TECHNIQUES D’ANALYSE DES ACTIVITÉS POSTURO-CINÉTIQUES

Laboratoire de Physiologie, Faculté de Médecine, 133 route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex

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.

Service d’Explorations Fonctionnelles Sensorielles et Motrices, CHU, Hôpital de Rangueil, 1 avenue Jean-Poulhès, TSA 50032, 31059 Toulouse cedex 9

Extenseurs de la tête

Extenseurs du tronc

Extenseurs de la cuisse

Extenseurs de la jambe

Extenseurs du pied

POSTURE – TONUS MUSCULAIRE - GRAVITÉ

M. de l’occlusion mandibulaire

SYSTÈME VISUEL

Récepteurs de la rétine

SYSTÈME PROPRIOCEPTIF

Récepteurs articulaires Récepteurs musculaires Récepteurs m. oculaires

SYSTÈME TACTILE

Pressocepteurs de la sole plantaire

INTÉGRATION CENTRALE

- Nx Vestibulaires - Nx Oculo-moteurs - Cervelet - Nx Gris - Cortex - Centres Végétatifs

CO

RT

EX

P

AR

IÉT

O-

TE

MP

OR

AL

ORIENTATION SPATIALE

- Sens de la position et de la vitesse du corps.

- Seuil de perception des accélérations linéaires.

CE

NT

RE

S

VÉ

GÉ

TA

TIF

S

BU

LB

AIR

ES

C

OR

TE

X L

IMB

IQU

E

SIGNAL DE CONFLIT SENSORIEL

- Apparition de cinétoses.

TR

ON

C

CÉ

RÉ

BR

AL

COORDINATION TÊTE/ŒIL- Oculomotricité conjuguée, - Réflexes visuo-oculomoteurs (N.O.C.) - Réflexes vestibulo-oculaires (V.O.R.) - Réflexes cervico-oculaires. - Mvts oculaires (saccade poursuite).

MO

EL

LE

É

PIN

IÈR

E CONTRÔLE DE LA POSTURE,

DE L'ÉQUILIBRE STATIQUE ET DYNAMIQUE

- Voies Vestibulo-spinales

LA

BY

RIN

TH

E

CANAUX SEMI-CIRCULAIRES

Accélérations angulaires

OTOLITHES Accélérations linéaires

Vecteur gravitationnel "G"

LES DIFFÉRENTS SYSTÈMES SENSORIMOTEURS ET LES DIFFÉRENTS NIVEAUX D'INTÉGRATION CENTRALE

IMPLIQUÉS DANS LE CONTRÔLEDES ACTIVITÉS POSTURO-CINÉTIQUES

ELLE EXAMINE LA CONTRIBUTION DU RÉFLEXE VESTIBULO-SPINAL AU MAINTIEN DE LA POSTURE ET DE L'ÉQUILIBRE.

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.

 POLYGONE DE SUSTENTATION DÉPLACÉ ET/OU DÉFORMÉ

ÉQUILIBRE STATIQUE - ÉQUILIBRE DYNAMIQUE

ÉQUILIBRE STATIQUE :

CONTRACTIONS MUSCULAIRES TONIQUES PRESQUE ISOMÉTRIQUES

POLYGONE DE SUSTENTATION NI DÉPLACÉ NI DÉFORMÉ

MAINTIEN DE LA POSITION ORTHOSTATIQUE : POSITION FONDAMENTALE ANTI-GRAVITAIRE DE L'ESPÈCE HUMAINE

ÉQUILIBRE DYNAMIQUE :

- MVTS INTENTIONNELS (ex : marche)

- SOUS L'ACTION DE FORCES EXTÉRIEURES.

ENREGISTREMENT DES VARIATIONS DE CETTE LOCALISATION SELON 1 OU 2 AXES

ANALYSE DE LA POSTURE STATIQUELA 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

ANALYSE DE LA POSTURE STATIQUELA 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

INTERFÉRENCE DES BOUCLES COURTES ET LONGUES = TRACÉ MULTIFRÉQUENTIEL

FRÉQUENCES DES OSCILLATIONS POSTURALES ÉLEVÉES

FAIBLES FRÉQUENCES DES OSCILLATIONS POSTURALES

BOUCLES LONGUES

Latences longues

Effecteurs musculaires: Agonistes-antagonistes

Récepteurs Sensoriels

Récepteurs Sensoriels

BOUCLES COURTES

Latences courtes

Effecteurs musculaires: Agonistes-antagonistes

SUJET SAIN EXPLORÉ LES YEUX OUVERTS

SUJET SAIN EXPLORÉ LES YEUX FERMÉS

SUJET PATHOLOGIQUE EXPLORÉ LES YEUX OUVERTS

SUJET PATHOLOGIQUE EXPLORÉ LES YEUX FERMÉS

INTÉRÊTS :

POSTUROGRAPHIE DYNAMIQUEPLATES-FORMES SERVO-COMMANDÉES

PLATE-FORME MOBILISÉE PAR UNEFORCE EXTÉRIEURE AU SUJET.

PLATE-FORME SERVO-COMMANDÉE = INSTRUMENT

PERTURBATION POSTURALE (STIMULUS) PRÉCISÉMENT QUANTIFIÉE.

- ÉTUDE DU RÔLE DES DIFFÉRENTS SYSTÈMES SENSORI-MOTEURS DE LA RÉGULATION DE L'ÉQUILIBRE DANS L'ÉLABORATION DE CES AJUSTEMENTS POSTURAUX.

- ÉTUDE DES AJUSTEMENTS POSTURAUX (PHÉNOMÈNES D'ANTICIPATION, D'ADAPTATION ... )

LE SYSTÈME EQUITEST (NeuroCom) - PRINCIPEMettre 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 Base stable

La suppression de la vision augmente-t-elle l'instabilité ?

YO Base stable

CONTRÔLE VISUEL

YO Base mobilisée

La perturbation de l'entrée proprioceptive augmente-t-elle l'instabilité ?

CONTRÔLE VESTIBULAIRELa suppression de la vision et la

perturbation de l'entrée proprioceptive augmentent-elles l'instabilité ?

YO Base stable

YF Base mobilisée

ADAPTATION VISUELLEUne situation visuelle inhabituelle

augmente-t-elle l'instabilité (en situation proprioceptive perturbée) ?

YF Base mobilisée

Vision stabilisée Base mobilisée

EQUITEST : LES RÉACTIONS POSTURALES LORS D'UNE FLEXION DORSALE DES PIEDS

0 100 200 300 400-100Temps (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

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

En fonction de la position du sujet sur le plate-forme, on peut sensibiliser successivement l’équilibre antéro-postérieur et l’équilibre latral.

Équilibre antéro-postérieur (Position

Sagittale)

Équilibre latéral (Position Frontale)

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

BASCULE

ÉQUILIBRE ANTÉRO-POSTÉRIEUR

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. PéronierM. Jambiers

M. Adducteurs

M. Moyens Fessiers

Tenseur du Fascia Lata

M. Carrés des Lombes

M. Grand Dorsal

M. Grand Rond

Trapèzes

GROUPES MUSCULAIRES IMPLIQUÉS DANS L’ÉQUILIBRE ANTÉROPOSTÉRIEUR ET DANS L'ÉQUILIBRE LATÉRAL

ÉQUILIBRE DYNAMIQUE : RÉSULTATS NORMAUX

STABILOGRAMMES D'UN SUJET NORMAL

ÉQUILIBRE ANTÉROPOSTÉRIEUR ÉQUILIBRE LATÉRAL

-10YO

YF-10

Amplitude (cm)

Ant

Post

10

0Long. = 461 mm

Ant

Post

100

0 5 10 15 20 25Temps (s)

Long. = 901 mm

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

0

79,0 % (± 14)

19,0 % (± 14)

2,0 % (± 1)

Eg = 387 V2 (± 269)

YO

2053

0

67,0 % (± 20)

29,5 % (± 17)

3,5 % (± 4)

Eg = 1543 V2 (± 1154)

0 0,5 2 20Fréquence (Hz)

YF

Amplitude (V2/Hz)

766

0

1,5 % (± 1)

79,0 % (± 14)

19,5 % (± 13)

Eg = 786 V2 (± 672)

YO

2841

0

Eg = 2308 V2

(± 1513)

0 0,5 2 20Fréquence (Hz)

77,0 % (± 16)

22,0 % (± 15)

1,0 % (± 1)

YF

Amplitude (cm)

10

-100

0 5 10 15 20 25Temps (s)

Long. = 744 mm

10

-10

0Long. = 556 mmGche

DrteGche

Drte

YO

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…

Micro-ordinateur

Caméra I.R. 100 Hz

Principe d'analyse vidéographique de la marche.

Piste

Au plus compliqué: ANALYSE VIDÉOGRAPHIQUE DE LA MARCHE

ANALYSE VIDEO : RESULTATS

Appui incompletFin du

balancement

balancement 38 %

Appui 62 %

COU

BRAS

AVANT BRAS

CUISSE

JAMBE

PIED

CYCLE DE MARCHE COMPLET 100 %

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

Angle de la cuisse :21

Angle du genou :21

43

-signe + = flexion signe - = extension

angle de la jambe :43

Angle de la cheville :43

-65

90+signe + = extension signe - = flexion

Angle du pied :65 76-

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

ANALYSE KYMOGRAPHIQUE DE LA MARCHE

ETUDE DE LA LOCOMOTION

Codeur optique et moteur électrique de rappel

Fil inextensible

Micro-ordinateur: acquisition et calcul

Analyse kymographique de la marche

Le Locomètre

1

2

3

4

5Long. Pas Drt Long.

Enj. Drte

APPUI BAL.

d d d

Double appui (d)

cycle

Pied Droit

Pied Gauche

cycle

6

7

1

2

3

4

5

6

1 2 3 Temps (s)

Dis

tan

ce

(m)

0

APPUI BAL.

Long. Pas

Gche Long. Enj.

Gche

PARAMÈTRES SPATIO-TEMPORELS DE LA MARCHE

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

temps en (s)

1

2

3

4

5

6

distance parcourue en (m)

G1D2

G3D4

G5

D6

D8

D10

D12

D14

D16

D18

D20

G7

G9

G11

G13

G15

G17

G19

G21

Hémiplégie D

avant rééducation

après 9 mois de rééducation

G1

D2

G3

D4

G5

D6

D8

D10

D12

G7

G9

G11

G13

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18temps en (s)

1

vitesse de balancement en (m/s)

G1 D2

G3

D4

G5

D6 D8 D10

D12D14

D16 D18 D20

G7 G9 G11G13 G15 G17 G19

G21

4

3

2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

temps en (s)

1

2

4vitesse de balancement en (m/s)

G1

D2

G3

D4

G5

D6

D8 D10D12

D14

G7 G9

G11

G133

Hémiplégie D

après 9 mois de rééducation

avant rééducation