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Physiopathologie et prise en charge en MPR des douleurs du membre fantôme Pr Pascal Giraux, Service MPR, CHU de Saint-Etienne.

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1 Physiopathologie et prise en charge en MPR des douleurs du membre fantôme Pr Pascal Giraux, Service MPR, CHU de Saint-Etienne

2 1.membre fantôme: motricité et douleur 2. Réorganisation cérébrale et amputation 3. La douleur de membre fantôme : un cas de plasticité cérébrale maladaptative? 4. Pistes thérapeutiques

3 membre fantôme : motricité et douleur

4 les amputations de membre et les avulsions de plexus brachial (BPA) sont souvent associées à un phénomène de membre fantôme. membre fantôme = 1) persistance d une image corporelle plus ou moins complète malgré l absence du membre ou sa déafférentation complète (BPA) 2) perception de mouvements volontaires / automatiques 3) douleur chronique

5 Mouvements du membre fantôme : pas de données épidémiologiques diminueraient au long cours possibilité de variabilité à court terme: selon les variations dimage corporelle (télescopage, …) selon la douleur fantôme associée (crampes, freezing lors de paroxysme douloureux, …) peu de connaissances sur la motricité fantôme

6 Historiquement, le membre fantôme est une illusion: Ambroise Paré (XVIème): première description du phénomène: les amputés continuent de percevoir la présence de leur membre absent. Silas Weir Mitchell (1872): « the phantom limb had certain sensory properties like touch and pain, as well as kinaesthetic properties like being able to be moved voluntarily… sensorial delusion

7 Des difficultés conceptuelles persistantes: Les mouvements de membre fantôme sont toujours décrits comme « imaginaires » dans la majorité des travaux scientifiques (Roux, Lotterie et al., 2003; Roux, Ibarrola et al., 2001; Hugdahl, Rosen et al., 2001; Ersland, Rosen et al., 1996; Lotze, Flor et al., 2001; Rosen, Hugdahl et al., 2001; …). Renforcées par la possibilité de sensations kinesthésiques imaginées chez tous (imagerie motrice) (ex: Jeannerod 1995)

8 douleur fantôme : % des amputés membre sup > membre inférieur diminue avec le temps doit être différenciée des douleurs de moignons et des causalgies. souvent variable (fond + paroxysmes) souvent insupportable. souvent résistant aux médicaments (morphine, clonazepam, gabapentine,...) développement de la chirurgie fonctionnelle (stimulation corticale)

9 initialement considérée d origine périphérique (nevrome,...) puis démonstration expérimentale d une plasticité au niveau: spinal thalamique cortical (M1 et S1)

10 Sensations fantômes Daprès Bruger et al PNAS 2000

11 Sensations fantômes référées Daprès Ramashandran et al Brain 1998

12 Difficultés motrices pour les mouvements de membres fantômes (Raffin et al., from Cortex 2011)

13 Difficultés motrices pour les mouvements de membres fantômes (Raffin et al., cortex 2011) % of length of remaining limb Age Time since amputation Phantom pain intensity during movements Phantom movement amplitude Time to execute -0,62 non sig non sig. Corrélations des difficultés motrices avec des critères cliniques (19 amputés MS)

14 Difficultés dexécution motrice, mais imagination motrice préservée pour les mouvements de membres fantômes (Raffin et al., Cortex 2011)

15 II. Réorganisation cérébrale et amputation

16 Organisation des aires sensorimotrices primaires chez lhomme d après Penfield

17 Réorganisations de M1 et S1 après amputation

18 (adapté de Wu et al. 1999) Réorganisations corticales après amputation de main chez le singe

19 amputés Mouvement de fermeture-ouverture du poing : volontaires sains d après Lotze et al, Brain 2001 Persistance à long terme des représentations sensorimotrices Données d imagerie fonctionnelle

20 (Mercier et al., 2006) Sensations de mouvements du membre fantôme provoquées par des stimulations corticales magnétiques (TMS) Fingers Fingers + wrist Wrist Elbow Global arm movement No movement

21 Mouvements des « doigts » fantômes d après Brugger et al, PNAS 2000 Persistance des représentations sensorimotrices chez les patients agénésiques

22 Les mouvements de membre fantôme ne sont pas des mouvements imaginés : mise en évidence des deux modalités en imagerie fonctionnelle (Raffin et al., in prep)

23 Les mouvements de membre fantôme ne sont pas des mouvements imaginés : mise en évidence des deux modalités en imagerie fonctionnelle (Raffin et al., in prep)

24 Persistance dune commande motrice descendante après amputation: EMG de surface des muscles du moignon durant les mouvements de membres fantômes (Gagné et al., 2009)(Reilly et al., 2006)

25 Persistance dune commande motrice descendante pour des mouvements exécutés mais pas imaginés de membres fantômes (Raffin et al., Cortex 2011)

26 La douleur de membre fantôme : un cas de plasticité cérébrale maladaptative?

27 Origine neurologique central des douleurs fantômes? la douleur fantôme pourrait résulter de : la persistance de représentations corporelles détériorées dans certaines régions cérébrales (SI, SII, insula, cortex pariétal, … ?), de relations fonctionnelles détériorées entre régions cérébrales (ex: thalamus / S1 / SII)

28 Flor et al, Nature 1995 : Etude MEG, stimulation pneumatique lèvres et doigts (sains), calcul du COG Cortical réorg = D1 – D2 douleur = West Haven-Yale Multidimensional Pain Inventory corrélation douleur et cortical réorg: r=0.93 Corrélation douleur fantôme et réorganisations cérébrales S1 D1 D2

29 Lotze et al, Nature Neurosci : intensité des douleurs de membre fantôme corrélée réorganisations dans M1 et diminuée pas lutilisation de douleurs myoélectriques Corrélation douleur fantôme et réorganisations cérébrales M1

30 Raffin et al, in prep (Brain) : intensité des douleurs de membre fantôme corrélée à lextension des activités M1 du coude vers la main (overlap), et négativement corrélée à lactivité motrice de la main fantôme (T-max) Corrélation douleur fantôme et réorganisations cérébrales M1 Mvt Diff Doul mvt M1 Tmax (main) (r)-0.64 overlap

31 Pistes thérapeutiques

32 Origine central des douleurs fantômes? Amputation et BPA induisent des réorganisations au niveau spinal, M1, S1, thalamus, autres régions probables: SII, insula, cortex pariétal, cortex prémoteur, cervelet ? la douleur fantôme pourrait résulter de : la persistance de représentations corporelles détériorées dans certaines régions cérébrales (SII, insula), de relations fonctionnelles détériorées entre régions cérébrales (ex: thalamus / S1 / SII)

33 Hypothèse de travail thérapeutique Des méthodes thérapeutiques ayant pour but de restaurer des représentations sensitives ou motrices pourraient diminuer les douleurs de membre fantôme.

34 pré-chirurgie 6 mois overlap main droitemain gauche Giraux et al, Nature Neurosci Réversibilité des réorganisations cérébrales induites par lamputation ? Modèle de lallogreffe de main

35 Flor et al, Lancet 2001 : Entraînement de la discrimination tactile chez amputés membre supérieur discrimination de la fréquence/localisation de stimulations électriques du moignon 10 sessions de 90 minutes sur 15 jours Lentraînement tactile

36 Flor et al, Lancet 2001 : Diminution des douleurs fantômes corrélée aux modifications de réorganisations cérébrales sensitives Lentraînement tactile

37 Relations entre activité motrice et douleur fantôme? corrélation entre intensité des réorganisations corticales dans M1 et l intensité douloureuse (Lotze 2001) données comportementales : illusion kinesthésiques accompagnées de soulagement de la douleur fantôme(Ramachandran 1996) la stimulation du cortex moteur peut induire un soulagement des douleurs centrales chroniques

38 La boite à miroir (Ramachandran VS.) Ramachandran and Hirstein, Brain, 1998

39 Utilisation du miroir pour le membre inférieur Ramachandran et al, 2010

40 Limitations méthodologiques de la « boîte à miroir » : absence d études cliniques impossibilité de différencier les effets de: la bilatéralité des mouvements la rétroaction visuelle amputés : impossibilité de différencier les effets de la complétion de l image corporelle l entraînement moteur

41 1) Enregistrement des mouvements du membre sain

42 2) mise en concordance des vidéos de mouvements du membre sain avec le membre lésé

43 METHODE : utilisation de types / vitesse variés de mouvements instruction : avec le membre fantôme, faire le même mouvement que le mouvement projeté session: ~1 heure, ~100 mouvements training: 20 sessions

44 Exemple d entraînement visiomoteur

45

46 RESULTATS : soulagement douloureux EVA, 10 sujets (résultats préliminaire)

47 Moseley et al, Neurology 2006 : UL amputees (9), BPA (5), CRPSI (37) 2 weeks of training: motor imagery + mirror box + hand laterality recognition controled study, 6 months follow-up. Motor simulation and pain

48 Tsao et al, NEJM 2007 : Lower limb amputees (22) 4 weeks of training: mirror box versus mental-visualization and covered mirror controled study, 1 month follow-up. Motor simulation and pain

49 Plasticité du cortex moteur induite par l entraînement (sujets BPA) avant entraînement Giraux P, Sirigu A. Neuroimage 2003 côté paralysé côté sain après entraînement

50 MECANISMES ? Effet immédiat: gate control cortical? Soulagement différé: L entraînement visuomoteur pourrait restaurer les représentations motrices indirectement, les représentations sensitives

51 CONCLUSION I: Lentraînement visuomoteur soulage durablement les douleurs fantômes chez certains patients, avec une efficacité à court et long terme. C est une méthode simple et sans effet secondaire dont il faut poursuivre l évaluation…

52 CONCLUSION II: Les douleurs de membres fantômes sont en partie dues à des réorganisations neurologiques centrales Les méthodes comportementales motrice, dont la rééducation visuomotrice, ou sensitives, sont une voie de traitement possible Dautres méthodes modifiant les propriétés physiologiques du cortex de façon focale (rTMS, tDCS, Stimulation implantée) ou générale (pharmacologie) ont aussi un intérêt potentiel. Association de ces méthodes?


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