Développement d'une méthode pour évaluer l'impact de la suppression de la douleur sur l'activité musculaire chez des personnes arthrosiques : résultats préliminaires

Résumé

Introduction Le principal problème de l’analyse électromyographique des patients arthrosiques est la difficulté à détecter les activations musculaires à cause de la présence importante de bruit. Aucun étalon d’or n’existe actuellement pour analyser les signaux électromyographiques (EMG) de patients qui souffrent d’arthrose du genou. Aucune étude n’a encore étudié l’impact de la douleur sur ces signaux. L’objectif de cette étude exploratoire était de développer une méthode assez sensible pour évaluer l’effet de la suppression de la douleur sur l’activité musculaire chez les patients arthrosiques. Méthode La première partie de ce mémoire présente le développement d’une méthode semiautomatique d’analyse des signaux EMG de sujets arthrosiques. La seconde partie présente les résultats d’une étude sur cette méthode chez sur un groupe de neuf sujets souffrant d’arthrose du genou. Pour cette seconde partie, les critères d’inclusion principaux des sujets étaient la présence d’une arthrose médiale du genou avec ou sans arthrose fémoro-patellaire de meme qu’une intensité de douleur supérieure ou égale à 3 sur une échelle numérique de douleur (END) de 0 à 10. Des essais de marche ont été effectués à une vitesse auto-sélectionnée par le participant avant et après suppression de la douleur par une injection intra-articulaire d’un anesthésiant local (5 cc de Xylocaïne 1% sans épinéphrine). Les signaux EMG ont été enregistrés sur quatre muscles : vaste latéral, vaste médial, semi-tendineux, et biceps femoral. Les signaux EMG ont été vérifiés visuellement pour détecter les données aberrantes potentielles et traités comme suit : (1) filtre passe-bande 30-300 Hz; (2) rectification; (3) utilisation de la méthode Teager-Kaiser Energy (TKE) connue pour améliorer la précision de la détection des activations musculaires; (4) filtre passe-bas 50Hz couplé à un filtre localize passe-bas 6Hz. Une deuxième vérification manuelle a ensuite été faite pur détecter les potentielles données aberrantes. La détection des activations s’est faite basée sur la method seuil. Le facteur utilisé pour la définition du seuil d’activation a été déterminé selon le ratio signal-sur-bruit (SNR) et n’était pas constant tout au long du cycle de marche. Résultats L’étude de répétabilité intra-opérateur effectuée sur cinq patients, parmi les neufs participants ayant accepté d’y participer a démontré que la méthode de traitement développée était répétable chez deux évaluateurs d’expérience différente. L’étude de reproductibilité interopérateur effectuée également chez ces cinq sujets a montré la nécessité d’ajouter des jalons de vérification manuelle par l’évaluateur mais que l’expérience de ce dernier influençait peu la reproductibilité de la méthode. Chez les neuf participants ayant reçu une injection d’anesthésique local, un total de 28 muscles ont été analysés, après suppression des données inexploitables. La méthode de traitement des signaux EMG proposée a permis de détecter les activations musculaires chez tous les patients. Après suppression de la douleur, la majorité des signaux EMG montraient des changements au niveau des activations musculaires avec une tendance à une diminution de leur intensité. L’intensité de certaines activations secondaires apparaissant entre 40 et 80% du cycle de marche était également diminuée et leur fréquence d’apparition diminuée voire supprimée totalement. Discussion Ces résultats préliminaires montrent que la method proposée est répétable et reproductible pour tous les muscles analysés, et permet d’analyser les signaux EMG de patients arthrosiques avec une intervention minime d’un utilisateur. Ils suggèrent également que la suppression de la douleur a un impact sur l’intensité et la variabilité des activations des muscles pendant la marche. Ces résultats suggèrent la présence d’un mécanisme de protection de la douleur chez les patients arthrosiques qui entrainerait une contraction musculaire plus élevée. La suppression de la douleur semblerait donc ramener à un patron "normal" les patrons d’activation des muscles de sujets arthrosiques. Ils ouvrent la voie à une étude de plus grande envergure afin de vérifier cette hypothèse et éventuellement déterminer comment la suppression de la douleur influe également sur la biomécanique articulaire.

Date	20 août 2018
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Nicola Hagemeister (Directeur(-trice)) & Manon Choinière (Codirecteur(-trice))