DES : Médecine physique et de réadaptation

DIU : Médecine de rééducation

Module : MPR et Appareillage

Nancy : 2011

Coordonnateurs : Pr J. Paysant, N. Martinet

Titre : Les amputés de membre supérieur : appareillage et rééducation

Auteurs : Noël Martinet

© Cofemer 2011, IRR et l’auteur

Tous droits réservés

Les amputés de membre supérieur

appareillage et rééducation

INSTITUT REGIONAL DE MEDECINE PHYSIQUE ET DE READAPTATIONNANCY

Répartition des actes classant en CCAM – Amputation et

désarticulation au membre supérieur – 2008 (Etablissements

publiques et privés)

Code

CCAMLibellé

Nombre de

séjours

MZFA001Amputation complète d’un rayon de la

main514

MZFA002 Amputation transhumérale 80

MZFA003Amputation complète de plusieurs

rayons de la main116

MZFA004 Désarticulation du poignet 10MZFA004 Désarticulation du poignet 10

MZFA005 Amputation transradio-ulnaire 63

MZFA007

Amputation et/ou désarticulation de

plusieurs doigts, sans résection des

métacarpiens

335

MZFA009Désarticulation

interscapulothoracique5

MZFA010 Désarticulation scapulohumérale 16

MZFA011 Désarticulation du coude 3

MZFA013Amputation ou désarticulation d’un doigt,

sans résection du métacarpien2 452

TOTAL 3 594 (177)

A-t-on besoin d’une prothèse ?

Seconde guerre punique (218 à 201 av JC)

Marcus Sergius, général romain, qui avait été blessé plusieurs fois (24) et notamment à la main droite, avait développé l’emploi de sa main gauche. Quand il fut amputé de la main droite il se servait déjà avec dextérité de la main gauche.

4

Personnalisation de la prothèse aux besoins du patient

déjà avec dextérité de la main gauche.

La main qu’il fit fabriquer était une «main d’assistance» qui servait à tenir un petit bouclier rond, car il était cavalier.

Le projet de vie évolue constamment

Les matériaux évoluent

Goetz von Berlichen (1505)

Momie de

Gulbenkian

330 av J.C.

Bois

Goetz von Berlichen (1505)

Moine Martin :

-Pourquoi m’offrez-vous votre main gauche ?

-Ne suis-je pas digne de votre courtoisie ?

G. V. B :

« L’empereur lui-même serait content de cela.

Ma main droite, je ne l’utilise que pour la guerre.

Elle est insensible à la pression de l’amour,

Elle fait partie de mon gant,

Voyez elle est en fer »

Les besoins de compensation du handicap d’un sujet sont fonction de ses souhaits en matière d’activité, de ses capacités à les réaliser et de l’environnement dans lequel il évolue.

Le projet de vie du sujet amputé de membre supérieur doit servir de base pour constituer, avec une équipe pluridisciplinaire, un projet d’appareillage qui permettra de répondre aux besoins et aux souhaits exprimés en matière de préhension dans ses activités de la vie journalière,

Projet de vie - Projet d’appareillage

Loi pour l’égalité des droits et des chances, la participation et la citoyenneté des personnes handicapées (11 fév 2005)

Activités Environnements

Sujet

préhension dans ses activités de la vie journalière, professionnelles et de loisirs, ainsi qu’en terme d’esthétique.

L’appareillage doit répondre à des besoins de compensation de nature esthétique et/ou fonctionnelle. Ce projet d’appareillage définira les éléments constitutifs de la prothèse prescrite.

Prescription – résultats - évaluation

Projet de vie Projet d’appareillage

Stratégie thérapeutiqueBénéfice/risque

Expérience de l’équipeCas particulier : bi-amputé

Equipe pluridisciplinaire

���� Nomenclature adaptée : projet has-sante.fr 1/10/2010

� Matériel (DM)

� Performances de préhension

�Mouvements de compensation

�Rééducation indispensable

Cas particulier : bi-amputé

Objectifs de compensation : projet de vie

Qu’est ce que veut faire le patient ?– AVJ

– Loisirs

– Activité professionnelle

– …

Activité :Habillage, soin d’hygiène…Faire un litBricolerEcrirePorter un objet lourd

Environnement :

Définir un projet d’appareillage

Environnement :MaisonTravailRue, restaurant, sorties

� QUI APPAREILLER ?

� POUR QUELLE TACHE ?

� UN APPAREIL POUR QUEL NIVEAU D’AMPUTATION ?

� QUEL TYPE DE COMMANDE ?

Spécificités du projet d’appareillage

• Préhension :– Polyvalente

– Particulière, spécialisée : loisir, prof, sportive

– Non fonctionnelle, esthétique

– Fine

Finalité de la prothèse : outil terminal

– Fine

– Force

– Monoprise

– Multiprise

– Orientation de la prise : poignet (pronosupination, flexion extension)

– Déplacement de la prise : coude, épaule

Pas d’appareillage du membre

supérieur sans rééducation

• Performances de l’effecteur actif

• Capacités de maitrise (commande, contrôle de la prise…)

• Performances lié à l’activité

Prescription d’une prothèse de membre supérieur

Niveau

Mode de suspension

Interface

Commande de l’effecteur

emboîture

effecteur intermédiaire

revêtement esthétique

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Morphologie

Commande

Fonctions

Articulations

Mode de commande

effecteur intermédiaire

effecteur intermédiaire

effecteur terminal revêtement esthétique

Niveaux d’amputation

Amputations majeures Amputations mineures

Amputations atypiques

Mode de suspension/interface

Type d'emboiture et mode de suspension

Mécanique sur reliefs osseux

Adhérence par manchon avec accrochage terminal

Adhérence par manchon avec accrochage par valve et gaine

Succion sans manchon avec valve ou sans valve

Accrochage sur le segment sus-jacent avec articulation

latéralelatérale

Emboîture

Description :

• Mode de suspension

• Interface

• Conservation des amplitudes articulaires résiduelles

• Commande de l’effecteur terminal

• Commande des effecteurs intermédiaires si nécessaire

Amputation partielle de la main :

emboiture prothétique

1. Conservation des amplitudes articulaires du poignet

2. Conservation d’une ou de plusieurs pinces digitales

Niveau fonctionnel : conservation des amplitudes articulaires résiduelles

Niveau emboiture : forme

1. Emboiture digitale

2. Emboiture carpo-métacarpienne avec ou sans conservation

des amplitudes articulaires du poignet

Niveau emboiture : forme

Amputation d’avant bras : emboiture prothétique

1. Conservation de la pronosupination active résiduelle

2. Amplitude sagittale de coude complète

3. Absence de pronosupination et limitation des amplitudes du coude

Niveau fonctionnel : conservation des amplitudes articulaires résiduelles

Niveau emboiture : mode de suspension

1. Accrochage mécanique sur reliefs osseux

(styloïde et olécrane)

2. Accrochage par manchon (attache latérale ou

succion par gaine)

3. Accrochage par sanglage

Amputation de bras : emboiture prothétique

1. Libération complète des amplitudes articulaires d’épaule

2. Conservation de l’abduction d’épaule

3. Limitation importante des amplitudes articulaires d’épaule

Niveau fonctionnel : conservation des amplitudes articulaires résiduelles

Niveau emboiture : mode de suspension

1. Accrochage mécanique sur reliefs osseux

2. Accrochage par manchon (attache latérale ou succion par gaine)

3. Accrochage par succion avec valve

4. Accrochage par sanglage

Niveau emboiture : mode de suspension

Désarticulation scapulohumérale et niveau supérieur

1. Conservation de l’acromion et de la clavicule

2. Perte de l’acromion et de la clavicule

Niveau fonctionnel : reliefs osseux résiduels

Les modes de commande des effecteurs

Inerte

Passif

ActifAutomoteur à câble

Energie électrique

La morphologie des effecteurs

Non morphologiques :

Morphologiques :

Anatomo-mimétiques Pseudanatomiques

Effecteurs terminaux inerte

– Non morphologique• Anneau

• Crochet

• Outil spécifique

• Palette opposition

– Morphologique• Pseudanatomique• Pseudanatomique

– Main esthétique

– Doigt esthétique

• Anatomomimétique– Main esthétique silicone

– Doigt esthétique silicone

Effecteurs terminaux passif

– Non morphologique

• Agriculteur Julien

• Pince crochet (sans sanglage sur épaule)

– Morphologique

• Pseudanatomique

– Main mécanique (sans sanglage sur épaule)

– Main mécanique légère– Main mécanique légère

• Anatomomimétique

Effecteurs terminaux actif(automoteur à câble)

– Non morphologique

• Pince crochet légère dural

• Pince crochet inox

– Morphologique

• Main mécanique à ouverture active

Pièces de commande pour effecteur

terminal actif à câble

• Main ou pince active (automotrice à câble)

– Harnais et un câble

Effecteurs intermédiaires passif

• Poignet et pronosupination• Circumduction passive par cupule à friction

• Pronosupination passive

Effecteurs intermédiaires passif• Coude : flexion-extension, blocage et rotation humérale

– Flexion• (main controlatérale)

– Blocage coude• Blocage passif par crémaillère

– Rotation humérale• A friction

•Endo et exosquelettique

• Epaule : flexion-extension, blocage, abduction

– Flexion-extension et blocage• A friction

• A crémaillère

– Abduction• Boule a friction légère

Effecteurs intermédiaires actif automoteur à câble

• Coude : flexion-extension, blocage et rotation humérale

– Flexion• Sans assistance à la flexion

• Avec assistance à la flexion

– Blocage coude• Par câble

– Rotation humérale– Rotation humérale• Uniquement passif

Dispositif de commande : coude mécanique actif à câble

Sangle pour la flexion du coude

Sangle pour le blocage du coude

Sangle pour l’effecteur terminal

Cas particuliers

Prothèse active : myoélectrique

Capteurs EMG ou de mouvement

Effecteurintermédiaire

Source d’énergie

Commande volontaire

Prothèse motorisée de bras

Fonction du membre résiduelet état général

Source d’énergie

Effecteurterminal

microprocesseur

Effecteurintermédiaire

Retour d’informationFonction de l’activité et de l’environnement

fonction du niveau

d’amputation

Evolutions technologiques

• Electronique, matériaux, mécanique, batterie, capteurs, connectique…

– Miniaturisation (encombrement, poids…)

– Puissance du couple moteur (force, autonomie…)

– Alimentation (capteurs, électronique, vitesse…)

– Commande (sensibilité et fiabilité des capteurs EMG ou de mouvement, compatibilité…)compatibilité…)

– Automatisation (fonction temporisée, régulation sur la force, asservissement sur le glissement, l’angle articulaire,vitesse de rotation des moteurs…)

DMC pour amputation longueLithium-ion ouNickel Métal Hybride

Evolutions technologiques associées

• Rééducation et apprentissage

– Choix du matériel et du mode de commande en fonction des besoins et des possibilités cliniques du patient

– Apprentissage de la commande (nombre de moteurs, commande séquentielle ou combinée…)

– Usage automatisé dans les AVQ

• Utilisation à moyen et long terme

– Qualité de l’adaptation prothétique

– Maintenance

– Remise en question du choix du matériel lors de chaque prescription

– Evaluation • Fonctionnelle embarquée• IRMf (réorganisation du cortex cérébral moteur et sensitif…)

- Taille – Force - Amplitude

encombrement

100 mm

Effecteur terminal électrique : évolution

1. Main électrique comportant

• Une pince motorisée autorisant une prise termino-terminale à vitesse constante

2. Main électrique comportant

• Une pince motorisée autorisant une prise termino-terminale avec

• Un contrôle volontaire des différentes fonctions programmables de la main

(ex. : vitesse ou une force de préhension)(ex. : vitesse ou une force de préhension)

3. Main électrique comportant

• Une pince motorisée autorisant une prise termino-terminale avec

• Un contrôle volontaire des différentes fonctions programmables de la main et

(ex. : vitesse ou force de préhension)

• Des fonctions automatisées échappant au contrôle conscient

(ex. : sécurité de la prise, contrôle du glissement)

Mains électriques Otto Bock

• EVO– Fermeture automatique

• TWIN– Vitesse constante

• DMC– Vitesse variable, contrôle force

• DMC +– Sécurité de la prise de force

• SENSOR

LCD Display

Connection pour

Mains et greifer

• SENSOR– Vitesse variable, contrôle force

et glissement

• SENSIBILITE AUGMENTEE– Signaux myoélectriques faibles

• SPEED– Vitesse variable et rapide

Batterie

Connectique pour commande 4 canaux et autres

Rééducation :

• choix du mode de fonctionnement (automatisé ou sous contrôle cortical) en fonction des capacités cognitives du sujet

• apprentissage fonction du mode choisi

Pinces électriques

• Greifer Otto Bock

Anciens Combattants Américains

Main électrique polydigitale

Dispositif de commande d’une prothèse électrique

Capteurs EMG de surface

Capteurs de mouvement (sangle, interrupteur)

Capteur EMG : traitement du signal1 - Nombre de voie

2 – Proportionnalité entre l’activité musculaire et le mouvement

•Electrode à un seuil : ne contrôle qu’un mouvement, pour commander l’ouverture et

la fermeture de la main électrique, il faut deux électrodes

•Electrode à deux seuils : contrôle deux mouvements, pour commander l’ouverture et

la fermeture de la main électrique, une électrode peut suffire

La vitesse du mouvement est proportionnelle à l’intensité de la contraction musculaire

3 – Vitesse de contraction ou de décontraction

4 – Ajustement automatique de seuil

La vitesse du mouvement est proportionnelle à l’intensité de la contraction musculaire

La vitesse du mouvement est proportionnelle à la vitesse de contraction ou de

décontraction musculaire musculaire

RééducationMode 4 canaux :

•1er groupe musculaire

- Contraction faible : ouverture de la main

- Contraction forte : supination

•2ème groupe musculaire

- Contraction faible : fermeture de la main

- Contraction forte : pronation

Transparence de la commande

Contrôle du mouvement

Pronosupination active électrique

1. 4 canauxDeux électrodes à double seuilPas de contraction musculaire sans mouvement

2. Cocontraction2. CocontractionDeux électrodes simple voieVerrouillage actif par cocontraction rapide (<80ms)Retour automatique (10 sec)Contraction musculaire sans mouvement

Prothèse électrique : commande par deux interrupteurs

main et prono-supination

Effecteur intermédiaire actif : coudes électriques

• UTAH

Flexion-extension et blocage-déblocage électrique

• HOSMER

Flexion-extension électrique

• OTTO BOCK

Déblocage électrique (LPP)

Flexion-extension et blocage-déblocage électrique

Les prothèses robotisées : membre supérieurCoude motorisé prothétique

Multiple InputsMultiple InputsMultiple InputsMultiple Inputs•Elbow InputElbow InputElbow InputElbow Input

•Hand InputHand InputHand InputHand Input

•Wrist Switch Wrist Switch Wrist Switch Wrist Switch

Simultaneous /Sequential Elbow & Hand Inputs

•Wrist Switch Wrist Switch Wrist Switch Wrist Switch

•Power SwitchPower SwitchPower SwitchPower Switch

•Lock/Unlock SwitchLock/Unlock SwitchLock/Unlock SwitchLock/Unlock Switch

Elbow & Hand Circuits:

Multiple TD Options:•MC Hand•ETD•SensorHand*•Centri Hand* •Other*

Réadaptation

Niveau d’amputation et prothèse électrique

• Niveau inférieur à la désarticulation radio carpienne

• (toujours conserver le relief latéral des styloïdes pour conserver une

pronosupination naturelle active)

• Avant bras : au moins raccourcissement de 7 à 9cm à partir du pli du poignet

Appareillage impossible :

• Avant bras : au moins raccourcissement de 7 à 9cm à partir du pli du poignet

pour mettre un moteur de pronosupination

• Avant bras court : points moteurs pour électrodes et poids de la prothèse

• Bras : au moins raccourcissement de 11cm à partir du sommet de l’olécrane

pour mettre une articulation de coude

Esthétique par recouvrement

- Absence de recouvrement

- Recouvrement avec teinte homogène de série (LPP)

- Recouvrement avec teinte naturelle de série- Recouvrement avec teinte naturelle de série

- Recouvrement avec teinte personnalisée

- Recouvrement avec teinte et ongles personnalisés

Conclusion

• Equipe pluridisciplinaire

• Adéquation

– Bilan clinique

– Matériel prothétique

– Environnement

– Projet de vie

• Rééducation initiale

• Suivi