Philippe Andréani 1*

Martin Garet 2, 3

Frédérique Bertholon 2, 3

Patrick Féval 2

1 Ostéopathe, Annecy, France.

2 Département Recherche, Centre International D’Ostéopathie (CIDO), Saint-Étienne, France

3 Service de Physiologie Clinique et de l’Exer-cice, Laboratoire SNA EPIS, Saint-Etienne, France

* Auteur correspondant phi.andreaniosteo.orange.fr

Keywords: manipulative osteopathy, thermographic analysis, body temperature, quantification, vascular modifica-tions

Mots clés : manipulations ostéopathiques, thermographie, tem-pérature tissulaire, quantification, modifications vas-culaires

Radiometric Infrared camera objectivation of Osteopathic manipulative treatment: conceptual analysis and Pilot Study Abstract

Quantifying the effects of osteopathic manipulative treatments remains a challenge. Mainly, results reported rely empirically on observed clinical effects, or patients’ feedback. Validating methods of investigation allowing the quantification of osteopathic manipulative treatment’s effects on spe-cific tissues is a keystone in order to legitimize and to optimize these manipulations. Pains and/or complaints of the patients are generally associated with osteopathic dysfunctions. These dysfunc-tions are conceptually associated with a decreased blood circulation in specific areas according to the «supreme artery law», foundation of Osteopathy according to Andrew Taylor Still. These modi-fications in blood circulation can also be associated with modifications of local tissue temperature. Therefore, osteopathic manipulative treatments that usually relax tensions of local «dysfunctional» tissues may possibly modify local vascular irrigation and local tissue temperature. In this context, the use of original measurement technologies, like infrared thermal imaging, which is based on the analysis of skin temperature, could be pondered on as a tool allowing an objectivation of the osteopathic manipulative treatment in order to optimize its effects. Therefore, the aim of this conceptual article, based on observations realized with over 100 patients, is to analyze the value and interest of using this technique in osteopathy.

Résumé

En dehors des effets cliniques observés chez les patients et des retours de ces derniers, l’objec-tivation des effets d’une manipulation ostéopathique demeure actuellement un challenge. La validation de méthodes d’investigation permettant de quantifier l’influence d’une manipulation ostéopathique sur des tissus ciblés est une démarche clé permettant de légitimer et d’optimi-ser ces manipulations. Les douleurs ou plaintes des patients sont associées généralement à des dysfonctions observées lors de tests ostéopathiques. Ces dysfonctions sont conceptuellement associées à une diminution d’apport de sang aux tissus concernés, et donc de modifications de température de ces régions, selon la « loi du rôle suprême de l’artère », fondement de l’ostéopathie selon Andrew Taylor Still. Ainsi, au travers des manipulations ostéopathiques modifiant la tension exercée sur les tissus « dysfonctionnels », il peut être envisagé une modification de l’apport vas-culaire et une variation de température dans la région concernée. Dans ce cadre, l’utilisation de technologies de mesures, comme la thermographie infrarouge, fondée sur l’analyse de tempéra-tures de surface de la peau, peut être envisagée comme un outil permettant d’objectiver et donc optimiser les effets d’une manipulation ostéopathique sur une région spécifique. Aussi, l’objet de cet article conceptuel, basé sur des observations réalisées chez plus de 100 patients, est d’analyser l’intérêt de l’utilisation de cette technique.

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Effets des manipulations ostéopathiques objectivés par caméra infrarouge radiométrique : étude pilote de faisabilité et analyse conceptuelle

Article original

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Dans ce cadre, filmer et enregistrer par caméras infra-rouges radiométriques la température locale des tissus, ainsi que les modifications potentielles de température suite à une manipulation ostéopathique, peut s’avérer intéressant. Basé sur une analyse rétrospective des enregistrements réalisés chez 115 patients, nous nous proposons d’analyser l’intérêt potentiel de cette technique pour l’amélioration du diagnos-tic et l’optimisation de la prise en charge ostéopathique.

Matériel et méthodesPopulation et motifs de consultations

Deux cas cliniques issus d’une population de 115 patientes et patients âgés de un jour à 73 ans sont présentés. Tous les patients ont accepté d’être filmés lors de leurs consultations ostéopathiques au cabinet de P. Andréani (Annecy, France). Les motifs de consultation étaient variables et portaient es-sentiellement sur :

- le membre supérieur : élongations, déchirures, entorses et tendinites, restriction de mobilité, troubles neuromus-culaires, sensitifs et vasculaires de l’épaule, du coude, de la main et des doigts ;

- le membre inférieur : motifs de consultation identiques au niveau de la hanche, du genou, de la cheville et des orteils ;

- le dos : lombalgie, lumbago, sciatique, cervicalgie, dor-salgie ;

- la sphère crânienne : traumatismes, cranioplagie du nourrisson, otites, sinusites.

Compte-tenu de l’extrême diversité des caractéristiques de la population et des motifs de consultation, l’analyse et la présentation des résultats portera sur des exemples spé-cifiques.

Thermographie infrarougeLa technique consiste à enregistrer et visualiser les tem-

pératures locales des tissus, et leur variation grâce au traite-ment de l’image du spectre infrarouge. La lumière infrarouge occupe une partie du spectre électromagnétique (figure 1) dont le rayonnement ne peut être capté par nos yeux, qui ne sont sensibles qu’à une partie du spectre lumineux. À chaque extrémité du spectre, les lumières ultraviolette et infrarouge sont invisibles à l’œil nu. La source principale de rayonne-ment infrarouge est la chaleur ou rayonnement thermique. Tout objet dont la température est supérieure au « zéro ab-solu », soit -273,15°C, émet un rayonnement dans la bande infrarouge. Même les objets que nous percevons comme très froids, les glaçons par exemple, l’émettent. Nous percevons ce rayonnement infrarouge sous forme de chaleur, provenant de toute source de chaleur existante.

La température corporelle moyenne est de 37°C et le rayon-nement maximum est à 9,3 micromètres. La figure 2 repré-sente la courbe d’émissivité infra rouge du corps humain permettant de visualiser les températures locales des diffé-rents tissus [5].

IntroductionL’un des fondements de l’ostéopathie repose sur « le rôle

suprême de l’artère » [1]. Ce concept de base part de l’hypo-thèse que toute région insuffisamment irriguée serait sujette à des dysfonctions ostéopathiques sous jacentes aux symp-tômes et plaintes des patients. Les artères conduisent le sang depuis le cœur jusqu’aux organes, viscères, muscles et autres tissus du corps. Cette irrigation, lorsque non perturbée, per-mettrait au corps de fonctionner de manière optimale en apportant tous les nutriments, molécules et gaz nécessaires à la vie cellulaire. Dans ces conditions, l’activité cellulaire ne serait pas perturbée et les organes concernés garderaient toute leur fonctionnalité. Localement, les tissus irrigués dé-gagent de la chaleur, dépendante de l’afflux local de sang [2, 3]. Les dysfonctions ostéopathiques peuvent être associées à des diminutions de la vascularisation locale des tissus. En effet, un apport réduit de sang peut être dû à des compressions ou tensions exercées sur les tissus locaux. Aussi, la température locale sera alors modifiée [4]. Ces modifications de tempé-rature locale peuvent être perçues par l’ostéopathe qui les attribue à des dysfonctionnements locaux. Par ailleurs, on peut supposer que la modification de pression exercée sur ces tissus lors d’une intervention ostéopathique va modifier l’apport vasculaire. On peut alors envisager une variation de la température à cet endroit, à proximité, voire à distance de la dysfonction.

L’objet des manipulations ostéopathiques est de lever ces dysfonctions de micro mobilité tissulaire, qui entrainent po-tentiellement des troubles fonctionnels. Néanmoins, au-delà des observations cliniques et des retours des patients, l’ob-jectivation des effets de ces manipulations demeure difficile. En effet, la perception des dysfonctions et de leur résolution par l’ostéopathe demeure empirique. Les technologies ac-tuelles d’imagerie médicale, telles que l’IRM, l’angiographie, le scanner, l’électroencéphalogramme (…) permettent de visualiser les modifications plastiques et fonctionnelles des tissus. Ces techniques, appliquées à l’exploration des effets des manipulations ostéopathiques sur les dysfonctions tis-sulaires, pourraient permettre d’une part, d’objectiver la pré-sence même de ces dysfonctions et d’autre part, d’observer les modifications induites par ces manipulations.

Figure 1. — Spectre électromagnétique - Bande thermique infrarouge (8 à 12 micromètres). Courtesy of FLIR ATS.

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les plus faibles de variation de température du corps humain. Les images mémorisées sont converties en différents formats (jpg, csv, mat, bmp, ...). La mesure, la surveillance et l’analyse des données sont traitées avec le logiciel ThermaCam Re-searcher™. L’analyse radiométrique de l’enregistrement est normalisée en fonction de plusieurs facteurs d’ajustements comme l’émissivité du corps humain (0,98 micromètres), l’hygrométrie, la distance focale du sujet et la température de la pièce.

Protocole de mesure et analyse des résultatsLes patients viennent au cabinet pour une consultation

d’ostéopathie d’une durée moyenne de 45 minutes à une heure. La durée spécifique du traitement ostéopathique dure environ 30 minutes.

Quelle que soit la plainte, notre traitement ostéopathique consiste en un traitement global : vertébral, périphérique, crânien et viscéral.

Suite à l’examen ostéopathique et après description et loca-lisation de la plainte, l’enregistrement débute. Les sites spé-cifiques filmés portent sur l’endroit douloureux décrit par le patient et les zones de dysfonctions ciblées par l’ostéopathe. Ces deux zones peuvent être confondues.

L’analyse des résultats afin d’observer les effets de la mani-pulation ostéopathique porte sur les variations de tempéra-ture (∆°C) avant / après manipulation. La température locale du tissu où est ciblée la dysfonction est également retenue.

RésultatsLes résultats portent sur 2 cas cliniques de patients présen-

tant des dysfonctions ciblées.

Cas n°1 : Traumatisme des poignets suite à des chocs répétés lors de la pratique d’arts martiaux.

Patiente de 37 ans, se plaignant de douleurs aux deux poi-gnets suite à des chocs répétés lors d’un passage de grade en arts martiaux. L’antériorité de la douleur date de plus de deux mois et a été traitée par anti-inflammatoires immédia-tement après son apparition. La patiente présente une double compression traumatique des mains avant le traitement os-téopathique. La figure 4 présente les températures locales de la patiente avant traitement. La température locale de la main s’élevait en un point à 21,5°C.

Immédiatement après le traitement ostéopathique et les dysfonctions levées, la température locale en un point de la main de la patiente pouvait s’élever à 35,2°C, soit un ∆°C de 12,7°C (figure 5).

L’observation est très intéressante mais l’interprétation, quant à elle, doit être précautionneuse. L’image étant enre-gistrée juste après le traitement ostéopathique, on ne peut attribuer au seul traitement ostéopathique cette variation de température très importante. Plusieurs facteurs inter-fèrent dans l’interprétation. Parmi les facteurs envisagés,

La thermographie infrarouge est une méthode non invasive largement utilisée en médecine qui consiste à transformer une image infrarouge en une image radiométrique, ce qui permet la lecture des valeurs de température à distance, en direct et en temps réel, sans contact, sur les corps en mou-vement. L’avantage de la méthode pour l’ostéopathe réside dans sa non invasivité qui permet toute manipulation sans gêne pour le patient.

Caméra radiométrique infrarougeLa caméra utilisée est le modèle Thermovision A 320® (Flir

Systems) (figure 3) équipé de détecteurs thermiques non refroidis et d’un matériel de résolution thermique avec un degré de précision de 8/100e de degré centigrade : (0,08°C). L’exploitation des images est réalisée avec le logiciel Ther-maCam ResearcherTM dévoué à la caméra Thermovision A 320® [6].

Les ondes infrarouges provenant du corps du patient sont focalisées par l’optique sur un détecteur infrarouge. Ce dé-tecteur envoie les informations à la partie électronique du capteur chargée du traitement d’images afin de les convertir en une image qui est ainsi transmise par un câblage gigaé-thernet jusqu’à un ordinateur équipé du logiciel ThermaCam ResearcherTM. Des thermogrammes sont obtenus suite au traitement d’images et permettent de détecter les différences

Figure 2. — Courbe d’émissivité infra rouge du corps humain (Em=9,3µm). Courtesy of FLIR ATS.

Figure 3. — Caméra Thermovison A 320®. Courtesy of FLIR ATS.

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DiscussionLa thermographie infrarouge est une technique non inva-

sive d’exploration de la température corporelle largement uti-lisée dans les sciences médicales pour diagnostiquer diverses pathologies et ce, depuis de nombreuses années [7-11]. En particulier, son utilisation s’avère appropriée pour détecter de faibles variations de température liées à des désordres ou pathologies vasculaires locales [2]. La perception et visualisa-tion de ces modifications d’irrigation locale pourrait présen-ter un intérêt tout particulier en ostéopathie, un des fonde-ments de cette approche reposant sur la bonne irrigation des tissus [1]. Conceptuellement, les pathologies ou dysfonctions fonctionnelles détectées lors de tests ostéopathiques iraient généralement de pair avec les dysfonctions du système vas-culaire. Aussi, toute intervention ostéopathique destinée à lever ces dysfonctions aurait un impact sur la température tissulaire locale. Le retour d’expérience illustrée par les deux cas présentés va totalement dans ce sens. En effet, dans le cas n°2, il apparait clairement que la région traumatisée dys-fonctionnelle présente une température plus élevée que les régions environnantes. Il est connu que l’inflammation locale entraîne une élévation de la température de la zone [12] et l’enregistrement a eu lieu dans les jours qui ont suivi le trau-matisme, pendant la phase inflammatoire. L’utilisation de la thermographie infrarouge confirme bien l’inflammation locale. La technologie permet ainsi de confirmer les séquelles du traumatisme et pourrait par ailleurs attirer l’attention de l’ostéopathe sur d’autres régions spécifiques, optimisant ain-si son diagnostic. Néanmoins, chaque zone corporelle émet une certaine quantité de chaleur qui lui est propre (figure 2) et qui varie en fonction de l’activité métabolique locale [13]. Aussi, la technique ne pourra s’appliquer qu’à une zone ciblée supposée avoir une température relativement homogène. La comparaison de deux zones éloignées pour cibler des dys-fonctions est totalement biaisée par la diversité des tissus qui constituent la zone en question. Ainsi, la thermographie pourrait permettre de vérifier la présence des dysfonctions sur des zones corporelles ciblées, de composition tissulaire relativement homogène, comme pour le cas n°2.

peuvent être retenus les modifications hémodynamiques liées à la position allongée de la patiente, les modifications de température dans le cabinet par rapport à l’environnement extérieur, la zone spécifique de la main ou la température est enregistrée et, bien entendu, le réchauffement des tissus superficiels par simple contact avec les mains de l’ostéopathe lors du traitement.

Cas n°2 : Inflammation et traumatismeCe deuxième cas porte sur un patient venant au cabinet

pour une douleur au doigt suite à un traumatisme dû à un ac-cident de travail. Un traitement anti-inflammatoire a débuté immédiatement après le traumatisme. La figure 6 présente l’enregistrement de la température lors d’une inflammation digitale post traumatique (doigt entrainé et coincé par la tou-pie d’une fraiseuse). L’inflammation de l’index est caractéri-sée par une augmentation de la chaleur locale, l’apparition d’une rougeur intense et d’une tuméfaction. L’enregistre-ment étant réalisé dans un délai de 72 heures après l’accident et donc pendant la phase inflammatoire, la modification de température locale est remarquable.

Figure 4. — Image thermographique de la main de la pa-tiente traumatisée des poignets avant traitement ostéopa-thique (P Andreani, A Billardello, JA Robo, P Celdran, P Janin. Influence des traitements ostépathiques objectivés par ca-méra infra rouge radiométrique : modifications vasculaires et thermiques [Internet]. www.conquetedufroidinterieur.com. Consulté le 20/05/2011.)

Figure 6. — Image thermographique de la main du patient suite à un traumatisme du doigt. (P Andreani et al., Ibid)

Figure 5. — Image thermographique de la main de la patiente traumatisée des poignets immédiatement après traitement os-téopathique (P Andréani et al., Ibid)

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elle-même. Il aurait été intéressant d’enregistrer la tempéra-ture locale des tissus après retour à un équilibre thermique de base. Néanmoins, les variations de température locale suite à une restauration de vascularisation sont documen-tés dans de multiples pathologies [2, 16-21] et peuvent être minimes, comme dans le cadre de la microvascularis-tion cérébrale [17]. Aussi, la quantification des effets d’une manipulation ostéopathique peut être tout à fait envisagée par l’utilisation des caméras thermographiques infrarouges. Cependant, bien qu’intéressant et prometteur, la pertinence de l’utilisation de cette technologie pour quantifier rigoureu-sement les effets des traitements ostéopathiques demande à être largement explorée dans de multiples pathologies et avec de multiples techniques. Une objectivation des effets sur des groupes de patients plus importants, permettant une analyse statistique rationnelle, est nécessaire.

ConclusionLa thermographie infrarouge est utilisée avec succès en

médecine pour diagnostiquer, quantifier et suivre la patholo-gie depuis plusieurs années [8]. Sa pertinence dans le cadre de la détection de variations minimes de température dans le cadre de dysfonctions vasculaires ou de microvascularisa-tion cérébrale a également été mise en évidence [2, 16, 17]. Les résultats présentés dans cette étude pilote, associés à une analyse conceptuelle de l’intérêt de l’utilisation de la thermo-graphie infrarouge dans le cadre de l’ostéopathie, ouvre des perspectives importantes et intéressantes pour optimiser les manipulations. De nombreuses études expérimentales ulté-rieures conduites avec une méthodologie rigoureuse sont nécessaires pour quantifier tant l’impact d’un traitement que l’optimisation de la détection des dysfonctions, pendant, immédiatement après, et à distance de la séance. L’utilisation de cette technologie permettrait enfin d’ouvrir de nouvelles pistes de recherche dans une volonté d’amélioration conti-nuelle de la prise en charge ostéopathique.

Par ailleurs, si la température de la région lésée augmente pendant la phase d’inflammation, en référence aux concepts ostéopathiques, la diminution de la vascularisation locale en présence d’une dysfonction non soignée qui perdure, pour-rait également entraîner une baisse de la température tissu-laire locale. Le retour d’expérience des patients va également dans ce sens comme le laisse penser le cas n°1, où une aug-mentation de la température locale est remarquée suite à la manipulation ostéopathique. La patiente dans ce cas a béné-ficié de la manipulation ostéopathique dans un délai retardé après la survenue du traumatisme. L’inflammation locale ayant diminué, la dysfonction ostéopathique peut être encore présente, interférant ainsi sur la vascularisation locale, visua-lisée par une température plus basse avant qu’après la mani-pulation. Ce phénomène a déjà été observé en présence de stases ou thromboses perturbant l’arrivée de sang [2, 14, 15]. La variable temps peut être ici un facteur de variation impor-tant pour analyser la présence de dysfonctions. La thermo-graphie infrarouge apparait comme un outil intéressant et prometteur pour confirmer et/ou détecter des dysfonctions ostéopathiques dans le but d’optimiser la prise en charge du patient. Néanmoins, des études complémentaires méthodo-logiquement rigoureuses sont nécessaires pour évaluer la réelle pertinence de l’utilisation de cette technique dans le contexte de consultations ostéopathiques.

Les résultats de variations de température avant/après manipulation présentés dans le cas n°2 sont sujets à de nombreuses réserves et limitations. La variation même de température de 12,7°C est très largement au dessus des mo-difications observées dans d’autres études suite à des modi-fications locales de vascularisation dans des pathologies vasculaires [2, 15], diabétiques [16], au niveau de la micro-vascularisation cérébrale [17] ou dans le cadre de l’arthrose [18], de la dermatologie [10, 19] ou du cancer [20, 21]. Cette observation peut être attribuée au manque de méthodologie rigoureuse sur le point de mesure mais surtout à l’effet de l’échauffement de la peau par la manipulation ostéopathique

Nous remercions la Société Flir System France et la Société Thalès System France pour avoir soutenu ce projet d’étude et assuré la logistique matérielle et professionnelle, ainsi que Antoine Billardello, Jean Alexandre Robo, Patrick Celdran et Paul Janin.

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