Évaluation des informations mécaniques du pied sur la tâche statique et la locomotion

Le pied est une zone fondamentale d'interaction avec l'environnement. Pour comprendre et quantifier l'importance des informations plantaires pour le contrôle de l'équilibre, les chercheurs ont caractérisé des capteurs plantaires et évalué les adaptations motrices induites en perturbant le retour sensoriel de ces informations via différentes techniques : électrostimulation, vibration, anesthésie, stimulation mécanique (Bent, 2015). La stimulation mécanique est non invasive et utilise des matériaux de différentes caractéristiques. Dans la plupart des cas, il s'agit d'une plaque de mousse ou d'une semelle orthopédique (composée de reliefs prédéfinis).

En pratique clinique, la mousse est utilisée pour évaluer la capacité du pied à s'adapter à la correction des semelles orthopédiques. Un patient se tient immobile sur une plaque de force qui enregistre la position du centre de pression (CoP). Les oscillations du CoP avec et sans la mousse sont comparées à l'aide du Quotient Plantaire (PQ). PQ est le rapport entre la surface d'oscillation du CoP sur la mousse et la surface d'oscillation du CoP sans mousse. Une inefficacité posturale podale est alors définie par un PQ >100% signifiant que leur équilibre est amélioré avec l'interposition d'une mousse. Cependant, il n'y a pas de caractéristiques consensuelles sur la hauteur ou la densité de la mousse.

De plus, l'évaluation posturale avec stimulation mécanique se faisait auparavant exclusivement dans ce mode statique, qui ne représente pas une réalité écologique des activités de la vie quotidienne. L'effet des éléments orthopédiques minces n'a jamais été quantifié lors d'une tâche locomotrice.

Dans ce contexte, notre projet a deux objectifs, qui seront abordés à travers deux études expérimentales. Le premier objectif est de relier l'effet des caractéristiques de la mousse et de la stabilité posturale. La compréhension de la réponse posturale standard permettra d'identifier les patients présentant une inefficacité posturale podale. Le second objectif est d'évaluer l'effet d'un seul élément sur la statique et la locomotion de participants sains par rapport à des participants posturaux podals inefficaces (déterminé via le calcul du PQ détaillé précédemment avec les mousses analysées dans la première étude).

Nous réaliserons des tests cliniques réalisés dans une pratique quotidienne de podologie ajoutant la capture de mouvement pour considérer plus précisément les situations dynamiques. L'étude est interventionnelle (non invasive) et non permanente en raison de l'interposition d'une fine plaque de mousse (moins de 1 cm d'épaisseur) et d'éléments de semelle (3 mm d'épaisseur) sous les pieds.

Pour chaque expérience, les participants recevront une notice d'information à lire plusieurs jours avant de venir à l'expérience. A son arrivée sur le site d'expérimentation (clinique de podologie IFPEK ou laboratoire de recherche M2S), chaque participant signera un formulaire de consentement à participer à l'étude après avoir eu la possibilité de poser toutes les questions à l'expérimentateur.

Lors de la première expérimentation (Pimouss 1), l'identité de chaque participant et ses coordonnées seront enregistrées sur un ordinateur dédié et un code participant lui sera attribué dans le cadre d'une procédure de pseudo-anonymisation. Cette procédure nous permet de contacter les participants en cas de découverte inattendue et pour une éventuelle participation à l'étude Pimouss 2. Le fichier de correspondance entre l'identité du participant et son code participant sera enregistré sur un ordinateur protégé par un mot de passe, et ce fichier sera lui-même protégé par un mot de passe en lecture et en écriture.

PIMOUSS1

Cette expérimentation sera réalisée dans la clinique de soins de l'IFPEK. Avant de signer le formulaire de consentement, le dispositif expérimental (plateforme de force et plaques de mousse) ainsi que la tâche à réaliser seront expliqués au participant. Le participant aura la possibilité de poser toutes les questions nécessaires à une bonne compréhension de l'étude. Une fois le consentement signé, le participant pourra commencer l'expérience. Le participant effectuera cette tâche dans plusieurs conditions expérimentales présentées dans un ordre aléatoire. Nous nous concentrerons sur les facteurs suivants :

• Mousse : 4 conditions : Depron, Plastazote, Orthomic et la condition de contrôle (sans mousse)
• Vision : yeux ouverts et yeux fermés. Une condition correspondra à une combinaison des différents niveaux du facteur de mousse et de vision. Un test consistera à maintenir une position debout sur une plate-forme stabilométrique pendant 30 secondes dans une condition donnée. Trois essais seront effectués pour chaque condition. Entre chaque essai de 30s, un temps de repos d'au moins 30s sera imposé.

Durant ces 30 secondes de repos, le participant devra auto-évaluer sa stabilité à l'aide d'une échelle visuelle analogique.

En plus des recommandations sur l'utilisation des mousses, les résultats de cette étude permettront d'identifier trois catégories de réponse posturale :

1. Une réponse physiologique qui sera déterminée par l'oscillation moyenne sur mousse de la population étudiée
2. Une réponse non physiologique significativement inférieure à la norme basse de l'oscillation physiologique
3. Une réponse non physiologique significativement supérieure à la norme haute de l'oscillation physiologique Nous proposerons alors à une sélection de participants au sein de chacun de ces trois groupes de réaliser l'expérience Pimouss 2. La sélection des participants sera conditionnée par leur réponse positive pour participer à Pimouss 2 et selon leur résultat individuel lors de Pimouss 1. L'intérêt sera d'obtenir 3 populations dont les réponses sont significativement différentes.

Seule Anne-Hélène Olivier (responsable de la saisie des données et également du projet) pourra contacter les participants sélectionnés.

Un grand nombre de participants sera nécessaire pour permettre la construction de la norme de l'oscillation de la population qui est inconnue (à l'état de mousse) et ainsi déterminer les bornes de ce paramètre. Une étude pionnière sur le contrôle postural, et notamment sur le poids de l'information visuelle, a établi des normes pour ce contrôle sur une population de 132 participants. Nous nous référons donc à ce nombre pour notre expérience et prévoyons d'évaluer la réponse de contrôle postural sur 132 participants. Nous réévaluerons statistiquement ce nombre avec les premières données.

Le participant volontaire n'aura aucune indication sur les résultats de l'étude Pimouss 1 au moment de son inclusion dans Pimouss 2.

PIMOUSS2 Le participant arrivera au Laboratoire M2S. Son fichier de correspondance sera retrouvé et permettra d'utiliser directement le code de pseudo-anonymisation créé lors de la première expérimentation.

Le système optoélectronique (Qualisys A, Suède) nécessitera le positionnement de capteurs rétro-réfléchissants sur les repères anatomiques.

Le participant effectuera ensuite le même test que lors de la première expérience (mais sur une seule mousse), suivi de plusieurs enregistrements avec et sans éléments de semelle.

Chaque condition sera répétée 3 fois pour limiter le biais de variabilité de la mesure.

Pour la locomotion, chaque participant effectuera des trajectoires définies (tout droit et virages à 90°) d'environ 10m de distance. Il répétera 5 fois par condition (éléments seuls ou non, et les yeux fermés ou ouverts). Le participant effectuera cette tâche dans plusieurs conditions expérimentales présentées dans un ordre aléatoire. Nous nous concentrerons sur les facteurs suivants :

• Trajectoires : (tout droit ou virages à 90°) pour permettre une représentativité de la marche quotidienne
• Visuels : (yeux fermés ou yeux ouverts) pour isoler l'apport d'informations plantaires sur cette tâche.
• Stimuli mécaniques (condition de contrôle (sans élément), élément unique sous le pied droit ou élément unique sous le pied gauche) Une condition correspondra à une combinaison des différents niveaux du facteur trajectoire, vision et stimulation mécanique.

Anonymisation des données :

Un code d'identification pseudo-anonyme est attribué à chaque participant lors de son accueil au laboratoire via un ordinateur dédié exclusivement à cet effet. L'accès à l'ordinateur est protégé par un mot de passe. En fait, aucune des données utilisées dans cette recherche ne contient d'informations permettant d'identifier les participants.

Un code d'identification pseudo-anonyme est attribué à chaque participant à son arrivée à la clinique IFPEK via un ordinateur dédié exclusivement à cet effet.

Stockage de données:

Le stockage des informations sur papier est réduit au minimum, et concerne le cahier d'expérimentation et les consentements de participation.

Le carnet contient les données expérimentales enregistrées pour chaque journée de test, les expérimentateurs présents, le code d'identification des participants testés, la nature des tests et les éventuels problèmes techniques ou humains. Ce cahier est archivé dans une armoire fermée à clé située soit au cabinet médical soit au laboratoire.

Toutes les autres données informatisées sont stockées sur le disque dur de l'ordinateur du système d'analyse de mouvement, dont l'accès est protégé par un mot de passe. Ils sont ensuite archivés après chaque expérimentation et pour chaque projet, sous la forme d'un fichier électronique enregistré sur un espace dédié dans le Network Attached Storage (NAS) interne du laboratoire M2S.

Pour les expérimentations hors laboratoire (au sein de l'IFPEK) le laboratoire M2S a créé un Réseau Privé Virtuel (VPN) sécurisé pour permettre le transfert des données et du dossier d'équivalence du site d'expérimentation vers son NAS interne.

Période de conservation des données :

Les cahiers d'expérimentation et les formulaires de consentement des participants sont conservés pendant 15 ans.

Les données informatisées anonymisées sont archivées après 4 ans (durée de l'étude).

Traitement et analyse des données L'analyse statistique consistera en une comparaison des résultats des groupes dépendants. Les statistiques seront inférentielles. Une ANOVA à mesures répétées suivie de tests post-hoc permettra d'évaluer l'effet de la mousse sur la réponse posturale des participants ou l'effet de la stimulation plantaire lors de la tâche locomotrice. Nous porterons une attention particulière à la taille d'effet associée au test.

L'analyse statique avec les mousses sera complétée par des tests d'équivalence par rapport aux résultats obtenus avec le Depron. Les variables dépendantes analysées seront, entre autres, les caractéristiques du déplacement du Centre de Pression et du Centre de Masse, ou les pressions plantaires.