Analyse biomécanique multimodale de la déformation de la colonne vertébrale chez l'adulte avec désalignement du plan sagittal (ASD)

Une bonne compréhension des principes de l'équilibre est essentielle pour obtenir des résultats optimaux lors du traitement des troubles de la colonne vertébrale. Une interaction complexe du système neuromoteur et du recrutement musculaire est nécessaire pour l'équilibre ergonomique et le déplacement délibéré du corps humain. L'alignement de la colonne vertébrale doit permettre à un individu de se tenir debout sans douleur avec une dépense d'énergie musculaire minimale. Ce concept se retrouve dans le principe du "Cône d'Economie" de Jean Dubousset. Le désalignement du plan sagittal dans les déformations de la colonne vertébrale défie les mécanismes d'équilibre utilisés pour le maintien d'une posture droite. L'état de l'art actuel du bilan diagnostique des déformations de la colonne vertébrale est principalement une évaluation radiologique statique 2D en position debout libre de la Scoliosis Research Society (SRS) avec analyse des paramètres spinopelviens comme décrit par Duval-Beaupmet et d'autres.

Jusqu'à présent, l'équilibre sagittal était évalué en déposant un fil à plomb vertical à partir du centre du corps vertébral C7 et en quantifiant la distance de la plaque sacrée à cette verticale (axe vertical sagittal ou SVA). D'autres mesurent l'angle d'inclinaison spinopelvienne T1 (T1-SPI). Le SVA, le T1-SPI et l'inclinaison pelvienne sont corrélés avec l'incapacité autodéclarée et les scores de qualité de vie liés à la santé (HRQL) par rapport aux sujets normaux liés à l'âge et au sexe.

La littérature suggère une étiologie multifactorielle de la capacité d'équilibre altérée avec une maladie neurologique ou vestibulaire, une atrophie musculaire en mm érecteur du rachis, un âge avancé, des lombalgies et des antécédents de chirurgie rachidienne. La survenue de complications postopératoires après correction de la déformation vertébrale, telles que la sous-correction du désalignement sagittal, les modifications postopératoires réciproques de la cyphose thoracique, la cyphose jonctionnelle proximale et l'échec de l'instrumentation, sont peut-être dues à l'état de l'art actuel des diagnostics inadéquats.

Les investigateurs ne comprennent pas entièrement le rôle de la vision et la stratégie exacte de recrutement des unités neuromusculaires (tronc, bassin, membres inférieurs) chez les patients présentant un désalignement du plan sagittal en position debout et en marchant. Plusieurs mécanismes compensatoires dans les troubles de l'équilibre sagittal sont identifiés en situation statique. Des mécanismes intra-rachidiens comme l'hyperextension des disques lombaires, la rétrolisthésis des vertèbres lombaires, la réduction de la cyphose thoracique et l'inclinaison du dos pelvien et des mécanismes extra-rachidiens comme l'extension du flessum du genou et de la cheville sont suggérés pour agir comme mécanismes compensatoires. Dans la littérature, une forte corrélation entre la survenue d'un flessum du genou et l'absence de lordose lombaire est observée. Pour comprendre ces mécanismes, une évaluation dynamique des personnes atteintes de déformations vertébrales est nécessaire. Actuellement, il n'y a que très peu de recherches effectuées dans le domaine des tests d'équilibre clinique et de l'analyse des mouvements instrumentés chez les patients présentant une déformation de la colonne vertébrale. En ce qui concerne les tests d'équilibre clinique, l'échelle d'équilibre avancé de Fullerton (échelle FAB) est présentée comme un outil fiable pour prédire si les personnes âgées qui fonctionnent mieux tomberont ou non. L'échelle FAB est un outil fiable et valide dans la maladie de Parkinson avec un effet plafond minimal et montre des résultats prometteurs dans la détection de petits troubles de l'équilibre. L'utilisation de ces tests d'équilibre chez les patients souffrant de déformation vertébrale avec déséquilibre sagittal n'a pas été validée dans la littérature jusqu'à présent. Enfin et surtout, l'utilisation de l'analyse instrumentée du mouvement pour examiner la marche chez les sujets présentant une déformation vertébrale n'est pas conventionnelle. Les sujets ayant un équilibre sagittal fixe auraient une vitesse de marche significativement plus lente et un score d'endurance plus faible par rapport aux témoins appariés selon l'âge. Une utilisation inadéquate de la bascule du bassin lors de la marche est également observée. Les sujets présentant une inclinaison du tronc vers l'avant présentent une cinématique et une cinétique anormales des membres inférieurs lors de la marche par rapport aux sujets normaux liés à l'âge et au sexe. Lorsque la déformation dépasse les mécanismes de compensation primaires, des mécanismes supplémentaires, tels que la démarche accroupie, sont utilisés pour réorienter le tronc vers une position plus verticale.

Le modèle de tronc actuellement utilisé dans l'analyse des mouvements à l'UZ Leuven a été développé par Heyrman et al après les travaux de Leardini et al. Armand et al ont également considéré le thorax non comme un segment rigide et ont présenté l'utilisation d'un placement optimal de marqueurs sur le thorax pour l'analyse clinique de la marche. Cependant, ils n'incluaient pas de marqueurs sur la tête. Heyrman et al ont montré dans leur étude avec des enfants paralysés cérébraux (PC) que l'augmentation des mouvements altérés du tronc pendant la marche était liée à une performance inférieure sur l'échelle de mesure du contrôle du tronc (TCMS) en position assise, indiquant la présence d'un déficit sous-jacent de contrôle du tronc. Ces auteurs ont ainsi pu montrer une corrélation entre un test postural clinique comme le TCMS et des paramètres du tronc et des membres inférieurs lors de la marche. Cependant, ils n'ont pas pu trouver de corrélation significative entre les mouvements globaux du tronc altérés et les mouvements altérés des membres inférieurs pendant la marche dans une population de PC et ont conclu que les mouvements du thorax observés pendant la marche sont très probablement le résultat à la fois de mouvements compensatoires pour les déficits des membres inférieurs et d'un sous-jacent. déficit de contrôle du tronc. Le concept actuel de pensée est que dans une population adulte de déformation vertébrale avec un désalignement du plan sagittal, les mouvements altérés observés dans les membres inférieurs pendant la position debout et la marche sont compensatoires pour l'inclinaison vers l'avant du tronc. Le défi pour les études futures est de démêler davantage la relation entre les mouvements du tronc et des membres inférieurs, regroupés en modèles de mouvements fonctionnels. De plus, des informations supplémentaires sur la cinétique du tronc et des membres inférieurs et l'activité musculaire (à l'aide de l'électromyographie dynamique (EMG)) contribueront grandement à la compréhension de cette relation fonctionnelle et fourniront des informations plus approfondies sur les mécanismes compensatoires du tronc par rapport aux membres inférieurs. et vice versa.