Cibler la perte de force musculaire due à l'hospitalisation chez les personnes âgées par restriction du flux sanguin combinée à un jeu sérieux piloté par électromyographie. (GHOSTLY+)

L'hospitalisation expose les personnes âgées à un risque significatif de handicap associé à l'hôpital (HAD), une condition caractérisée par un déclin rapide et souvent sévère de la force et de la fonction musculaires dû à l'immobilité. La recherche a montré que les adultes de 65 ans et plus peuvent perdre jusqu'à 15 % de la force de leurs membres inférieurs en une seule semaine de repos au lit, et jusqu'à 5 % de masse musculaire par jour. Ces déclins prolongent non seulement la durée du séjour à l'hôpital, mais augmentent également la dépendance, altèrent la mobilité et élèvent le risque de mortalité. Bien que l'entraînement en résistance à haute charge soit considéré comme l'étalon-or pour prévenir la perte musculaire, il est souvent contre-indiqué ou simplement impossible pour les patients fragiles ou post-chirurgicaux. Cela crée un besoin urgent d'alternatives efficaces et à faible impact pour préserver la fonction physique pendant l'hospitalisation.

L'entraînement avec restriction du flux sanguin (BFR) est apparu comme une telle alternative. Il fonctionne en occluant partiellement le flux sanguin artériel et en restreignant complètement le retour veineux dans un membre à l'aide d'un brassard de pression, améliorant ainsi les effets de l'exercice à faible charge. Il a été démontré que le BFR stimule l'hypertrophie musculaire et les gains de force chez diverses populations, y compris les personnes âgées, et s'est avéré sûr dans plus de 300 000 séances cliniques rapportées. Outre les limitations physiques, un autre défi majeur en réadaptation hospitalière est la faible adhérence. De nombreux patients ne terminent pas les exercices de thérapie non supervisés, en grande partie à cause d'une faible motivation. Les jeux sérieux – des applications interactives conçues avec un objectif thérapeutique – ont montré des promesses pour améliorer l'engagement, mais la plupart ne sont pas spécifiquement conçus pour un usage clinique ou individualisés pour les besoins des personnes âgées hospitalisées.

Pour relever ces défis, le système GHOSTLY+ a été développé. GHOSTLY+ est une solution de réadaptation mobile combinant un entraînement musculaire ludifié avec le BFR, conçue pour être utilisée pendant les temps non thérapeutiques chez les personnes âgées hospitalisées. Le système est basé sur une application de jeu sérieux qui transforme les contractions musculaires, mesurées via électromyographie de surface (EMG), en actions dans le jeu. En engageant les patients dans un environnement ludique mais physiologiquement fondé, le système vise à augmenter la motivation et à assurer une intensité d'exercice appropriée, même sans l'utilisation de poids ou de mouvement actif. GHOSTLY+ inclut un ajustement automatique de la difficulté basé sur l'entrée EMG en temps réel et suit des paramètres fondés sur des preuves pour l'entraînement de force : contractions isométriques à environ 75 % de la contraction volontaire maximale (CVM) de chaque patient, effectuées trois fois par séance avec 12 répétitions par série.

L'étude clinique décrite ici est un essai contrôlé randomisé (ECR) multicentrique utilisant un design Hybride de Type 1. L'essai sera mené dans trois hôpitaux en Belgique (UZ Brussel, UZ Antwerpen et UZ Leuven) et recrutera 120 personnes âgées de 65 ans ou plus hospitalisées, incapables de supporter du poids ou de se transférer de manière autonome, dont le séjour hospitalier est prévu pour environ 14 jours, et qui présentent un risque élevé de perte de force musculaire due à une immobilité prolongée. Les participants seront assignés au hasard à l'un des deux groupes. Le groupe témoin recevra la physiothérapie standard prescrite à l'hôpital. Le groupe d'intervention recevra les soins standard complétés par le système GHOSTLY+. Les participants utiliseront GHOSTLY+ pour au moins cinq séances par semaine, sur deux semaines ou jusqu'à la sortie, selon la durée de leur séjour hospitalier.

Chaque séance GHOSTLY+ commence par l'application d'un brassard BFR intelligent sur la cuisse de la jambe cible. Le brassard mesure automatiquement la pression d'occlusion artérielle (POA) et se gonfle à 50 % de cette valeur, un niveau connu pour être efficace tout en minimisant l'inconfort. Les participants sont ensuite guidés à travers un processus d'étalonnage dans l'application, au cours duquel ils effectuent trois contractions isométriques maximales. Sur la base de ces lectures, le système détermine la CVM individuelle et règle la difficulté du jeu à 75 % de cette valeur. Pendant le jeu, les patients doivent terminer trois niveaux par séance, chaque niveau représentant une série de douze contractions musculaires. Des périodes de repos de deux minutes sont prévues entre les séries. Sur la base d'une étude de preuve de concept précédente menée à l'UZ Brussel (Debeuf et al., 2025), la plupart des patients sont capables d'utiliser le système de manière indépendante après une heure de formation. Les physiothérapeutes de chaque site seront formés pour guider cette configuration initiale jusqu'à ce que les patients soient capables de manière indépendante de configurer le système GHOSTLY+.

Le critère d'évaluation principal de cette étude est la force musculaire des membres inférieurs à la sortie de l'hôpital, évaluée à l'aide d'un dynamomètre portable MicroFet. Les critères d'évaluation secondaires incluent la masse musculaire mesurée via échographie du muscle droit fémoral, la performance fonctionnelle évaluée par le test de lever-assis en 30 secondes et la catégorie d'ambulation fonctionnelle, l'indépendance dans les activités de la vie quotidienne à l'aide de l'échelle de Katz, le temps passé alité, la durée totale du séjour hospitalier, et les résultats rapportés par les patients concernant la satisfaction et l'utilisabilité de l'intervention. L'état cognitif sera évalué à l'aide du Mini-Mental State Examination (MMSE), et une analyse supplémentaire sera effectuée sur les données EMG pour extraire des paramètres neuromusculaires tels que l'amplitude du signal et l'indice de fatigue. Outre les données cliniques et physiologiques, les patients et les thérapeutes participeront à la collecte de données de mise en œuvre via des enquêtes, des entretiens et des journaux de site, conformément au Cadre Consolidé pour la Recherche en Mise en Œuvre (CFIR).

Les données seront collectées à trois moments : avant l'intervention (ligne de base), à la fin de la première semaine, à la fin de deux semaines, ou à la sortie de l'hôpital si elle est plus précoce. La randomisation sera effectuée à l'aide d'un système en ligne, les évaluateurs étant en aveugle quant à l'attribution des groupes pour réduire les biais. Les participants recevront un ID spécifique à l'étude et seront instruits de ne pas divulguer leur attribution de groupe à ceux qui collectent les mesures de résultat.

Au-delà de l'évaluation de l'efficacité clinique, l'essai intègre une évaluation robuste de la mise en œuvre. En utilisant le Cadre Consolidé pour la Recherche en Mise en Œuvre (CFIR) et le cadre de Proctor, l'étude examinera des indicateurs clés du monde réel tels que l'acceptabilité, l'adoption, la fidélité, la faisabilité, la pénétration et la durabilité. Les données seront recueillies via des enquêtes auprès du personnel, des dossiers administratifs, des entretiens structurés, des données d'utilisation de l'application et des groupes de discussion avec les professionnels de la santé et les patients. Les données qualitatives seront analysées à l'aide de l'analyse de contenu et de l'analyse thématique réflexive pour identifier les facilitateurs et les obstacles à la mise en œuvre.

L'étude est dimensionnée pour détecter une différence de 15 % dans la préservation de la force des membres inférieurs entre les groupes d'intervention et témoin. L'analyse inclura l'ANOVA à mesures répétées, la modélisation par régression et l'analyse de sous-groupes pour explorer l'impact de l'état de mobilité de base ou des performances cognitives. Toutes les données seront surveillées pour leur qualité et leur exhaustivité, et tout événement indésirable grave sera signalé aux autorités compétentes conformément aux directives de sécurité applicables du Règlement sur les Dispositifs Médicaux de l'UE.

À la fin de l'essai, l'équipe de recherche préparera un ensemble de mise en œuvre, incluant un module de formation en ligne pour le personnel clinique, une ligne directrice de mise en œuvre basée sur Grol & Wensing, et un cas d'affaires pour une adoption plus large. Les résultats seront diffusés via des publications académiques, des ateliers pour cliniciens, des présentations hospitalières et des campagnes d'information pour les patients.

En résumé, cet essai évalue GHOSTLY+, un système de réadaptation novateur combinant la restriction du flux sanguin et l'entraînement de force ludifié guidé par EMG pour les personnes âgées hospitalisées. Il est conçu pour préserver la force musculaire, réduire le déclin physique pendant le repos au lit et stimuler l'adhésion à la thérapie en utilisant la technologie numérique interactive. En intégrant la science de la mise en œuvre dans sa structure, l'étude vise non seulement à prouver l'efficacité de GHOSTLY+, mais aussi à soutenir son intégration durable dans les soins hospitaliers de routine.