Évaluation de la locomotion chez des animaux adultes cliniquement stables

Évaluation de la locomotion chez des animaux adultes cliniquement stables

ÉVALUATION DES ANOMALIES DE LOCOMOTION PAR ACCÉLÉROMÉTRIE TRIDIMENSIONNELLE.

Evaluer la locomotion, chez le patient atteint de DMD comme chez le chien GRMD, represente un enjeu important, tant pour le suivi clinique du patient, que pour son evaluation dans le cadre d’un essai therapeutique. La locomotion est la premiere fonction touchee de maniere evidente dans ces deux maladies (32,90,168,189), et son alteration ou son retard de developpement representent le plus souvent, chez les enfants, le motif de consultation au diagnostic (100). De plus, la perte de la marche est systematique chez les patients, et survient, suivant les etudes, entre 9.3 (54) et 12 ans (189), contraignant l’enfant a l’usage permanent du fauteuil roulant. Cet age de perte de la marche, variable d’un individu a l’autre, est d’ailleurs couramment utilise comme critere de gravite de l’atteinte, ou pour evaluer l’effet d’un traitement.

D’autres tests, plus fonctionnels, tels que le 2 ou le 6 minutes de marche, ou encore le 10 metres de marche sont egalement utilises chez le patient encore ambulatoire (111,115). Ainsi, si l’alteration de la fonction locomotrice n’est pas la cause du deces des patients, elle n’en reste pas moins une fonction emblematique, l’objectif phare des strategies therapeutiques mises en place pour DMD etant de retarder, voire d’eviter le passage au fauteuil. Chez le chien GRMD, lorsque le travail presente ici a debute, aucun outil d’analyse de la locomotion n’avait ete publie. La perte de la locomotion etant decrite comme inhabituelle chez le chien GRMD (168), et les tests de 6 minutes et de 10 metres de marche etant difficilement executables car necessitant la cooperation de l’animal, ces criteres et tests n’ont jamais ete envisages dans ce modele. Neanmoins, disposer d’un outil d’analyse quantifiee de la locomotion chez le chien GRMD est devenu indispensable avec l’essor des strategies de traitements par voie systemique (82,89,142), l’atteinte locomotrice etant, comme souligne plus haut, le principal signe clinique de cette maladie, du moins a des stades precoces (168), et probablement un reflet global de l’atteinte musculaire striee squelettique.

Les differentes methodes existantes d’analyse de marche ont connu, au cours des vingt dernieres annees, un developpement important, en reponse a un besoin d’objectiver et de quantifier des alterations souvent subtiles de la locomotion, chez des patients atteints de troubles orthopédiques (6), de maladies neuromusculaires (7) ou neurodegeneratives (101,141), mais egalement chez le cheval (13) ou le chien (65,109), dans le cadre de detection de boiteries (9,29,127,133), ou d’evaluation de procedures chirurgicales correctives de troubles orthopediques par exemple (56). Les outils a disposition sont nombreux, mais il existe deux methodes de reference qui sont la cinematique d’une part, et la cinetique via plateformes de force d’autre part. La cinematique consiste a analyser les mouvements produits au cours de la marche. Concretement, des marqueurs sont positionnes sur la peau, en regard de reliefs osseux d’interet, et le patient est ensuite filme au cours de la marche, par une ou plusieurs cameras a haute frequence d’acquisition (13,65,109). L’image ainsi obtenue est ensuite analysee dans des logiciels dedies, qui calculent, au cours d’un cycle de marche, des distances, des angles, ou des vitesses a partir du deplacement, dans un plan ou dans l’espace, d’un marqueur donne, ou de marqueurs les uns par rapport aux autres. Cette analyse permet d’obtenir des courbes representant l’evolution d’un angle articulaire, de la vitesse de deplacement d’un site anatomique donne, ou de la distance entre deux membres au cours d’un cycle de marche (43,133).

La cinétique consiste a mesurer les forces produites au cours de la marche. Classiquement, ce sont les forces exercees par les membres au sol qui sont etudiees, grace a l’utilisation de plateformes de force (13,65). Ces plateformes sont generalement equipees de quatre capteurs, qui, positionnes a chacun des coins, permettent de mesurer precisement la force exercee dans les trois axes (vertical, cranio-caudal et medio-lateral) au cours du temps (58,109). Les donnees enregistrees par plateformes de force peuvent etre representees graphiquement par des courbes de force en fonction du temps (58), et l’analyse des donnees permet l’obtention de valeurs pour des parametres tels que force maximale, impulsion (force produite par unite de temps, calculee par mesure de l’aire sous la courbe), ou pente d’etablissement de la force maximale (58,109). Chez le chien, la majorite des etudes realisees en cinetique se focalise sur les forces verticales, et sur le pic de force et l’impulsion verticales (56,65,109).

Déroulement du test

Au moment du test, et afin d’eviter toute fatigue prealable, le chien a evaluer etait porte, jusqu’au couloir de marche, situe devant le chenil, et mesurant trente metres de long. Les chiens sains progressant souvent a une vitesse trop importante pour permettre un enregistrement aise de 10,24 secondes de locomotion stable sur trente metres, ce couloir etait alors rallonge a quarante-cinq metres. Suivant le temperament de l’animal, une petite phase d’acclimatation au couloir et/ou au port de l’appareillage a parfois ete realisee durant quelques minutes lors du premier test. Le boitier contenant les accelerometres et la memoire etait insere dans une ceinture elastique. Cette ceinture etait ensuite serree delicatement mais assez fermement autour du thorax, afin d’eviter, ou, du moins, limiter, les mouvements du boitier au cours du test (figure 1). L’ensemble, d’une masse de 156 g (50 g pour le boitier, (voir taille de celui-ci figure 1C) et 106 g pour la ceinture), a permis le maintien du dispositif a proximite du centre de gravite du chien au repos, en regard de l’appendice xiphoide du sternum.

Une attention particuliere a du etre portee d’une part a la bonne orientation du boitier par rapport au chien, afin que l’enregistrement des accelerations ne soit pas inverse, et d’autre part aux mouvements eventuels du dispositif durant le test, et plus particulierement aux deplacements lateraux du boitier. Ceux-ci auraient en effet pu etre responsables d’une surestimation de la puissance des accelerations medio-laterales, car l’accelerometre place sur cet axe aurait alors ete impacte par les accelerations generees dans l’axe dorso-ventral (Annexe 1). Ainsi, a la fin de chaque longueur de couloir, le bon positionnement du boitier sur le sternum etait controle. Une fois le dispositif en place, l’enregistrement etait declenche manuellement, chien debout et immobile durant quelques secondes. Le test proprement dit pouvait ensuite debuter, l’operateur encourageant l’animal a avancer a ses cotes, sans laisse, a l’allure et la vitesse de son choix, mais en stimulant par la voix l’animal, avec pour but de faire atteindre au chien le maximum de ses capacites. L’operateur etait en charge de chronometrer l’animal a chaque passage exploitable (allure stabilisee, sans arret) et sur une zone de 5 metres delimitee par des marques au sol. Hormis pour l’etude de reproductibilite, tous les tests ont ete realises par le meme operateur (IB).

Table des matières

INDEX DES TABLEAUX
INDEX DES FIGURES
LISTE DES ABRÉVIATIONS
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : ÉVALUATION DES ANOMALIES DE LOCOMOTION PAR ACCÉLÉROMÉTRIE TRI-DIMENSIONNELLE
PREMIÈRE PARTIE
DEUXIÈME PARTIE
Évaluation de la locomotion chez des animaux adultes cliniquement stables
A) Matériel et Méthode
1) Materiel
2) Variables calculees
3) Deroulement du test
4) Methode
B) Résultats
1) Repetabilite de la methode de mesure
2) Reproductibilite inter-operateur de la methode de mesure
3) Evaluation de la pertinence des differentes variables pour la caractérisation de la locomotion du chien GRMD
Évaluation de la locomotion chez de jeunes animaux en cours d’évolution clinique
A) Matériel et méthodes
1) Materiel
2) Variables calculees
3) Deroulement du test
4) Methode
B) Résultats
1) Deroulement des tests – evolution clinique des chiens
2) Evolution des differentes variables de locomotion avec l’age et l’evolution de la maladie.
DISCUSSION
CHAPITRE 2 : ÉVALUATION DU MUSCLE DYSTROPHIQUE PAR IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE NUCLÉAIRE : ÉTUDE LONGITUDINALE DES MUSCLES DE L’AVANT-BRAS ET DE LA JAMBE
PREMIÈRE PARTIE
DEUXIÈME PARTIE
Matériels et méthodes
A) Animaux et anesthésie
B) Imagerie par résonance magnétique nucléaire
C) Analyse d’images
D) Définition des indices
1) Indices de caracterisation musculaire
2) Indices d’heterogeneite intermusculaire intra-individuelle (IIH) .
E) Analyse statistique
1) Determination des indices permettant de distinguer un chien sain d’un chien GRMD et influence du muscle, de l’age et du cote du decubitus
2) Influence de la lateralite sur les indices pertinents
3) Evaluation de l’heterogeneite intermusculaire intra-individuelle
4) Determination des muscles les plus affectes et des indices les plus discriminants
5) Evaluation des correlations entre les indices a deux mois et a neuf mois et valeur predictive des indices des animaux ages de deux mois sur ceux des animaux de neuf mois
Résultats
A) Évaluation qualitative
B) Évaluation quantitative
1) Indices de RMN de caracterisation du muscle dystrophique par rapport au muscle sain
2) Influence de la lateralite et du cote du decubitus sur les indices de RMN
3) Evolution des indices de RMN avec l’age
4) Variation des indices de RMN en fonction du muscle evalue
5) Heterogeneite intermusculaire intra-individuelle
6) Determination des indices de RMN les plus discriminants et des muscles les plus appropries a evaluer lors d’un essai preclinique
7) Correlations entre indices chez le chien GRMD
DISCUSSION
De nouveaux indices de RMN decrivent le muscle dystrophique chez le chien GRMD
Distribution topographique des alterations musculaires detectee par imagerie par RMN
L’heterogeneite intermusculaire intra-individuelle
Absence de degenerescence adipeuse dans les muscles distaux des chiens GRMD de moins de un an
Une evolution limitee des indices avec l’age chez le chien GRMD
Les correlations entre indices chez le chien GRMD
Apport de l’imagerie par RMN dans la caracterisation du muscle dystrophique
DISCUSSION GÉNÉRALE
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
Annexe 1 : Grille de score clinique utilisée pour l’évaluation des chiens GRMD
Annexe 2 : Atlas de tracés dorso-ventraux- types chez les chiens sains et GRMD.

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