TECHNIQUES D’ANALYSE DES ACTIVITÉS POSTURO-CINÉTIQUES Dr Philippe DUPUI, Maître de Conférence de Physiologie, Praticien Hospitalier, Neurologue, Responsable du DIU de Posturologie Clinique et du DU de Biologie, Physiologie et Médecine Spatiales. Laboratoire de Physiologie, Faculté de Médecine, 133 route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex Service d’Explorations Fonctionnelles Sensorielles et Motrices, CHU, Hôpital de Rangueil, 1 avenue Jean-Poulhès, TSA 50032, 31059 Toulouse cedex 9

POSTURE – TONUS MUSCULAIRE - GRAVITÉ M. de l’occlusion mandibulaire Extenseurs de la tête Extenseurs du tronc Extenseurs de la cuisse Extenseurs de la jambe Extenseurs du pied

DES ACTIVITÉS POSTURO-CINÉTIQUES LES DIFFÉRENTS SYSTÈMES SENSORIMOTEURS ET LES DIFFÉRENTS NIVEAUX D'INTÉGRATION CENTRALE IMPLIQUÉS DANS LE CONTRÔLE DES ACTIVITÉS POSTURO-CINÉTIQUES CORTEX PARIÉTO- TEMPORAL ORIENTATION SPATIALE - Sens de la position et de la vitesse du corps. - Seuil de perception des accélérations linéaires. SYSTÈME VISUEL Récepteurs de la rétine CENTRES VÉGÉTATIFS BULBAIRES CORTEX LIMBIQUE SIGNAL DE CONFLIT SENSORIEL - Apparition de cinétoses. LABYRINTHE CANAUX SEMI-CIRCULAIRES Accélérations angulaires OTOLITHES Accélérations linéaires Vecteur gravitationnel "G" INTÉGRATION CENTRALE - Nx Vestibulaires - Nx Oculo-moteurs - Cervelet - Nx Gris - Cortex - Centres Végétatifs TRONC CÉRÉBRAL COORDINATION TÊTE/ŒIL - Oculomotricité conjuguée, - Réflexes visuo-oculomoteurs (N.O.C.) - Réflexes vestibulo-oculaires (V.O.R.) - Réflexes cervico-oculaires. - Mvts oculaires (saccade poursuite). SYSTÈME PROPRIOCEPTIF Récepteurs articulaires Récepteurs musculaires Récepteurs m. oculaires MOELLE ÉPINIÈRE CONTRÔLE DE LA POSTURE, DE L'ÉQUILIBRE STATIQUE ET DYNAMIQUE - Voies Vestibulo-spinales SYSTÈME TACTILE Pressocepteurs de la sole plantaire

POSTUROGRAPHIE MÉTHODE D'INVESTIGATION ATRAUMATIQUE, PEU CONNUE. ENREGISTRE ET QUANTIFIE LA FONCTION D'ÉQUILIBRATION STATIQUE ET DYNAMIQUE. APPROCHE GLOBALE DES SYSTÈMES SENSORI-MOTEURS IMPLIQUÉS DANS LA RÉGULATION DE LA POSTURE ET DE L'ÉQUILIBRE. ELLE EXAMINE LA CONTRIBUTION DU RÉFLEXE VESTIBULO-SPINAL AU MAINTIEN DE LA POSTURE ET DE L'ÉQUILIBRE.

ÉQUILIBRE STATIQUE - ÉQUILIBRE DYNAMIQUE POLYGONE DE SUSTENTATION NI DÉPLACÉ NI DÉFORMÉ MAINTIEN DE LA POSITION ORTHOSTATIQUE : POSITION FONDAMENTALE ANTI-GRAVITAIRE DE L'ESPÈCE HUMAINE CONTRACTIONS MUSCULAIRES TONIQUES PRESQUE ISOMÉTRIQUES ÉQUILIBRE DYNAMIQUE :  POLYGONE DE SUSTENTATION DÉPLACÉ ET/OU DÉFORMÉ - MVTS INTENTIONNELS (ex : marche) - SOUS L'ACTION DE FORCES EXTÉRIEURES.

LA PLATE-FORME DE FORCE ANALYSE DE LA POSTURE STATIQUE LA PLATE-FORME DE FORCE VUE SUPÉRIEURE Jauge de contrainte VUE LATÉRALE PLATES-FORMES DE FORCES FIXES À JAUGES DE CONTRAINTE MESURE DU MOMENT DE LA FORCE VERTICALE EXERCÉE PAR LES PIEDS D'UN SUJET EN POSITION ORTHOSTATIQUE LOCALISATION DU CENTRE DE PRESSION DES PIEDS ENREGISTREMENT DES VARIATIONS DE CETTE LOCALISATION SELON 1 OU 2 AXES

LA PLATE-FORME DE FORCE ANALYSE DE LA POSTURE STATIQUE LA PLATE-FORME DE FORCE

LES BOUCLES DE RÉGULATION ET LA FRÉQUENCE DES OSCILLATIONS POSTURALES L'ANALYSE SPECTRALE PAR FFT PERMET D'APPRÉCIER LA PART RESPECTIVE DES DIVERSES BOUCLES DE RÉGULATION BOUCLES LONGUES Latences longues Effecteurs musculaires: Agonistes-antagonistes Récepteurs Sensoriels FAIBLES FRÉQUENCES DES OSCILLATIONS POSTURALES Récepteurs Sensoriels BOUCLES COURTES Latences courtes Effecteurs musculaires: Agonistes-antagonistes FRÉQUENCES DES OSCILLATIONS POSTURALES ÉLEVÉES INTERFÉRENCE DES BOUCLES COURTES ET LONGUES = TRACÉ MULTIFRÉQUENTIEL

SUJET SAIN EXPLORÉ LES YEUX OUVERTS

SUJET SAIN EXPLORÉ LES YEUX FERMÉS

SUJET PATHOLOGIQUE EXPLORÉ LES YEUX OUVERTS

SUJET PATHOLOGIQUE EXPLORÉ LES YEUX FERMÉS

POSTUROGRAPHIE DYNAMIQUE PLATES-FORMES SERVO-COMMANDÉES PLATE-FORME MOBILISÉE PAR UNE FORCE EXTÉRIEURE AU SUJET. PLATE-FORME SERVO-COMMANDÉE = INSTRUMENT Þ PERTURBATION POSTURALE (STIMULUS) PRÉCISÉMENT QUANTIFIÉE. INTÉRÊTS : - ÉTUDE DES AJUSTEMENTS POSTURAUX (PHÉNOMÈNES D'ANTICIPATION, D'ADAPTATION ... ) - ÉTUDE DU RÔLE DES DIFFÉRENTS SYSTÈMES SENSORI-MOTEURS DE LA RÉGULATION DE L'ÉQUILIBRE DANS L'ÉLABORATION DE CES AJUSTEMENTS POSTURAUX.

LE SYSTÈME EQUITEST (NeuroCom) - PRINCIPE Mettre en évidence une éventuelle origine sensorielle d'un trouble de la posture. Manipuler systématiquement les entrées visuelle et proprioceptive. Quantifier les modifications des paramètres de stabilité (plate-forme de force) CONTRÔLE PROPRIOCEPTIF YO Base stable YF La suppression de la vision augmente-t-elle l'instabilité ? YO Base stable CONTRÔLE VISUEL Base mobilisée La perturbation de l'entrée proprioceptive augmente-t-elle l'instabilité ? CONTRÔLE VESTIBULAIRE La suppression de la vision et la perturbation de l'entrée proprioceptive augmentent-elles l'instabilité ? YO Base stable YF Base mobilisée ADAPTATION VISUELLE Une situation visuelle inhabituelle augmente-t-elle l'instabilité (en situation proprioceptive perturbée) ? YF Base mobilisée Vision stabilisée

EQUITEST : LES RÉACTIONS POSTURALES LORS D'UNE FLEXION DORSALE DES PIEDS 100 200 300 400 -100 Temps (ms) INCLINAISON DE LA PLATE-FORME (3°) E.M.G DE SURFACE M. SOLÉAIRE 0.1 mV MOMENT DE LA PLATE-FORME E.M.G DE SURFACE M. TIBIALIS ANTÉRIEUR GAUCHE DROIT 5Nm 0.25mV DÉPLACEMENT ANGULAIRE DE LA TÊTE ACCÉLÉRATION ANGULAIRE DE LA TÊTE 50°.s-2 0.50° R. segmentaire 60 127ms 77 81 118ms 117ms R. Vestibulo-Spinale R. Visuo-Vestibulo-Spinale

MESURE DE L’ÉQUILIBRE DYNAMIQUE AVEC LA PLATE-FORME MOBILE À BASCULE La plate-forme mobile à bascule a une base courbe (diamètre : 55 cm ; hauteur : 6 cm). L’ensemble constitue un stabilomètre plan cylindrique. La plate-forme de force est le capteur des déplacements du pivot de la plate-forme mobile selon un des axes du plan et des transferts des appuis podaux dans la direction opposée. Pivot Équilibre antéro-postérieur (Position Sagittale) Équilibre latéral (Position Frontale) En fonction de la position du sujet sur le plate-forme, on peut sensibiliser successivement l’équilibre antéro-postérieur et l’équilibre latral.

MESURE DE L’ÉQUILIBRE DYNAMIQUE AVEC LA PLATE-FORME MOBILE À BASCULE

GROUPES MUSCULAIRES IMPLIQUÉS DANS L’ÉQUILIBRE ANTÉROPOSTÉRIEUR ET DANS L'ÉQUILIBRE LATÉRAL M. Fléchisseurs des Orteils M. Tibialis Antérieur M. Quadriceps M. Psoas M. Droits Antérieurs M. Sterno-Cléido- Mastoïdien M. Triceps Sural M. Ischio- Jambiers M. Grand Fessier M. Sacro- Lombaires M. Para- Vertébraux M. Érecteurs du Cou ÉQUILIBRE LATÉRAL (vue de dos) M. Péronier M. Jambiers M. Adducteurs M. Moyens Fessiers Tenseur du Fascia Lata M. Carrés des Lombes M. Grand Dorsal Rond Trapèzes

ÉQUILIBRE DYNAMIQUE : RÉSULTATS NORMAUX ÉQUILIBRE ANTÉROPOSTÉRIEUR ÉQUILIBRE LATÉRAL STABILOGRAMMES D'UN SUJET NORMAL -10 YO YF Amplitude (cm) Ant Post 10 Long. = 461 mm 5 15 20 25 Temps (s) Long. = 901 mm Amplitude (cm) 10 -10 5 15 20 25 Temps (s) Long. = 744 mm Long. = 556 mm Gche Drte YO YF LONGUEURS & AMPLITUDES MAXIMALES DES STABILOGRAMMES. Valeurs Moyennes ± Écarts-types (n = 50 sujets) YO YF Longueur = 386 ± 104 mm Amplitude = 28 ± 9 mm Longueur = 870 ± 390 mm Amplitude = 59 ± 24 mm Longueur = 841 ± 250 mm Amplitude = 70 ± 21 mm Longueur = 470 ± 120 mm Amplitude = 38 ± 13 mm YO YF ANALYSE SPECTRALE DES STABILOGRAMMES SPECTRES MOYENS (n = 50 sujets) Amplitude (V2/Hz) 227 79,0 % (± 14) 19,0 % 2,0 % (± 1) Eg = 387 V2 (± 269) YO 2053 67,0 % (± 20) 29,5 % (± 17) 3,5 % (± 4) Eg = 1543 V2 (± 1154) 0,5 2 20 Fréquence (Hz) YF Amplitude (V2/Hz) 766 1,5 % (± 1) 79,0 % (± 14) 19,5 % (± 13) Eg = 786 V2 (± 672) YO 2841 Eg = 2308 V2 (± 1513) 0,5 2 20 Fréquence (Hz) 77,0 % (± 16) 22,0 % (± 15) 1,0 % YF

INTÉRÊTS DE LA POSTUROGAPHIE EN CLINIQUE EXPLORATION DES TROUBLES DE LA POSTURE STATIQUE ET DE L’ÉQUILIBRE DYNAMIQUE. EXAMEN FONCTIONNEL QUANTIFICATION, AIDE AU DIAGNOSTIC APPORT D’ÉLÉMENTS PRONOSTIQUES SUIVI OBJECTIF : APPRÉCIATION DE PROCESSUS DE COMPENSATION, DE L’EFFICACITÉ D’UNE THÉRAPEUTIQUE, DE L’EFFICACITÉ D’UNE PHYSIOTHÉRAPIE.

Mme L., 47 ans, STATIQUE - YO

Mme L., 47 ans, STATIQUE - YF

Mme L., 47 ans, DYNAMIQUE, ANT-POST - YO

Mme L., 47 ans, DYNAMIQUE, ANT-POST - YF

Mme L., 47 ans, DYNAMIQUE, LATÉRAL - YO

Mme L., 47 ans, DYNAMIQUE, LATÉRAL - YF

ANALYSE DE LÉQUILIBRE STATIQUE AVEC LES SABOTS DYNAMOMÉTRIQUES Détail de la plate-forme

ANALYSE DE LÉQUILIBRE STATIQUE AVEC LES SABOTS DYNAMOMÉTRIQUES

ANALYSE DE LÉQUILIBRE STATIQUE AVEC LES SABOTS DYNAMOMÉTRIQUES YO YF

ANALYSE DE LÉQUILIBRE DYNAMIQUE AVEC LES SABOTS DYNAMOMÉTRIQUES

Du système le plus simple…

Au plus compliqué: ANALYSE VIDÉOGRAPHIQUE DE LA MARCHE Piste Caméra I.R. 100 Hz Micro-ordinateur Principe d'analyse vidéographique de la marche.

ANALYSE VIDEO : RESULTATS

La combinaison des cibles entre elles permet de reconnaître les segments corporels

L’analyse vidéo permet par calcul d’avoir les angles

ANALYSE KYMOGRAPHIQUE DE LA MARCHE

ETUDE DE LA LOCOMOTION Analyse kymographique de la marche Micro-ordinateur: acquisition et calcul Fil inextensible Codeur optique et moteur électrique de rappel

Le Locomètre

PARAMÈTRES SPATIO-TEMPORELS DE LA MARCHE 1 2 3 4 5 L o n g . P a s D r t E j e A U I B d u b l p i ( ) c y G h 6 7 T m

Hémiplégie D après 9 mois de rééducation avant rééducation G13 D12 G11

Hémiplégie D avant rééducation après 9 mois de rééducation vitesse de balancement en (m/s) 4 avant rééducation 3 G15 G17 G19 G13 G21 G7 G9 G11 G5 2 G3 D12 D16 D18 D20 D14 D6 D8 D10 D4 G1 D2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 G11 temps en (s) vitesse de balancement en (m/s) 4 G7 G9 G3 G5 D8 D10 après 9 mois de rééducation D6 D12 G13 3 D4 D2 2 G1 D14 1 temps en (s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18