L'analyse quantifiée de la marche: principes et applications cliniques

Lobet, sébastien [UCL] Hermans, Cédric [UCL] Detrembleur, Christine [UCL]

(fre) La marche est une succession de mouvements cycliques répétitifs avec des déplacements s'effectuant dans les trois plans de l'espace. Il s'agit d'un phénomène complexe qui intéresse non seulement les articulations des membres inférieurs mais sollicite la totalité du corps. Celle-ci qui peut être perturbée par une grande variété d'affections musculo-squelettiques d'origine neurologique périphérique ou centrale, d’origine musculaire ou ostéo-articulaire avec mise en œuvre de mécanismes compensateurs tels que la boiterie. Grâce aux progrès techniques et médicaux, les laboratoires d'analyse de marche se sont développés. Leur objectif est 1) d'évaluer avec précision les troubles locomoteurs afin d'optimiser les options thérapeutiques, en particulier lors de la prise en charge de l'enfant infirme moteur cérébral; 2) d'objectiver de manière quantifiable les effet d'un acte thérapeutique tel qu'une neurotomie ou une prothèse totale de cheville; 3) viser à améliorer notre compréhension des répercussions de ces pathologies sur la mécanique de la marche et in fine sur les limitations fonctionnelles du patient. L'analyse de la marche nécessite l'acquisition conjointe des variables cinématiques globales et segmentaires, des variables dynamiques, des variables énergétiques et d'électromyographie. Les variables spatio-temporelles globales telles que la cadence, la fréquence et la longueur des pas constituent des indicateurs généraux de la qualité de la marche. Les variables cinématiques segmentaires permettent de décrire le déplacement des segments corporels dans les trois plans de l’espace sans tenir compte des forces en jeu. Celles-ci sont enregistrées à l'aide de caméras infrarouges et permettent de reconstituer la démarche du patient dans les trois dimensions à l'instar de ce que l'on fait dans les simulations de jeux vidéo. Les variables dynamiques sont enregistrées à l'aide d'une plate-forme de force. Elles permettent de déterminer les forces musculaires engendrant le mouvement et le type de contraction musculaire réalisée. Inconsciemment, nous marchons avec une consommation énergétique minimale. Les variables énergétiques enregistrent la consommation en oxygène du patient par unité de distance parcourue et représentent ainsi un très bon indicateur de la "pénibilité" du patient à se déplacer. L'électromyographie permet quant à elle d'identifier les muscles responsables du mouvement. Plusieurs cas cliniques illustreront comment et pourquoi l'analyse de la marche apporte une supériorité incontestable lors de la prise d'une décision chirurgicale et dans le suivi d'un acte thérapeutique qu'il soit conservateur ou chirurgical.

(eng) [Quantitative gait analysis: principles and clinical applications] Walking is a set of repetitive cyclical movements in the three planes of space. This complex process involves not only the lower-limb joints, but also the entire body. Walking may be impaired by a variety of musculoskeletal disorders of peripheral/central neurological, muscular, or osteoarticular origin, associated with compensatory mechanisms such as limping. Owing to medical and technical advances, gait laboratories have been implemented, pursuing the following objectives: 1) to accurately assess locomotor disorders so as to optimize therapeutic options, especially in children with cerebral palsy; 2) to quantify the effects of therapeutic procedures such as neurotomy or total ankle arthroplasty; 3) to better understand the impact of these diseases on walking mechanics and eventually on patients’ functional limitations. Gait analysis requires the joint acquisition of global and segmental kinematic variables, dynamic variables, as well as energetic and electromyographic variables. Segmental kinematic variables are used to describe the displacements of body segments in the three planes. The latter are recorded using infrared cameras, allowing for the patient gait to be reconstructed in three dimensions. While recorded using a force platform, dynamic variables determine the movementproducing muscular forces as well as the type of muscle contraction performed. Unconsciously, we walk using minimum energy consumption. Energetic variables, which record the amount of oxygen consumed per unit of distance traveled, are an excellent indicator of the “strenuousness” encountered by patients while moving. Electromyography is used to identify the muscles involved in movements.