RVI en rééducation motrice (IVR_MOT)

CONTEXTE Les blessures sportives sont un obstacle important à la fois pour la performance sportive et pour le maintien d'un mode de vie sain qui implique une activité physique continue et régulière. En Italie, chaque année, il y a environ 300 000 admissions aux urgences parmi 20 millions de personnes pratiquant un sport.

En ce qui concerne le sport de compétition, les calendriers de compétition denses, les rythmes rapides et la pression croissante subie par les athlètes déterminent la fréquence croissante des blessures. Les blessures entraînent des périodes d'abstention des compétitions et affectent l'équilibre psycho-physique des athlètes. Pour ces raisons, les blessures sportives ont des coûts directs et indirects importants et la physiothérapie vise à récupérer la fonction motrice pour garantir le retour au sport le plus rapide et le plus sûr.

Toute forme de rééducation motrice, tant en cas d'atteinte du système nerveux central que celles liées à des problèmes périphériques (comme dans la majorité des blessures sportives), repose sur les notions de plasticité et de compensation. En d'autres termes, la possibilité de reprise implique que le système puisse se réorganiser. Concrètement, la science de la réadaptation dans sa forme actuelle tente de promouvoir directement l'exercice actif et répétitif du système (moteur) endommagé. Cette logique, c'est-à-dire le processus qui repose avant tout sur l'exécution de l'action, a une limite intrinsèque majeure qui fait obstacle au traitement : elle agit directement sur le fonctionnement moteur qui est pourtant compromis, même de manière sévère. Cependant, il a été récemment suggéré que le système moteur peut être activé en observant simplement son propre corps effectuer les mouvements, sans aucune exécution réelle de mouvement. Dans cette optique, et en profitant de la nature multisensorielle et du sentiment de présence et d'incarnation que procure la réalité virtuelle immersive (IVR), il a été démontré qu'il est possible de créer une expérience illusoire qu'un corps virtuel en mouvement (avatar) temporairement est devenu son propre corps en mouvement (soi-disant incarnation. De plus, cette expérience active le système moteur d'une manière similaire à l'activation de ses propres mouvements réels. Par conséquent, dans de telles conditions, les mouvements (illusoires) du corps virtuel incarné sont intégrés dans le système moteur du participant.

Sur la base de ces considérations théoriques, le présent projet propose d'utiliser l'IVR pour tester un éventuel changement drastique de l'approche de rééducation qui contournerait/limiterait le problème de l'exécution motrice (déficiente). L'hypothèse principale est que la simple observation d'un corps virtuel en mouvement, perçu comme le sien, permettrait d'accéder au système moteur au point de favoriser la récupération fonctionnelle. En d'autres termes, l'objectif est d'accéder au fonctionnement moteur par le système somatosensoriel (intact) plutôt que par le système moteur (endommagé). De plus, une telle procédure offre la possibilité d'effectuer au moins une partie du traitement à distance.

OBJECTIFS

Le présent projet de recherche sur la réadaptation sportive a les objectifs suivants :

1. Valider un protocole de rééducation en Réalité Virtuelle Immersive (RVI) pour la restauration des fonctions motrices suite à des lésions périphériques des membres inférieurs. Le protocole serait basé sur l'observation des actions plutôt que sur leur exécution. La logique derrière cette idée est que l'activation indirecte du système moteur par l'observation de son "propre" corps virtuel qui effectue des exercices physiques recruterait les mêmes mécanismes neurocognitifs que ceux impliqués dans le contrôle moteur réel et l'exécution de l'action. Cela améliorerait la récupération motrice en améliorant significativement la rééducation physique.
2. Développer un protocole standard qui combinerait l'approche neuroscientifique basée sur la RVI et les normes de la rééducation sportive et créerait une nouvelle approche qui compléterait la rééducation classique et pourrait être exécutée à distance à domicile.

ÉCHANTILLON Les participants seront recrutés dans les centres de physiothérapie HastaFisio et Centro di Medicina Preventiva e dello Sport dell'Università degli Studi di Torino; l'échantillon sera composé d'adultes (tranche d'âge de 18 à 65 ans) ayant subi une entorse du genou et/ou une chirurgie des ligaments du genou et/ou du ménisque après des lésions musculo-squelettiques du genou. La taille de l'échantillon a été estimée sur la base d'une analyse de puissance a priori pour une ANOVA 3x3 à effets mixtes avec le temps (avant, moyen et après) comme facteur intra-sujet et le groupe (expérimental, contrôle actif, pas de VR) comme facteur inter-sujet. Pour atteindre une puissance de 0,80 avec une taille d'effet moyenne (f = 0,25) et un niveau alpha fixé à 0,05, la taille d'échantillon requise est de 36 (12 participants par groupe). L'étude recrutera 45 participants (15 par groupe) pour tenir compte d'éventuels abandons.

MÉTHODES La première session expérimentale aura lieu dans les deux semaines suivant la chirurgie du genou et l'intervention d'entraînement IVR durera six semaines, parallèlement à la première phase de rééducation physique standard. Le protocole de formation IVR implique l'observation d'un avatar virtuel dans la perspective à la première personne (groupe expérimental), ou dans la perspective à la troisième personne (groupe témoin actif) ; un autre groupe témoin (Pas d'entraînement IVR) ne subira que l'entraînement physique standard. Dans le scénario virtuel, l'avatar effectuera une série d'exercices de rééducation (voir détails ci-dessous). Avant (T0), au milieu (T1) et après (T2) l'intervention, les fonctions neuromusculaires seront évaluées avec une batterie de tests cliniques standards (voir détails ci-dessous). De plus, afin d'évaluer l'efficacité de la procédure IVR, l'incarnation sera mesurée via un questionnaire ad hoc aux mêmes moments.

Mesures:

La batterie de tests suivante sera collectée à T0, T1 et T2 :

1. Avant la session de formation IVR :

   • Échelle IKDC (formulaire d'évaluation subjective du genou du comité international de documentation du genou) ;
   • Sens de position articulaire mesuré avec GyKo (outil de mesure inertielle) ;
   • Amplitude de mouvement de l'extension du genou mesurée avec GyKo (outil de mesure inertielle) ;
   • Force maximale des extenseurs du genou mesurée à l'aide d'un dynamomètre portatif ;
   • Échelle visuelle analogique (EVA) de la douleur après contraction maximale.

2. Pendant la session de formation IVR :

   - Questionnaire d'incarnation une fois les exercices terminés.

3. Après la formation IVR :

   • Connaissance subjective de chaque exercice présenté dans la formation IVR ;
   • Commentaires subjectifs généraux concernant la session IVR. Notez que les mesures physiologiques cliniques (sens de la position des articulations, extension du genou, force maximale des extenseurs du genou) seront enregistrées pour les deux jambes.

Entraînement:

Tous les groupes de participants suivront deux fois par semaine le protocole d'entraînement physique standard qui comprendra des exercices de force, d'équilibre et de flexibilité. De plus, les groupes de contrôle Expérimental et Actif participeront à l'entraînement IVR administré les mêmes jours que l'entraînement physique, le précédant toujours. La formation IVR sera administrée via un visiocasque qui permet de présenter des environnements 3D immersifs avec un champ de vision à 360°. La scène virtuelle contiendra une salle de sport avec certains équipements standard et un avatar virtuel de taille naturelle, assorti au sexe des participants. L'avatar sera vu soit du point de vue de la première personne (c'est-à-dire comme si l'avatar remplaçait le corps réel ; Groupe expérimental), soit du point de vue de la troisième personne (c'est-à-dire comme s'il s'agissait d'une autre personne observée de côté ; Actif groupe de contrôle). Après la phase initiale de familiarisation et d'immersion, l'avatar effectuera une série d'exercices (extension du genou assis, squat, fente avant, monter et descendre d'une marche, squat divisé, portée antérieure du test d'équilibre en Y), 3 circuits avec 8 répétition de chaque exercice, qui imitent une séance de rééducation physique réelle. L'avatar effectuera les exercices du côté de la jambe blessée (dans les cas où les exercices sont unijambistes).

Analyse:

Les données obtenues dans les tests et questionnaires décrits ci-dessus seront comparées entre les trois groupes (Expérimental, Contrôle actif et Pas de formation IVR) et dans les trois points temporels (T0, T1, T2) en utilisant une ANOVA à effets mixtes 3x3 avec Time comme facteur intra-sujet et le groupe comme facteur inter-sujet. L'hypothèse est que le groupe expérimental montrera une plus grande amélioration de la performance fonctionnelle du membre blessé que le groupe témoin actif et le groupe sans entraînement IVR.

IMPLICATIONS DU PROJET D'un point de vue théorique, le projet sera le premier à mettre en évidence le rôle fondamental des mécanismes neurocognitifs qui sous-tendent la représentation consciente de son propre corps dans la rééducation motrice des lésions périphériques. En effet, à l'heure actuelle, seules quelques études suggèrent que le simple fait de se représenter un corps comme sien (sans avoir besoin d'effectuer des mouvements) influence le système moteur. Une seule étude a examiné si cela pouvait avoir une influence positive sur le fonctionnement moteur ; cependant, ces résultats ont été recueillis chez des patients présentant des lésions cérébrales, plutôt que des lésions périphériques. Pour ces raisons, le projet propose une nouvelle approche de la réhabilitation qui repose sur des hypothèses bien étayées par les connaissances théoriques existantes mais restant inexplorées expérimentalement. Démontrer que l'illusion que son propre corps bougeait peut favoriser l'activation des zones cérébrales impliquées dans la planification et l'exécution motrices (par exemple, la planification et l'exécution d'exercices de rééducation sportive), et donc, l'amélioration de la fonctionnalité motrice déficiente, serait une nouvelle découverte scientifique . De plus, démontrer que le système moteur peut être affecté à travers les signaux liés au corps via les propriétés d'un corps virtuel, même en cas de lésions périphériques, crée de nouvelles opportunités dans le cadre plus général de la rééducation motrice.

En termes d'impact sur la science de la réadaptation, les effets des résultats du projet apparaîtront à plusieurs niveaux, puisqu'il propose un changement radical à l'approche de la réadaptation sportive. La perte de fonctionnement moteur à la suite de blessures sportives est un événement débilitant avec une cascade de conséquences négatives. L'état de l'art de la rééducation comprend des protocoles standards qui sont basés sur l'exécution de mouvements et qui doivent être exécutés dans des structures adéquatement équipées (gymnases de centres de rééducation). Premièrement, la formation IVR ne nécessite aucune exécution de mouvement physique et peut donc servir de complément précieux aux protocoles de rééducation standard, voire remplacer certaines séances de rééducation physique. Deuxièmement, la formation IVR peut être effectuée à distance et de manière autonome par le patient, ce qui est un avantage important pour tout type d'intervention, en particulier à la lumière de la situation actuelle de la pandémie mondiale. Ces deux éléments pourraient réduire considérablement le temps et les efforts cumulés investis dans la récupération des blessures. Troisièmement, une telle approche est très flexible par nature et peut être complétée par d'autres techniques et mesures du comportement moteur (par exemple, la cinématique du mouvement, l'activité électrique cérébrale, les mesures de l'activité du système nerveux autonome, etc.), en fonction des besoins spécifiques. et niveau de complexité.