La Verticalisation: une fin ou un outil ? C.Fattal (CMN Propara, Montpellier / Association APPROCHE) M. Figere, C. Fermanian (CIT Hôpital Raymond Poincaré, Garches) Ph. Vallee et S. Van Wassenhove (AFM Evry) Groupe Verdy CMN Propara Montpellier, CRF de Kerpape Ploemeur, Institut de myologie Paris, CHU Service MPR Nice, Centre St-Jean de Dieu Paris, CRF Hendaye, CRF Pen Bron La Turballe, CHRU Clocheville Service MPR Tours, CRF Paul Dottin Ramonville St-Agne, Hôpital Pierre Swynghedauw Service MPR Lille

Une définition appréhendée de manière équivoque Définition physiologique ? Définition fonctionnelle ?

La Verticalisation : objet de toutes les surenchères sur le plan physiologique Le Modèle Médullaire Atteinte multisystémique Diversité des profils fonctionnels

Plusieurs constats Nombreuses observations cliniques Méthodologie peu scientifique (casuistique non calculée, échantillon trop petit, absence de groupe contrôle, méthodes, résultats Questionnaires / Biais des « gens heureux » /Biais des « gens gentils » Conflit d’intérêt possible –études réalisée par les concepteurs-

2 réalités potentiellement liées à la verticalisation Dangerosité de l’HypoTA Orthostatique Augmentation significative du nombre de Fractures induites par un traumatisme mineur voire absent

Os et Fractures

Les fractures secondaires chez le blessé médullaire Taux de survenue : 31 à 33% des hommes (recul de 21 ans) Vestergaard et al. Spinal Cord 1998 / Frisbie et al. 1997 Très nette prévalence chez le paraplégique Martinez et al. Injury, Int. J. Care Injured 2002 Le risque de fractures est accru chez les paraplégiques vs tétraplégiques Vestergaard et al. Spinal Cord 1998 /Ragnarsson et al. Arch Phys Med Rehabil 1981/ Jackson et al. Arch Phys Med Rehabil 1999/Krause et al. Spinal cord 2000 Le risque de fractures augmente avec l’ancienneté de la paraplégie 14% à 5 ans / 28% à 10 ans, 39% à 15 ans… Krause et al.. Spinal cord 2000 / Lazo et al. Spinal Cord 2001 Le risque de fractures augmente de manière régulière dans les 3 à 5 premières années (2%/an) puis reste élevé mais stable Vestergaard et al. Spinal Cord 1998

Localisation prévalente aux MI:Fractures fémur (surtout supracondyliennes)/Fractures du tibia

Mécanismes de survenue : Souvent insignifiants Vestergaard et al. Spinal Cord 1998  Ingram et al. Paraplegia 1989 / Martinez et al. Injury, Int. J. Care Injured 2002  Keating et al. Disabil Rehabil 1992 / Nottage et al. Clin Orthop 1981 Energie traumatique Blessés médullaires Valides Faible (trauma mineur ou absent) 24 (19%) 4 (1.4%) Moyenne (chute sur un même niveau ou réception d’un objet de poids moyen) 86 (68. 3%) 145 (52%) Elevée (chute d’un niveau à un niveau inf. ou accident de route) 16 (12.7%) 130 (46.6%)

Retard diagnostique d’une fracture Ingram et al. Paraplegia 1989 Délai du diagnostic de 1 à 4 semaines pour 36% des 25 patients les circonstances ou l’absence de circonstances la baisse ou l’absence d’alarme douloureuse la symptomatologie d’appel trompeuse la difficulté du diagnostic radiologique

Ostéoporose : réalités anatomo-cliniques Perte osseuse dans le territoire sous-lésionnel Biering-SØrensen et al. Paraplegia 1988 /Garland et al. J. Orthop Res 1992 / Maïmoun et al. Spinal Cord 2005 Ostéoporose : réalités biochimiques Relation Perte Osseuse / Métabolisme phospho-calcique Augmentation importante de la calciurie 2 à 4 X le taux de personnes non BM alitées précoce dès le 10ème j en moy (taux max. entre le 1er et le 2ème mois) 1er indicateur du déséquilibre ostéoformation/ ostéorésorption Minaire et al. Calcif Tissue Int 1974/ Stewart et al. N Engl J Med 1982 Roberts et al. J Clin Endocrinol Metab 1998

Pic à 10 sem. env., 10x limite sup. Augmentation de la résorption ostéoclastique / Modification de la composition biochimique de l’os. Pic à 10 sem. env., 10x limite sup. Maïmoun L et al. Metabolism 2002 CTxp CTxu * OC ** *** PAO (µg.mmol-1Cr) (pmol.l-1) (pg.ml-1) p<0,05 **p<0,01 ***p<0,001

 15,7%  22,5%  4,3% DMO Bassin  15,2% DMO Membres Inf. DMO ESFP † Valeurs contrôles Valeurs contrôles † † † † † † † † † † † † = p<0,05 vs 16 semaines †† = p<0,01 vs 16 semaines ††† = p<0,001 vs 16 semaines * = p<0,05 vs contrôles  22,5% † † † † † † DMO ESFP DMO Corps entier  4,3% Valeurs contrôles † Valeurs contrôles † † Maïmoun et al., 2002, 2005.

DMO Membres Supérieurs DMO Radius DMO L2-L4 DMO crâne DMO Membres Supérieurs Maïmoun et al., 2002, 2005.

Ostéoporose : réalités ostéodensitométriques Densité minérale osseuse  de 25% fémur distal /  de 50% tibia proximal (zones riches en os trabéculaire) Biering-SØrensen et al. Paraplegia 1988 Epargne du rachis Maïmoun et al. Calci Tissue Int 2005 Relation avec le niveau lésionnel=0 Demirel et al. Spinal Cord 1998 / Tsuzuku et al. Spinal Cord 1999 Biering-SØrensen et al. Paraplegia 1988 /Dauty et al. Bone 2000

Marqueurs du remodelage osseux Rééquilibrage autour du 17ème mois Formation Maïmoun et al. 2005. L’activité de formation n’est pas modifiée. Ostéocalcine Phosphatases Alcalines Osseuses * * Valeurs contrôles Valeurs contrôles † † † † †= p<0,05 vs 16 semaines †† = p<0,01 vs 16 semaines *= p<0,05 vs contrôles **=p<0,01 vs contrôles ***=p<0,001 vs contrôles Résorption Rééquilibrage autour du 17ème mois Rééquilibrage sur la résorption (normalisation) autour du 17ème mois. L’activité de formation n’est pas modifiée. CTX sanguin CTX urinaire  Valeurs contrôles *** ** † CTX sériques *** *** *** *** *** † † Valeurs contrôles Valeurs contrôles

Homéostasie Calcique Calcium urinaire Calcium sérique Vitamine D *** *** ** * † Valeurs contrôles ** † † Valeurs contrôles † † † †= p<0,05 vs 16 semaines †† = p<0,01 vs 16 semaines *= p<0,05 vs contrôles **=p<0,01 vs contrôles ***=p<0,001 vs contrôles Trouble de la fixation du Ca probable cf 1.25 OH 2D Vitamine D Parathormone Valeurs contrôles Valeurs contrôles † † ** † ** *** *** *** ** † ** † † *** *** † ***

Système OPG/RANKL Osteoprotégérine RANKL Valeurs contrôles *** *** *** Hypothèse est faite que l’OPG secrété par les ostéoblastes par compensation bloquerait le système Rank/Rankl

Couple OSTEOPROTÉGÉRINE (OPG) /RANKL Fixation du RANKL sur RANK des Pré-ostéoclastes  o       une activation des précurseurs ostéoclastiques o       une différenciation ostéoclastique o       la survie des ostéoclastes.

Cinétique de la perte osseuse (1) Processus de perte osseuse non linéaire Phase précoce et aiguë: dès les 1ers jours Phase maximale: 3ème au 6ème mois Phase chronique : 50% du capital osseux est perdu (avec un recul de 10 ans) Kiratli BJ et al. Arch Phys Med Rehabil 1988 / Wilmet et al. Paraplegia 1995/ Roberts et al. J Clin Endocrinol Metab 1998/ Maïmoun L et al. Metabolism 2002 Dissociation de la perte osseuse en fonction de la composition du tissu osseux: Sites osseux riches en os trabéculaire:  BMC 4% / mois Sites osseux riches en os cortical :  BMC 2% / mois

Cinétique de la perte osseuse(2) Etat d’équilibre (formation/résorption) à partir du 16 ème mois DMO 30 à 50% de la DMO initiale suivant les sites Biering-SØrensen et al. Paraplegia 1988/ Garland et al. J Orthop Res 1992 Dauty et al. Bone 2000 Du 16 au 24ème mois stabilisation du processus de déminéralisation

VERTICALISATION ET METABOLISME OSSEUX Durée de l’alitement initial +++ <->Densité minérale osseuse fémur Verticalisation précoce ? Dauty et al. Bone 2000 Durée d’alitement

Effets d’une verticalisation précoce ? 13/19 patients intégrés dans un programme précoce de verticalisation dans les 25 premières semaines 1h/j, 5j/sem. Contribution positive suggérée De Bruin et al. Arch Phys Med Rehabi 1999 29 patients intégrés dans un programme de verticalisation dans les 4 premières semaines Contribution non significative Frey-Rindova. Spinal Cord 2000

Effets d’une verticalisation ? DMO + élevée chez les para verticalisés (pas de différence entre les 2 groupes verticalisés 1h/j vs 3x/sem). Par contre, les modes de verticalisation ont été comparés : La DMO est significativement + élevée pour les patients assurant une marche appareillée. Goemaere et al. Osteoporos Int 1994 53 Blessés médullaires > 1 an de l’accident + 1 groupe contrôle apparié en âge et sexe

Pas d’effet significatif sur la déminéralisation osseuse dans le temps. 6 para. Verticalisation passive à raison de 45’/j pdt 6 mois Kunkel et al. Arch Phys Med Rehab 1993 Pas de groupe contrôle Petit échantillon Ancienneté de la para importante > 24 mois 16 para. Marche Parastep pdt 90’ à 120’/session, 1 fois/j pdt 3 à 5j sur 32 à 40 sem. Needham-Shropshire et al. Arch Phys Med Rehab 1997 Pas de groupe contrôle Ancienneté de la para importante de 3.8 ans en moyenne

Si la verticalisation ne suffit pas à elle même Le débat n’est pas clos Verticalisation vs Non Verticalisation Verticalisation passive vs Verticalisation active Responsabilité de l’insuffisance de mise en contrainte Marqueurs biochimiques du remodelage osseux Indicateurs du seuil fracturaire Verticalisation active: modes? vibratoire, pédalage, marche appareillée, marche électrostimulé modalités ? durée/session, nombre de session/j Si la verticalisation ne suffit pas à elle même Biphosphonates ? Inhibiteurs de l’activité ostéoclastique lors de la phase précoce

Le modèle médullaire est-il transposable au TCE grave? A ce jour, la réalité de l’ostéoporose chez le TCE demeure corrélée uniquement à Une étiologie médicamenteuse (médicaments anti-épileptiques <-> clairance Vit D) Un dysfonctionnement endocrinien par lésion de la tige pituitaire Indépendamment de ces 2 facteurs, quelle est la réalité de l’ostéoporose chez le TCE?

Travaux expérimentaux chez l’animal Etude contrôlée, randomisée chez le rat cérébrolésé vs gpe contrôle Diminution significative de la DMO dès la 1ère semaine post-cérébrolésion dans les vertèbres lombaires dès la 3ème semaine post-cérébrolésion dans les condyles fémoraux Lee JI et al. Changes in bone metabolism in a rat model of traumatic brain injury. Brain Inj. 2005;19(14):1207-11.

Etude descriptive, observationnelle, prospective Bone Loss, Fractures, and Management of Bone Health in People With Stroke in Managed Rehabilitation Settings Thomas J Schnitzer, Richard Harvey Rehabilitation Institute of Chicago / Northwestern University Etude descriptive, observationnelle, prospective Début: Fin 2008 Cohorte de 225 patients TCE / AVC / Anoxie (après séjour en service MPR spécialisé) Etude clinique (atcd fractures, corrélation statut fonctionnel et/ou clinique-perte osseuse) Etude DEXA du statut osseux (degré, étendue et localisation de la perte osseuse) Etude Biochimique des marqueurs http://clinicaltrials.gov/ct2/show/record/NCT00462683

Le modèle médullaire est-il transposable à d’autres pathologies neurologiques ? Dystrophies musculaires ? Infirmité motrice cérébrale ?

HYPOTENSION ORTHOSTATIQUE ADAPTATION CARDIO-VASCULAIRE

Verticalisation et fonction cardio-vasculaire Sujet sain: Modifications hémodynamiques dans les 30 premières secondes de la verticalisation  volume plasmatique intrathoracique  tonus sympathique  vasoconstriction artérielle rénale  sécrétion de rénine plasmatique  sécrétion d’aldostérone ± Secrétion d’ADH

Blessés médullaires: Hypotension orthostatique Mécanismes d’adaptation contreversés (facteurs neurologiques, endocrinologiques, rénaux, cardio-vasculaires et hémodynamiques) Inhibition du tonus vagal  des catécholamines plasmatiques  de la sensibilité vasculaire aux catécholamines Adaptation réflexe des vaisseaux Système rénine-angiotensine et Adaptation de l’aldostérone et du volume plasmatique Figoni et al. Paraplegia 1984 L’amélioration avec le temps de l’hypoTA orthostatique ne s’appuie sur aucune explication univoque. Sa relation avec la verticalisation est constatée empiriquement seulement

Figoni et al. Paraplegia 1984 Etude de l’hémodynamique centrale et périphérique chez le blessé médullaire Mesure en position d’alitement, assise et debout (à 5, 10, 20 et 30’) d’abord sans SEF puis avec SEF 14 blessés médullaires (7 tétra et 7 para) dont 4 incomplets. Figoni et al. Paraplegia 1984

Lors d’une verticalisation passive augmentation significative du pouls chez les paraplégiques après 30’ de verticalisation active (+ SEF) d’env. 18% (p=0.15) après 30’ de verticalisation passive(- SEF) d’env 6% (p=0.041) Figoni et al. Paraplegia 1984 diminution significative de la pression artérielle chez les paraplégiques La pression artérielle systolique (p=0.013) La pression artérielle moyenne (p=0.048) Lors d’une verticalisation active Ces différences ne sont pas retrouvées Au cours d’une marche appareillée RGO:  pouls Thoumie et al. Paraplegia 1995

Verticalisation et fonction respiratoire Absence de bénéfices en terme de flux expiratoire (peak flow), de CV et de VEMS Ogilvie et al. Paraplegia 1993 Paraplégiques: effet de la posture sur la CV = 0 Tétraplégiques: effet de la posture sur la CV =significative en position alitée CV=57% Th en position assise et verticale  CV=45 et 43% Th Chen et al. Paraplegia 1990 Baydur et al. J Appl Physiol 2001

Verticalisation et fonction rénale et urinaire La filtration glomérulaire tétraplégique ≈ sujets sains lors de la verticalisation seulement ( en position allongée) Ragnarsson et al. Arch Phys Med Rehab 1981 Comportement Vésico-Sphinctérien 7 paraplégiques inclus dans un programme de marche appareillée Modifications urodynamiques  : -changement de régime de pression pour tous les sujets après reprise de la marche Soit acontractilité -> hypercontractilité Soit par augmentation des durées de contraction (p=0.023) Soit par augmentation des amplitudes de contraction (p=0.006) -2 cas de reflux vésico-urétéral transitoire Pas de relation entre les modifications constatées et le niveau lésionnel. Giannantoni et al. Journal of Urology 2000

Risque de lithiase Rein-Vessie La diminution du risque de lithiase est seulement suggéré par l’effet de la verticalisation précoce sur l’hypercalciurie Vaziri et al, Arch Phys Med Rehabil. 1994

Verticalisation et fonction intestinale Accélération significative du transit des marqueurs dans le colon droit après une marche appareillée par RGO 9 para. Thoumie et al. Paraplegia 1995 Aucune étude sur les effets de la simple verticalisation

Verticalisation et spasticité Les résultats sont ambivalents Effets positifs 9 paraplégiques spastiques / Verticalisation passive de 30’d’env 80° sur table inclinée  Réduction significative de la spasticité Odeen et al. Scand Journ Rehab Med 1981 1 patient T12 complet. Spasmes sévères en extension des MI pénalisant de nombreuses activités notamment les transferts FR-auto Verticalisation 5 jours non consécutifs sur 2 semaines, sur plan incliné à 80° pendant 30’  Réduction significative de la spasticité <24h (Ashworth, Pendulum t …) Bohannon et al. Arch Phys Med Rehab 1993 Casuistique très petite, indicateurs non fonctionnels

Effets nuls 6 paraplégiques complets (SCI et SEP) en FR depuis au – 24 mois (en moy 16.8 ans d’utilisation). Verticalisation passive dans un « standing aid », progressive jusqu’à obtention d’un temps de 30’ trois fois par jour puis d’un 2ème palier de 45’ deux fois par jour pendant 6 mois.  Aucun effet sur la spasticité Kunkel et al. Arch Phys Med Rehab 1993 Casuistique très petite, indicateurs non fonctionnels 21 para en marche appareillée  Aucun effet sur la spasticité Thoumie et al. Paraplegia 1995

Le bilan de la contribution physiologique de la verticalisation ?

VERTICALISATION ET BENEFICES RESSENTIS

Eng et al. Physical Therapy 2001 Canada, Vancouver Use of prolonged standing for individuals with spinal cord injuries

Taux de réponse de 27% (126) (463 BM interrogés) Paraplégiques: 59% / Tétraplégiques: 41% Lésion complète: 60% Sur les 126 répondeurs, 30% (38) utilisent un dispositif de verticalisation dans les conditions suivantes Utilisation d’un dispositif d’aide à la verticalisation (cadre de station debout, déambulateur, plan incliné, etc) Verticalisation de plus de 20’ par jour La motivation de la verticalisation est liée à un souhait d’amélioration de la santé

L’ancienneté de la verticalisation est de 55 mois Non verticalisés Verticalisés Coût de l’aide à la verticalisation (33%) Chronophage (28%) Méconnaissance des bénéfices (26%) Manque d’assistance pour une minorité (18%) Absence de motivation ou de courage (10%) Verticalisation active (cadre de marche + orthèses) (45%) Verticalisation passive (53%) les 2 modes: 1 patient L’ancienneté de la verticalisation est de 55 mois Fréquence et durée des sessions 1±0,5 session/jour 40±29 min/session, pendant 3.8 ± 2.4 j /semaine

Bénéfices ressentis

Dunn et al. Assist Technology 1998 Follow-up assessment of standing mobility device users

Taux de réponse de 32% (99) (310 BM utilisateurs d’un dispositif de verticalisation dynamique) Paraplégiques: 77% / Tétraplégiques: 21% Lésion complète: 51% Indépendance transferts FR-lit: 79% Sur les 99 répondeurs, 84% utilisent un dispositif de verticalisation dynamique Sur les 16% de non utilisateurs: 3% estiment le dispositif comme insuffisant 4% estiment le dispositif peu ergonomique 4% ne l’utilisent pas en raison de problèmes médicaux 3% autres raisons 2% pas de réponse à la question

Pour les 84% d’utilisateurs Fréquence d’utilisation 11%: > 2 fois par jour 22% : 1 à 2 fois par jour 41%: 1 à 6 fois par semaine Temps consacré à la verticalisation 38%: entre 15 et 30 min à chaque séance 32%: entre 30 et 60 min à chaque séance 7% : > 2 heures à chaque séance Ancienneté d’utilisation 27%: < 1 an 23%: 1 à 2 ans 23%: 3 à 5 ans 11%: 6 à 10 ans 6% : > 10 ans

Pour les 84% d’utilisateurs Corrélation entre le niveau lésionnel et la durée de verticalisation à chaque séance = + entre le niveau lésionnel et la fréquence de verticalisation = 0 entre le taux d’utilisation et l’amélioration des fonctions physiologiques

Pour les 84% d’utilisateurs Bénéfice ressenti Nombre d’infections urinaires Transit intestinal Amélioration de la spasticité Nombre d’escarres Qualité de vie: améliorée par la verticalisation chez 69% des patients Intérêt dans les AVQ pour 67% des patients

Etude Verdy 2005-2009 sous l’égide de l’AFM IMPACT DE LA VERTICALISATION DYNAMIQUE SUR LES HABITUDES DE VIE DE LA PERSONNE HANDICAPEE

Hypothèse de travail Est-ce que la verticalisation dynamique autonome est-elle apte à impacter positivement les habitudes de vie des grands handicapés moteurs ? Enjeu: l’engagement financier et technique qu’induit la prescription de dispositifs de verticalisation dynamique chez le grand handicapé.

Etude de Faisabilité/1 avril au 30 avril 2006 Mettre le protocole et le cahier d’instructions à l’épreuve des examinateurs et des utilisateurs. 5 établissements L’Institut de Myologie (référent médical : Dr C. Payan) Le Service MPR du CHU de Nice (référent médical : Dr M. Fournier) Le Centre Bouffard-Vercelli Cerbère (référent médical : Dr M. Enjalbert) Le Centre Mutualiste Neurologique Propara (référent médical : Dr C. Fattal) Le Centre de Rééducation Fonctionnelle Pen Bron (référent médical : Dr S. Lavanant)

3 versions du questionnaire ont été produites avant de déboucher en décembre 2006 sur le démarrage de l’étude finale. Abandon de la partie clinique/ Biais de mémoire / Reproductibilité faible Elargissement de la partie démographique et anamnestique Adjonction de l’ESAT Adaptation de la grille d’Habitudes de Vie

17 établissements ont été invités à intégrer l’étude. Seuls 9 établissements ont réellement inclus des patients.

CRITERES D’INCLUSION Groupe étudié Personnes en fauteuil roulant depuis plus de 6 mois Enfant  7 ans Personne utilisatrice d’un dispositif de verticalisation dynamique Groupe contrôle Personnes utilisatrices d’un fauteuil roulant manuel ou électrique sans dispositif de verticalisation dans le passé ou dans le présent

Résultats préliminaires

? Age moyen: 31 ans ±18 [E: 10-67] Blessés médullaires 79 inclusions: 60 H / 19 F Age moyen: 31 ans ±18 [E: 10-67] ? IMC Autre Blessés médullaires Neuro-musculaires Neuro-dégénératives Cérébro-lésés traumatiques

? Autre Paraplégie Tétraplégie Profil fonctionnel MIF moy: 79±24 [E:34-126) ? Autre Paraplégie Tétraplégie Ancienneté d’utilisation d’un fauteuil roulant

La Verticalisation Dynamique FR verticalisateur = FR principal

Raison invoquée en cas de non utilisation

Type de FR verticalisateur Mixte Intérieur Type d’usage Extérieur

Type de système de verticalisation « Lift » associé Oui Non Non précisé Electrique Manuel Positions possibles

Initiateurs de la démarche d’acquisition Proches Médecins Paramédicaux Utilisateurs Autres Ne sait pas Raison principale invoquée pour justifier la prescription Médicale Fonctionnelle Ne sait pas Autre

Participation Sécurité Sociale

Ancienneté d’utilisation Délai de livraison Ancienneté d’utilisation

A l’heure de l’évaluation : 52 utilisateurs persistants ! Fréquence d’utilisation de la fonction verticalisation

Lieux d’utilisation de la verticalisation dynamique

Pour quel motif pensez vous utiliser la verticalisation ? Médicaux Non Médicaux

Tirez-vous un bénéfice de la verticalisation dynamique? Non Oui

Si oui, quel bénéfice? Ne sait pas Psychologique Social Fonctionnel Médical

Pour chacune des habitudes de vies suivantes, utilisez-vous la fonction verticalisation de votre fauteuil ? (1)

Pour chacune des habitudes de vies suivantes, utilisez-vous la fonction verticalisation de votre fauteuil ? (2)

Pour chacune des habitudes de vies suivantes, utilisez-vous la fonction verticalisation de votre fauteuil ? (3)

Pour chacune des habitudes de vies suivantes, utilisez-vous la fonction verticalisation de votre fauteuil ? (4)

ESAT N=51 N=23

La Verticalisation : un droit et/ou un devoir ?