Stimulation musculaire magnétique fonctionnelle transcutanée chez les patients gravement malades (FMS_ICU)

1. Introduction

   La faiblesse acquise en USI (ICU-AW) est une complication importante des maladies graves. L'ICU-AW est fréquente chez les patients atteints de sepsis, de réponse inflammatoire systémique et ventilés mécaniquement. On estime qu’environ 50 % des patients en convalescence après une maladie primaire restent en soins intensifs avec une faiblesse musculaire caractéristique. Cela conduit à une dépendance à la ventilation mécanique, prolongeant ainsi les hospitalisations coûteuses en soins intensifs. La myopathie qui en résulte entraîne une déficience fonctionnelle persistante, mettant en danger les patients longtemps après leur sortie de l'hôpital.

   1.1 Bases physiopathologiques du développement de la myopathie grave Les mécanismes physiopathologiques de l'ICU-AW sont mal compris, conduisant à l'absence de traitements spécifiquement ciblés pour sa prévention. Chez la plupart des patients, une atrophie des muscles squelettiques est observée, en particulier la perte des fibres musculaires à contraction rapide (type II) et une diminution des taux de chaînes lourdes de myosine (MyHC). La perte de MyHC est la conséquence d’un équilibre perturbé entre sa synthèse et sa dégradation. Les contributeurs les plus importants au développement de l'ICU-AW comprennent l'inflammation systémique, la septicémie, l'immobilisation, la sédation, l'hyperglycémie, l'exposition aux agents bloquants neuromusculaires et aux corticostéroïdes, entraînant une diminution de la masse et de la force musculaire. Le principal système intracellulaire responsable de la dégradation des protéines dans les muscles squelettiques est le système ubiquitine-protéasome, qui régule également la dégradation de MyHC.

   1.2 Physiothérapie et électrostimulation musculaire transcutanée L'activité thérapeutique en unité de soins intensifs débute souvent par une mobilisation passive, en particulier chez les patients inactifs et inconscients. Dans le traitement des patients gravement malades, l'objectif est de réduire la sédation, en fournissant une analgésie appropriée, favorisant ainsi un réveil et une coopération plus rapides, et en encourageant les mouvements actifs même chez les patients sous ventilation mécanique.

   Pour renforcer les muscles et réduire l’atrophie, la physiothérapie est souvent associée à une stimulation électrique transcutanée périphérique des muscles squelettiques. Avec la stimulation électrique, la force musculaire peut être augmentée chez les patients non gravement malades en utilisant des protocoles de stimulation qui n'induisent pas de fatigue musculaire.

   La stimulation électrique peut également altérer la fonctionnalité musculaire en diminuant la proportion de fibres glycolytiques rapides (type II), qui sont prédominantes chez les individus moins actifs ayant un mode de vie principalement sédentaire, au profit de fibres musculaires plus orientées vers l'endurance et à contraction lente (type I). (transition rapide à lente). Ces changements dépendent de manière significative des paramètres de stimulation sélectionnés, de la durée de la stimulation et de l'innervation musculaire. De même, chez des patients gravement malades, deux biopsies consécutives des muscles squelettiques réalisées entre le 5ème et le 15ème jour d'hospitalisation ont révélé une diminution significative de l'endurance, des fibres à contraction lente.

   La stimulation électrique est une méthode prometteuse pour prévenir la myopathie grave, mais elle présente certaines limites. Les études n'ont pas démontré son efficacité chez les patients gravement malades lorsqu'ils sont débutés dans les sept premiers jours de traitement et n'ont pas été efficaces dans des conditions très aiguës. La stimulation électrique peut induire des contractions musculaires intenses et visibles chez seulement 75 à 80 % des patients gravement malades, probablement en raison d'un œdème tissulaire sur les muscles agissant comme isolant, car la profondeur de la stimulation électrique est limitée. De plus, la stimulation électrique est une méthode douloureuse et l’évaluation de la douleur est plus difficile chez les patients gravement malades que dans la population générale. Par conséquent, la sélection des paramètres utilisés dans la stimulation électrique musculaire chez les patients gravement malades est extrêmement importante.

   Pour évaluer avec précision l'efficacité de la stimulation électrique, une évaluation de l'épaisseur musculaire par échographie et une évaluation de la force musculaire par des tests musculaires manuels sont utilisées. L'échelle la plus couramment utilisée pour l'évaluation de la force musculaire est l'échelle du Medical Research Council (MRC), où moins de 48 points sur un maximum de 60 points ou un score moyen inférieur à 4 définissent l'ICU-AW. ICU-AW englobe à la fois la neuro- et la myopathie chez les patients gravement malades.

   Il a été démontré que la stimulation électrique symétrique biphasique avec une fréquence comprise entre 30 et 40 Hz, une durée d'impulsion de 0,3 ms, avec 6 secondes d'activation et 6 à 12 secondes d'arrêt, et une durée totale de 45 à 55 minutes, s'est avérée la plus efficace. Les patients ayant reçu une stimulation électrique en plus d’un traitement de rééducation standard présentaient une force musculaire significativement plus élevée selon l’échelle MRC que les patients n’ayant pas reçu de stimulation électrique. De plus, nous avons observé un sevrage significativement plus court de la ventilation mécanique chez les patients ayant subi une stimulation électrique musculaire.

   1.3 Stimulation magnétique musculaire fonctionnelle transcutanée La stimulation magnétique musculaire fonctionnelle transcutanée (FMS) diffère de la stimulation électrique en ce qu'elle utilise un applicateur magnétique au lieu de deux (ou plus) électrodes pour la stimulation des tissus musculaires et est nettement moins douloureuse. Une bobine électrique installée dans l'applicateur génère un champ magnétique qui se propage dans l'espace. Le champ magnétique pénètre également dans le corps humain, où il induit des courants électriques. Ces courants induits sont des stimuli électriques qui, tout comme la stimulation électrique, propagent artificiellement un signal le long d'une cellule nerveuse (neurone) et provoquent ainsi une contraction musculaire. Malgré le même mécanisme de déclenchement du signal électrique dans la cellule nerveuse, la méthode de délivrance d'énergie diffère. Ainsi, le FMS ne se limite pas à agir uniquement sur les structures de surface, ce qui est l’un des principaux inconvénients de la stimulation électrique, car il atteint rarement les structures de profondeur supérieure à 12 mm [38]. Contrairement à la stimulation électrique, le FMS pénètre profondément dans le corps sans contact direct de l'applicateur avec la peau, permettant ainsi d'effectuer une stimulation magnétique même à travers les vêtements, les bandages ou sur une peau blessée ou sensible. De plus, en faveur du FMS, il ne provoque pas une forte concentration de courant électrique au point d’entrée dans le corps à travers la peau, ne provoquant donc aucune douleur.

   Le FMS prévient l'atrophie d'inactivation des muscles squelettiques, comme démontré dans le membre mobilisé des rats. Le FMS transcutané du quadriceps via le nerf fémoral est une méthode sûre et indolore même lorsqu'elle est appliquée chez l'homme. À une fréquence de stimulation de 30 Hz et un champ magnétique de 1,6 T, il est capable de générer environ 72 ± 5 % de la force de contraction spontanée maximale du quadriceps. Chez les patients atteints de BPCO, le FMS du quadriceps a augmenté la force de contraction spontanée de 17 % par rapport au groupe témoin et a amélioré la qualité de vie. Les patients atteints de BPCO tolèrent bien le FMS du quadriceps, car il n'affecte pas le stress oxydatif dans les muscles mais augmente la taille des fibres musculaires à contraction lente.

   En médecine de soins intensifs, la stimulation magnétique a été principalement utilisée à des fins de diagnostic pour évaluer la fonction du diaphragme, l'évaluation de la force musculaire périphérique et la stimulation électrique transcrânienne comme outil de diagnostic et de stimulation thérapeutique des cellules cérébrales. Avec le développement de stimulateurs magnétiques transcutanés modernes, il est possible de les utiliser en médecine de soins intensifs à des fins thérapeutiques telles que la prévention de la myopathie grave. À ce jour, aucune recherche n'a été menée sur l'utilisation et l'efficacité de la stimulation magnétique des muscles périphériques chez les personnes gravement malades.

   1.4 Diagnostic de l'ICU-AW Actuellement, il n'existe pas de critère diagnostique standardisé unique pour confirmer la présence de l'ICU-AW. Cliniquement, la force musculaire est évaluée chez les patients participants légèrement sous sédation. Pour éveiller la suspicion d'ICU-AW, l'évaluation clinique de la force musculaire est généralement réalisée à l'aide d'une échelle MRC modifiée. Cela implique des tests musculaires manuels, évaluant l'abduction de l'épaule, la flexion du coude et l'extension du poignet pour les membres supérieurs, ainsi que la flexion de la hanche, l'extension du genou et la dorsiflexion de la cheville pour les membres inférieurs. La note totale maximale de toutes les évaluations est de 60. Un score de 48 ou moins, ou un score moyen inférieur à 4, peut éveiller une suspicion clinique d'ICU-AW et de complications associées. Confirmer l'existence de l'ICU-AW nécessite souvent l'utilisation de techniques de diagnostic invasives telles que l'électromyographie, l'électroneurographie et les analyses histomorphologiques et biologiques moléculaires d'échantillons de biopsies musculaires et nerveuses. Ces techniques sont considérées comme la référence en matière de diagnostic. Les biopsies musculaires et nerveuses peuvent révéler des anomalies structurelles, bien que ces procédures soient assez invasives et ne fournissent pas toujours un diagnostic définitif pour ICU-AW ; néanmoins, ils sont cruciaux pour identifier l’atrophie musculaire. Il a été démontré par biopsie musculaire que les patients présentant des schémas cliniques et électrophysiologiques de ICU-AW présentent souvent des modifications myopathiques. Les biopsies musculaires pour démontrer l'ICU-AW sont le plus souvent prélevées sur le muscle deltoïde ou la tête latérale du muscle quadriceps fémoral [23].

2. But de l'étude

Le but de l'étude est d'étudier l'effet du FMS sur le développement de l'ICU-AW. Les principaux objectifs de la recherche proposée sont :

1. Évaluer la faisabilité du FMS chez les patients gravement malades.
2. Évaluer l'efficacité du FMS dans la prévention de l'atrophie et de la faiblesse des muscles squelettiques chez les patients gravement malades.