les doigts partiellement fléchis, une contre-pression pouvant être exercée par le pouce plus ou moins étendu dans le plan de la paume. Il s’agit de la prise de force. L’objet peut être pris par ailleurs à l’aide d’une pince constituée par la flexion des doigts et le pouce en opposition. Il s’agit de la prise de précision » S’intéresse à la posture finale et non aux aspects dynamiques de la préhension. Prise fine Prise de force  Préhension Saisir un objet:  Le localiser  Percevoir les caractéristiques physiques de l’objet. Réseaux neuronaux trans-corticaux reliant cortex visuel et cortex moteur via le cortex pariétal. 2 phases:  Phase de transport de la main.  Phase de saisie de l’objet  Approche = reaching profil de vitesse fluide, en cloche. Anticipation de la distance cible.  Saisie = grasping anticipation ouverture main f° de la taille de l’objet. Préhension = geste dirigé vers un but.  Amplitude pic de vitesse f° distance.  Ouverture du grip f° taille de l’objet.  Invariance de l’ouverture lors saisie.  Invariance du profil temporel.  Cinématique Cinématique = Jeannerod (1981, 1984, 1988) = 1ère réelle description de la cinématique des mvts de préhension. Comment ? Chrono-photographie (50 images/sec) Paramètres étudiés: - vit main - Délai pour atteindre pic de vit - Pic d’ouverture - Vit d’ouverture main  Cinématique Profil biphasique de la composante de préhension. Ouverture progressive main. Max ≈ 70% de la ph. d’approche. Pic d’ouverture =  f° taille objet ≈ + 20%  f° masse objet: ouverture  si masse   f ° forces de friction: ouvert + précoce si objets glissants  Cinématique 2 voies neuronales distinctes mais coordonnées dans tps pour approche et saisie: Voie ventrale = Aire visuelle 1aire  lobe temporal Voie dorsale = Aire visuelle 1aire  lobe pariétal  Voie ventrale = perception consciente, reconnaissance et identification des objets.  Voie dorsale = assurer le contrôle visuo-moteur sur les objets en traitant leurs prop. extrinsèques (position, orientation, taille..)  Jeannerod, 1981= canaux visuo-moteurs  Canal « espace » = composante pointage (localisation objet)  Canal « objet » = composante préhension. Encoder prop extrins objet (taille, forme, orientation). Conformer main f° prop. de l’objet. Perturb° ph d’approche  perturb° ph de conform° de la main  Force de saisie Pionniers = Johansson et Westling, 1984. Paradigme expérimental permettant évaluation de la régulation de la F. de saisie durant la saisie-déplacement des objets.  Grip force: normale à la surface de l’objet.  Lift force: tangentielle à la surface de l’objet.  Force de saisie  Outil est saisi avec une prise de précision pouce-index.  Jauges de contrainte mesurent F. de saisie et F. de déplacement.  F. de déplacement = 0 au départ.   Progressivement lors applic° des F. par la main.  début de déplacement de l’objet quand F. déplacement = poids de l’objet  Force de saisie = théoriquement indépendante de la F. de déplacement  Couplage temporel entre GF et LF.  GF = F. minimale pour maintien objet entre doigts avec marge de sécurité But = éviter chute de l’objet.  Grip Force  Slip Force + 20-30 %  Force de saisie La force de saisie est ajustée:  à la masse de l’objet afin d’avoir un ratio GF/LF relativement ct (Johansson et Westling, 1984).  aux forces de friction (objet-doigts) = but éviter glissement. GF  si frictions  GF  si frictions   à la forme de l‘objet (Jenmalm et Johansson, 1997)  GF  GF Ajustements faits de façon prédictive = afférences visuelles  Force de saisie  en f° distribution des masses. Formes simples type cube = axe de prise aligné avec centre de masse de l’objet. Si axe de prise ne passe par centre de masse  moment autour axe de prise rotation de l’objet autour de l’axe de saisie jusqu’à augmentation GF génère F. de torsion équilibrant ce moment. Spontt les sujets utilisent axe de saisie minimisant le moment (Lederman et Wing, 2003; Eastough et Edwards, 2005) Rôle +++ afférences visuelles + haptiques (expériences passées tactiles et proprioceptives) (Loomis et Lederman, 1986).  Force de saisie Informations concernant pt de contact des doigts transférables lors rot° objet ou par la main controlatérale (Salimi, 2000) Force de saisie lors déplacement objet Idem + forces inertielles résultant de l’accélération de la masse. S’ajoutent aux F. de déplacement. La GF doit compenser les F. inertielles. GF varie de façon synchrone avec la LF. Le pic de GF très proche du pic de LF. Produites par différentes synergies musculaires (prox-dist) ) Sujet sain Sujet hémiparétique  ) Profils de vitesse Sujet hémiparétique Sujet sain  Strategies ) video  ≠ systèmes d’analyse du mvt Systèmes vidéo Informations qualitatives (schéma moteur global, relation entre les différentes parties du corps, aspect qualitatifs du mvt = vitesse, coordination, fluidité….) Informations quantitatives (par digitalisation manuelle ou automatique) : aidée par marqueurs cutanés sur les repères anatomiques principaux.  ≠ systèmes d’analyse du mvt Systèmes optoélectroniques Marqueurs à des positions spécifiques Coordonnées de ces marqueurs suivies tout au long du mvt Permet toute une série de calculs Représentation image/image de la position de chaque marqueur Données quantitatives +++ Peu d’éléments qualitatifs.  ≠ systèmes d’analyse du mvt Systèmes optoélectroniques Infrarouges Ultra-sons électromagnétiques  ≠ systèmes 2 grands types: 1. Marqueurs passifs 2. Marqueurs actifs  ≠ systèmes Marqueurs passifs marqueurs réfléchissants Svt lumière infra-rouge Nb suffisant de caméras afin que chaque marqueur soit vu par 2 caméras à chaque instant N d’échantillonnage = 50  250 Hz Marqueurs sans identité = vulnérabilité du système (utilisation d’un modèle défini par l’expérimentateur qui permet de suivre chaque marqueur)  ≠ systèmes Marqueurs actifs Les marqueurs émettent eux même des IR, US … Reconnaissance aisée de chaque marqueur Réduit les sources d’erreurs potentielles  ≠ systèmes DataGloves Gants instrumentés qui peuvent donner jusqu’à 22 angles articulaires Basés sur des capteurs de torsion résistifs = transformation mvts main et doigts en données angulaires articulaires en tps réel. Capteurs très fins et flexibles quasi indétectables.  Outils cliniques  Nombreuses échelles d’évaluation.  Echelles de déficience et activité  Pas toutes validées.  Pas toutes sensibles au changement.  Pas toutes adaptées à ce que l’on cherche à évaluer.  parfois conclure à tort à inefficacité du tt  attentif +++ à l’outil utilisé.  Différents types d’échelles Déficiences Activité participation  Outils cliniques Action Research Arm Test (ARAT) (Feys, 1998) Saisir = évalue la prise globale Tenir = évalue prise de précision Pincer = évalue l’opposition mvts globaux du mb supérieur score de 0 à 3 pour chaque épreuve 19 items total = 57 pts Saisir: / 18 1: ramasser un bloc de bois de 10 cm (si score = 3  18, passer à tenir) 2: ramasser un bloc de bois de 2.5 cm 3: ramasser bloc de bois de 5 cm. 4: ramasser bloc de bois de 7.5 cm. 5: ramasser balle de 7.5 cm de diam 6: ramasser pierre de 10 x 2.5 x 1 cm. Tenir: / 12 1: transvaser eau d’un verre vers un autre. (si score = 3, total = 12, passer à pincer) 2: tube de 2.25 cm x 11.5 cm. (si score = 0, passer à suite) 3: tube de 1 cm x 16 cm. 4: rondelle de 3.5 cm au dessus d’un boulon. Pincer: / 18 1: pte bille de 6 mm entre pouce et annulaire (si score = 3, total = 18) 2: bille d’1.5 cm entre pouce et index. (si score = 0, passer suite) 3: bille de 6 mm entre pouce et majeur. 4: bille de 6 mm entre pouce et index. 5: bille de 1.5 cm entre pouce et annulaire 6: bille de 1.5 cm entre pouce et majeur. Mvts globaux: /9 1: placer main derrière la tête (si score = 3, total = 9, terminer) 2: placer la main sur le dessus de la tête ( si score = 0, total = 0) 3: mettre la main à la bouche. Cotation: 0 = ne peut exécuter aucune partie de l’épreuve. 1 = peut exécuter une partie de l’épreuve. 2 = peut exécuter l’épreuve mais avec tps long. 3 = exécute épreuve normalement. ARAT Box and Block test (Mathiowetz, 1985) = nombre de cubes de 2.5 cm de coté transférés en 1 minute d’un compartiment à l’autre. Norme = 60 à 80. Box and Block Nine Hole Peg Test 9 chevilles en bois de 9 mm de diam et 32 mm de long à mettre dans 9 trous (10 mm de diam, 15 mm de profondeur) situés dans un cadre en bois espacés de 15 mm disposés en trois rangées de 3 trous. Réalisation: patient assis à table, on lui demande de placer les chevilles dans les trous. L’examinateur chronomètre le tps mis, mais peut arrêter à 50 sec et enregistre le nb de pions mis en place dans les trous. La normale = 18 sec. Nine Hole Peg Test Frenchay Arm Test Le patient est assis devant une table, les mains sur les genoux. Chaque tache débute à partir de cette position. Chaque tache requiert l’utilisation de la main déficiente. 0: tâche non réalisée complètement 1: tâche effectuée complètement. 1. Stabiliser une règle pendant que l’on tire un trait avec un crayon tenu par l’autre main. La règle doit être tenue fermement. 2. Attraper un cylindre ( 12 mm x 5 cm) situé à environ 15 cm du bord de la table, le soulever de 30 cm et le replacer sans le lâcher. 3. Attraper un verre d’eau à moitié plein situé à 15-30 cm du bord de table, boire un peu d’eau et remettre le verre sans renverser d’eau. 4. Prendre et remettre une pince à linge à partir d’une baguette de 10 mm x 15 cm fixée sur une base carrée de 10 cm située 15-30 cm en avt sur la table. Le patient ne doit pas lâcher la pince ou faire tomber la baguette. 5. Peigner ses cheveux ou imiter le geste. Le patient doit commencer par le sommet de la tête, descendre en arrière et de chaque coté. Frenchay arm test modifié Ouvrir et fermer un pot de confiture Tracer un trait en utilisant une règle Prendre et relâcher une gde bouteille Prendre et relâcher une pte bouteille Prendre un verre et l’amener à la bouche Mettre 3 pinces à linge sur un bloc de papier Prendre un peigne et imiter le coiffage Mettre du dentifrice sur une brosse à dents Prendre un couteau et fourchette et imiter la découpe d’un aliment Balayer le sol avec un balai Toutes les épreuves notées via EVA (0-10) Motor Activity Log (Van der Lee, 2004) Interview structurée Evalue l’utilisation quantitative et qualitative de la main parétique dans 30 activités de vie quotidienne. Habillage, toilette, alimentation, activités ménagères, utilisation d’objets usuels … Cotation de 0 à 5 pour chaque activité. Total /150 Allumer lumière avec interrupteur mettre chaussures Ouvrir tiroir enlever chaussures Enlever vêtement du tiroir se lever d’une chaise Décrocher le téléphone écarter chaise Essuyer plan de W dans cuisine tirer chaise Entrer ou sortir voiture ramasser verre Ouvrir frigo brossage dents Ouvrir porte avec poignée maquillage / rasage Utiliser télécommande utiliser clé pour ouvrir porte Laver mains écrire sur papier Mettre chaussettes vous équilibrer lors station debout Enlever chaussettes porter objet d’un endroit à autre Utiliser fourchette/cuillère pour manger se peigner Prendre tasse par anse Boutonner chemise Manger sandwich  Nombreuses autres échelles  WMFT  AMAT  Abilhand ……. WMFT ABILHAND L’ABILHAND est un inventaire de 23 activités bimanuelles (des plus difficiles aux moins difficiles) : 1. Enfoncer un clou 2. Enfiler une aiguille 3. Éplucher des pommes de terre à l’aide d’un couteau 4. Couper ses ongles 5. Emballer des cadeaux 6. Limer ses ongles 7. Couper de la viande 8. Éplucher des oignons 9. Décortiquer des noisettes 10. Dévisser le couvercle d’un pot 11. Enclencher la fermeture éclair d’un blouson 12. Ouvrir un sac de croustilles 13. Boutonner sa chemise 14. Tailler un crayon 15. Étendre du beurre sur une tranche de pain 16. Fermer un bouton de pression 17. Boutonner une paire de pantalons 18. Retirer le bouchon d’une bouteille 19. Ouvrir une enveloppe 20. Presser un tube de dentifrice, étendre le dentifrice sur une brosse à dents 21. Remonter la fermeture éclair d’une paire de pantalons 22. Déballer une barre de chocolat 23. Se laver les mains Cotation : Il est demandé au patient d’évaluer sa perception de sa difficulté à exécuter les items sans aide, en se fiant à l’échelle de notation suivante : 0 = impossible 1 = Difficile 2 = Facile La conception de l’ABILHAND a été basée sur le modèle de mesure de Rasch. Ce dernier fournit une méthode permettant de convertir le score brut ordinal en une mesure linéaire sur une échelle unidimensionnelle. Le score de chaque item est inscrit dans le logiciel WINSTEPS, soit un convertisseur de données brutes ordinales en mesures linéaires exprimées en « logits » (log-odds probability units). Le score total est échelonné sur un continuum unidimensionnel où 0 désigne le centre de l’échelle. Plus le numéro du logit est élevé, meilleure est la capacité perçue par le patient (Gustafsson et al., 2004). Préhension du tétraplégique Merci de votre attention