Comparaison de la stimulation magnétique répétitive et de l'exercice sur la fonction des quadriceps dans la MPOC

Il y a eu un intérêt considérable pour trouver des méthodes d'amélioration de la fonction du quadriceps dans la BPCO, puisque le dysfonctionnement du quadriceps est associé à une réduction de la capacité d'exercice5 et de la survie chez les patients16, indépendamment de la fonction pulmonaire. Les cours de réadaptation pulmonaire (RP) comprenant des exercices et de l'éducation peuvent augmenter les enzymes oxydatives, la force et l'endurance du quadriceps chez les patients atteints de MPOC17 et améliorer la capacité de marche même sur une période de 8 semaines12, 18. Cependant, la RP n'est pas une solution complète : toutes les régions du Royaume-Uni n'offrent pas la RP, la RP n'a en moyenne qu'un taux d'adoption de 50 % par les patients et le taux d'abandon est de 30 %. De plus, une proportion importante de patients (environ 30 %) n'augmente pas leur capacité d'exercice en raison de la PR19, peut-être parce que l'essoufflement limite l'entraînement qu'ils effectuent ou que leur force musculaire périphérique est normale19. Par conséquent, il existe un intérêt pour des traitements alternatifs ou complémentaires à l'exercice, notamment en termes de traitements musculaires localisés qui ne sont pas limités par une fonction respiratoire altérée. La stimulation électrique répétitive du nerf fémoral (rES) semble être une méthode alternative efficace pour entraîner passivement le muscle quadriceps. 30 minutes de rES à 10 Hz cinq fois par semaine sur les deux jambes ont augmenté la force musculaire et la performance physique chez les patients atteints de MPOC21 et ceux souffrant d'insuffisance cardiaque22. Des résultats similaires ont été obtenus avec quinze minutes de stimulation magnétique répétitive du nerf fémoral (rMS) trois fois par semaine23. Cependant, les études de traitement avec rES pour étudier les effets sur la performance physique ont souvent utilisé des groupes de traitement et de contrôle séparés, ce qui introduit des différences inter-sujets dans des études déjà limitées par la taille de l'échantillon243 et n'ont utilisé que des mesures volontaires de la fonction du quadriceps96. La seule étude de biopsie de rES a utilisé une conception croisée, mais les biopsies n'ont été prises qu'avant et après la période de formation rES et non avant et après la période de contrôle.244 L'étude rMS a impliqué un total de dix-huit sujets (dix assignés au rMS, huit au contrôle) et des biopsies n'ont pas été prises pour évaluer les changements histologiques dans le muscle. Avec cette étude, j'ai cherché principalement à évaluer les changements dans les caractéristiques des fibres quadriceps à la suite d'un protocole rMS intensif, et secondairement, à comparer les changements dans la fonction quadriceps à la suite de rMS avec l'étalon-or clinique pour améliorer la fonction musculaire, PR.

Méthodes

Approbation éthique Le comité d'éthique de la recherche du Ealing & West London Mental Health Trust a approuvé l'étude (06/Q0410/54). L'essai a été enregistré auprès de la base de données nationale des essais cliniques (NCT 00737698). 2.13.1

Calcul de la taille de l'échantillon La taille de l'échantillon requise pour l'étude d'entraînement était basée sur les calculs de puissance d'une étude précédente sur la PR de notre groupe221 et sur les données pilotes de notre groupe sur l'effet de la rMS sur la force musculaire (Swallow et al, non publié) en utilisant Stata 10 statistique logiciel. Les calculs de puissance étaient basés sur des améliorations fonctionnelles (augmentation de 54 m sur 6 MW à la suite de PR et augmentation de 10 % du quadriceps TwQ à la suite de rMS, en tant qu'augmentations minimales cliniquement significatives) plutôt que sur des augmentations de la fibre musculaire CSA ou de la fibre de type I proportions car les données pour ce dernier n'étaient pas disponibles. Nous avons choisi une augmentation de 10 % de la force de contraction comme augmentation minimalement significative, car les données précédentes de Mador et al ont montré une augmentation de 9,7 % de la force de contraction à la suite de 8 semaines de PR17. Une puissance conventionnelle de 80 % avec une valeur p bilatérale ≤ 0,05 a été choisie, indiquant qu'un minimum de dix patients était requis pour le bras PR et vingt-six pour le bras rMS. Notre objectif était de recruter quinze dans le groupe PR et trente dans le groupe rMS pour permettre l'abandon des patients aux taux que nous avons rencontrés précédemment. À la fin, il y en avait dix-sept dans le groupe PR et trente-sept dans le groupe rMS.

Sélection des sujets Quatre-vingt-six patients atteints de BPCO ont consenti à l'étude transversale et ont également consenti à l'étude de formation. Par conséquent, les critères d'inclusion et d'exclusion étaient les mêmes que pour l'étude transversale. Les patients ont été empêchés de commencer tout nouveau régime d'exercice ou nouveau médicament régulier du consentement à la fin de l'étude, et les patients ont été encouragés à me contacter le jour 1 d'une exacerbation aiguë afin qu'un traitement approprié puisse être institué. La conception de l'étude et le flux de participants tout au long de l'étude sont illustrés aux Fig. 4.1 et 4.2.

La randomisation FFMI a été calculée en utilisant l'impédance bioélectrique (Méthodes chapitre Section 2.4.2.1) et les patients ont été stratifiés en FFMI faible (<15 kg/m2 pour les femmes, <16 kg/m2 pour les hommes) et FFMI normal. Les groupes FFMI faibles et normaux ont été randomisés séparément (de sorte que les patients FFMI faibles ont été répartis de manière égale entre les groupes de traitement) en utilisant un système d'enveloppe scellée et un bloc de 4 procédures pondérées 2:1:1 pour la rMS : PR : aucun traitement actif comme calcul de puissance ont suggéré qu'au moins deux fois plus de patients étaient nécessaires dans le bras PR que dans le bras rMS.

Les évaluations de pré-entraînement La fonction pulmonaire, la FFMI, la force du quadriceps, l'endurance du quadriceps, l'activité physique et la performance de 6MW et d'ergométrie de cycle maximale et les mesures de la QVLS ont été effectuées comme décrit dans le chapitre Méthodes Sections 2.4-2.7. Une biopsie percutanée du quadriceps et une analyse du type de fibres musculaires ont été réalisées. Les patients ont subi l'évaluation physiologique de pré-formation et des biopsies dans les quatre semaines suivant la randomisation. L'évaluation était telle que décrite pour l'étude transversale (dans le groupe rMS les deux jambes ont été testées le même jour, dans les deux autres groupes la jambe ipsilatérale à la main dominante a été testée) puis les patients ont procédé à leur traitement attribué dans les deux semaines.

Protocoles de formation

Stimulation magnétique répétitive du nerf fémoral (rMS) Elle a été administrée à l'aide du système de stimulation nerveuse magnétique Magstim Rapid (Magstim, Whitland Dyfed, Royaume-Uni) et supervisée par moi-même au RBH Muscle Lab. Le patient était assis droit ou légèrement incliné vers l'arrière avec la bobine de tapis enroulée autour du corps du muscle quadriceps à entraîner, le pied de la jambe étant stimulé positionné dans une sangle de sorte que les contractions soient isométriques (Fig. 2.8). La fréquence de stimulation était de 40 Hz avec un rapport cyclique de 0,4 (1 s allumé, 4 s éteint). Les patients ont eu trois heures de rMS continues (en dehors des pauses toilettes) deux fois par semaine sur une période de 8 semaines avec au moins vingt-quatre heures de repos entre les séances. Lors de la première session, l'intensité du stimulus a été augmentée de 22 % à 40 % de puissance, et les sessions suivantes étaient à 40 % de puissance, car il s'agissait de la limite supérieure de ce que les patients pouvaient tolérer et que la machine pouvait délivrer pendant toute la session. Une puissance de 40 % génère généralement entre 10 et 20 % du MVC du patient.

Réadaptation pulmonaire (RP) Elle était dirigée par un kinésithérapeute respiratoire de recherche à l'hôpital Royal Brompton deux fois par semaine avec un maximum de trois patients par session, de sorte que la formation était étroitement supervisée. L'entraînement consistait en un échauffement, puis une heure de travail aérobie avec des sujets s'exerçant sur un vélo stationnaire à une charge de travail qui produisait 80 % de leur pic de VO2 sur un protocole d'ergométrie à cycle incrémental maximal, sur un tapis roulant, en montant des escaliers et une combinaison de exercices de résistance des jambes impliquant des poids pour les jambes, des squats et des manœuvres assis-debout, suivis d'un retour au calme. Des tentatives ont été faites à chaque séance pour augmenter l'intensité et/ou le nombre de répétitions de chaque exercice. La feuille d'exercice utilisée par le kinésithérapeute superviseur pour noter les réalisations est illustrée à la Fig. 2.9.

Aucun traitement actif (témoins) Les témoins ont été invités à poursuivre leurs activités habituelles et ont été contactés par téléphone deux à trois fois au cours de la période de 8 semaines pour minimiser les abandons et surveiller les exacerbations aiguës de la MPOC. Après la fin de l'étude, ces patients ont été inscrits au cours de relations publiques à RBH s'ils le souhaitaient.

Évaluations post-entraînement Pour les groupes PR et rMS, les tests physiologiques ont été effectués quatre à cinq jours après la dernière séance d'entraînement, et trois à quatre jours plus tard, les biopsies ont été réalisées. Les témoins ont été évalués la même semaine que les autres. Le calendrier visait à minimiser les différences entre les groupes en raison des délais variables entre la dernière séance d'entraînement et les tests. Les évaluations post-formation comportaient les mêmes tests que l'évaluation pré-formation.

Analyse statistique Les principaux critères de jugement étaient a) la modification des proportions de fibres quadriceps et de la fibre CSA dans la jambe entraînée par rapport à la jambe non entraînée dans le groupe rMS et b) la modification de la fonction quadriceps dans le groupe rMS par rapport au groupe PR. Toutes les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide de SPSS (SPSS 15, Chicago, États-Unis). Le test Mann-Whitney U a été utilisé pour évaluer les différences entre les groupes (patients vs témoins, jambe entraînée vs non entraînée, changement de jambe entraînée vs changement de jambe non entraînée), le coefficient de corrélation de rang de Spearman a été calculé pour évaluer les corrélations et le test Wilcoxon Signed-Ranks a été utilisé pour examiner les différences entre les résultats avant et après l'entraînement dans la jambe entraînée et non entraînée (données non distribuées normalement). Un facteur d'interaction a été calculé pour évaluer l'effet de l'exacerbation au cours de l'étude. Une valeur p bilatérale ≤ 0,05 a été utilisée pour définir la signification statistique.