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Plasticité et programmes de rééducation: contrainte induite
Jacques Luauté
Actualités en Rééducation après AVC
« ces amnésies motrices aggravent la situation des hémiplégiques…Mais il est possible d’y remédier …En multipliant les interventions psychomotrices à l’aide d’exercice adaptés à des buts définis et suffisamment répétés, on arrive à créer des habitudes d’association motrice qui constituent nos actes usuels…Ces restaurations fonctionnelles ont en outre une heureuse répercussion fonctionnelle aussi bien sur l’appareil moteur (… les contractures sont atténuées) que sur les centres et les conducteurs nerveux »
La thérapie du mouvement induite par la contrainte
De l’amnésie motrice fonctionnelle (Meige,
1905) à la méthode de Taub
La non-utilisation acquise&
La réorganisation corticale induite par l’entraînement moteur
• Expériences de déafférentation du MS chez le primate
– A la phase aigue • expérience du déficit et du handicap• Mouvement plus lents et plus difficiles• Parfois dangereux • Perte de motivation
– Mise en place d’un processus cognitif visant à ne plus utiliser ce membre : non utilisation acquise
– Processus réversible par l’immobilisation du membre sain
La sous-utilisation acquise
Taub. Exerc Sport Sci Rev 1976
La réorganisation corticale liée à l’entraînement moteur
Nudo et al. Science 1996
1 2
Récupération motrice et modification des cartes motrices
• 6 patients hémiplégiques après AVC
• Stade chronique étude en TMS
• Cartographie motrice par PEM avant et après une rééducation motrice
Liepert J. et al. Neurosci Lett 1998
La thérapie du mouvement induite par la contrainte
• Hémiplégie droite suite à un AVC• Délai > 1 an• Récupération motrice partielle du MS (au moins 10°
d’extension des MP et 20° d’extension du poignet)
• Protocole expérimental– Groupe expérimental (n=5)
• Contrainte 90% du temps d’éveil• Rééducation intensive 6h/ jour• 5 jours par semaine pendant 2 semaines
– Groupe contrôle (n=4)• Rééducation classique 2h/j
Taub et al. Arch. Phys. Med. 1993
La thérapie du mouvement induite par la contrainte
• Méthode
– Évaluation des capacités motrices
• Motor activity log (auto questionnaire d’évaluation de la motricité dans les AVQ)
• L’Emory motor function test (EMFT) : 16 tâches motrices chronométrées et 2 tâches de force
• L’Arm motor activity test (AMAT) : 16 tâches de la vie quotidienne
(mettre un pull…) chronométrées
Taub et al. Arch. Phys. Med. 1993
Résultats
Taub et al. Arch. Phys. Med. 1993
Interprétation
• Résultats intéressant mais…
– Faible effectif
– Rééducation pas comparable dans le groupe contrôle
Depuis l’étude de 1993…
0
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80
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120
1993 2000 2002 2004 2006 2008
années
nom
bre
de r
efer
ence
s pu
bmed
Ref Pub-med avec les mots clefs: Constraint-induced therapy and upper limb and stroke
L’étude Excite
• Étude randomisée visant à comparer la méthode de ‘Taub’ et une méthode standard pour la rééducation du membre supérieur après une hémiplégie vasculaire
• Mêmes critères d’inclusion que pour Taub 1993– 3626 patients évalués
• 106 protocole expérimental identique à Taub 1993• 116 rééducation standard
• Critères d’évaluation– WFMT (échelle motrice)– MAL (auto-questionnaire)
Wolf et al. JAMA 2006
L’étude Excite
• Résultats
– Augmentation du nombre de tâches motrices de l’échelle WFMT réalisées en moins de 2 minutes dans le groupe expérimental par rapport au groupe contrôle 1 an après la rééducation
Wolf et al. JAMA 2006
Interprétation
• Fort niveau de preuve en faveur d’un effet de la méthode de Taub par rapport à une rééducation classique
• Mais– Rééducation classique mal définie– Nécessité d’une motivation importante– Population concernée très sélectionnée
(environ 6 % des patients hémiplégiques)
Wolf et al. JAMA 2006
CIMT et médecine par la preuve
• Revue de la littérature : étude Cochrane
– Variabilité des effets lié à l’hétérogénéité des études • Critères d’inclusion
– Délai après AVC
» A 10 jours de l’AVC pas de bénéfice de la CIMT par rapport à
rééducation classique , effet délétère d’une rééducation intensive
Bromerick, Neurology 2009
– Sévérité du déficit moteur
• Effets respectifs de la contrainte et de la rééducation intensive
• Durée de la contrainte, durée de la rééducation intensive , tâche entraînée
Sirtori et al. Stroke 2010
CIMT et Plasticité cérébrale
• Cartographie de l’aire motrice– PEM avec la stimulation magnétique
trans-crânienne (TMS)
• Modifications structurales de la substance blanche et de la substance grise– Examen anatomopathologique &
imagerie morphologique : étude voxel par voxel et tenseur de diffusion
• Vicariance ou comment étudier la réorganisation des réseaux cérébraux activés lors d’une tâche motrice – L’imagerie fonctionnelle cérébrale : TEP
et IRMf
Tiré de Liepert J. et al. 1998
Tiré de Déjerine Mr et Me 1902Le cas Rivaud
Principale limite
• Principale limite méthodologique : étude des modifications avant – après la contrainte induite
Post-hoc sed non propter hoc
• Étude des corrélations entre modifications comportementales et cérébrales ++
Vicariance et imagerie fonctionnelle
• Quelles sont les régions cérébrales dont l’activité est modifiée en lien avec la CI lors de la réalisation d’une tâche motrice ?
• 8 études en IRMf réalisées avant et après la CI
Vicariance et imagerie fonctionnelle
• Quelles sont les régions cérébrales dont l’activité est modifiée en lien avec la CI lors de la réalisation d’une tâche motrice ?
• 8 études en IRMf réalisées avant et après la CI
Une constante : la variabilité !
Rôle de l’hémisphère sain ?
↑ activitéFinger tapping1Bi Sheng 2009
↑ activité chez 3 patientsFinger tapping4Szaflarsk 2006
Pas de modificationF/E poignet6Hamezei 2006
↓ activité surtout mais variabilité inter-individuelle+
pince 1 vs 2 et 38Dong 2006
↑ activitéF/E doigts5Lin 2010
↑ activitéF/E doigts4Schaechter 2002
Ø corrélationF/E doigts7Johansen-Berg 2002
↑ activité chez 1 patientFinger tapping2Levy 2001
Modif. activité HS après CItâchenarticles
Johansen-Berg et al., Brain, 2002
Activité liée à la réalisation de la tâche motrice avec le
membre parétique corrélée à l’amélioration des
performances motrices après la rééducation
Pourquoi autant de variabilité ?
• Plusieurs facteurs explicatifs – Type de tâche
– Activité liée à l’amélioration de la performance– Mouvements miroirs
– Aspects temporels • Délai après l’AVC
– Localisation lésionnelle– Spécificité liée à la contrainte et la
rééducation intensive
Rôle respectif de la contrainte et de la rééducation intensive : une étude de cas
• Femme de 32 ans• Antécédent d’HTA• 2004 : AVC lacunaire
• Hémiparésie droite motrice pure
• Motricité analytique au MS
• Marche seule
• MIF= 114/126
• Inclusion en 2008 3 ans ½ après l’AVC
Le protocole
2 Pré-tests ContrainteRééducation
intensivePost-tests Post-tests
Fugl-meyerForceBox & blockMIF
Fugl-meyerForceBox & blockMIF
Fugl-meyerForceBox & blockMIF
2 x 5j12 h /j
2 x 5j6h / j
Résultats cliniques
66
47
54
28
Mainsaine
PRE Post-C Post-RI
Fugl-Meyer
54
41
48
27
Mainsaine
PRE Post-C Post-RI
Box and Block
Bellaiche et al. EFNS, Florence 2009
32
17
9
18
Mainsaine
PRE Post-C Post-RI
Force de préhension (kg)
Courbes de vitesse
pré-test
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
vite
sse
(mm
/s)
pré-test
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
vite
sse
(mm
/s)
post-test 'contrainte'
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
vite
sse
(mm
/s)
post-test 'contrainte'
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
vite
sse
(mm
/s)
post-test 'rééducation intensive'
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
vite
sse
(mm
/s)
post-test 'rééducation intensive'
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
vite
sse
(mm
/s)
0,00
100,00200,00
300,00
400,00500,00
600,00
700,00
800,00900,00
1000,00
vite
sse
(mm
/s)
Bras sain
0,00
100,00200,00
300,00
400,00500,00
600,00
700,00
800,00900,00
1000,00
vite
sse
(mm
/s)
Bras sain
Béatrice Médée, Thèse 2008
Bras sain
Bras Parétique
Pré-test
Post-contrainte
Post-rééducation intensive
Vite
sse
(mm
/s)
0 100 %
V (
mm
/s)
V (
mm
/s)
V (
mm
/s)
pré-test
-10,00
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
ampl
itude
d'o
uver
ture
de
la p
ince
(m
m)
post-test 'contrainte
-10
010
20
3040
50
6070
80
ampl
itde
d'ou
vert
ure
de la
pin
ce
(mm
)
post-test 'rééducation intensive'
-20,00
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
ampl
itude
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ince
(m
m)
-10,00
0,00
10,00
20,00
30,00
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50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
Côté sain
-10,00
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
Côté sain
Béatrice Médée, Thèse 2008
Amplitude d’ouverture de la pince
Bras sain
Bras Parétique
Pré-test
Post-contrainte
Post-rééducation intensive
Am
plitu
de (
mm
)
Am
plitu
de (
mm
)A
mpl
itude
(m
m)
ampl
itude
(m
m)
Trajectoires mouvement
-200 -150 -100 -50 0 50 100-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Dép
lace
men
t ant
éro-
post
érie
ur(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Pré-tests
-200 -150 -100 -50 0 50 100-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Dép
lace
men
t ant
éro-
post
érie
ur(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Pré-tests
-200 -150 -100 -50 0 50 100-50
0
50
100
150
200
250
300
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400
450
Dép
lace
men
t ant
éro-
post
érie
ur(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Post-tests ‘contrainte’
-200 -150 -100 -50 0 50 100-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Dép
lace
men
t ant
éro-
post
érie
ur(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Post-tests ‘contrainte’
-100 -50 0 50 100 150 200-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Dép
lace
men
t ant
éro-
post
érie
ur(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Bras sain, mouvement à droite
-100 -50 0 50 100 150 200-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Dép
lace
men
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éro-
post
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ur(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Bras sain, mouvement à droite
-200 -150 -100 -50 0 50 100-50
0
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Dép
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post
érie
ur(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Post-tests ‘rééducation intensive’
-200 -150 -100 -50 0 50 100-50
0
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100
150
200
250
300
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Dép
lace
men
t ant
éro-
post
érie
ur(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Post-tests ‘rééducation intensive’
Béatrice Médée, Thèse 2008
Bras sain
Bras Parétique
Pré-test Post-contrainte
Post-rééducationintensive
Dép
lace
men
t ant
ero-
post
(m
m)
Déplacement latéral (mm)
Discussion
• Effet additionnel des deux composantes sur les performances
motrices
• Effet d’ordre ? Effet de seuil ?
• Patiente jeune, très motivée ++, droitière
• Récupération selon une séquence proximo-distale
indépendamment de l’ordre des 2 composantes du traitement ?
• Effet spécifique de la contrainte sur la composante de transport
et de la rééducation intensive sur la composante de saisie ?
• Mécanisme d’action ?
IRM fonctionnelle
MS Sain Pre Post- C Post- RI
Bellaiche et al. SOFMER, Lyon 2009
Sujets sainsn =10
Activations pour p<0.05 corrigé, Cluster > 10 voxels
Étude des corrélations
• Après la CONTRAINTE, l’amélioration motrices est corrélée avec– Une diminution de
l’activité• De l’insula bilatéral • De M1 et S1 bilat,• du CPM ipsilatéral, • De l’AMS bilatérale,• Du cervelet controlatéral
• Après la RÉÉDUCATION INTENSIVE, l’amélioration motrices est corrélée avec : – Une augmentation de
l’activité • Du cortex pré-moteur
bilatéral• Du cervelet
– une diminution de l’activité :
• De S1 controlatéral
Discussion
� Données de l’imagerie fonctionnelle � Contrainte
� focalisation des activations autour de M1 et S1 controlatéral
� Diminution des ressources attentionnelles pour réaliser la tâche
� Rééducation intensive � Augmentation du nombre de voxel dans M1 contro => extension de la carte motrice du MS parétique ?
� augmentation de l’activité au sein du PM et du cervelet de façon bilatérale. Recrutement d’aires motrices associés impliqués dans l’apprentissage moteur
En pratique
• Programme – à domicile sous le contrôle du kiné– Dans le cadre d’une hospitalisation– Durée : 5 jours par semaine pendant 2 semaines. – Contrainte du membre supérieur sain (manchon +
attelle de type Zimmer) toute la journée– L’entrainement répété peut durer de 30 minutes à 6
heures par jour selon les études et associe des exercices de difficulté croissante réalisés avec le membre supérieur parétique. Exercices dirigés vers un but
En pratique
• Indications – Hémiplégie avec une récupération motrice du
membre supérieur permettant une extension du poignet et /ou des doigts d’environ 10° (patient capable d'apporter un verre à la bouche)
– Patient motivé ++ (la motivation est généralement plus importante lorsque le déficit moteur affecte le côté dominant)
– Marche en intérieur sans canne– Pas de douleur du membre supérieur parétique (EVA
< 4).