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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