Comment les propriétés musculaires et tendineuses contribuent au changement fonctionnel avant et après le remplacement du genou

L'arthrose entraîne une dégénérescence des surfaces articulaires du fémur et du tibia, l'intervention en phase terminale étant le remplacement de ces surfaces articulaires par une intervention chirurgicale d'arthroplastie totale du genou (PTG). Pour les patients subissant une PTG, il y a une baisse significative des capacités fonctionnelles tout au long de la période d'attente entre la référence chirurgicale et la date de la chirurgie. Suite à la chirurgie, il y a une amélioration fonctionnelle de ces patients, mais ils n'atteignent pas le même niveau fonctionnel que les individus sains n'ayant pas subi de PTG. Pour mesurer objectivement les capacités fonctionnelles, différents tests de force, de mobilité et d'équilibre peuvent être évalués. À ce jour, aucune étude n'a été menée pour évaluer comment ces mesures objectives de la capacité fonctionnelle changent tout au long de la période d'attente préopératoire et comment cela se compare aux niveaux après la chirurgie. Pour mieux comprendre les mécanismes à l'origine de ces changements de fonction, des mesures physiologiques des muscles et des tendons peuvent être utilisées à l'aide de tests électriques et d'imagerie par ultrasons. En évaluant les changements de physiologie parallèlement aux changements de fonction chez les patients PTG et les témoins sains, nous pouvons mieux comprendre les mécanismes sous-jacents aux changements observables de la fonction des patients subissant une PTG et comment cela se compare aux changements physiologiques normaux chez les témoins sains.

Les patients subissant une arthroplastie totale du genou visiteront le laboratoire à 5 occasions de test distinctes (1, immédiatement après l'orientation pour PTG ; 2, à mi-chemin entre l'orientation et la chirurgie ; 3, 2 semaines avant la chirurgie ; 4, 6 semaines après la chirurgie ; 5, 6 mois post-opératoire. Lors de chaque session de test, les participants commenceront par remplir des questionnaires liés à la capacité fonctionnelle globale. Ils effectueront ensuite des tests fonctionnels du haut et du bas du corps pour obtenir des mesures de la capacité fonctionnelle dépendante des membres. Après des mesures fonctionnelles, des mesures au repos des muscles et des tendons entourant le groupe musculaire du genou et du quadriceps seront obtenues en utilisant une combinaison d'imagerie ultrasonore et de mesures à la surface de la peau. Les participants seront ensuite équipés d'électrodes d'électromyographie de surface (sEMG) sur les muscles composant les groupes musculaires quadriceps et ischio-jambiers pour mesurer l'activité musculaire lors des mesures ultérieures. L'activité réflexe musculaire sera évaluée par une stimulation électrique sous-maximale et maximale du nerf fémoral via des électrodes de stimulation au carbone placées à la surface de la peau. Les participants effectueront ensuite trois contractions volontaires maximales (MVC) les obligeant à étendre leur jambe aussi fort que possible contre le transducteur de force. La stimulation sera appliquée avant, pendant et après les MVC pour évaluer le niveau d'activation musculaire. A partir des MVC, des tâches de suivi sous-maximales de 5,10,25,50 et 75% MVC seront établies. En utilisant la force affichée sur un écran devant les participants, ils devront produire des contractions jusqu'à ces niveaux de force et maintenir le niveau de force pendant 5 secondes afin de quantifier la stabilité de la force. Au cours de ces tâches de suivi sous-maximales, la sonde échographique sera placée à la jonction entre le muscle quadriceps et le tendon pour enregistrer l'allongement du tendon afin de quantifier les propriétés mécaniques du tendon.

Ces procédures seront préformées pour la jambe chirurgicale de 30 patients subissant une PTG afin de comparer les différences entre les jambes à travers les moments, et 30 participants témoins en bonne santé ne subissant pas de PTG et dont l'âge et le sexe correspondent au groupe de patients effectueront également ces mesures sur leur jambe non dominante en utilisant le même espacement entre les sessions de test. Les mesures seront comparées entre la chirurgie des patients et la jambe non dominante des témoins en bonne santé pour évaluer les différences dans le temps dans le groupe de patients et comment cela se compare aux changements normaux dans une population en bonne santé sur la même période de temps. Cette étude tentera de déterminer quelles mesures du changement physiologique avant la chirurgie prédisent le mieux l'optimisation de la fonction du patient et l'amélioration après la chirurgie.