LES APPAREILS D`ISOCINETISME EN EVALUATION ET EN
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LES APPAREILS D`ISOCINETISME EN EVALUATION ET EN
LES APPAREILS D’ISOCINETISME EN EVALUATION ET EN REEDUCATION MUSCULAIRE : INTERET ET UTILISATION FEVRIER 2001 Service évaluation des technologies Service évaluation économique Dans la même collection : Radiologie conventionnelle numérique et développement des réseaux d’image - Janvier 1997 La chirurgie ambulatoire - Mai 1997 Les défibrillateurs cardiaques implantables - Juillet 1997 Opportunité d’un dépistage systématique du cancer de la prostate par le dosage de l’antigène spécifique de la prostate – Mai 1998 Évaluation clinique et économique de la chirurgie dans le traitement du syndrome des apnées obstructives du sommeil – Juin 1999 Evaluation clinique et économique des prothèses endoaortiques - Juin 1999 Évaluation clinique et économique du dépistage néonatal de la surdité permanente par les otoémissions acoustiques - Juin 1999 Évaluation clinique et économique de l’intérêt du dépistage de l’hémochromatose génétique en France – Juin 1999 Evaluation clinique des techniques de revascularisation transmyocardique par laser – Novembre 1999 Évaluation clinique et état du marché des appareils d’IRM à bas champ magnétique (< 0,5 tesla) – Novembre 1999 Évaluation du traitement chirurgical de la cataracte de l’adulte – Février 2000 Évaluation clinique et économique de la radiochirurgie intracrânienne en conditions stéréotaxiques – Mai 2000 Prothèses discales et arthrodèses dans la pathologie dégénérative du rachis lombaire – Mai 2000 Pour recevoir la liste des publications de l’ANAES, il vous suffit d’envoyer vos coordonnées à l’adresse ci-dessous ou consulter notre site : http://www.anaes.fr ou http://www.sante.fr Tous droits de traduction, d'adaptation et de reproduction par tous procédés, réservés pour tous pays. 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Il peut être commandé (frais de port compris) auprès de : Agence Nationale d'Accréditation et d'Évaluation en Santé (ANAES) Service Communication et Diffusion 159, rue Nationale - 75640 PARIS Cedex 13 - Tél. : 01 42 16 72 72 - Fax : 01 42 16 73 73 © 2000 Agence Nationale d'Accréditation et d'Évaluation en Santé (ANAES) I.S.B.N. : Prix net : 100,00 F 15,25 € Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation AVANT-PROPOS La médecine connaît un développement accéléré de nouvelles technologies, à visée préventive, diagnostique et thérapeutique, qui conduisent les décideurs de santé et les praticiens à faire des choix et à établir des stratégies, en fonction de critères de sécurité, d'efficacité et d'utilité. L'Agence nationale d’accréditation et d’évaluation en santé (ANAES) est un établissement public administratif créé par le décret n° 97-311 du 7 avril 1997 dans le cadre de la réforme du système de soins français (ordonnances du 24 avril 1996). Cette nouvelle agence poursuit et renforce les missions de l’Agence nationale pour le développement de l’évaluation médicale (ANDEM) et s’enrichit de nouvelles activités telle la mise en place de la procédure d’accréditation dans les établissements de santé ou l’évaluation d’actions de santé publique. Parmi les missions qui lui incombent, l’ANAES évalue ces différentes stratégies, réalise une synthèse des informations disponibles et diffuse ses conclusions à l'ensemble des partenaires de santé. Son rôle consiste à apporter une aide à la décision, qu'elle soit individuelle ou collective, pour : • • • éclairer les pouvoirs publics sur l'état des connaissances scientifiques, leur implication médicale, organisationnelle ou économique et leur incidence en matière de santé publique ; aider les établissements de soins à répondre au mieux aux besoins des patients dans le but d'améliorer la qualité des soins ; aider les professionnels de santé à élaborer et à mettre en pratique les meilleures stratégies diagnostiques et thérapeutiques selon les critères requis. Ce document répond à cette mission. Les informations qui y sont contenues ont été élaborées dans un souci de rigueur, en toute indépendance, et sont issues tant de la revue de la littérature internationale que de la consultation d'experts. Professeur Yves MATILLON Directeur général ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 3 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation GROUPE DE TRAVAIL Mr Stéphane BOUILLAND, ingénieur biomédical, BERCK-SUR-MER ; Dr Paul CALMELS, médecine physique et réadaptation, SAINT-ETIENNE CEDEX 2 ; Dr Marc GENTY, médecine physique et réadaptation, SAINTE-ADRESSE ; Dr Arnaud GRIFFON, médecine physique et réadaptation, MENUCOURT ; Dr Jean-Noël HEULEU, médecine physique et réadaptation, MENUCOURT ; Mr Khelaf KERKOUR, cadre de santé en physiothérapie, 2800 DELEMONT, SUISSE ; Dr Patrick MIDDLETON, médecine physique et réadaptation, CAPBRETON ; Mr. Michel POCHOLLE, cadre de santé, kinésithérapeute, MONTPELLIER CEDEX ; P r Pierre PORTERO, physiologie et biomécanique, PARIS CEDEX ; P r Pierre ROCHCONGAR, médecin du sport, RENNES CEDEX ; Dr Bertrand ROUSSEAU, médecine physique et réadaptation, NANTES ; P r Philippe THOUMIE, médecine physique et réadaptation, PARIS ; Dr Jacques VANVELCENAHER, médecine physique et réadaptation, LILLE HELLEMMES ; Mr Philippe VOISIN, cadre de santé, kinésithérapeute, LILLE HELLEMMES. L’analyse de la littérature clinique et sa rédaction ont été réalisées par le Dr Roselyne Delaveyne. L’analyse économique a été effectuée par Mlle Sylvie Grenêche, économiste. La partie technique a été effectuée par Mlle Nathalie Samson, ingénieur biomédical. Ce travail a été supervisé par le Dr Bertrand Xerri, responsable du service évaluation des technologies. La recherche documentaire a été effectuée par Mme Christine Devaud, documentaliste, avec l’aide de Mme Nathalie Haslin. Le secrétariat a été assuré par Mlle Laurence Touati. Nous tenons à remercier les membres du Conseil scientifique de l’ANAES, qui ont bien voulu relire et critiquer ce document. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 4 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation SOMMAIRE SYNTHÈSE ET PERSPECTIVES ............................................................................................................ 9 M ÉTHODE GÉNÉRALE DE TRAVAIL................................................................................................... 13 I. INTRODUCTION ................................................................................................................... 13 II. ANALYSE DE LA LITTÉRATURE........................................................................................... 13 III. STRATÉGIE DE LA RECHERCHE DOCUMENTAIRE............................................................... 14 III.1. Partie clinique................................................................................................................................................................. 14 III.1.1. III.1.2. III.2. Recherche automatisée................................................................................................................................................... 14 Recherche manuelle ........................................................................................................................................................ 16 Partie économique......................................................................................................................................................... 16 ARGUMENTAIRE................................................................................................................................ 17 PARTIE TECHNIQUE........................................................................................................................... 19 I. RAPPELS DE PHYSIOPATHOLOGIE...................................................................................... 19 I.1. Modes de contraction musculaire............................................................................................................................. 19 I.2. Méthodes d’évaluation musculaire........................................................................................................................... 19 II. LES APPAREILS D’ ISOCINÉTISME........................................................................................ 20 II.1. Principes de fonctionnement ...................................................................................................................................... 20 II.2. Descriptif général .......................................................................................................................................................... 21 II.2.1. II.2.2. II.2.3. II.3. Le dynamomètre .............................................................................................................................................................. 21 Les accessoires ................................................................................................................................................................ 21 Le logiciel......................................................................................................................................................................... 22 Paramètres mesurés ..................................................................................................................................................... 22 II.3.1. II.3.2. II.4. Les paramètres graphiques ............................................................................................................................................ 22 Les paramètres quantitatifs............................................................................................................................................ 22 Évolution technique...................................................................................................................................................... 23 II.5. Sécurités .......................................................................................................................................................................... 23 II.5.1. II.5.2. II.6. Sécurités mécaniques ..................................................................................................................................................... 23 Sécurités électriques et électroniques .......................................................................................................................... 24 Maintenance – Étalonnage.......................................................................................................................................... 24 II.6.1. II.6.2. Maintenance..................................................................................................................................................................... 24 Étalonnage........................................................................................................................................................................ 24 ÉTAT DU MARCHÉ ............................................................................................................................. 26 I. ÉTAT DES LIEUX .................................................................................................................. 26 I.1. Marché international.................................................................................................................................................... 26 I.2. Marché français............................................................................................................................................................. 28 ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 5 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation II. PRIX DES APPAREILS ........................................................................................................... 29 III. ASPECTS ÉCONOMIQUES ..................................................................................................... 29 PARTIE CLINIQUE.............................................................................................................................. 31 I. INTRODUCTION ................................................................................................................... 31 II. ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE.............................................................................................. 31 III. M ODES D’UTILISATION DES APPAREILS D’ISOCINÉTISME ................................................. 32 IV. REPRODUCTIBILITÉ DES MESURES ..................................................................................... 33 IV.1. Notion de technique de référence.............................................................................................................................. 33 IV.2. Définition de la reproductibilité ................................................................................................................................ 34 IV.3. Facteurs de variabilité liés aux caractéristiques techniques ............................................................................. 34 IV.3.1. IV.3.2. IV.3.3. IV.3.4. IV.3.5. IV.3.6. IV.3.7. IV.3.8. IV.3.9. IV.3.10. IV.3.11. IV.3.12. IV.3.13. IV.4. Installation du patient..................................................................................................................................................... 34 Alignement des axes ....................................................................................................................................................... 34 Débattement articulaire .................................................................................................................................................. 35 Apprentissage .................................................................................................................................................................. 35 Correction de la pesanteur............................................................................................................................................. 35 Le rétrocontrôle visuel.................................................................................................................................................... 36 Paramètres mesurés ........................................................................................................................................................ 36 Vitesse angulaire ............................................................................................................................................................. 36 Critères anthropométriques ........................................................................................................................................... 36 Reproductibilité interexaminateurs .............................................................................................................................. 36 Reproductibilité interappareils ...................................................................................................................................... 36 Reproductibilité intertests .............................................................................................................................................. 37 Reproductibilité intersujets ........................................................................................................................................... 37 Normes à définir en ce qui concerne les paramètres mesurés .......................................................................... 37 V. UTILISATION DES APPAREILS D’ISOCINÉTISME COMME OUTIL D’ ÉVALUATION ............... 46 V.1. Les appareils d’isocinétisme comme outil d’évaluation chez le sujet sain et le patient.............................. 46 V.2. Comparaison avec d’autres méthodes d’évaluation musculaire...................................................................... 46 V.2.1. V.2.2. V.2.3. V.2.4. V.3. Genou................................................................................................................................................................................ 46 Tronc ................................................................................................................................................................................. 47 Épaule ................................................................................................................................................................................ 48 Conclusion........................................................................................................................................................................ 48 Valeur diagnostique de ces évaluations................................................................................................................... 48 V.4. Conclusion....................................................................................................................................................................... 50 VI. UTILISATION DES APPAREILS D’ISOCINÉTISME COMME OUTIL DE RÉÉDUCATION ........... 54 VI.1. Généralités ...................................................................................................................................................................... 54 VI.2. Utilisation des appareils d’isocinétisme comme outil de rééducation............................................................. 54 VI.2.1. VI.2.2. VI.3. Genou................................................................................................................................................................................ 54 Tronc ................................................................................................................................................................................. 55 Comparaison de la rééducation sur appareil d’isocinétisme avec d’autres méthodes de rééducation...................................................................................................................................................................... 55 VI.3.1. VI.3.2. Genou................................................................................................................................................................................ 55 Tronc ................................................................................................................................................................................. 55 ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 6 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation VI.4. Conclusion....................................................................................................................................................................... 55 VII. ÉVALUATION DES RISQUES LIÉS À L’ UTILISATION DES APPAREILS D’ ISOCINÉTISME ....... 58 VII.1. Effets adverses ............................................................................................................................................................... 58 VII.2. Les lésions musculo-tendineuses ............................................................................................................................... 58 VII.3. Risque cardio-vasculaire............................................................................................................................................. 59 VII.4. Contre-indications du travail isocinétique ............................................................................................................. 59 ÉTAT DES PRATIQUES EN FRANCE.................................................................................................... 61 I. OBJECTIFS ET MÉTHODE .................................................................................................... 61 II. NIVEAU D'ACTIVITÉ ET MODES D' EXERCICE...................................................................... 62 III. PROTOCOLE D ' ÉVALUATION DANS TROIS INDICATIONS .................................................... 65 III.1. Généralités ...................................................................................................................................................................... 65 III.1.1. III.1.2. III.1.3. III.2. Paramètres les plus utilisés............................................................................................................................................ 65 Choix d’un protocole d’évaluation isocinétique........................................................................................................ 65 Rendu des résultats ......................................................................................................................................................... 66 Le genou ligamentaire.................................................................................................................................................. 66 III.2.1. III.2.2. III.3. Position du sujet testé pour le genou ........................................................................................................................... 66 Protocole ........................................................................................................................................................................... 68 Le tronc chez le lombalgique chronique ................................................................................................................. 70 III.3.1. III.3.2. III.4. Position du sujet testé pour le tronc ............................................................................................................................. 70 Protocole ........................................................................................................................................................................... 70 L'épaule pour conflit sous-acromial......................................................................................................................... 72 III.4.1. III.4.2. Position du sujet testé pour l'épaule ............................................................................................................................. 72 Protocole ........................................................................................................................................................................... 72 CONCLUSION ..................................................................................................................................... 74 ANNEXE 1 : GLOSSAIRE.................................................................................................................... 77 ANNEXE 2 : I NSTALLATION DU SUJET .............................................................................................. 79 ANNEXE 3 : R EPRODUCTIBILITÉ ...................................................................................................... 81 ANNEXE 4 : FACTEURS DE VARIABILITÉ.......................................................................................... 85 ANNEXE 5 : NORMES ........................................................................................................................ 90 ANNEXE 6 : UTILISATION DES APPAREILS D’ ISOCINÉTISME COMME OUTIL D’ ÉVALUATION ......... 94 ANNEXE 7 : COMPARAISON DE L ’ ISOCINÉTISME AVEC D ’AUTRES MÉTHODES D’ ÉVALUATION MUSCULAIRE ....................................................................................................................... 96 ANNEXE 8 : UTILISATION DE L’ ISOCINÉTISME COMME OUTIL DE RÉÉDUCATION MUSCULAIRE ....................................................................................................................... 99 ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 7 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 9 : QUESTIONNAIRES D 'ACTIVITÉ ET D' UTILISATION DES APPAREILS D' ISOCINÉTISME.................................................................................................................. 101 RÉFÉRENCES :................................................................................................................................... 105 ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 8 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation SYNTHESE ET PERSPECTIVES Les appareils d’isocinétisme ont été présentés par les professionnels et les fabricants comme des appareils performants et sécuritaires, dont l’utilisation serait bien acceptée par les patients, et qui permettraient une évaluation quantitative de la force musculaire, ainsi qu’un renforcement sélectif de groupes musculaires. Bien qu’ils soient en développement depuis une trentaine d’années, leur utilisation en France date d’une vingtaine d’années. Chez les patients l’utilisation des appareils d’isocinétisme a pour champs d’application : l’évaluation musculaire en pré ou postopératoire, la préparation sportive, la rééducation de l’appareil locomoteur. Les appareils d’isocinétisme se sont imposés comme technique de référence, sans que l’évaluation comparative de cette technologie n’ait été rigoureusement réalisée. Ce rapport a eu pour objet de présenter une analyse des données publiées dans la littérature internationale, afin d’évaluer l’efficacité et la sécurité des appareils d’isocinétisme, ainsi que leur utilisation pour l’évaluation et le renforcement musculaire au niveau du genou, du tronc et de l’épaule. Un état du marché des appareils d'isocinétisme et les aspects économiques ont été également présentés. Les points suivants ont été discutés : • Qu’est-ce qu’un appareil d’isocinétisme ? Que mesure-t-il et comment ? Quelles sont ses spécificités techniques ? • Quelles sont la fiabilité et la reproductibilité des mesures obtenues à partir des appareils d’isocinétisme ? • Quelle est l’efficacité des appareils d’isocinétisme comme outil d’évaluation ? Quelle est la place de cette technique parmi les autres techniques d’évaluation de la force musculaire ? Quelle est l’efficacité des appareils d’isocinétisme comme outil de diagnostic ? • Quelle est l’efficacité des appareils d’isocinétisme comme outil de rééducation ? Quelle est la place de cette technique par rapport aux autres techniques de renforcement musculaire ? • Quelles perspectives de développement d’études de bonne qualité méthodologique peuvent être mises en place ? Fonctionnement d’un appareil d’isocinétisme Le fonctionnement des appareils d’isocinétisme repose sur deux principes de biomécanique qui sont la maîtrise de la vitesse et l’asservissement de la résistance. Ces appareils ne mesurent pas une force mais le couple créé par cette force et son bras de levier au niveau de l’axe du dynamomètre (les paramètres mesurés sont d’ordre graphique et quantitatif). Ils permettent de travailler selon un mode concentrique ou excentrique. En théorie toutes les grosses articulations peuvent être testées avec les appareils d’isocinétisme, et les localisations les plus fréquemment évaluées ou rééduquées sont le genou, le tronc et l’épaule. L’évolution technologique observée depuis 30 ans concerne les progrès de l'informatique et le développement du mode excentrique et de l’arthromoteur. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 9 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Fiabilité des mesures et reproductibilité Les études sur la reproductibilité intertests montrent que les résultats ne sont pas superposables d’une marque à l’autre et d’une génération d’appareil à l’autre pour une même marque et il existe une variabilité significative entre examinateurs. Comme pour toute technique d’évaluation et de renforcement musculaire, les encouragements verbaux et le rétrocontrôle visuel ont une influence sur la qualité des résultats. Une correction de la pesanteur doit être effectuée, et un apprentissage doit être proposé à chaque patient, afin d’optimiser sa compliance et de diminuer la variabilité des mesures. Pour réduire la variabilité des mesures il convient de réaliser les tests : sur le même appareil, avec un examinateur entraîné à la technique, dans la même situation de test (position du sujet, amplitude et vitesse du mouvement, nombre de répétitions). Une extrême rigueur est nécessaire dans l’installation du patient, son positionnement et son maintien. Il serait peut-être aussi intéressant de standardiser l’information donnée au patient par un protocole de consignes, ce qui permettrait de ne rien omettre et d’améliorer la reproductibilité inter et intra-utilisateurs. Place des appareils d’isocinétisme par rapport aux techniques conventionnelles Utilisation des appareils d’isocinétisme comme outil d’évaluation Les tests isocinétiques permettent d’évaluer, à un moment donné et pour un sujet donné, ses capacités à développer de la force. Les tests isocinétiques sont corrélés de manière significative avec les tests conventionnels d’évaluation fonctionnelle musculaire. Le degré de corrélation est d’autant plus élevé que le sujet testé est entraîné. Etant donné qu’ils n’évaluent ni la stabilité articulaire, ni la fonctionnalité, les appareils d’isocinétisme permettent de compléter une évaluation clinique pour évaluer un déficit musculaire. Les paramètres mesurés par isocinétisme ont une reproductibilité satisfaisante si les tests sont réalisés pour un même sujet, sur le même appareil et par un seul et même examinateur expérimenté. Le choix du ou des paramètres discriminants n’est pas clairement défini et est variable d’une étude à l’autre. Sur l’ensemble des études analysées, le moment maximum semble être le paramètre pour lequel la reproductibilité est la meilleure. En matière de diagnostic, l’isocinétisme n’a pas fait ses preuves. Cependant l’observation d’une modification de la courbe consécutive à un phénomène douloureux permet de guider la rééducation. La question de la définition de normes se pose. Pour un sujet donné faut-il comparer le membre sain au membre lésé, en particulier en ce qui concerne les ratios agonistes/antagonistes, ou le comparer à des « normes » établies sur une population saine ? La définition de normes est difficile à mettre en œuvre, car cela implique l’étude des différents types de populations en fonction des différentes conditions de test. Utilisation des appareils d’isocinétisme comme outil de rééducation L’isocinétisme est une technique qui ne se substitue pas aux autres techniques de rééducation conventionnelle mais qui constitue un moyen complémentaire parmi l’ensemble des techniques de rééducation disponibles. Cette rééducation isocinétique s’inscrit dans un programme d’amélioration des qualités motrices. Il existe une forte émulation par le biais du rétrocontrôle visuel permanent qui incite le patient à se dépasser. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 10 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Dans les études publiées et analysées dans ce rapport, les critères de jugement de l’efficacité de la rééducation isocinétique sont variables d’une étude à l’autre. Ils incluent l’étude des paramètres isocinétiques, du retentissement fonctionnel, de la diminution de la douleur, ou utilisent des méthodes manuelles d’évaluation de la force musculaire. L’intérêt à long terme de l’isocinétisme pour le patient se pose. Aucune étude d’acceptabilité de l’isocinétisme et/ou d’amélioration de la qualité de vie n’a été retrouvée dans la littérature. Des éléments sur le lien entre les mesures isocinétiques et la symptomatologie ressentie par le patient sont toutefois disponibles. En revanche, le lien entre les résultats des tests et la fonctionnalité articulaire n’a jamais été formellement établi. La question de la définition des objectifs de cette rééducation se pose donc. L’objectif est-il le retour à un profil identique à celui de sujets sains de référence, ou faut-il viser la restauration des performances musculaires antérieures ? Faut-il privilégier la récupération d’un bon équilibre agoniste/antagoniste associé à un déficit éventuel ou au contraire la récupération de la force musculaire ? Une définition uniformisée du pourcentage de déficit musculaire résiduel acceptable après rééducation est nécessaire. La multifonctionnalité de l’instrument permet une adaptation à différentes pathologies. État des lieux et aspects économiques La recherche documentaire n'a dégagé aucune étude fournissant des données intéressantes sur le marché des appareils d'isocinétisme. Des informations fournies par les industriels et les utilisateurs de la technique ont cependant permis de faire un état des lieux de l'activité d'isocinétisme en France, de recenser les différents modèles disponibles sur le marché et de cerner leurs prix. En 2000, la France compte entre 160 et 170 appareils d’isocinétisme en activité sur l'ensemble du territoire national. Parmi les 7 fabricants implantés en France, deux principaux dominent le marché : Biodex et Cybex. Les prix catalogue des appareils les plus récents varient entre 280 000 (soit 42 685,72 euros) et 600 000 F(soit 91 469,90 euros), selon les modèles. Il s'avère difficile de quantifier le nombre d'actes d'évaluation ou de rééducation réalisés sur des appareils d'isocinétisme en France. Au-delà des prix des appareils, d'autres éléments doivent être pris en compte dans l'évaluation des coûts liés à l'utilisation d'un appareil d'isocinétisme : les coûts de fonctionnement, l'amortissement des appareils, les coûts de maintenance, les coûts en personnel et en formation. Développement d’études de bonne qualité méthodologique L’analyse de la littérature montre tout d’abord que les travaux sur l’isocinétisme sont très disparates et de qualité méthodologique médiocre. Les études publiées et analysées dans ce rapport concernent un petit nombre de sujets, en majorité des sujets sains, ce qui constitue une population non représentative de celle des patients. Il existe une grande variabilité des protocoles, que ce soit dans le choix des vitesses angulaires, du nombre de répétitions, des temps de repos, mais aussi dans la position du sujet et du segment de membre testé. Il conviendrait, afin d’obtenir un nombre suffisant de patients, de développer des études multicentriques au cours desquelles le même protocole d’évaluation et/ou de rééducation serait appliqué. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 11 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Sécurité d’utilisation Des sécurités mécaniques, électriques et électroniques empêchent l’appareil d’atteindre des amplitudes inacceptables pour l’articulation testée et permettent de tenir compte des limitations d’amplitude articulaire propres à chaque patient. Une question reste cependant en suspens : est-ce que les normes de sécurité sont identiques d’un appareil à l’autre (marque différente, appareil de génération différente) ? La littérature est pauvre en ce qui concerne la description des accidents mettant en cause l'utilisation de l'appareil d'isocinétisme. D’autre part, les données rapportées ne permettent pas d’estimer la fréquence réelle de ces incidents. Les contre-indications à l’utilisation d’un appareil d’isocinétisme peuvent être liées soit à la pathologie articulaire concernée par l’évaluation, soit à une pathologie concomitante qui pourrait être aggravée par l’effort consenti par le patient au cours du déroulement du test, en particulier une pathologie cardiaque pour laquelle un test d’effort est préconisé en cas de terrain prédisposant. En conclusion, il ressort de l’analyse de la littérature, que : L’isocinétisme vient en complément de l’examen clinique et des autres méthodes (manuelles ou instrumentales) d’évaluation et de rééducation musculaire. Cette technique permet de réaliser, chez un patient donné, pour un groupe musculaire donné et dans des conditions opératoires standardisées, une évaluation musculaire objective et quantitative. Elle permet aussi lors d’un même test du couple musculaire agoniste/antagoniste de mettre en évidence un éventuel déséquilibre. Comme pour toute technique d’évaluation de la force musculaire, différents facteurs modifient la reproductibilité des mesures et il convient de standardiser les protocoles et de contrôler si possible ces facteurs. Si en matière de diagnostic les tests isocinétiques n’ont pas fait leurs preuves, le suivi longitudinal d’un même patient pris comme son propre témoin permet de guider sa rééducation sous réserve du respect des procédures préalablement définies. La rééducation isocinétique a une efficacité qui reste à démontrer. Pour cela il faudrait mettre en place un suivi de groupes de patients importants pour évaluer précisément les apports de cette technique. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 12 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation METHODE GENERALE DE TRAVAIL I. INTRODUCTION La méthode de travail de l’ANAES se fonde sur l’analyse de la littérature et sur des entretiens avec les membres d’un groupe de travail. Cette méthode permet ainsi de faire la synthèse des informations à un moment donné. Les principales sociétés scientifiques pouvant être concernées par le sujet ont été consultées afin qu’elles proposent des experts susceptibles de participer au groupe de travail. Dans ce groupe de travail constitué de 14 personnes de diverses compétences, la répartition géographique et la parité du type de spécialité exercée (médecins du sport, médecins rééducateurs, kinésithérapeutes, ingénieurs biomédicaux) ont été prises en compte. Faisant suite à la recherche bibliographique et à l’analyse de la littérature, nous avons rédigé un premier document de travail exposant la problématique, la méthodologie et les résultats de l’analyse des études publiées. Ce document a été discuté lors d’une première réunion de travail, au cours de laquelle une synthèse des remarques et des conclusions a été proposée. Un deuxième document a été rédigé et il a été de nouveau révisé lors de la seconde réunion du groupe de travail. II. ANALYSE DE LA LITTERATURE Une recherche bibliographique a été réalisée par interrogation systématique des banques de données (voir stratégie documentaire). Les membres du groupe de travail ont transmis en complément leurs articles et données complémentaires. Des grilles de lecture (Guide méthodologique, analyse de la littérature et gradation des recommandations, janvier 2000, ANAES) destinées à apprécier la qualité méthodologique et le niveau de preuve scientifique des documents obtenus ont été utilisées en première intention. Les documents ont été classés selon les grilles en différentes catégories. L’analyse des articles a été faite en s’attachant à vérifier que les textes comportaient les informations permettant de répondre aux questions suivantes : - Les études comparatives étaient-elles randomisées ? - La méthodologie était-elle explicitée de façon suffisamment précise ? - La réalisation de l’étude était-elle conforme au protocole initialement décrit ? - Les patients étaient-ils tous traités de la même façon ? - Les populations étaient-elles clairement décrites ? Sur la base de cette analyse de la littérature, le groupe de travail a proposé, chaque fois que cela était possible, une synthèse des données validées. Cet argumentaire a été fondé soit sur un niveau de preuve scientifique soit, en l’absence de preuve, sur un accord professionnel. Enfin, des propositions d’actions futures ont été formulées. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 13 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation III. STRATEGIE DE LA RECHERCHE DOCUMENTAIRE III.1. Partie clinique Il n’existe pas de mot-clé spécifique pour l’isocinétisme dans MEDLINE, la recherche a donc porté en partie sur le terme Isokinet* dans les mots du titre, ce qui n’assure pas une exhaustivité absolue. III.1.1. Recherche automatisée La recherche documentaire a été réalisée par l’interrogation des banques de données MEDLINE, HealthSTAR, EMBASE et PASCAL. Elle a été limitée aux publications de langue française ou anglaise pour la période 1980 à 2000. Cette recherche a utilisé les mots-clés de base suivants : Isokinetic exercise OU Isokinet ? (dans le titre) OU Isocinet ? (dans le titre) OU ((Isometric contraction OU Muscle isometric contraction OU Isotonic contraction OU Muscle isotonic contraction OU Continuous passive motion (dans le titre) OU Pl*ometric contraction (dans le titre) OU Muscle spasticity OU Muscle weakness OU Tensile strength OU Muscle strength OU Muscle fatigue) ET (Isotonic exercise OU Concentric exercise (dans le titre) OU Eccentric exercise (dans le titre) OU Motion therapy, continuous passive OU Exercise test OU Test* (dans le titre) OU Exercise therapy OU Muscle training)) Ces termes ont été associés à : - Recommandations pour la pratique clinique, conférences de consensus : Practice guideline* OU Guideline* OU Health planning guidelines OU Recommendation* (titre) OU Clinical protocol OU Consensus development conferences OU Consensus development conferences, NIH OU Consensus conference (titre) 4 références ont été obtenues dans MEDLINE, 53 dans Embase - Méta-analyses, revues de la littérature : Meta analysis OU Meta-analysis OU Meta analysis (titre) OU Review litterature 4 références ont été obtenues dans MEDLINE, 16 dans Embase. - Etudes comparatives : Randomized controlled trial* OU Double-blind method OU Double blind procedure OU Random allocation OU Randomization OU Random* (titre) OU versus (titre) OU Controlled study OU Comparative study OU Comparison 22 références ont été obtenues dans MEDLINE, 182 dans Embase. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 14 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Les recherches suivantes ont été effectuées sur la période 1995-2000 : - Indications : Knee OU Knee injur* OU Knee joint OU Anterior cruciate ligament OU Knee anterior cruciate ligament OU Knee instability OU Knee (titre) OU Shoulder OU Shoulder injur* OU Shoulder fracture* OU Shoulder (titre) OU Back OU Low back pain OU Backache OU Spinal disease* OU Intervertebral disk displacement OU Intervertebral disk hernia OU Back (titre) OU Wrist OU Wrist disease* OU Wrist joint OU Wrist injur* OU Wrist fracture OU Wrist (titre) OU Ankle OU Ankle injur* OU Ankle fracture OU Ankle joint OU Sport injury OU Athletic injuries 139 références ont été obtenues dans MEDLINE, 232 dans Embase. - Une recherche spécifique sur la restauration fonctionnelle dans les lombalgies a été effectuée à l’aide des mots-clés suivants : Function restor* ET (Spine OU Trunk OU Back OU Low back pain OU Back pain OU Backache OU Spinal disease OU Intervertebral disk displacement OU Intervertebral disk hernia) 32 références ont été obtenues dans MEDLINE, 14 dans Embase. - Contre-indications, effets secondaires, complications : Complication OU Side effect OU Morbidity OU Contraindication 32 références ont été obtenues dans MEDLINE, 36 dans Embase. - Fiabilité-sensibilité du test : Diagnostic value OU Sensitivity and specificity OU Quality control OU Reference standards OU Diagnostic errors OU False negative reactions OU False positive reactions OU Observer variation OU Reproducibility of results OU Reproducibility OU Reliability OU Predictive value of tests OU Quality assurance, health care 59 références ont été obtenues dans MEDLINE, 77 dans Embase, 1dans HealthSTAR. - Equipement : Instrumentation OU Equipment design OU Equipment failure OU Equipment safety OU Device OU Machine OU Equipment OU Dynamometry OU Dynamomet* (dans le titre) OU Cybex (dans le titre ou résumé) 54 références ont été obtenues dans MEDLINE, 158 dans Embase, - Littérature française : Une recherche spécifique des publications de langue française a été réalisée par interrogation de la banque de données PASCAL. Le terme Isocinet* a permis d’obtenir 56 références. Une recherche de la littérature kinésithérapeutique a été faite par interrogation de la banque de données Redatel. La recherche avec le descripteur : Isocinétisme a permis d’obtenir 85 références. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 15 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation La bibliographie élaborée par le Groupe d’Etude Normand d’Isocinétisme (GENI) a été utilisée. III.1.2. Recherche manuelle Les sommaires des revues suivantes ont été analysés de janvier à septembre 2000 : Am J Sports Med Arch Phys Med Rehab Euro J Appl Physiol Occup Isokinet Exerc Sci Med Sci Sports Exerc Phys Ther Spine Ann Réadapt Méd Phys III.2. Partie économique La recherche documentaire concernant le marché des appareils d’isocinétisme a été réalisée par interrogation des banques de données suivantes : IAC PROMT, IAC Trade and Industry Database, IAC Globalbase, IAC New product announcement, IAC Newsletter, BCC Market research, Investext, BioBusiness, ABI Inform, Pharmaceutical News Index, PHIND, Business and Industry et Delphes. 165 références ont été identifiées sur la période 1995-2000. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 16 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ARGUMENTAIRE Pourquoi évaluer les appareils d’isocinétisme en 2000 ? Les appareils d’isocinétisme ont été présentés par les professionnels et les fabricants comme des appareils performants et sécuritaires, dont l’utilisation serait bien acceptée par les patients. Ils permettraient une évaluation quantitative de la force musculaire, ainsi qu’un renforcement sélectif de groupes musculaires. Le fonctionnement de ces appareils repose sur deux principes de biomécanique qui sont la maîtrise de la vitesse et l’asservissement de la résistance. Ces appareils permettent de travailler selon un mode concentrique ou excentrique. En théorie toutes les grosses articulations peuvent être testées avec les appareils d’isocinétisme. Commercialisés depuis une trentaine d’années, un grand nombre d’appareils d’isocinétisme de marques différentes sont disponibles sur le marché. En France leur utilisation, en particulier chez le patient, date d’une vingtaine d’années et a pour champs d’application : l’évaluation musculaire en pré ou postopératoire, la préparation sportive, la rééducation de l’appareil locomoteur. Les localisations les plus fréquemment évaluées ou rééduquées sont le genou, le tronc et l’épaule. Les appareils d’isocinétisme se sont imposés comme technique de référence, sans qu’une évaluation comparative de cette technologie ait été rigoureusement réalisée. Ce rapport a donc pour objet de présenter une analyse des données publiées concernant l’efficacité, la sécurité et le coût des appareils d’isocinétisme. Une évaluation de l’état des pratiques en France et les aspects économiques doivent également être développés. Objectifs de la présente étude A la demande de la FEDMER (Fédération française de médecine physique et de réadaptation), ce rapport a eu pour objet de présenter une analyse des données publiées concernant les questions présentées ci-dessous. • • • • • Qu’est-ce qu’un appareil d’isocinétisme ? Que mesure-t-il et comment ? Quelles sont ses spécificités techniques ? Quelles sont la fiabilité et la reproductibilté des mesures obtenues à partir des appareils d’isocinétisme ? Quels sont les effets secondaires liés à l’utilisation des appareils d’isocinétisme ? Quelle est l’efficacité des appareils d’isocinétisme comme outil d’évaluation ? Quelle est la place de cette technique parmi les autres techniques d’évaluation de la force musculaire ? Quelle est l’efficacité des appareils d’isocinétisme comme outil de diagnostic ? Quelle est l’efficacité des appareils d’isocinétisme comme outil de rééducation ? Quelle est la place de cette technique par rapport aux autres techniques de renforcement musculaire ? ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 17 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Des informations concernant l’état du marché européen et français seront également fournies et les aspects économiques seront abordés. L’objectif sera de définir la place actuelle de la technique en France, de présenter les principaux fabricants et le prix de ce type d'appareils. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 18 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation PARTIE TECHNIQUE Ce chapitre a été rédigé en se fondant sur les données d’ouvrages ou de revues générales pour lesquels les références ont été précisées dans le texte ci-après. L’objectif a été d’apporter des éléments de compréhension des données qui ont été discutées dans la partie clinique de ce rapport. Conçus aux Etats-Unis il y a environ 30 ans (1970), les concepts des appareils d’isocinétisme ont été décrits par Hislop et Perrine en 1967 (1). Les appareils d’isocinétisme ont d’abord été utilisés chez les spationautes, puis chez les athlètes de compétition. Introduits en France depuis les années 80, les appareils d’isocinétisme ont vu leurs indications s’étendre progressivement. I. RAPPELS DE PHYSIOPATHOLOGIE I.1. Modes de contraction musculaire Il existe plusieurs modes de contraction musculaire (2) : 1. Le mode statique (ou isométrique) : au cours duquel la résistance opposée au mouvement est égale à la force développée par le muscle. Il n’y a pas de déplacement du segment de membre. La longueur du complexe tendino-musculaire ne se modifie pas ; 2. Le mode concentrique : pendant lequel la résistance opposée au mouvement est inférieure à la force développée par le muscle. Les points d’insertion musculaire se rapprochent et le muscle se raccourcit. Il s’agit d’une activité musculaire mobilisatrice ; 3. Le mode excentrique : pendant lequel la résistance opposée au mouvement est supérieure à la force développée par le muscle. Les points d’insertion musculaire s’éloignent et le muscle s’allonge. Il s’agit d’une activité musculaire freinatrice. I.2. Méthodes d’évaluation musculaire En théorie, pour évaluer le bon fonctionnement du complexe musculo-tendinoarticulaire il faut : - évaluer la force musculaire ; - évaluer la laxité articulaire (recherche de mouvements anormaux) ; - évaluer l’amplitude articulaire (recherche de limitation d’amplitude) ; - évaluer la proprioception. En effet, la participation musculaire dans la stabilité d’une articulation est importante. De ce fait une évaluation précise et reproductible de la fonction musculaire est nécessaire dans des contextes pathologiques variés. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 19 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Il existe plusieurs types d’évaluation musculaire dont les grands principes ont été rappelés dans le tableau 1 (3). Tableau 1. Concept des différentes méthodes d’évaluation de la force musculaire. Type (Mode) Méthode Contrôlable Évaluation manuelle de la force musculaire (Statique ou - Classification manuelle de la force muscu- - Position angulaire du dynamique) laire en 5 stades allant de “ l’absence de membre. contraction visible ou palpable ” à une “ force musculaire normale ”. Évaluation instrumentale de la force musculaire - Isométrique - La contraction musculaire est réalisée à (Statique) vitesse nulle (0 °/s). La force développée par le muscle ou le groupe musculaire est égale à la résistance appliquée. Il ne se produit aucun mouvement ni déplacement de segment de membre. - Position angulaire du membre. - Valeur de la charge. - Durée de la contraction. - Isotonique ou anisométrique (Dynamique) - Le travail consiste à exécuter un - Valeur de la charge. mouvement contre une charge ou une - Nombre de répétitions. résistance fixe (résistance constante). La longueur du muscle concerné par le mouvement varie. Cette évaluation utilise dans le cadre de mouvements particuliers (développé-couché, squat) des poids libres ou des appareils de levée de charge. - Isocinétique (Dynamique) - Le travail consiste à exécuter une contraction à vitesse angulaire constante et à résistance variable. La longueur du muscle concerné par le mouvement varie. II. Non contrôlable - Force musculaire développée par le patient. - Cotation des déficits musculaires minimes difficile. - Force musculaire développée par le patient. - Vitesse d’exécution du mouvement. - Force exercée par le muscle pour déplacer la charge. - Résistance auto- Contraction fournie adaptée. par le sujet. - Vitesse constante. - Nombre de répétitions. LES APPAREILS D ’ISOCINETISME Cette description technique ne concerne que les appareils rotatoires, appareils utilisés le plus fréquemment en France. II.1. Principes de fonctionnement Le fonctionnement des appareils d’isocinétisme repose sur 2 grands principes (4-6). 1. La maîtrise de la vitesse : on impose une vitesse constante au mouvement du segment de membre, au lieu de lui imposer une résistance fixe (7). 2. L’asservissement de la résistance : la résistance varie et s’auto-adapte en tous points du mouvement pour être égale à la force développée par le muscle, lorsque la vitesse présélectionnée est atteinte (8). ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 20 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Les appareils d’isocinétisme permettent de travailler selon deux modes. - Le mode concentrique : au cours duquel le moment de force varie avec l’angle de l’articulation. Il n’y a pas de variation de la charge en fonction du déplacement et on ne fait travailler qu’un groupe musculaire à la fois. - Le mode excentrique : au cours duquel la force augmente avec l’étirement du complexe tendino-musculaire pour atteindre son maximum près de la position extrême rendue possible par la machine. II.2. Descriptif général Les appareils d'isocinétisme peuvent être schématiquement décrits par 3 modules qui sont le dynamomètre, les accessoires et le système informatique. II.2.1. Le dynamomètre Le dynamomètre assure la constance de la vitesse (isocinétisme) présélectionnée. Il est constitué d'un servomoteur. La plupart des dynamomètres sont conçus pour permettre la réalisation d’un mouvement articulaire autour d’un axe, aligné sur l’axe de rotation. A l’inverse, certains dynamomètres sont conçus pour enregistrer un mouvement linéaire (par un système de filin relié au moteur du dynamomètre et sur lequel le sujet tire). Un goniomètre électronique est relié au dynamomètre afin de calculer pendant l’exercice l’angle défini par l’axe du mouvement (axe de l’articulation) et l’axe du dynamomètre. II.2.2. Les accessoires Certains accessoires sont adjoints au dynamomètre. Ils permettent d’optimiser la reproductibilité des conditions du test en cas de répétition de celui-ci. Des protocoles de positionnement et de sanglage du patient font partie des recommandations du fournisseur. Le sanglage du sujet permet de maintenir la position correcte durant tout le déroulement du test (voir exemples en annexe 2). Ceci permet d'éviter le désalignement des axes, de limiter les compensations par d'autres groupes musculaires que ceux testés (2,9,10) et d'annihiler les degrés de liberté des autres articulations et les mouvements parasites (11). Un certain nombre de paramètres peuvent être enregistrés et reproduits avec précision afin que les conditions de test pour un même sujet soient toujours identiques (12). Ce sont : la profondeur du siège, l'inclinaison du dossier, la position du siège par rapport à l'axe du dynamomètre, la longueur du bras de levier, la position des butées de limitation d'amplitude articulaire. Lorsque le sujet est correctement positionné, il faut ensuite procéder à l'alignement de l'axe de rotation articulaire avec l'axe de rotation du dynamomètre (13-15). En effet, une bonne concordance entre ces deux axes est indispensable pour que le moment de force mesuré par le dynamomètre soit proportionnel à la force du muscle (pour plus de détails sur le mode de calcul du moment de force voir annexe 2). Mécaniquement parlant, cela se traduit par une grande mobilité du positionnement du dynamomètre qui peut ainsi s'adapter à l'articulation étudiée. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 21 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation II.2.3. Le logiciel Le système informatique sert à l'enregistrement, au stockage et au traitement des données recueillies. Il permet d’assurer la sécurité du patient durant le test puisque les programmes prévoient d'interrompre l'exercice en cours en cas d’incident. Enfin, il permet de stocker des informations relatives aux opérations de maintenance. Le système informatique permet aussi de prendre en compte et de corriger les effets de la pesanteur. Depuis le début des années 80, un calculateur adjoint à l’appareil corrige la mesure globale de l’effet lié à la masse musculaire associé à celui lié à la masse du bras de levier de la machine (4,14). Cette correction se fait par addition pour les groupes musculaires antigravitaires et par soustraction pour les groupes musculaires gravidiques (8,16). II.3. Paramètres mesurés L’appareil d’isocinétisme ne mesure pas une force mais le couple créé par cette force, et son bras de levier au niveau de l’axe du dynamomètre. Pour les appareils à mouvement rotatoire, la vitesse est définie par rapport à l’angle du segment de membre, ou vitesse angulaire, et s’exprime en degré par seconde (°/s). Pour les appareils à mouvement linéaire, la vitesse s’exprime en centimètre par seconde (cm/s). Sur certains appareils, un paramètre d'amortissement de la courbe peut être programmé. En effet, lorsque le sujet atteint la vitesse présélectionnée, le dynamomètre devient actif afin que cette vitesse ne soit pas dépassée. Cela crée alors un pic sur la courbe du moment du graphe qui peut être interprété à tort comme le pic du moment maximum (17). Les mesures effectuées sont de ce fait moins précises et ne sont comparables avec d'autres tracés qu'en prenant garde au décalage temporel occasionné. Les paramètres mesurés sont d’ordre graphique et quantitatif (18). II.3.1. Les paramètres graphiques Il s’agit de l’enregistrement de la courbe des moments de forces, construite à partir des deux paramètres suivants : en ordonnée le couple de force et en abscisse la position angulaire (2,12). Il existe un temps d’accélération en début de mouvement et de décélération en fin de mouvement qui ne correspond pas à un travail isocinétique. De ce fait, le début et la fin de la courbe ne sont pas interprétables (12). Par ailleurs, la forme de la courbe varie en fonction de l’articulation testée, de la marque de l’appareil et du logiciel, mais aussi de la vitesse du mouvement et du mode évalué. II.3.2. Les paramètres quantitatifs Il s’agit des valeurs chiffrées de différents paramètres enregistrés lors de la réalisation du test (2,12). Cinq paramètres sont principalement utilisés : - Le moment de force maximale (encore appelé couple de force, ou pic de couple, ou moment maximum) : exprimé en Newton-mètre (Nm), il correspond au moment de force le plus élevé développé au cours du mouvement. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 22 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation - - - II.4. Le travail maximal : il correspond à l’intégration de la surface située sous la courbe des moments de force, et s’exprime en joule (J). Ce paramètre est dépendant de l’amplitude globale du mouvement (19). La puissance maximale : exprimée en watt (W), elle correspond au travail effectué par unité de temps. Elle se calcule en multipliant le moment de force par la vitesse angulaire. L’angle d’efficacité maximale : il mesure la position angulaire correspondant au moment de force maximum et s’exprime en degré. Le rapport agoniste/antagoniste : exprimé en pourcentage, il est calculé à partir des moments de force maximum développés lors d’un même mode de contraction et pour une vitesse angulaire identique. Evolution technique Depuis 30 ans, 2 types d'évolution ont été principalement observés : 1. Technologique L'évolution des appareils est liée aux progrès de l'informatique (la convivialité des logiciels, ainsi que la capacité de traitement et de stockage des données ont été améliorées) et à certaines modifications techniques (qui ont permis une réduction du temps d’installation du patient, et ont amélioré le confort de l'utilisateur et le montage des accessoires). Par exemple, un ancien modèle comprenait un enregistreur papier et la lecture se faisait avec un double décimètre. Cependant la transposition des données entre deux machines de générations différentes n’est pas toujours possible. 2. Apparition du mode excentrique Depuis une quinzaine d’années, le mode excentrique et l’arthromoteur ont pu être développés sur les appareils d’isocinétisme, lorsque l'informatique a permis de mettre en œuvre des sécurités (mécaniques, électriques et électroniques) pour le patient. II.5. Sécurités Aucun article ne traite des sécurités mécaniques, électriques et électroniques des appareils d'isocinétisme. Les données de ce paragraphe sont extraites d'une documentation commerciale et technique fournie par les fabricants contactés (Biometrics pour la marque Aristokin, Medimex pour Cybex et Moflex, Prothia pour la marque Biodex). Les données concernant les effets secondaires liés à l’utilisation des appareils d’isocinétisme sont présentées dans la partie clinique. II.5.1. Sécurités mécaniques Les accessoires sont équipés de repères visuels évitant les erreurs de montage et les fausses manipulations, ainsi que de butées mécaniques qui empêchent l'accessoire d’atteindre des amplitudes inacceptables pour l'articulation étudiée, et permettent de tenir compte des limitations d’amplitude articulaire propres à chaque patient. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 23 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation II.5.2. Sécurités électriques et électroniques Un ou deux dispositifs d'arrêt d'urgence existent, une poire disposée dans la main du sujet et un bouton sur le dynamomètre. Ceux-ci donnent la possibilité d'arrêter immédiatement la rotation de l'axe du dynamomètre quel que soit le mode de travail en cours. D'autre part, le système est équipé en interne d'un circuit logique qui contrôle en permanence l'état du système à tous les niveaux (électrique, mécanique, électronique, informatique ou en cas de dérive par rapport aux limites fixées) et qui stoppe la rotation de l'axe du dynamomètre au moindre problème détecté. Enfin, à chaque démarrage de l'appareil, le contrôleur doit effectuer un autotest suivi d'une autocalibration du dynamomètre et de ses capteurs. Si une quelconque défaillance est constatée, le système se bloque et ne peut être utilisé. Une question reste cependant en suspens : est-ce que les normes de sécurité sont identiques d’un appareil à l’autre (marque différente, appareil de génération différente) ? II.6. Maintenance – Etalonnage II.6.1. Maintenance La maintenance préventive a lieu tous les 6 mois et nécessite l'immobilisation de l'appareil durant une demi-journée. Elle est très spécifique et demande l'acquisition d'un kit d'accessoires prévu à cet effet (8). Elle consiste en deux actions (2) : le réglage du goniomètre 1 électronique intégré au moyen d'un niveau par rapport aux références verticale et horizontale et le tarage de la jauge de contraintes2 par un poids fixe étalon. Pendant l'utilisation quotidienne d'un appareil, Merillié (20) note une dérive d'un paramètre sans explication précise mais venant certainement de la dérive inévitable de tout système électrique. Il conclut que la fréquence d'étalonnage doit être au minimum mensuelle. En général, la maintenance préventive et curative est assurée par le distributeur de la marque (21). De plus, l'informatique et l'électronique étant très performantes dans ces appareils, une autocalibration de certains paramètres est réalisée à chaque mise sous tension de la machine. II.6.2. Etalonnage Comme tout instrument de mesures, l'appareil d'isocinétisme doit être régulièrement étalonné. Cette procédure doit faire partie des recommandations du fournisseur et chaque marque doit proposer un protocole. Peu d’articles relatent la maintenance et l’étalonnage de ces appareils qui semblent fiables d'un point de vue mécanique puisqu'il n'est reporté qu'un arrêt de fonctionnement de 1 jour en 3 ans (activité du centre non précisée) (21). En confrontant le quotidien des experts, il semble que la maintenance et l'étalonnage des appareils aient été traités différemment dans les centres et selon les recommandations des fabricants (dont l'exigence de périodicité de calibration varie de 1 Goniomètre : instrument servant à mesurer les angles. Jauge de contrainte : appareil placé entre l’accessoire et le dynamomètre, permettant une transmission précise de la force développée par le sujet. 2 ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 24 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation 1 fois par mois à 1 an). Il faut donc insister ici sur l'importance de ces contrôles dont la périodicité est à ajuster en fonction du taux d'occupation de l'appareil. En confrontant le vécu des experts et les données de la littérature, il semble qu'une fréquence biannuelle soit un minimum à recommander, qu'un étalonnage quotidien de la position du dynamomètre soit nécessaire et que la fréquence de la maintenance doit être adaptée en fonction du nombre d'examens réalisés. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 25 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ÉTAT DU MARCHE La recherche documentaire n'ayant dégagé aucune étude fournissant des données intéressantes sur le marché des appareils d'isocinétisme, ce chapitre présente des informations obtenues auprès des distributeurs de ce type d'appareils (Biometrics pour la marque Aristokin, Medimex pour Cybex et Moflex, Prothia pour la marque Biodex) et des utilisateurs de ce type d'appareil. L'objectif est de faire un état des lieux de l'activité en France et dans le monde, de recenser les différents modèles disponibles sur le marché et de cerner leurs prix. Ces données doivent donc être considérées avec prudence et ne peuvent être envisagées qu'à titre informatif. I. ETAT DES LIEUX I.1. Marché international Si la technique d'évaluation isocinétique est connue depuis 1967 (1) aux Etats-Unis, ce n'est qu'en 1975 qu'elle est entrée au Japon et seulement depuis les années 80 en Europe, où les pays scandinaves ont été les premiers à acquérir des appareils d'isocinétisme. En 2000, plus d'une centaine de pays dans le monde ont adopté cette technique, les Etats-Unis et l'Europe sont des marchés quasi saturés, les sociétés n'y ayant pratiquement qu'une activité de renouvellement du parc existant. Il existe cependant en Europe de grandes disparités quant au nombre d'équipements disponibles dans chaque pays (tableau 2). Selon les distributeurs des appareils d'isocinétisme, les raisons de ces disparités sont multiples. - - Un des facteurs influençant le taux d'équipement serait d'ordre culturel. Les pays ayant une culture de médecine physique seraient plus largement équipés car l'approche scientifique dans le monde de la rééducation y serait plus développée par rapport aux pays ayant une approche davantage kinésithérapique, comme la France, attachée à un savoir-faire manuel. Sur ce point, l'exemple de la Suisse est intéressant. La Suisse du Nord, de culture alémanique, est très orientée vers la médecine physique et a un taux d'équipement proche de l'Allemagne, tandis que la Suisse romande, qui a une approche davantage physiothérapique (c'est-à-dire kinésithérapique), présente un taux d'équipement voisin de celui de la France. Les autres facteurs expliquant cette répartition géographique seraient d'ordre économique (les pays les plus riches sont davantage équipés) ou structurel, c'est-àdire liés au mode de prise en charge de la technique dans les différents pays et à leur positionnement par rapport à la diffusion de cette technique. Par exemple, en Allemagne et en Suisse, l'acte d'isocinétisme est pris en charge par l'assurance maladie (ce qui qui n'est pas le cas en France), ce qui expliquerait en partie le développement de la technique dans ces pays. En 2000, la France compte entre 160 et 170 appareils d’isocinétisme en activité sur l'ensemble du territoire national. Elle se situe loin derrière l'Allemagne, après l'Italie, ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 26 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation la Hollande et l'Angleterre, où, après une période de stagnation, le nombre de machines implantées augmente fortement depuis 1 à 2 ans (tableau 2). Tableau 2. Nombre d’appareils d’isocinétisme implantés en Europe. Pays Allemagne Angleterre Italie Scandinavie Hollande France Suisse Belgique Espagne Grèce Portugal Nombre de machines implantées Population en millions d'habitants 1999* Nombre de machines par million d'habitants 1200-1500 600-700 500-600 220-290 180-220 160-230 100-130 80-100 80-120 20-35 10-20 82 59,4 57,7 24,18 15,8 59,1 7,1 10,2 39,4 10,5 10 14,6 – 18,29 10,10 – 11,78 8,66 – 10,40 9,10 – 11,99 11,39 – 13,92 2,71 – 3,89 14,08 – 18,31 7,84 – 9,80 2,03 – 3,04 1,90 – 3,33 1–2 * Statistiques INED (Internat) ; Données fournies par les membres du groupe de travail Un grand nombre d’appareils d’isocinétisme de marques différentes sont disponibles sur le marché. Une vingtaine d’appareils cités dans la littérature internationale ont été référencés, correspondant à 11 fabricants ou revendeurs (tableau 3). Tableau 3. Types d’appareils d’isocinétisme référencés dans la littérature. Marque d’appareil d’isocinétisme Publications référençant la marque d’appareil (%) Cybex 45,2 Biodex 19,6 Kincom 16,0 Lido 12,9 Akron 1,3 Kinetic 1,3 Merac 1,3 Kintrex 0,6 Rev 0,6 Varicom 0,6 Dynamatic 0,6 ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 27 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation I.2. Marché français Selon le groupe de travail et les distributeurs des appareils d'isocinétisme, parmi les 7 fabricants implantés en France, deux principaux dominent le marché : Biodex et Cybex (tableau 4). En nombre d'appareils implantés, la société Biodex se place derrière la société Cybex (appelée Lumex avant 1996) qui domine actuellement le marché. L'ensemble des autres fabricants ne représente qu'une quinzaine d'appareils. La société Lido par exemple ne possède qu'un seul appareil situé à Berck-sur-Mer (Pas-de-Calais). La société Kintrex, devenue Con-Trex, présente, elle, 5 appareils en activité. Il s’agit de machines implantées depuis plusieurs années. Cette société, dont le distributeur se trouve en Suisse, ne fournit plus de nouveaux appareils en France. Un appareil de la société Technogym était distribué en France mais a été retiré. Cette société, leader sur le marché italien, distribue également ses appareils en Espagne, au Portugal et en Suisse. La société Humac, spécialisée dans la fabrication de logiciels, a équipé une trentaine de machines Cybex. Selon les distributeurs, les appareils d’isocinétisme sont utilisés par différents types de structures : centres de rééducation fonctionnelle publics, privés ou mutualistes, CHU, centres hospitaliers et cliniques chirurgicales privées. Ces structures interviennent dans divers domaines. La médecine physique et de réadaptation se dégage comme l'activité principale, viennent ensuite la recherche en évaluation musculaire et la médecine du sport. Tableau 4. Fabricants et nombre d'appareils implantés en France. Fabricant CYBEX BIODEX CON-TREX ARISTOKIN MERAC Distributeur Nombre d'appareils implantés Medimex Prothia Biometrics - 118 35 5 5 2 1 1 1 KIN-COM - ARIEL - LIDO Données fournies par le groupe de travail. - - La marque Biodex a commercialisé 3 générations d'appareils : le système multiarticulaire (il y a environ 10 ans), le système 2 et le système 3. Elle propose en 2000 trois types d’appareils de technologie identique mais qui offrent des adaptations par rapport au modèle de base. La marque Cybex propose 5 générations d'appareils : le dernier modèle commercialisé est le Cybex Norm. Il représente plus de 50 % de l'ensemble des appareils Cybex actuellement installés, le reste du parc étant partagé entre le Cybex 6000, le Cybex 300 et le Cybex 2. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 28 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation II. PRIX DES APPAREILS Les prix présentés dans cette partie sont des prix tarifs. Il s’agit donc de prix fixés par les industriels eux-mêmes et qui servent de base de négociation avec les centres. Les prix des appareils d’isocinétisme varient selon les modèles (tableau 5). Ils comprennent en général la structure de l'appareil (plate-forme, chaise, dynamomètre), un panneau de contrôle électronique digital (doublé d'un contrôle informatique), le système d'exploitation, les logiciels, et éventuellement une formation à l'utilisation de l'appareil et la maintenance pour la première année. Certains accessoires intégrables aux appareils sont proposés. Selon les données fournies par les distributeurs contactés, ces accessoires coûtent en moyenne 70 000 F, qu'il s'agisse d'un simulateur de levée ou d'accessoires permettant une extension/flexion du tronc. D'autres accessoires comme les outils d'ergothérapie sont moins chers, puisque leur prix avoisine 25 000 F. Tableau 5. Prix approximatifs des appareils d'isocinétisme vendus en France. Marque CYBEX BIODEX KINCOM ARISTOKIN CON-TREX MERAC ARIEL LIDO Prix approximatifs des appareils en francs HT en euros HT* 460 000 ** 600 000 ** 280 000 ** 360 000 ** 440 000 ** 70 126,54 91 469,40 42 685,72 54 881,64 67 077,56 70 126,54 76 224,50 460 000 † 500 000 † ‡ 380 000 † ‡ ‡ 480 000 † 57 930,62 73 175,22 Type d'appareil Cybex Norm Cybex Norm + module tronc Quick Set System 3 Quick Set plus System 3 Pro System 3 Kincom 500 H Kincom AP ‡ Kintrex 1000 ‡ ‡ Lido active *1 euro = 6,55957 francs ; ** D'après les ditributeurs : Medimex pour Cybex et Prothia pour Biodex ; † D'après (2) ; ‡ Les données manquantes n'ont pas pu être recueillies dans la littérature. III. ASPECTS ECONOMIQUES Au-delà des prix des appareils, d'autres éléments doivent être pris en compte dans l'évaluation des coûts liés à l'utilisation d'un appareil d'isocinétisme : - Parmi l'ensemble de ces coûts d'exploitation, les coûts liés au fonctionnement quotidien des appareils semblent négligeables. Ils se limitent en effet à l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement de l'appareil, aux consommables informatiques (papier et cartouches d'imprimante), aux sangles de maintien du patient et à l'entretien des selleries. - La durée de vie des machines est longue, certaines machines fonctionneraient ainsi depuis plus de 15 ans. En général, seules l'évolution technologique et certaines fonctionnalités nouvellement apparues les rendent obsolètes. La société Cybex ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 29 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation - - propose par exemple en moyenne une machine nouvelle tous les 5 à 7 ans. D'après Medimex, en termes d'amortissement comptable, une machine de type Cybex Norm s'amortirait sur environ 7 ans selon les établissements, ce qui correspond à environ 103 000 F par an (soit 15 702,25 euros). Les contrats de maintenance proposés par les principaux fabricants ont un coût non négligeable qui peut parfois atteindre 7,5 % du prix de vente de l’appareil. Les coûts en personnel sont liés au temps d'utilisation de la machine. Les professionnels indiquent qu'en règle générale il faut compter 30 min à 1 heure pour effectuer une évaluation bilatérale d'une articulation monoaxiale comme le genou, avec un personnel qualifié. Ce temps est réparti pour moitié entre le temps de l'opérateur (généralement le kinésithérapeute) et le temps médecin (détermination du protocole d'évaluation et d'interprétation des résultats). Ces données peuvent varier selon la complexité du cas et de l'articulation. Concernant la rééducation seule, le temps est généralement plus court et se limite à 20 min – une demi-heure de temps opérateur. Les coûts de formation. L'utilisation de la machine d'isocinétisme nécessite une formation préalable importante souvent proposée par les distributeurs eux-mêmes, enrichie par l'apport d'expérience d'autres utilisateurs, et par des séminaires de formation médicale continue. Le temps d'apprentissage est long, mais l'appropriation de la technique permet de réduire progressivement les durées par acte et d'optimiser l'utilisation de l'appareil. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 30 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation PARTIE CLINIQUE I. INTRODUCTION Les objectif de ce chapitre ont été d’évaluer à partir des données de la littérature les éléments suivants : - la fiabilité et la reproductibilté des mesures obtenues à partir des appareils d’isocinétisme, ainsi que la pertinence de ces paramètres ; - le développement de normes relatives aux paramètres mesurés ; - l’efficacité des appareils d’isocinétisme comme outil d’évaluation et la place de cette technique parmi les autres techniques d’évaluation de la force musculaire ; - la valeur diagnostique des évaluations effectuées sur les patients et la place de cette technique parmi les autres techniques diagnostiques ; - l’efficacité des appareils d’isocinétisme comme outil de rééducation et la place de cette technique par rapport aux autres techniques de renforcement musculaire ; - les effets secondaires liés à l’utilisation des appareils d’isocinétisme. II. ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE La littérature sur l’utilisation des appareils d’isocinétisme en clinique est relativement ancienne, puisque les premiers articles sur le sujet ont été publiés dès les années soixante. Dans les tableaux 6 et 7 ci-après est indiqué le nombre de références publiées en fonction des années de recherche, et en fonction de la localisation articulaire. Tableau 6. Analyse de la littérature en fonction de l’année de publication. Années de publication Nombre d’articles publiés* Avant 1980 79 1980-1985 150 1986-1990 268 1991-1995 193 1996-2000 335 * Bases de données interrogées : MEDLINE, HealthSTAR, EMBASE et PASCAL. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 31 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 7. Analyse quantitative de la littérature en fonction de la localisation articulaire. Articulation Nombre d’articles publiés Tronc 66 Hanche 29 Genou 425 Cheville 61 Epaule 84 Coude 40 Poignet 5 * Bases de données interrogées : MEDLINE, HealthSTAR, EMBASE et PASCAL. Après recherche documentaire (voir stratégie de recherche documentaire), et sur la base d’une analyse des 1 025 résumés au moyen de grilles de lecture (tableaux 7 et 8), 316 publications ont été sélectionnées. Elles se répartissaient en pourcentages de la manière suivante (tableau 8). Tableau 8. Articles sélectionnés classés par localisation articulaire, thèmes et année de publication. Articulation Répartition en % III. Thèmes des études Genou 58 Diagnostic Tronc 22 Epaule 20 Répartition en % Années de publication Répartition en % 2 Avant 1980 2 Reproductibilité 31 1980-1985 7 Evaluation 19 1986-1990 15 Normes 10 1991-1995 38 Revue de synthèse 23 1996-2000 38 Rééducation 9 Effets indésirables 6 MODES D’UTILISATION DES APPAREILS D’ISOCINETISME Les appareils d’isocinétisme ont été utilisés dans différentes indications : diagnostic, évaluation, renforcement et rééducation musculaire (2,22,23). En théorie toutes les grosses articulations peuvent être testées avec des appareils d’isocinétisme. Les localisations les plus fréquemment évaluées ou rééduquées sont le genou, le tronc et l’épaule (tableau 9). - L’exploration du genou concerne l’évaluation des muscles fléchisseurs et extenseurs du genou, c’est-à-dire le quadriceps et les ischio-jambiers. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 32 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation - - L’exploration du tronc concerne les muscles extenseurs (spinaux lombaires, grands fessiers, ischio-jambiers), les fléchisseurs (quadriceps, triceps suraux, droits de l’abdomen, obliques internes et externes, psoas-iliaques) et les rotateurs. L’exploration de l’épaule concerne les muscles biceps, deltoïde, sus-épineux, les rotateurs internes (grand pectoral, sous-scapulaire et grand dorsal), et les rotateurs externes (grand dentelé). Les études retrouvées dans la littérature ont été réalisées essentiellement sur une population jeune de sujets sains (60 % des études). 31% des études concernaient des patients, et 8 % incluaient à la fois des sujets sains et des patients. Seules 2 études avaient inclus des sujets âgés (24,25). Le nombre de sujets inclus était ≤ 50 pour 74 % des études, compris entre 50 et 100 pour 12,5 %, compris entre 100 et 500 pour 11,5 % et > 100 pour seulement 2 % des études. Tableau 9. Articulations les plus fréquemment testées sur des appareils d’isocinétisme. Articulation IV. Type de mouvement - Genou - Flexion - Extension - Tronc - Flexion - Extension - Rotation - Levée de charge - Epaule - Rotation - Abduction - Adduction - Flexion - Extension REPRODUCTIBILITE DES MESURES La participation musculaire dans la stabilité d’une articulation est importante. Une évaluation précise et reproductible de la fonction musculaire est nécessaire dans des contextes pathologiques variés. IV.1. Notion de technique de référence Depuis leur introduction en évaluation et en rééducation musculaire, les appareils d’isocinétisme se sont imposés comme gold standard, sans que l’évaluation de cette technologie ait été rigoureusement réalisée. Une bonne connaissance de la technique est nécessaire pour bien prescrire les protocoles d'évaluation ou de rééducation qui permettront d'obtenir des résultats d'évaluation significatifs en fonction des pathologies et de bons résultats de rééducation sans compromettre la sécurité du patient. En particulier les facteurs de variabilité doivent être contrôlés afin d’optimiser la reproductibilité des mesures. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 33 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation IV.2. Définition de la reproductibilité Sous le terme « reliability » ou fiabilité sont évalués différents paramètres. Ving-huit études ont évalué la reproductibilité du test au cours des séances répétées, 7 études ont évalué la reproductibilité intersujets (au niveau du genou), 6 études ont évalué la reproductibilité interexaminateurs et 4 études ont évalué la reproductibilité intermachines. Pour évaluer la reproductibilité, la plupart des auteurs ont utilisé non pas le coefficient de variation, mais le coefficient de corrélation. On considère que la reproductibilité est bonne lorsqu’il est supérieur à 0,80 et faible lorsqu’il est inférieur à 0,69 (26-28). Les résultats de ces études sont à interpréter avec des réserves, étant donné que les différentes reproductibilités ont été évaluées sur des petits groupes de sujets (n < 50) à l’exception de 4 études (29-32), et que ces études portaient essentiellement sur des échantillons de sujets jeunes et en bonne santé, peu représentatifs de la population testée en pratique courante IV.3. Facteurs de variabilité liés aux caractéristiques techniques La synthèse des résultats des études concernées est présentée dans les tableaux 10 à 14, le détail de ces mêmes études est présenté dans les annexes 3 et 4. IV.3.1. Installation du patient La position du sujet pendant le test est importante à connaître (tableau 10). En effet, des tests obtenus avec un sujet assis et debout ou couché ne sont pas comparables car les forces développées ne sont pas les mêmes. Ainsi, pour l'étude de l'épaule, le sujet peut être installé en position assise ou couchée (décubitus ventral ou dorsal), le bras peut être en abduction de 0 à 90°, le coude fléchi à 45 ou 90°. Les résultats des paramètres mesurés varient en fonction de la position de test (33,34). En ce qui concerne les tests effectués au niveau du genou, la position du bassin ou de la cheville modifie la valeur des paramètres mesurés (35). IV.3.2. Alignement des axes En théorie, il faut obtenir un alignement de l’axe de l’articulation avec l’axe de rotation du dynamomètre, aussi parfait que possible. Pour certaines localisations, il y a impossibilité d'alignement des deux axes de rotation. L’erreur d’alignement sera faible lorsque les tests porteront sur des muscles qui traversent des articulations relativement simples (comme le genou ou le coude) car la variation de l'axe de rotation est minime. En revanche, l'erreur sera plus importante lors des tests d'articulations plus complexes comme la cheville et l'épaule (17). Sorensen (13) a observé, au cours du mouvement du genou (flexion à 90° jusqu'à l'extension complète), que l'axe de rotation de l'articulation s’abaissait par rapport à l'axe de rotation du bras de levier de l'appareil (tableau 10). Selon lui, cette variation serait due à la compression des tissus mous situés sur le derrière de la cuisse et à l'élévation du torse (malgré le sanglage). En fixant un goniomètre sur le genou du sujet testé, il a observé que le dynamomètre faisait une erreur d’alignement des axes de 20° (13). Bien qu’il ait effectué cette expérience sur un petit nombre de sujets, Verdonck ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 34 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation (36) a montré, en utilisant un système de caméra pour visualiser les variations d’alignement des axes pendant le mouvement, que cette variation était maximale à vitesse angulaire rapide. En ce qui concerne l’épaule, le problème principal réside dans le choix de la position de départ et d’arrivée du mouvement, ainsi que de la fixation des articulations de l’ensemble du bras. L’épaule étant une articulation complexe à 3 degrés de liberté, la rotation serait le mouvement pour lequel l’alignement axial serait le plus correct (37). Cependant Greenfield (38) a montré que la variation de l’axe articulaire par rapport à celui du dynamomètre modifiait la valeur des paramètres mesurés pour la rotation externe. IV.3.3. Débattement articulaire Le débattement articulaire doit être réglé sur l’amplitude maximum du côté atteint et un réglage bilatéral strictement identique doit être réalisé entre le côté sain et le côté lésé (tableau 10). Il faut donc préfigurer en premier le côté pathologique avant de débuter l’évaluation du côté sain. Ainsi en cas de restriction articulaire, on limite artificiellement les possibilités du membre de référence. IV.3.4. Apprentissage Il est nécessaire de faire effectuer des exercices de répétition qui familiarisent le patient avec l’utilisation de l’appareil. Une information détaillée doit lui être fournie afin de s’assurer de sa bonne compréhension et d’optimiser sa compliance. En effet la reproductibilité augmente avec le nombre de séries de tests (tableau 10), les séances préliminaires d’apprentissage et la bonne information du patient (21,39,40). IV.3.5. Correction de la pesanteur Pour les mouvements effectués dans un plan vertical, l’effet de la pesanteur se traduit par un effet négatif sur les extenseurs, et par un effet positif sur les fléchisseurs (41). L’erreur de mesure affecte tous les modes de travail musculaire : concentrique, excentrique et isométrique. Cette erreur est d’autant plus importante que le segment de membre est lourd (obèse, grand segment de membre) et varie avec la vitesse angulaire, les capacités du sujet (faible ou fort, sexe, atteinte motrice) et le groupe musculaire considéré. Winter (41) a évalué ces erreurs pour le genou en utilisant un montage électronique (un amplificateur différentiel placé sur le bras de levier de l'appareil). Ainsi, il a calculé que lors d'un mouvement d'extension, l'erreur introduite variait de 26 à 43 % tandis que pendant une flexion, elle variait de 55 à 510 %. Il est possible que les grandes variations observées soient liées au fait que le travail musculaire était effectué à un niveau sous-maximal. Deux études (42,43) ont montré que le facteur correctif de la pesanteur n’a pas la même valeur en fonction du degré de flexion de la hanche (10° versus 110°) pour les tests isocinétiques au niveau du genou (tableau 10). La correction de la gravité est également un paramètre à prendre en compte au niveau du tronc, puisqu’elle a une influence sur les résultats observés en modifiant les ratios fléchisseurs/extenseurs, la force des muscles fléchisseurs étant surévaluée et celle des muscles extenseurs sous-évaluée lorsque le poids du tronc n’a pas été pris en compte (44,45). ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 35 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation IV.3.6. Le rétrocontrôle visuel L’influence du rétrocontrôle visuel sur les paramètres mesurés par les appareils d’isocinétisme a été étudiée dans 4 études (46-50). Il augmente la qualité du travail musculaire des sujets, et donc la valeur du moment maximum (tableau 10). IV.3.7. Paramètres mesurés Sur l’ensemble des paramètres mesurés au cours des tests isocinétiques (tableau 10), le moment maximum semble être le paramètre pour lequel la reproductibilité est la meilleure (25,27,51). IV.3.8. Vitesse angulaire La valeur des paramètres mesurés par les appareils d’isocinétisme varie avec la vitesse angulaire. En mode concentrique (tableau 10) la valeur du moment maximum est d’autant plus basse que la vitesse angulaire est rapide (39,52,53). Mais la variabilité des mesures est d’autant plus élevée que la vitesse angulaire est rapide (31,54-56). IV.3.9. Critères anthropométriques L’influence du poids corporel, du côté dominant et du sexe, sur les paramètres mesurés par les appareils d’isocinétisme a été étudiée et discutée dans différentes études (tableau 10). Estlander (57) a évalué les liens potentiels entre les critères anthropométriques et la performance des tests isocinétiques. Il apparaît que le poids corporel n’était pas lié avec la réponse musculaire alors que les résultats ont souvent été rapportés au poids corporel dans la plupart des études disponibles. Les études sur l’influence du membre dominant sur les valeurs des paramètres mesurés lors des tests isocinétiques (52,58-61) ont montré des résultats discordants. Plusieurs études ont montré que les paramètres isocinétiques différaient entre les hommes et les femmes (34,53,62,63). IV.3.10. Reproductibilité interexaminateurs Six études ont évalué la reproductibilité interexaminateurs. Celle-ci variait selon l’étude de 4 à 35 % pour le coefficient de variation, et de 0,44 à 0,98 pour le coefficient de corrélation (tableau 11). Il apparaît à la lecture de ces études que, pour réduire la variabilité interexaminateurs, il faut limiter au minimum le nombre d’examinateurs différents par sujet testé, et que ces examinateurs soient formés et habitués à l’utilisation des appareils d’isocinétisme. IV.3.11. Reproductibilité interappareils Les études sur les reproductibilités interappareils (tableau 12) montrent que les résultats ne sont pas superposables d’un appareil à l’autre (29,64,65). La nature des équipements ou logiciels qui les accompagnent n’a pas été discutée dans les études ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 36 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation sélectionnées. Or même si les principes de fonctionnement sont similaires dans leur concept, il est probable que les différences de performances entre des appareils de marques différentes, les logiciels ainsi que les modalités techniques influent de manière non négligeable sur la comparabilité des résultats. IV.3.12. Reproductibilité intertests L’analyse des études sur la reproductibilité intertests (tableau 13) montre que celle-ci dépend de la population testée (sujets sédentaires ou athlètes, sujets sains ou patients), du mode de travail musculaire (concentrique, statique, excentrique), des vitesses angulaires choisies (plus la vitesse est élevée, plus la phase de travail isocinétique est réduite), de la nature de l’effort consenti (maximal ou submaximal), de la nature du test (nombre de répétitions) et des modalités de son déroulement (en particulier du délai entre deux tests). Il est difficile de comparer les différents travaux entre eux, étant donnée la grande diversité des protocoles, en particulier en ce qui concerne les tests au niveau de l’épaule. Enfin, il convient de noter que les paramètres mesurés pour apprécier cette concordance varient d’une étude à l’autre (moment de force moyen, moment maximum, travail, force rapportée au poids corporel). Lorsqu’elle a été estimée par le coefficient de corrélation, la reproductibilité intertests variait de 0,38 à 0,99. Estimée par le coefficient de variation elle variait entre 6 et 36 % selon le paramètre mesuré. IV.3.13. Reproductibilité intersujets L’analyse des études sur la reproductibilité intersujets (tableau 14) montre que la symptomatologie ressentie par le patient est significativement associée à une moindre performance musculaire et une plus grande variabilité des résultats. Brox (66) a administré un traitement antalgique à des patients présentant une tendinopathie de la coiffe des rotateurs. Il a observé une amélioration des paramètres mesurés. Dans le même esprit, Akebi (53) Luoto (67) et Hupli (30) ont confirmé que la présence d’une lombalgie est un facteur de variabilité des résultats. De même au niveau du genou, la reproductibilité est faible pour le côté atteint par rapport au côté sain (25,68). Tous facteurs de variabilité confondus, la reproductibilité intersujets publiée dans les études analysées variait avec une grande amplitude, de 1 à 36 % pour le coefficient de variation, et de 0,03 à 0,97 pour le coefficient de corrélation. IV.4. Normes à définir en ce qui concerne les paramètres mesurés La connaissance des valeurs de référence des différents paramètres mesurés chez le sujet sain au cours des tests sur appareils d’isocinétisme est essentielle, car elle permet de les comparer avec celles des sujets pathologiques. Des essais d’établissement de normes ont été publiés et concernent des sous-populations restreintes (tableau 15), comme par exemple des populations d’activités physiques différentes, sportifs professionnels ou sujets sains (sédentaires et sportifs de loisirs). Les paramètres étudiés ont été le moment maximum et le ratio agoniste/antagoniste (les détails de ces études sont présentés en annexe 5). ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 37 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Le moment maximum dépend du groupe musculaire étudié, de la vitesse du mouvement, du sexe, de l’âge et du type d’activité du patient (athlète ou non sportif). En effet, l’activité sportive, par le caractère stéréotypé et répétitif de certains mouvements, mais aussi l’entraînement de groupes musculaires spécifiques, modifie la valeur des paramètres mesurés et en particulier les ratios agonistes/antagonistes (22). Ceci a été montré au niveau de l’épaule par une étude de Codine (69) qui a comparé les ratios rotateurs internes et externes de trois groupes de sujets d’activités physiques différentes (sédentaires, sportifs de loisir et sportifs professionnels) et qui a observé une augmentation de la valeur de ce ratio avec l’intensité de l’activité sportive. D’autres études viennent confirmer ces résultats (70,71). Au niveau du tronc, des résultats similaires ont été obtenus (72). La valeur des ratios était dépendante du type d’activité sportive. Par exemple en ce qui concerne l’épaule, les joueurs de base-ball ont une valeur de ratio supérieure à celle mesurée chez les coureurs à pied (69). Au niveau du genou, d’autres études ont montré que la valeur des paramètres isocinétiques mesurée chez l’homme était supérieure à celles des femmes (73-76) et que la valeur des paramètres diminuait avec l’âge (74,77,78). Timm (79) a publié en ce qui concerne le tronc une base de données portant sur l’analyse du moment maximum rapporté au poids. Cette étude a permis de montrer que les valeurs des moments maximums rapportés au poids corporel variaient en fonction du sexe ou de l’âge. Ces éléments ont été confirmés par d’autres publications (80,81). Au niveau de l’épaule, 2 études ont montré que les hommes ont des valeurs de force maximale supérieures aux femmes (82), mais deux études (76,83) ont aussi montré que, si les valeurs du moment maximum étaient rapportées au pourcentage de masse maigre et au niveau d’entraînement, la différence entre hommes et femmes n’était plus retrouvée. Trois études (84-86) ont évalué au niveau du genou les valeurs des moments maximums, et du ratio agoniste/antagoniste en fonction de l’âge de jeunes footballeurs (13 à 30 ans). Elles ont montré que la valeur de ces paramètres variait en fonction de la croissance et de l’intensité de l’entraînement. Trois autres études ont été menées chez des sujets non sportifs âgés de 17 à 80 ans (76-78). Elles ont montré une diminution du moment maximum chez les sujets les plus âgés. En conclusion, l’élaboration de normes et leur utilisation par comparaison à des patients doit tenir compte des caractéristiques de la population étudiée (âge, sexe, profession, activité physique) et des conditions de tests. D’autre part, la normalisation des paramètres mesurés sur appareil d’isocinétisme doit tenir compte du manque actuel de standardisation des protocoles de réalisation des tests. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 38 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 10. Facteurs de variabilité Auteur, année, réf. Localisation, nbre de sujets, type Critères d’évaluation Résultats Évaluer l’influence de l’intensité du travail fourni Dvir, 1996 (87) Genou N = 16 Sujets sains Ratio Exc./Conc. Le ratio Exc./Conc. permet de différencier le travail sub-maximal du travail maximal Luoto, 1996 (67) Tronc N = 35 Sujets sains + Patients Moment moyen Coeff. de variation d’effort maximal et sous-maximal Coeff. de variation plus grand en effort sousmaximal Le coeff. de variation est-il un facteur discriminant de la nature de l’effort ? Evaluer l’influence de l’alignement des axes Greenfield, 1990 (38) Epaule N = 20 Sujets sains Moment maximum rapporté au poids La variation de l’angle entre les axes du dynamomètre de l’articulation modifie la valeur des paramètres mesurés en rotation externe, et n’a aucun effet pour la rotation interne. Sorensen, 1998 (13) Genou NP Vitesse angulaire L’alignement de l’axe articulaire avec celui du bras de levier doit être vérifié par goniomètre Verdonck, 1997 (36) Genou N=4 Sujets sains Vitesse angulaire La variation de l’angle entre les axes du dynamomètre de l’articulation est maximale à vitesse élevée. Évaluer l’influence de la douleur Akebi, 1998 (53) Tronc N = 343 Sujets sains + patients Moment maximum Elévation du coeff. de variation avec la présence d’une lombalgie Brox, 1995 (66) Epaule N = 15 Patients Moment maximum Lorsqu’on traite la douleur, les performances aux tests augmentent Estlander, 1994 (57) Tronc N = 105 Patients Auto-évaluation des performances par le patient, scores de douleur et d’incapacité fonctionnelle Lien très significatif avec l’auto-évaluation faite par le patient Aucun lien significatif avec les scores de douleur. Hupli, 1996 (30) Tronc N = 60 Sujets sains + patients Coeff. de variation CV significativement plus élevés pour les patients sévères (p < 0,001) Luoto, 1996 (67) Tronc N = 35 Sujets sains + patients Moment moyen Coeff. de variation Elévation du coeff. de variation avec la sévérité de l’affection Coeff. = coefficient Conc. = concentrique Exc. = excentrique N = nombre de sujets NP = non précisé ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 39 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 10 (suite). Facteurs de variabilité Auteur, année, réf Localisation, nbre de sujets, type Critères d’évaluation Résultats Évaluer l’influence de la pesanteur Bohannon, 1989 (88) Genou N = 40 Sujets sains Moment maximum Après correction de la pesanteur, la reproductibilité des mesures n’est pas influencée par l’angle de flexion. Ford, 1994 (43) Genou N = 42 Sujets sains Moment maximum L’influence de la pesanteur est plus grande si la hanche est fléchie à 110°. Kellis, 1996 (42) Genou N = 25 Sujets sains Moment maximum L’influence de la pesanteur est plus grande si la hanche est fléchie à 110°. Vézirian, 1996 (45) Tronc N = 60 Sujets sains Moment maximum Sans correction de la pesanteur, la valeur du moment maximum est surévaluée pour les fléchisseurs, et sous-évaluée pour les extenseurs. Évaluer l’influence de la position du sujet et/ou du segment de membre Falkel, 1987 (33) Epaule N = 39 Sujets sains Moment maximum Le moment maximum est plus grand en décubitus ventral qu’en décubitus dorsal, ce qui correspond à la position de travail habituel des sujets testés (nageurs) Hageman, 1989 (34) Epaule N = 19 Sujets sains Moment maximum Le moment maximum est plus grand quand l’articulation glénohumérale est en abduction de 45° Hellwig, 1991 (89) Epaule N = 21 Sujets sains Moment maximum Il n’y a pas de différence entre les 2 positions (plan frontal et plan de l’omoplate) Miller, 1997 (35) Genou N = 12 Sujets sains Moment maximum Ratio Flex./Ext. Le moment maximum et le ratio Flex./Ext. sont plus grands si la cheville est en dorsi-flexion. Évaluer l’influence de la vitesse angulaire Akebi, 1998 (53) Tronc N=343 Sujets sains + patients Coeff. de variation du moment maximum Le coeff. de variation est d’autant plus grand que la vitesse ang. est rapide Hageman, 1988 (52) Genou N = 25 Sujets sains Moment maximum En concentrique, le moment maximum est d’autant plus grand que la vitesse ang. est lente. Rathfon, 1991 (90) Genou N = 36 Sujets sains Vitesse angulaire Aucune influence de l’accélération ni de la décélération sur les performances isocinétiques Matheson, 1992 (39) Tronc N = 30 Sujets sains Moment maximum Coeff. de variation Le moment maximum est d’autant plus grand que la vitesse ang. est lente. Le coeff. de variation est d’autant plus grand que la vitesse ang. est rapide Coeff. = coefficient Conc. = concentrique Exc. = excentrique Ext. = extension Flex. = flexion N = nombre de sujets NP = non précisé Vitesse ang. = vitesse angulaire ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 40 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 10 (suite). Facteurs de variabilité. Auteur, année, réf. Localisation, nbre de sujets, type Critères d’évaluation Résultats Évaluer l’influence de l’âge, du sexe et du poids corporel Akebi, 1998 (53) Tronc N = 343 Sujets sains + patients Coeff. de variation du moment maximum Le coeff. de variation est plus grand chez les femmes Bellew, 1998 (74) Genou N = 60 Sujets sains Moment maximum La valeur du moment de force diminue avec l’âge. Les femmes ont des valeurs de moment maximum inférieures à celle des hommes. Brown, 1995 (62) Genou N = 18 Sujets sains Vitesse angulaire A vitesse élevée, les femmes ont une durée de travail isocinétique plus courte. Estlander, 1994 (57) Tronc N = 105 Patients Travail, auto-évaluation des performances par le patient, scores de douleur et d’incapacité fonctionnelle Pas d’effet significatif de l’âge, du sexe et du poids sur la performance (travail total). Lien significatif avec la taille ? Lien très significatif avec l’auto-évaluation faite par le patient Aucun lien significatif avec les scores de douleur. Hageman, 1989 (34) Epaule N = 19 Sujets sains Moment maximum Les hommes ont des valeurs de moment de force maximale supérieures aux femmes Évaluer l’influence du rétrocontrôle visuel Kellis, 1996 (47) Genou N = 13-25 Sujets sains Moment maximum Kim, 1997 (46) Genou N = 40 Sujets sains Moment maximum Le moment maximum et le coeff. de corrélation Coeff. de corrélation sont plus grands s’il y a un rétrocontrôle visuel. Campenella, 2000 (50) Genou N = 30 Sujets sains Moment maximum La valeur du moment maximum est plus élevée s’il y a un rétrocontrôle visuel. Kimura, 1997 (49) Genou N = 30 Sujets sains Moment maximum Le moment maximum est plus grand s’il y a un rétrocontrôle visuel. Malliou, 1998 (48) Genou N = 40 Sujets sains Moment maximum Travail Le moment maximum et le travail sont plus grands s’il y a un rétrocontrôle visuel. Coeff. = coefficient Conc. = concentrique La valeur du moment maximum est plus élevée s’il y a un rétrocontrôle visuel. Exc. = excentrique N = nombre de sujets NP = non précisé ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 41 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 10 (suite). Facteurs de variabilité Auteur, année, réf Localisation, nbre de sujets, type Critères d’évaluation Résultats Évaluer l’influence du membre dominant LaFree, 1995 (58) Genou N = 40 Sujets sains Moment maximum Le côté dominant influe sur les résultats au niveau Coeff. de corrélation du genou (r = 0,76-0,92) Sirota, 1997 (61) Epaule N = 25 Sujets sains Moment maximum Aucun effet statistiquement significatif du membre dominant Ellenbecker, 1999 (60) Epaule N = 72 Sujets sains Moment maximum Aucun effet statistiquement significatif du membre dominant Ellenbecker, 1997 (59) Epaule N = 124 Sujets sains Moment maximum Le moment maximum est plus grand pour le membre dominant en rotation interne. Cette différence n’est pas retrouvée pour la rotation externe. Évaluer l’influence de l’aprentissage Newton, 1993 (21) Tronc N = 190 Sujets sains + patients Moment maximum Accroissement de la performance entre les deux sessions. Flex./Ext. : significative en extension chez les sujets normaux et les patients. Rot. : significative en rotation chez les sujets normaux et patients. NS en extension et soulèvement de charge Matheson, 1992 (39) Tronc N = 30 Sujets sains Moment maximum Effet significatif de la nature des instructions sur la performance en flexion (p = 0,035) et en extension (p = 0,044) Lindstrom, 1994 (91) Genou N = 10 Sujets sains Moment maximum Fréquence EMG des contractions musculaires Au cours du test de fatigue musculaire, alors que le nombre de répétitions augmente, le moment maximum et la fréquence des contractions restent stables. Coeff. = coefficient Exc. = excentrique Conc. = concentrique Ext. = extension Flex. = flexion N = nombre de sujets NP = non précisé NS = non significatif r = coefficient de corrélation Rot. = rotation ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 42 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 11. Évaluation de la reproductibilité interexaminateurs Auteur, année, réf. Nbre de sujets r Genou CV r Tronc CV r Épaule CV Durall, 2000 (28) Malerba, 1993 (92) Mayer, 1994 (93) Molczyk, 1991 (94) Newton, 1993 (15) Rissanen, 1994 (95) 15 24 29 20 41 20 0,69-0,95 - 4-12 - 0,90-0,98 0,85-0,95 - 0,71-0,87 0,44-0,95 - - - 15-35 - r = coefficient de corrélation, CV = coefficient de variation Tableau 12. Évaluation de la reproductibilité interappareils Auteur, année, réf. Gross, 1991 (65) Hupli, 1997 (96) Thigpen, 1990 (29) Thompson, 1989 (64) Nbre de sujets Genou Coefficient de corrélation (r) Tronc Épaule 10 41 50 48 0,41-0,95 0,95-0,99 0,26-0,69 0,47-0,67 - - * = mode excentrique, ¥ = mode concentrique , F = femme, H = homme. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 43 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 13. Évaluation de la reproductibilité interessais Auteur, année, réf. Nbre de sujets r Genou CV r Tronc CV r CV Capranica, 1998 (24) 18 0,44-0,89 - - - - - Li, 1996 (55) 30 - - - - - Durall, 2000 (28) 15 0,76-0,90¥ 0,76-0,86* - - - - 0,71-0,87 - Durand, 1892 (97) 29 0,64-0,96 - - - - - Estlander, 1992 (98) 20 - - 0,87$/0,96£ - - - Feiring, 1990 (99) 19 0,82-0,99 - - - - - Frisiello, 1994 (100) 18 - - - - 0,77-0,86 - Giles, 1990 (31) 52 - 7-24 - - - - Gleeson, 1992 (27) 18 2-12 - - - - Gross, 1991 (65) 10 H 0,53-0,99 F 0,94-0,99 0,38-0,97 - - - Hupli 1997, (96) 60 - - Jacobs, 1988, (32) 50 - - Kannus, 1992, (51) 20 - Kues, 1994, (101) 20 Levene, 1991, (102) - Épaule 0,80-0,84$ 0,84-0,89£ 0,94-0,96 - - - 7-1 - - H 18-29 F 14-33 - - - - 0,87-0,98 - - - - - 20 0,98-0,99 - - - - - Lin, 1996, (54) 32 - 6-20 - - - - Madsen, 1995, (25) 20 - 6-36 - - - - Mayer, 1994 (93) 29 - - 0,35-0,93 - - - Newton, 1993 (15) 41 - - 0,85-0,98$ 0,97-0,98£ - - - Perrin, 1986 (103) 15 0,83-0,93 - - - 0,74-0,95 - Rissanen, 1994 (95) 20 - - 0,54-0,96 - - - Steiner, 1993 (68) 19 0,58-0,93* - - - - - Tripp, 1991 (104) 20 0,93-0,97 - - - - - Wessel, 1989 (40) 18 0,78-0, 92¥ 0,63-0,91* - - - - - * = mode excentrique, ¥ = mode concentrique , F = femme, H = homme, $ = sujet sain, £ = sujet lombalgique, CV = Coefficient de variation, r = Coefficient de corrélation ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 44 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 14. Évaluation de la reproductibilité intersujets. Auteur, année, réf. Nbre de sujets Capranica, 1998 (24) Gleeson, 1992 (27) 18 18 Kannus, 1992 (51) 20 Madsen, 1995 (25) Molczyk, 1991 (94) Montgomery, 1989 (56) Wessel, 1989 (40) 20 20 32 18 Genou Tronc Épaule r CV r CV r CV 0,03-0,90 H 0,78-0,96 F 0,52-0,93 - - - - - - - - - - - - 0,72-0,98 0,58-0,92 0,88-0,97¥ 0,85-0,92* H 16-33 F 14-36 1-19 2-8 5-11 - - * = mode excentrique, ¥ = mode concentrique , CV = coefficient de variation, r = coefficient de corrélation. Tableau 15. Évaluation des paramètres isocinétiques dans différents types de population Articulation Type de sport Nbre de sujets Référence de l’étude Epaule Base-ball Base-ball Base-ball Base-ball, course à pied, tennis Natation Water-polo Tennis Types de sports non précisés Non sportifs Non sportifs Non sportifs 25 150 25 51 47 25 62 31 60 51 36 Mikesky, 1995 (105) Wilk, 1993 (106) Sirota, 1997 (61) Codine, 1997 (69) McMaster, 1992 (70) McMaster, 1991 (71) Kennedy, 1993 (107) Ivey, 1985 (83) Perrin, 1994 (108) Mayer, 1994 (82) Otis, 1990 (109) Genou Football Football Football Différents sports de loisir Différents sports de loisir Types de sports non précisés Non sportifs Non sportifs Non sportifs 701 189 34 10 249 158 96 64 147 Le Gall, 1999 (85) Rochcongar, 1988 (86) Delemme, 1999 (84) Bobbert, 1993 (110) Kannus, 1993 (75) Calmels, 1997 (73) Neder, 1999 (76) Horstmann, 1999 (78) Baron, 1995 (77) Tronc Danse Kayak + différents sports de loisir Saut en hauteur Types de sports non précisés Non sportifs 23 16+30 9 27 176 221 Cale-Benzoor, 1992 (80) Weissland, 1998 (111) Divay, 1995 (72) Timm, 1995 (79) Gremion, 1996 (81) ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 45 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation V. UTILISATION D’EVALUATION V.1. Les appareils d’isocinétisme comme outil d’évaluation chez le sujet sain et le patient - - DES APPAREILS D’ISOCINETISME COMME OUTIL L’analyse de la littérature sur l’utilisation des appareils d’isocinétisme comme outil d’évaluation a recensé 26 études. Dans ces études, les appareils d’isocinétisme ont été utilisés comme outil d’évaluation de l’état musculaire, tendineux ou articulaire de sujets indemnes de toute pathologie ainsi que de patients (voir tableau 16). Les objectifs de cette évaluation ont été les suivants : évaluer la performance d’un segment musculaire et le retentissement d’une atteinte articulaire, tendineuse ou ligamentaire (112-120) ; évaluer les potentialités musculaires et de la fatigabilité musculaire (cette dernière a été évaluée soit par le temps pendant lequel le sujet était capable de maintenir une force donnée, soit par le temps au bout duquel le muscle avait perdu 50 % de sa force initiale) (121) ; évaluer l’efficacité d’un traitement médical ou chirurgical (122-130) ; évaluer la force musculaire chez le patient présentant une pathologie neurologique déficitaire (131-134). Le paramètre choisi pour mesurer le déficit musculaire était (voir détail des études en annexe 6) soit le moment maximum (17 études), soit le ratio fléchisseurs/extenseurs (10 études), soit le pourcentage de déficit musculaire (7 études). Aucun justificatif méthodologique n’était précisé quant au choix de l’un de ces paramètres. V.2. Comparaison avec d’autres méthodes d’évaluation musculaire L’intérêt de comparer les tests réalisés sur des appareils d’isocinétisme à d’autres méthodes d’évaluation est de rechercher une supériorité de cette technique par rapport à celles habituellement utilisées en évaluation musculaire. Les critères d’évaluation utilisés dans les études présentées dans les tableaux 17 à 19 ont été soit le coefficient de corrélation intertests, soit la comparaison intertests des pourcentages de déficit entre le membre sain et le membre pathologique (détail des études en annexe 7). V.2.1. Genou Les tests isocinétiques sont corrélés de manière significative avec le test de Wingate (135), le test de détente verticale (136-138), le « hop test » (137), les tests d’évaluation clinique fonctionnelle (139). Le degré de corrélation est d’autant plus élevé que le sujet testé est entraîné. Comparativement aux tests sur dynamomètre manuel, les tests isocinétiques permettent de détecter un déficit musculaire entre les deux membres (140,141). ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 46 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation V.2.2. Tronc - - - Trois études prospectives ont été réalisées, 2 chez des sujets sains (32,121) et 1 chez des sujets lombalgiques (95). Les appareils d’isocinétisme utilisés correspondaient à des stades d’évolution différents sur le plan technique et les critères d’évaluation utilisés dans ces études ont été variables. De ce fait, la transposition des résultats ou leur comparaison doit prendre en compte ce paramètre. Jacobs (32) s’est attaché à évaluer les capacités de levée de charge chez des sujets sains en isocinétique ou en isoinertiel, en prenant comme test de référence un test opérationnel de levée de charge. Il a observé une corrélation forte entre les mesures isocinétiques (r = 0,96) ou le test isoinertiel (r = 0,97) et la force opérationnelle. Il est à noter que le même investigateur a fait réaliser les différents tests, ce qui peut constituer un biais dans la mesure où l’attitude de l’opérateur est un facteur de succès des mesures isocinétiques. Mayer (121) a comparé chez des sujets sains un test d’évaluation en extension sur appareil d’isocinétisme à des mesures isométriques dynamométriques (test de fatigue musculaire) ou à des mesures non dynamométriques (test de Sorenson). Les protocoles de réalisation des tests ont été bien décrits et l’ordre de réalisation de ces tests a fait l’objet d’une randomisation. Les résultats de cette étude, réalisée sur un grand effectif de sujets, ont montré qu’il y avait une corrélation négative entre le test de fatigue musculaire isocinétique et le test de Sorenson. La comparaison des tests de fatigue musculaire isométrique et isocinétique a été réalisée sur une fraction réduite de 12 hommes afin de réduire la variabilité des réponses aux tests isocinétiques plus élevée chez les femmes (121). Ce point constitue en soi un biais important car il éloigne les résultats des corrélations vraies pouvant exister entre les mesures par isocinétisme et isométrie de la fatigue musculaire. Il est intéressant néanmoins de constater une corrélation négative entre le test isocinétiques de fatigue musculaire et le test de Sorenson. Rissanen (95) a corrélé des tests en flexion/extension et soulèvement de charge sur appareil d’isocinétisme chez 185 patients lombalgiques et des tests non dynamométriques (assise répétée, « arch-up », squatting répété, test de Sorenson) à l’index de Million (index d’évaluation de la douleur et de l’incapacité ressenties par le patient développé à partir d’échelles visuelles analogiques). Les procédures de réalisation et le déroulement des tests ont été décrits de façon imparfaite (pas de notion sur l’ordre des tests, sur l’aveugle des opérateurs par rapport à la pathologie ou aux résultats des autres tests). Les résultats ont montré qu’il existe une plus forte corrélation entre les tests non dynamométriques et l’index de Million (p < 0,0001) qu’avec les mesures isocinétiques. Les corrélations des tests isocinétiques avec l’index de Million sont du même ordre quel que soit le paramètre mesuré (moment de force maximal ou moyen, travail, puissance maximale ou moyenne) et quelle que soit la vitesse angulaire. Les tests isocinétiques de levée de charge présentent une plus faible corrélation avec cet index que les tests de flexion/extension. Chez les femmes le degré de corrélation est plus élevé que chez les hommes. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 47 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation V.2.3. Épaule Les deux études retrouvées dans la littérature sur la comparaison de l’évaluation isocinétique de l’épaule avec une évaluation par testing manuel ont montré une absence de corrélation entre ces deux méthodes d’évaluation de la force musculaire (142). Les tests isocinétiques ont révélé l’existence d’un déficit musculaire (11-28 %) qui n’avait pas été mis en évidence par le testing manuel (143). V.2.4. Conclusion Les tests d’évaluation sur appareil d’isocinétisme mesurent la force ou la fatigue musculaire de groupes musculaires précis. Un lien avec la symptomatologie ressentie par le patient a été recherché mais le lien avec la fonctionnalité n’a pas été formellement établi. Les tests sont corrélés avec d’autres tests explorant les mêmes groupes musculaires. Bien qu’aucune étude de bon niveau de preuve n’ait permis de montrer que les tests isocinétiques sont plus performants que d’autres méthodes de testing musculaire, ils présentent par rapport aux techniques disponibles des avantages en termes de reproductibilité, sous conditions bien établies, et en termes de quantification de la performance. Ces deux avantages ont un intérêt pratique pour le suivi des patients. V.3. Valeur diagnostique de ces évaluations La possibilité d’une mesure quantitative d’un déficit musculaire et/ou d’un déséquilibre amène à envisager d’utiliser les tests sur appareil d’isocinétisme à des fins diagnostiques. L’analyse de la littérature sur ce sujet n’a retrouvé que peu d’articles. Certains auteurs ont cherché à relier les modifications graphiques des courbes ou des paramètres mesurés avec des pathologies musculaires, tendineuses ou articulaires. Deux publications (18,144) ont étudié cette hypothèse et ont corrélé les modifications de la forme globale de la courbe à des pathologies spécifiques et des programmes de rééducation. Cependant les auteurs n’ont pas exposé leur méthode et n’ont utilisé aucun des tests permettant de démontrer la valeur diagnostique prédictive des évaluations réalisées sur appareils d’isocinétisme (en particulier : sensibilité, spécificité, valeur prédictive positive et négative). De plus les modifications de courbes observées apparaissent peu spécifiques, puisque pour une même anomalie de courbe correspondent des affections différentes. En conclusion, la courbe n’a ni la sensibilité ni la spécificité suffisantes pour établir un diagnostic précis (23). Le seul intérêt pronostique des courbes est qu’un « accrochage » de celles-ci en cours de test correspond à un arc douloureux qui peut alors guider le geste de rééducation qui sera effectué, dans un secteur sélectif de part et d’autre de la zone douloureuse (23). Cependant, en cas d’anomalie de forme, cette anomalie doit être constante pour être considérée comme pathologique. Malgré l’absence de données robustes dans la littérature sur la valeur discriminative de l’utilisation des graphes, l’absence de normes de références établies et applicables dans tous les cas et la multiplicité des facteurs de variabilité qui limitent l’utilisation des tests sur appareil d’isocinétisme comme outil diagnostique, des études ont ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 48 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation cependant évalué l’intérêt d’utiliser les appareils d’isocinétisme pour des tests pronostiques. Ainsi une étude au niveau du tronc, la mise en évidence de déficits spécifiques chez les lombalgiques chroniques par des tests isocinétiques ont été décrits (145). Les critères diagnostiques utilisés ont été les suivants : affaiblissement des extenseurs lombo-pelviens et des muscles rotateurs du tronc ; déstructuration des graphes vis-àvis des enregistrements normaux ; comportement anormal d’inhibition lors des épreuves de résistance à la fatigue. Toujours au niveau du tronc, deux études de suivi à long terme de sujets sains ont eu des résultats contradictoires (21,146). Lee a suivi de façon prospective 67 sujets sains sur cinq ans et a observé la survenue de lombalgies chroniques chez 27 % de ces patients. La comparaison des populations lombalgiques et non lombalgiques a mis en évidence une différence significative en ce qui concerne les valeurs des ratios agonistes/antagonistes (ratios extenseurs/fléchisseurs des moments maximaux plus faibles pour les lombalgiques, p < 0,05). Newton (21) a suivi pendant 2 ans 66 sujets sains. 23 % d’entre eux ont développé une symptomatologie douloureuse au niveau lombaire. Aucun des paramètres mesurés initialement sur un appareil d’isocinétisme n’a permis de différencier les futurs sujets lombalgiques des sujets sains. Akebi (53) a étudié le pouvoir discriminant des tests pour séparer les populations de lombalgiques et de sujets sains. Ainsi, il a observé que la reproductibilité des mesures était moins bonne chez le lombalgique par comparaison au sujet sain. Gregoir (120) a étudié l’intérêt du moment maximum à vitesses élevées et du ratio fléchisseurs/extenseurs pour l’évaluation des patients lombalgiques. Les données de cette étude ne sont disponibles que sous forme de résumé et ne peuvent être discutées solidement sur un plan méthodologique. Au niveau de l’épaule, une étude a recherché quel paramètre pouvait permettre de détecter les sujets prédisposés à un syndrome « d’impigement » au sein d’une population de patients présentant un conflit sous-acromial (147). De la même manière au niveau du genou, des auteurs ont recherché quel paramètre pouvait permettre de détecter les sujets (footballeurs) prédisposés à une atteinte des ischio-jambiers (148) ou à une atteinte du ligament croisé antérieur (149). L’analyse de ces études a montré qu’il n’y avait pas de paramètre discriminant prédictif d’une pathologie, que ce soit pour les tests réalisés au niveau du tronc, de l’épaule ou du rachis. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 49 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation V.4. Conclusion L’analyse des études présentées dans ce chapitre suggère que le rapport des moments maximaux de groupes musculaires agonistes et antagonistes pourrait être un marqueur prédictif intéressant. Cependant, chez le sujet non sportif, rien ne permet à ce jour de définir une norme de ces ratios qui rendrait cette mesure pertinente pour la prédiction de la survenue d’une pathologie musculaire, tendineuse ou articulaire. D’autre part, en ce qui concerne le sujet sportif pour lequel des normes par type de sport ont été établies, deux objectifs opposés, à savoir l’amélioration des performances sportives et la prévention des accidents tendino-musculaires, posent la question suivante : doit-on considérer comme pathologique un déséquilibre musculaire entre agonistes et antagonistes, ou doit-on maintenir ce déséquilibre qui est peut être le reflet des phénomènes d’adaptation permettant aux structures articulaires de supporter les contraintes engendrées par la pratique sportive (69) ? ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 50 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 16. Etudes évaluant la force musculaire sur appareil d’isocinétisme. Localisation Pathologie Nbre de sujets Auteur, année, réf. Tronc Chirurgie du rachis Fracture du rachis Fracture du rachis Lombalgie chronique Lombalgie chronique Lombalgie chronique 20 50 40 120 44 105 Gejo, 1999 (125) Schumacker, 1999 (122) Boileau, 1995 (123) Gregoir, 2000 (120) Bibré, 1997 (150) Keller, 1999 (113) Genou Arthrite rhumatoïde Arthrite rhumatoïde Arthroscopie Arthrose Arthrose Chirurgie du LCA Chirurgie du LCA Chirurgie du LCA Hémiplégie Hémiplégie Prothèse du genou Prothèse du genou Sclérose en plaque + sujets sains Sclérose en plaque Syndrome fémoropatellaire 11 32 43 60 42 NP 23 120 15 17 68 14 30 20 31 Lyngberg, 1994 (116) Hsieh, 1987 (151) Nelson, 1996 (128) Tan, 1995 (114) Lankhorst, 1985 (115) Oni, 1996 (129) Feiring, 1996 (152) Carter, 1999 (130) Sharp, 1997 (132) Perell, 1996 (133) Berman, 1991 (124) Bolanos, 1998 (126) Armstrong, 1983 (131) Joubrel, 2000 (134) Hsieh, 1992 (112) Epaule Epaule douloureuse Instabilité de l’épaule Instabilité de l’épaule Syndrome d’impingement 15 17 38 14 Bak, 1997 (119) Marçon, 1998 (153) Warner, 1990 (118) Ben-Yishay, 1994 (117) Tableau 17. Études comparant les tests isocinétiques avec d’autres méthodes d’évaluation musculaire Localisation Pathologie Nbre de sujets Auteur, année, réf. Genou Chirurgie du LCA Chirurgie du LCA Pathologie du LCA Diverses pathologies Diverses pathologies Diverses pathologies Sujets sains Sujets sains Sujets sains Sujets sains Sujets sains Sujets sains 107 50 81 21 23 55 40 24 18 52 16 30 Sekiya, 1998 (154) Wilk, 1994 (155) Kannus, 1987 (139) Déones, 1994 (141) Reinking, 1996 (140) Petschnig, 1998 (137) Rosenthal, 1994 (156) Riera, 1994 (157) Baltzopoulos, 1988 (135) Jameson, 1997 (136) Knapik, 1983 (158) Wilson, 1995 (138) Tronc Lombalgie chronique Sujets sains Sujets sains 185 50 152 Rissanen, 1994 (95) Jacobs, 1988 (32) Mayer, 1995 (121) Epaule Épaule douloureuse Diverses pathologies 52 96 Ellenbecker, 1996 (143) Rabin, 1990 (142) ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 51 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 18. Descriptif des études comparant les tests isocinétiques avec d’autres méthodes d’évaluation musculaire Auteur, année, réf. Localisation Baltzopoulos, 1988 (135) Genou Test de Wingate r intertests Déones, 1994 (141) Genou Dynamomètre manuel r intertests Ellenbecker, 1996 (143) Épaule Testing manuel Moment maximum Jacobs, 1988 (32) Tronc Test isoinertiel de soulèvement progressif et test de levage opérationnel Poids (kg), r intertests Jameson, 1997 (136) Genou Test de détente verticale (« vertical jump test ») r intertests Kannus 1987 (139) Genou Evaluation clinique fonctionnelle (test de Lysholm, test de Marshall, examen radiologique) r intertests Knapik, 1983 (158) Genou Tests isométriques et tests isotoniques r intertests Ellenbecker, 1996 (143) Epaule Testing manuel Moment maximum Mayer, 1995 (121) Tronc Test de Sorenson r intertests Petschnig, 1998 (137) Genou Tests de détente verticale (« vertical jump test ») et « hop test », test de Lysholm r intertests Rabin, 1990 (142) Epaule Testing manuel Moment maximum, travail, puissance Reinking, 1996 (140) Genou Dynamomètre manuel et test isométrique r intertests Riera, 1994, (157) Genou Test de détente verticale r intertests Rissanen, 1994 (95) Tronc Tests non dynamométriques : « Archup », test de Sorenson, squatting et index de Million Moment maximum, moy. des moments, r intertests Rosenthal, 1994 (156) Genou « Lateral step-up test » r intertests Sekiya, 1998, (154) Genou « Hop test » et degré de laxité antérieure r intertests Wilk, 1994 (155) Genou Autoquestionnaire de fonctionnalité, « hop test » r intertests Wilson, 1995 (138) Genou Test de détente verticale (« vertical jump test ») r intertests r = coefficient. de corrélation, Tests comparés aux tests isocinétiques Critère d’évaluation moy. = moyenne ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 52 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 19. Résultats des études comparant les tests isocinétiques avec d’autres méthodes d’évaluation musculaire Auteur, année, réf. Résultats Baltzopoulos, r = 0,84-0,86 1988 (135) Le test de Wingate évalue la puissance musculaire, les tests isocinétiques évaluent la force musculaire. Les femmes ont des performances inférieures à celles des hommes (quel que soit le test ou si on inclut un facteur correctif poids). Deones, 1994 (141) Le dynamomètre isocinétique permet de différencier le membre atteint du membre sain. r = 0,570,80. Ellenbecker, 1996 (143) Le dynamomètre isocinétique permet de différencier le membre atteint du membre sain. Jacobs, 1988 (32) La force moyenne produite est mieux corrélée aux tests opérationnels que la force maximale. La performance opérationnelle est fortement corrélée aux tests isocinétiques (r = 0,96) et isoinertiels (0,97). Jameson, 1997 (136) Les tests isocinétiques, isotoniques et isométriques sont faiblement corrélés au “ vertical jump test ” r = 0,26-0,85. Kannus, 1987 (139) Il existe une corrélation positive entre les tests isocinétiques et les autres échelles d’évaluation : test de Lysholm r = 0,74 ; test de Marshall r = 0,81 ; examen radiologique r = 0,71. Knapik, 1983 (158) La valeur du moment maximum est supérieure pour le travail isotonique par rapport au travail isocinétique : test isométrique r = 0,71-0,83 ; test isotonique r = 0,84-0,90. Mayer, 1995 (121) Reproductibilité faible de Sorenson (r = 0,20). Corrélations négatives entre les tests d’endurance isocinétiques et les mesures de force isocinétiques. Petschnig, 1998 (137) « Hop test » r = 0,45-0,55 ; test de détente verticale r = 0,01-0,51 ; test de Lysholm r = 0,01-0,37. Le test le plus performant pour évaluer à long terme les résultats du traitement chirurgical est le “ vertical jump test ”. Rabin, 1990 (142) Il existe une discordance des résultats de l’évaluation clinique et ceux de l’évaluation isocinétique. Reinking, 1996 (140) En mode concentrique les évaluations isométrique et isocicinétique ont des résultats comparables : dynamomètre manuel r = 0,43-0,45 ; test isométrique r = 0,53-0,76. Riera, 1994 (157) Le test de détente verticale est corrélé positivement avec les tests isocinétiques (r = 0,60-0,69). Rissanen, 1994 (95) Les test non dynamométriques sont mieux corrélés à la symptomatologie que les tests isocinétiques. Corrélation négative entre les différents paramètres isocinétiques et l’index de Million comprise entre = (-)0,31 et (-)0,49. Corrélation plus nette pour les femmes. Rosenthal, 1994 (156) Le « step » évalue le travail musculaire de manière comparable aux tests isocinétiques r = 0,74 (p < 0,01) Sekiya, 1998 (154) Le « hop test » est faiblement corrélé avec les tests isocinétiques et n’est pas corrélé avec la laxité résiduelle. Wilk, 1994 (155) Le « hop test » et l’autoquestionnaire de fonctionnalité sont corrélés positivement avec les tests isocinétiques (r compris entre 0,44 et 0,71). Wilson, 1995 (138) r = 0,50-0,73 Les tests isocinétiques permettent de différencier des sujets de niveaux d’entraînement différents. r = coefficient de corrélation, moy. = moyenne ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 53 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation VI. UTILISATION DES APPAREILS D’ISOCINETISME COMME OUTIL DE REEDUCATION VI.1. Généralités La rééducation en isocinétisme a pour but de restaurer les performances musculaires antérieures. Pour assurer une bonne fonction articulaire, il faut un bon équilibre musculaire, sans déficit musculaire. Cette rééducation musculaire concerne donc la force de contraction, la vitesse d’exécution du mouvement, l’endurance, la résistance, la coordination, la force explosive. C’est pourquoi il est nécessaire de varier les modes contractiles (concentrique ou excentrique), les chaînes cinétiques (ouverte ou fermée), les courses angulaires, les moyens résistants et les objectifs neuromusculaires. Le renforcement musculaire sur les appareils d’isocinétisme vient en complément des autres techniques utilisées, i.e. travail statique, travail isotonique dynamique, électromyostimulation. Ce renforcement musculaire peut être fait sur un mode concentrique ou excentrique, dans le cadre de la préparation sportive (programmes d’entraînement), d’une rééducation après traitement médical ou chirurgical, en association au travail statique et dynamique. Les objectifs du renforcement musculaire concentrique sont les suivants : • réaliser un renforcement musculaire spécifique dans le cadre de l’entraînement ou de la rééducation de groupes musculaires homologues ; • il peut enfin être utilisé comme technique de gain d’amplitude pour des patients présentant une limitation de mobilité articulaire après traitement chirurgical. Il permet aux muscles agonistes et antagonistes de retrouver leur élasticité. VI.2. Utilisation des appareils d’isocinétisme comme outil de rééducation Dans la littérature nous avons recherché les études portant sur l’utilisation des appareils d’isocinétisme comme outil de rééducation. Ces études concernaient le genou (détail des études en annexe 8) et le tronc. Elles portaient donc sur des populations de sujets sains et sur des patients. VI.2.1. Genou A l’exception de deux études (159,160) le nombre de sujets inclus est inférieur à 50. L’étude de Timm (160) qui avait inclus plus de 5000 sujets avait pour biais méthodologique principal l’absence de vérification de la comparabilité des groupes traités. Les pathologies du genou pour lesquelles une rééducation isocinétique a été évaluée sont multiples, et elles n’ont pas été toujours précisées dans le descriptif de l’étude (tableau 20). Les critères de jugement de l’efficacité de la rééducation isocinétique sont variables d’une étude à l’autre : certaines études n’évaluent que les paramètres isocinétiques, d’autres évaluent le retentissement fonctionnel, la diminution de la douleur, ou utilisent des méthodes manuelles d’évaluation de la force musculaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 54 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation VI.2.2. Tronc Les appareils d’isocinétisme sont utilisés en suivi de rééducation des pathologies du rachis, afin d’adapter les modalités de cette rééducation (161,162). Les appareils d’isocinétisme ont également été utilisés au cours de protocoles de renforcement musculaire pour le reconditionnement du lombalgique chronique. Les protocoles de restauration fonctionnelle retrouvés dans la littérature avec ou sans utilisation des appareils d’isocinétisme sont assez hétérogènes (163,164). Des protocoles de renforcement isocinétique sont publiés (122,165). Une augmentation de la puissance musculaire isocinétique des extenseurs est observée. La part de l’entraînement isocinétique dans ce renforcement est inconnue du fait de la simultanéité des différentes procédures de renforcement mises en jeu simultanément. Sur le plan méthodologique, les essais publiés sur le sujet de l’efficacité des programmes de renforcement musculaire au cours de programmes de Restauration Fonctionnelle du tronc tels que décrits par Mayer, ne permettent pas de conclure formellement sur la place de l’isocinétisme. VI.3. Comparaison de la rééducation sur appareil d’isocinétisme avec d’autres méthodes de rééducation VI.3.1. Genou 7 études ont comparé la rééducation isocinétique à un autre programme de rééducation (tableau 21). Trois études sur 7 n’ont pas randomisé les groupes de sujets en fonction du programme de rééducation. L’analyse des résultats montre que l’efficacité de la rééducation isocinétique était comparable (159,166,167), moindre (168), parfois supérieure aux autres techniques de rééducation auxquelles elle lui était comparée (116). VI.3.2. Tronc Aucune donnée issue de la littérature ne permet d’affirmer une supériorité du renforcement isocinétique sur d’autres techniques de renforcement d’un groupe musculaire donné. VI.4. Conclusion La place de l’isocinétisme dans le renforcement musculaire est difficile à apprécier. Les études publiées sur l’évaluation de la rééducation isocinétique du genou sont de qualité méthodologique médiocre. Les effectifs sont de petite taille et les populations ne sont pas toujours représentatives de celles rencontrées en pratique courante, ce qui diminue la puissance de ces études. En ce qui concerne les études de renforcement musculaire au niveau du tronc, du fait de l’intégration de la rééducation isocinétique à d’autres procédures de rééducation (dans le cadre des programmes de reconditionnement du lombalgique chronique), la part du renforcement isocinétique est inconnue. Enfin, bien que des éléments sur le lien entre les mesures isocinétiques et la symptomatologie ressentie par le patient (douleur ou incapacité fonctionnelle) soient ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 55 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation parfois disponibles, le lien entre les résultats des tests et la fonctionnalité n’est jamais formellement établi. Tableau 20. Etudes utilisant l’isocinétisme comme outil de rééducation musculaire Localisation Nbre de sujets Genou 9 Auteur, année, réf. Auteur, année, réf. Patients (arthrite rhumatoïde) Lyngberg, 1994 (116) 113 Patients (arthrose) Maurer, 1999 (159) 16 Patients (chirurgie des ménisques) St-Pierre, 1992 (169) Patients (diverses pathologies) Timm, 1988 (160) 20 Patients (hémiplégie) Engardt, 1995 (170) 10 Patients (hémiplégie) Rouleaud, 2000 (171) 29 Patients (ostéochondromalacie rotulienne) McMullen, 1990 (166) 23 Patients (syndrome fémoropatellaire) Stiene, 1996 (168) 22 Sujets sains Kovaleski, 1993 (172) 43 Sujets sains (athlètes) Bishop, 1991 (173) 36 Sujets sains (athlètes) Mannion, 1992 (174) 31 Sujets sains + patients (tendinite) Jensen, 1989 (167) 5 381 Tableau 21. Type de pathologie Résultats des études utilisant l’isocinétisme comme outil de rééducation Buts du travail Critères d’évaluation Résultats Bishop, 1991 (173) Evaluer l’effet de la Moment maximum rééducation isocinétique sur un mode exc. sur les performances isocinétiques Le travail excentrique augmente les performances isocinétiques des ischio-jambiers, mais n’a aucun effet sur le quadriceps Engardt, 1995 (170) Comparer 2 programmes de rééducation isocinétique : exc., conc. Moment maximum Le travail excentrique a une plus grande efficacité que le travail concentrique Feiring, 1996 (152) Comparer 2 programmes de rééducation isocinétique : chaîne ouverte, chaîne fermée. Moment maximum, travail Les 2 programmes ont des résultats différents lorsqu’on compare le membre sain au membre atteint. Jensen, 1989 (167) Comparer la rééducation par isocinétisme et par stretching Travail : ratio membre atteint/membre malade La rééducation isocinétique a un résultat comparable à la rééducation par stretching Kovaleski, 1992 (172) Comparer différents programmes de rééducation Moment maximum Il n’y pas de différence entre les différents protocoles testés en termes d’efficacité Exc. = excentrique, Conc. = concentrique ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 56 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 21 (suite). Auteur, année, réf Résultats des études utilisant l’isocinétisme comme outil de rééducation Buts du travail Critères d’évaluation Résultats Lyngberg, 1994 (116) Comparer les rééducations isocinétique et isométrique Moment maximum, signes cliniques (douleur, épanchement de synovie) Le travail isocinétique a moins d’effets adverses et une plus grande efficacité que le travail isométrique Mannion, 1992 (174) Évaluer l’effet de la rééducation sur la force musculaire mesurée par la vitesse de pédalage Force de contraction musculaire, travail fourni sur bicyclette (vitesse de pédalage) La rééducation a des résultats comparables quelle que soit la vitesse angulaire Le travail isocinétique a des résultats supérieurs à l’absence de rééducation (groupe contrôle) Maurer, 1999 (159) Comparer la rééducation isocinétique à un programme éducatif Moment maximum, tests Les 2 programmes de rééducation de fonctionnalité et d’éva- ont des résultats comparables luation de la douleur McMullen, 1990 (166) Comparer la rééducation isocinétique à un programme associant stretching et travail isométrique Testing manuel, questionnaire de fonctionnalité, mesure de la force musculaire Comparabilité des deux programmes de rééducation Rouleaud, 2000 (171) Évaluer l’effet de la rééducation isocinétique sur la force musculaire mesurée cliniquement et par tests isocinétiques Moment maximum, travail, puissance, vitesse de marche, vitesse de montée des escaliers, autoquestionnaire de satisfaction La rééducation isocinétique a amélioré les performances isocinétiques, mais n’a eu qu’une faible influence sur les performances musculaires cliniques et n’a eu aucune influence sur la spasticité Stiene, 1996 (168) Comparer la rééducation par isocinétisme et par step Questionnaire d’évaluation de la fonctionnalité du genou, moment maximum, test du step Les 2 programmes de rééducation augmentent les performances isocinétiques. Le step améliore les résultats au test du step ainsi que la fonctionnalité du genou. La rééducation isocinétique n’améliore ni la fonctionnalité du genou, ni les résultats au test du step St-Pierre, 1992 (169) Comparer deux programmes de rééducation isocinétique (précoce ou tardif) Moment maximum Travail Puissance moyenne La rééducation précoce n’a pas une efficacité supérieure à la rééducation tardive Timm, 1988 (160) Comparer différentes méthodes de rééducation : absence d’exercice, exercices au domicile, travail isotonique, travail isocinétique Durée de la rééducation Récidive des symptômes La rééducation isocinétique est plus efficace que les 3 autres méthodes testées. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 57 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation VII. EVALUATION DES D’ISOCINETISME RISQUES LIES A L’UTILISATION DES APPAREILS VII.1. Effets adverses Très peu d'articles décrivent des accidents (tableau 22) mettant en cause l'utilisation de l'appareil d'isocinétisme (en particulier aucun effet adverse n’a été retrouvé dans la littérature en ce qui concerne les tests isocinétiques au niveau du tronc). Bloesch et Chantraine (175) rapportent qu'en 3 ans, avec environ 1000 patients pour un nombre total de séances sur machines isocinétiques voisin de 3500, 6 incidents ont été dénombrés : 2 syndromes fémoro-patellaires déclenchés brusquement lors du passage du mode concentrique à excentrique, 3 cas d'élongations musculaires, sans signe de rupture ni d’hématome à l'échographie, touchant dans deux cas les ischio-jambiers et dans un cas le droit antérieur du quadriceps et une rupture du tendon rotulien. Une enquête a été réalisée par Bloesch et coll. (175) auprès de 40 centres (dans 7 pays différents) utilisant des appareils d’isocinétisme. Sur 17 réponses obtenues 30 incidents de gravité variable ont été dénombrés. Dans cette enquête l’étude d'une équipe belge est incluse (176) qui a recensé 18 incidents. Dans ces études, le nombre par type d’effets adverses n’a pas été précisé et ne permet pas d’estimer la fréquence réelle de ceux-ci. D’autre part, ce nombre d’effets adverses devrait être rapporté au taux d’utilisation des appareils. Enfin, les auteurs ont précisé que l’expérience du rééducateur dans l’utilisation de la machine et sa maîtrise des tests permettraient de limiter l’incidence de ces effets adverses. Tableau 22. Effets adverses décrits dans la littérature Au niveau de l’épaule Au niveau du genou Autres - luxation scapulo-humérale - lésion méniscale - élongation musculaire du - lésion rotulienne (douleur, point d’appui du levier triceps brachial subluxation, syndrome isocinétique exacerbation des douleurs fémoro-patellaire) - scapulo-humérales - hématome en regard du - malaise vagal - malaise hypoglycémique VII.2. Les lésions musculo-tendineuses Ces lésions peuvent toucher les muscles ou les tendons. On parle de courbatures (DOMS dans la littérature anglaise ou « delayed onset muscle soreness »). Elles sont principalement d’origine (2,177) : - mécanique : l’association d’un étirement du complexe muculo-tendineux et de la contraction musculaire est responsable de lésions par « overstretching » ; - métabolique : la réalisation d’un travail excentrique prolongé est responsable de modifications internes des cellules musculaires. Il est observé une modification de la viscosité et de l’élasticité musculaire. Des biopsies réalisées dans les suites d’un ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 58 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation travail excentrique prolongé mettent en évidence une nécrose cellulaire associée à une désorganisation du tissu conjonctif de soutien. Les DOMS ont été observés après un travail musculaire excentrique prolongé, qu’il soit réalisé sur appareil d’isocinétisme ou non. Il apparaît 8 heures après la fin de l’exercice et associe : douleur, raideur, perte de mobilité active et diminution de force. Le maximum de la symptomatologie est atteint à la 48e heure. Il peut persister jusqu’au 21e jour. VII.3. Risque cardio-vasculaire La réalisation d’un effort musculaire important s’accompagne de modifications cardiovasculaires physiologiques, qui peuvent devenir pathologiques chez des sujets à risque. Une étude française (178) réalisée sur 251 sujets jeunes (âge moyen 24,4 ans, extrême 14,5 à 37 ans) a évalué les contraintes cardio-vasculaires mises en jeu lors de tests isocinétiques du genou (fréquence cardiaque, tension artérielle, électrocardiogramme). Il a été observé une augmentation de la fréquence cardiaque supérieure à 190 pulsations/min pour 37 % des sujets testés. Cinq sujets ont eu une chute brutale de leur fréquence cardiaque accompagnée de malaise au décours du test. En ce qui concerne la mesure de la tension artérielle 2 sujets ont fait une poussée hypertensive avec subœdème pulmonaire, et 5 sujets ont fait une hypotension au décours du test avec malaise pour deux d’entre eux. Quatre sujets ont eu des anomalies ECG à type de troubles de l’excitabilité auriculaire ou de modifications de la conduction ventriculaire. VII.4. Contre-indications du travail isocinétique Les données présentées dans le tableau 23 ont été extraites de la littérature et ont été rediscutées en réunion par le groupe de travail. Elles ne peuvent cependant être considérées comme faisant suite à un consensus d’experts, notre groupe de travail, par son caractère restreint, n’étant pas représentatif de l’ensemble des professionnels utilisant les appareils d’isocinétisme. Les contre-indications à l’utilisation d’un appareil d’isocinétisme peuvent être liées soit à la pathologie articulaire concernée par l’évaluation, soit à une pathologie concomitante qui pourrait être aggravée par l’effort consenti par le patient au cours du déroulement du test. Certaines de ces contre-indications sont à évaluer au cas par cas en fonction de la symptomatologie du patient et de sa gravité. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 59 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 23. Contre-indications relatives et absolues. Relatives Absolues - Douleur invalidante Hydarthrose importante ou récidivante Lésion ligamentaire récente Epilepsie Lésion cutanée Incontinence urinaire d’effort * Eventration * Grossesse - Processus pathologique évolutif Fracture non consolidée Pathologie cardio-vasculaire non équilibrée (angor, HTA) contre-indiquant tout effort * pour les tests sur le tronc uniquement ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 60 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ÉTAT DES PRATIQUES EN FRANCE I. OBJECTIFS ET METHODE Il s'avère difficile de quantifier le nombre d'actes d'évaluation ou de rééducation réalisés sur des appareils d'isocinétisme en France. Plusieurs raisons expliquent cette difficulté : la pratique de cette technique en secteur privé et en ambulatoire rend délicate l’estimation en termes de nombre d’actes effectués. De même, le nonremboursement de l'isocinétisme empêche d’en percevoir l’importance financière supportée par les Caisses d’Assurance Maladie. Enfin, les données PMSI (Programme de médicalisation du système d'information) ne permettent pas non plus d'estimer l'activité réalisée en milieu hospitalier dans ce domaine. Pourtant, dans le cadre de l'extension du PMSI au secteur des soins de suite ou de réadaptation (SSR), les établissements de santé sous dotation globale ayant une activité de SSR sont soumis à l'obligation d'un recueil d'informations standard depuis 1998. Un logiciel spécifique permet la saisie des informations contenues dans le résumé hebdomadaire standardisé (RHS) et réalise le groupage de ces informations en groupes homogènes de journées (GHJ). Pour effectuer ce recueil, les professionnels doivent se fonder sur 4 documents : - le guide méthodologique de production des résumés hebdomadaires standardisés ; - le catalogue des activités de rééducation-réadaptation ; - le manuel des groupes homogènes de journées ; - la Classification Internationale des Maladies (CIM). Dans le catalogue des activités de rééducation - réadaptation, deux codes correspondent à l'utilisation de l'isocinétisme : RL 58 : ISOCINETISME – BILAN Évaluation de la force musculaire isocinétique de deux groupes musculaires antagonistes de manière bilatérale et comparative à deux ou trois vitesses RL 59 : ISOCINETISME – TRAINING INFORMATISE Renforcement musculaire isocinétique sur un mode concentrique ou excentrique, à différentes vitesses, à l'aide d'un programme informatique. Actuellement, il n'est pas possible de connaître le niveau d'activité d'isocinétisme des établissements soumis à ce recueil de données. En effet, la construction des bases PMSI-SSR ne permet pas de retrouver de telles informations pour un acte précis. La littérature ne fournit pas davantage de données sur ce point. Dans ce cadre, un des objectifs de ce chapitre est d'apporter quelques informations à titre indicatif, en décrivant le niveau et la répartition de l'activité des professionnels membres du groupe de travail. Par ailleurs, il s'agit de présenter les modalités d'utilisation de ces appareils pour cet échantillon de professionnels afin d'étudier dans quelle mesure les pratiques sont standardisées. Plusieurs questions se posent : existe-t-il des protocoles d'évaluation bien définis et suivis par l'ensemble des professionnels ? Comment sont ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 61 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation construits les protocoles utilisés ? Sur quels critères les résultats des examens sont-ils interprétés ? Quels sont les objectifs poursuivis par les professionnels ? Afin de répondre à ces différentes interrogations, deux questionnaires ont été adressés par courrier à l'ensemble des experts du groupe de travail et des questions leur ont été posées au cours des réunions. Les questionnaires sont présentés en annexe 9. Le premier questionnaire concernait le niveau et le type d'activité. Il a été adressé à 13 professionnels. 11 réponses ont pu être exploitées. Le second questionnaire avait pour but de préciser les protocoles d'évaluation suivis par les experts du groupe pour 3 indications : le genou ligamentaire, le tronc che z le lombalgique chronique et l'épaule pour conflit sous-acromial. Ces indications ont été définies par le groupe de travail luimême. 10 réponses ont été analysées. L'objectif n'est absolument pas de proposer un protocole de référence mais de cerner les différences de pratiques entre professionnels. Cette évaluation est à interpréter avec toutes les précautions d'usage dans la mesure où le groupe de travail est restreint et ne peut en conséquence refléter l’ensemble des praticiens français. Il ne s'agit donc pas d'un consensus d'experts dont les résultats seraient généralisables à l'ensemble des professionnels. II. NIVEAU D'ACTIVITE ET MODES D'EXERCICE Au total, sur les 13 professionnels interrogés, 11 réponses ont pu être exploitées. 6 experts ont une activité au sein d'une clinique privée, 4 experts font partie du secteur public et seul 1 des experts du groupe est installé en libéral. La majorité des professionnels utilisent des machines de marque Cybex. En effet, au total, sur les 33 appareils implantés dans les centres dans lesquels exercent les experts, 27 appareils sont des Cybex, 3 sont des Biodex et seuls 1 Lido et 1 Lode sont utilisés. L'activité des experts varie de 2,5 à 100 actes par jour d'évaluation ou de rééducation, la médiane se situant à 7 (tableaux 24 et 25). L’écart entre le nombre d’actes pratiqués par les experts tient au fait que certains centres disposent de plusieurs machines que différents professionnels du même centre utilisent. D’autres centres ne disposent que d’une seule machine pour pratiquer cette activité. Le choix du type d'appareil est la résultante de critères relationnels, commerciaux, de la qualité du service après vente et de la formation continue. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 62 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 24. Utilisation des appareils d’isocinétisme dans la pratique professionnelle. Oui Volume d’actes (en %) Moy (Méd) [Ext] Type d’utilisation Rééducation Évaluation postopératoire Suivi postopératoire Patient neurologique Entraînement sportif Suivi de rééducation de patients non opérés 90,9 % 81,8 % 100 % 45,4 % 72,7 % 9,1 % * 39,27 8,64 30,86 5,32 13,18 1,8 (30) (8) (25) (0) (10) (0) [0-85] [0-40] * [10-78] [0-33] * [0-40] [0-20] * Type d’articulation Tronc Genou Cheville Épaule Coude 45,4 % 100 % 90,9 % 81,8 % 45,4 % 17,9 67,2 6,8 7,1 0,9 (0) (70) (5) (5) (0) [0-65] [20-95] [0-15] [0-35] [0-5] Type de professionnels utilisant votre appareil d’isocinétisme Médecin rééducateur 81,8 % Rhumatologue 0% Médecin du sport 36,4 % Kinésithérapeute 81,8 % Mode de recrutement des patients Un chirurgien orthopédique Un rhumatologue Un médecin rééducateur Un neurologue Un médecin du sport Un kinésithérapeute Patient venant directement 100 % 54,5 % 90,9 % 27,3 % 100 % 63,6 % 9,1 % * Par manque d'informations, les calculs ne sont pas faits sur l'ensemble des experts, Moy = Moyenne ; Méd = Médiane ; Ext = Extrêmes ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 63 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 25. Activité du groupe de travail en isocinétisme Ville Type d’exercice Appareil utilisé Année d’acquisition Jour Nombre d’actes par Mois Semaine Saint-Etienne CHU (MRP)* CHU (médecine du sport)* Cybex 6000 Cybex II 1991 1982 3 - 15 - - Delémont (Suisse) Hôpital régional* Lido (Loredan) Cybex 1000 1992 1994 6-8 - 30-35 - 100 - Rennes CHU* Cybex Norm Cybex II acquis en 1985 4-6 - - Paris Hôpital * Cybex Norm 1997 3 10 30 Nantes libéral Cybex 1200 1993 3 - - Centre de convalescence et de réadaptation fonctionnelle** Cybex 6000, UBE, Kinetron 1994 Sainte-Adresse 35 ¥ 0-8 # 190 ¥ 7# 750 ¥ 20-25 # Capbreton Centre européen de rééducation du sportif** Biodex 900-760 Biodex 900-800 2 Kinetron, 2 KT 2, 2 Orthotron 1991 1996 1991 100 - 600 - 2400 - - - - Centre de rééducation fonctionnelle** Cybex Cybex 340, 6000, TEF/Torso, 2 Norm Mars 1987, 1992, 1987, 1996 et 1997 10 # 130 ¥ - 50 650 - 200 2600 - 1993 1986, 1990, 1989 1997 20 ¥ 10 # - CRRF** Cybex 6000 Cybex orthotron, orthotron II, 340 Lode Aristokin - - - - - - 1993 1998, 1991 30 ¥ 4# - 1989 2-3 12 - Lille Menucourt Paris CRRF (MRP)** Cybex 6000 Lode Aristokin, Cybex Orthotron Montpellier Centre de rééducation** Biodex * Hôpital public, ** Clinique privée, ¥ Actes de rééducation, # Actes d'évaluation ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 64 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation III. PROTOCOLE D 'EVALUATION DANS TROIS INDICATIONS III.1. Généralités III.1.1. Paramètres les plus utilisés Les paramètres les plus utilisés par les membres du groupe de travail au cours d’une évaluation isocinétique sont le moment maximum, le travail et le ratio agoniste/antagoniste. Un petit nombre d’experts fait une analyse graphique et étudie la forme de la courbe (existence d’un accident), ainsi que la superposition des courbes dans le cadre d’un test d’endurance. Pourcentage d'experts utilisant les différents paramètres : Quantitatifs − − − − − Moment maximum Moment/poids Travail Ratio agoniste/antagoniste Puissance Graphiques − Forme de la courbe (vitesses angulaires lentes) 100 % 33 % 67 % 67 % 10 % 33 % III.1.2. Choix d’un protocole d’évaluation isocinétique Un expert sur deux définit son protocole sur la base d’une analyse de la littérature. Un petit nombre d’experts choisit le protocole en fonction de son expérience professionnelle. D’autres appliquent le protocole livré avec le logiciel de l’appareil qu’ils utilisent. Après établissement du protocole, deux experts sur trois appliquent ce protocole pour une articulation donnée de manière standardisée. Pour un expert sur trois, le protocole varie en fonction du patient et n’est donc pas standardisé. Dans un centre sur deux le nombre d’opérateurs est limité (un à deux maximum), de façon à ce que les patients soient suivis par le même opérateur. Quelques centres utilisent un grand nombre d’opérateurs, de sorte que les patients ne sont pas toujours testés par la même personne. Choix du protocole − − Fondé sur l’étude de la littérature Fondé sur l’expérience professionnelle 55 % 22 % Type de protocole − − Un protocole fixe par articulation en fonction de la pathologie Utilisation du protocole type livré avec la machine, modulable en fonction des patients Définition d’un protocole maximaliste commun, modulable en fonction des patients 66 % 22 % Au maximum 2 opérateurs par patient Plusieurs opérateurs 55 % 11 % − Opérateur − − ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 65 11 % Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation III.1.3. Rendu des résultats Genou L’évaluation du déficit musculaire en mode concentrique est effectuée par comparaison du membre lésé avec le membre sain. Il est exprimé en pourcentage de déficit. Ce déficit est coté selon 4 grades. Le membre testé est considéré comme normal si le déficit est inférieur à 15 %. On considère qu’il y a un déficit majeur dès que celui-ci dépasse 40 %. En ce qui concerne la rééducation du genou, l’ensemble des experts s’accorde pour préférer une amélioration de la fonctionnalité articulaire, et tolère un déficit résiduel de 10 à 15 %. On peut donc observer que l’objectif de la rééducation s’oriente vers la réduction du déficit musculaire de façon à être le plus proche de la normale. Tronc Les données obtenues pour l’évaluation et la rééducation du tronc sont beaucoup moins détaillées. L’objectif de la rééducation est essentiellement de réduire le déficit, sans chercher une restitution ad integrum. Évaluation − Genou − Tronc Rééducation − Genou − Tronc − − − − Absence de déficit < 15 % Déficit mineur 15-25 % Déficit modéré 25-40 % Déficit majeur > 40 % − Comparaison avec une base de données spécifique au centre. Un déficit de 25 à 35 % est considéré comme modéré. − − Les objectifs fonctionnels priment sur les objectifs isocinétiques Un déficit résiduel de 10 à 15% par rapport au membre controlatéral est considéré comme satisfaisant − La rééducation a pour objectif de montrer les progrès effectués et de tendre vers les valeurs de la population de référence du centre. III.2. Le genou ligamentaire Sur les 10 experts ayant répondu au questionnaire, tous pratiquent l'évaluation isocinétique du genou ligamentaire. III.2.1. Position du sujet testé pour le genou Quels que soient le type d’appareil et sa configuration, le sujet testé est toujours assis, genou fléchi à 90° (tableau 26). En revanche la position des bras et des mains, ainsi que l’inclinaison du siège, varient d’un appareil à l’autre. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 66 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 26. Description détaillée de la position du sujet testé pour le genou Contention des membres inférieurs testé controlatéral Cybex - Norm Contention des membres supérieurs bras mains - Sangles pelvienne, thoracique et au niveau de la cuisse - Libre - 6000 - Sangle au niveau de la cuisse - Maintien - NP par une butée - 1000 - Articulation du - NP genou au bord du siège - Sangles au niveau de la cuisse et de la jambe Biodex - NP - Système II Lido - Active - Croisés Inclinaison du dossier Siège Butée tibiale - Sur les poignées de maintien - 85° - 15° - Au 1/3 inf. du tibia - Sur les accoudoirs - NP 70/75° - A 3 travers de doigt/malléole externe - NP - Sur les rebords du siège - calé en - non arrière réglable - A 2 travers de doigt / malléole externe - Libre - NP NP - NP - 15° - En position la plus proximale - Sangles au niveau des épaules, du bassin, de la cuisse - Libre - NP - Sur les sangles des épaules - NP - 10° - Au 1/3 inf. du tibia - Membre fléchi à 90° avec un contre-appui à la face antérieure de la cuisse - Libre - NP - Sur les poignées de maintien - 72° NP - En position distale ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 67 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation III.2.2. Protocole Il n’y a aucune standardisation des protocoles d’évaluation utilisés (tableau 27). En mode concentrique, les vitesses angulaires choisies vont de 60°/s pour la plus lente, à 300°/s pour la plus rapide. Le nombre de répétitions est lui aussi très variable puisqu’il est compris entre 3 et 30. Un expert sur trois propose une séance d’apprentissage au sujet, afin qu’il se familiarise avec l’appareil. Les modalités de ces séances varient beaucoup d’un professionnel à l’autre. Avant les tests, un échauffement est réalisé soit sur bicyclette, soit directement sur l’appareil d’isocinétisme. Enfin, deux experts sur cinq font faire un test d’endurance. Le mode excentrique est utilisé par deux experts sur cinq. Les vitesses angulaires varient de 30°/s à 180°/s, le nombre de répétitions est compris entre 2 et 6. En mode concentrique, le nombre de vitesses demandées varie de 2 à 4. Sur 9 experts interrogés, 4 demandent deux vitesses : 60 - 180 ou 90 - 180 ou encore 90 - 240. 4 experts demandent 3 vitesses : 60 – 180 – 240. En excentrique, en général seules une à deux vitesses sont demandées. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 68 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 27. Protocole type d'évaluation isocinétique du genou ligamentaire. Délai par rapport à l’intervention chirurgicale 6 semaines à 6 mois Oui (%) 67 Nbre de séances 1 - 10 Durée (min) 5 - 20 Type Oui (%) Nbre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Réalisation d'un test en concentrique 100 - - - Échauffement (type, durée) 100 3 – 20 (*) 60 – 90 - 150 - 180 - 2' – 10' (*) Temps de repos 100 - - 1'- 2'-3' Test de force maximale à basse vitesse 100 3–6 60 - 90 - Temps de repos 100 - - 1' – 2' – 3' Test de force maximale à haute vitesse 100 5 -15 180 - 240 - 300 - Temps de repos 70 - - 1' – 2' – 3' Test de fatigue musculaire 50 12 – 40 120 - 180 - 240 - 300 - Test du côté controlatéral 80 Séances d’apprentissage - MODE CONCENTRIQUE Test identique à celui du premier membre testé Oui (%) Nbre de répétitions Vitesse (°/s) Durée 40 - - - 100 3 - 20 (*) 90 (*) 10' (*) 75 - - 1' - 2' 100 3-6 30 - 90 - 120 - Temps de repos 25 - - 1' Test de force maximale à haute vitesse 50 3-6 120 -180 - Temps de repos 25 - - 1' Test de fatigue musculaire - - - - Test du côté controlatéral 100 MODE EXCENTRIQUE Réalisation d'un test en excentrique Échauffement (durée, type) Temps de repos Test de force maximale à basse vitesse Test identique à celui du premier membre testé (*) Pour les échauffements, certains professionnels utilisent le vélo. Dans le tableau, pour le nombre de séances réalisées et les durées à chaque étape, seule la fourchette d'étendue des réponses est indiquée. En revanche, toutes les vitesses signalées ont été notées. Pour le mode concentrique, les pourcentages dans les colonnes "oui-non" sont calculés par rapport au nombre total de questionnaires reçus concernant le genou. Pour le mode excentrique, les pourcentages dans les colonnes "oui-non" sont calculés par rapport à l'ensemble des professionnels utilisant ce mode (dont la proportion est indiquée) et non pas par rapport à l'ensemble des professionnels pratiquant l'évaluation du genou. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 69 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation III.3. Le tronc chez le lombalgique chronique Sur les 10 questionnaires reçus, 6 portaient sur l'évaluation du tronc. Un des membres du groupe a distingué 3 protocoles pour le tronc, selon l'appareil utilisé, ce qui porte à 8 le nombre total de réponses exploitées. Les pourcentages de réponses sont ainsi calculés par rapport aux 8 protocoles pris en compte. III.3.1. Position du sujet testé pour le tronc La position du sujet est définie par la configuration du type d’appareil utilisé. Peu de détails sont donnés sur le sanglage et la position des bras et des mains des sujets en cours de test (tableau 28). Tableau 28. Description détaillée de la position du patient testé pour le tronc, selon le type d'appareil Type d'appareil utilisé Position détaillée du sujet testé pour le tronc − Cybex TEF ou Norm − Debout − Cybex Torso − Assis − Cybex Liftask − Debout − Cybex 6000 accessoire TEF − Debout − Lido active, Loredan − − Biodex − « Assis-debout » – bassin sanglé, mains croisées sur la butée de poussée « Assis-allongé » III.3.2. Protocole La majorité des experts proposent des séances d’apprentissage aux patients, afin que ceux-ci se familiarisent avec l’appareil et son fonctionnement. Le jour du test, un échauffement est réalisé, selon un protocole non standardisé (durée et vitesses angulaires variables en fonction du centre). En ce qui concerne les tests en mode concentrique, il n’y a pas là non plus de standardisation du protocole (tableau 29). Les vitesses angulaires utilisées vont de 30°/s pour la plus lente à 150°/s pour la plus rapide. 2 experts sur trois font faire un test d’endurance pour lequel la vitesse angulaire varie de 60°/s à 150°/s. Seul un expert sur trois utilise le mode excentrique en évaluation du tronc. Les tests sont effectués avec des vitesses angulaires lentes, 60 ou 90°/s. En général, en mode concentrique, les professionnels demandent 3 vitesses : 30 – 90 – 120. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 70 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 29. Protocole type d'évaluation isocinétique du tronc chez le lombalgique chronique. Ancienneté de la lombalgie Quand décide-t-on d’utiliser l’isocinétisme (après l’échec d’une autre thérapeutique par exemple ? ) 8 semaines - 4 mois En bilan d’orientation de traitement En outil de rééducation pendant le programme Pour évaluer le ratio Flexion/Extension Pour évaluer les progrès du patient et distinguer les simulateurs Échec rééducation standard Patient en échec thérapeutique médical et/ou chirurgical Mouvement testé Flexion/Extension Rotation Levée de charge Oui (%) 87 Nbre de séances 1 – 10 Durée (min) 10 Type Oui (%) Nbre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Réalisation d'un test en concentrique 60 - - - Échauffement (type, durée) 100 4 – 10 Séances d’apprentissage - MODE CONCENTRIQUE 30 - 60 – 90 – 120 - 150 - Temps de repos 86 - - 1' - 2' Test de force maximale à basse vitesse 100 3-6 30 - 60 - 120 - Temps de repos 100 - - 1' - 2' Test de force maximale à haute vitesse 100 4 - 20 90 - 120 – 150 - Temps de repos 100 - - 1' - 2' Test de fatigue musculaire 75 6 - 20 60 - 90 - 120 - 150 - Oui (%) Nbre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Réalisation d'un test en excentrique 25 - - - Échauffement (durée, type) 100 5 - - Temps de repos 100 - - 2' Test de force maximale à basse vitesse 100 5 30 - Temps de repos 100 - - 2' Test de force maximale à haute vitesse 50 5 60 - Temps de repos 50 - - 2' - - - - MODE EXCENTRIQUE Test de fatigue musculaire* Dans le tableau, pour le nombre de séances réalisées et les durées à chaque étape, seule la fourchette d'étendue des réponses est indiquée. En revanche, toutes les vitesses signalées ont été notées. Pour le mode concentrique, les pourcentages dans les colonnes "oui-non" sont calculés par rapport au nombre total de questionnaires reçus concernant le tronc. Pour le mode excentrique, les pourcentages dans les colonnes "oui-non" sont calculés par rapport à l'ensemble des professionnels utilisant ce mode (dont la proportion est indiquée) et non pas à l'ensemble des professionnels pratiquant l'évaluation du tronc. * 50 % des membres du groupe de travail ont précisé qu'ils ne réalisaient pas de test de fatigue musculaire dans cette indication. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 71 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation III.4. L'épaule pour conflit sous-acromial Sur les 10 questionnaires reçus, 7 traitent de l'épaule. Les pourcentages sont calculés par rapport à ces 7 protocoles. III.4.1. Position du sujet testé pour l'épaule Le sujet testé est en majorité assis, mais la position de son bras ainsi que de son avantbras varie d’un centre à l’autre (tableau 30). Tableau 30. Description détaillée de la position du sujet testé pour l'évaluation de l'épaule Type d'appareil utilisé Position détaillée du sujet testé pour l'épaule − Cybex Norm − − Assis – coude au corps R1 – R2 – R3 − Cybex 6000 − Debout position R1 coude au corps, allongé R3, assis position de Davies modifiée − Lido − Assis – NP − Biodex Système II − Assis sanglé – bras dans le plan de l'omoplate − Biodex − Assis incliné à 15°/ verticale, le bras en abduction à 45° et dans le plan de l’omoplate III.4.2. Protocole Comme pour les protocoles précédents on observe une grande variabilité des vitesses angulaires choisies ainsi que du nombre de répétitions (tableau 31). Seul un expert sur trois fait faire un test d’endurance, ou utilise le mode excentrique. Pour le mode concentrique, sur 6 professionnels interrogés, les réponses données concernant le nombre de vitesses demandées se répartissent de façon égale entre 2 et 3 vitesses. Les deux vitesses demandées sont : 60 – 180. Les 3 vitesses demandées sont 60 – 90 – 180 ou 60 – 120 – 180. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 72 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 31. Protocole type d'évaluation isocinétique de l'épaule pour conflit sous-acromial. Ancienneté de la pathologie Pas de délai - 6 mois Quand décide-t-on d’utiliser l’isocinétisme (après quel type de traitement ?) En fonction de l'examen clinique Suivant la douleur Rééducation classique En fonction de la clinique, en l'absence de contre-indications Échec traitement médical Mouvement testé Rotation interne/externe Abduction – adduction Oui (%) 71 Nbre de séances 1 – 10 Durée (min) 10 Type Oui (%) Nbre de répétitions Vitesse (°/s) Durée 70 - - - - 3 – 15 60 – 180 5' Temps de repos 43 - - 1' - 2' Test de force maximale à basse vitesse 100 3-6 30 - 60 - Temps de repos 100 - - 30" - 2' Test de force maximale à haute vitesse 100 3 - 15 120 - 240 - Temps de repos 86 - - 1' - 2' Test de fatigue musculaire 29 15 - 20 120 - 180 - 210 - Test du côté controlatéral 100 Séances d’apprentissage - MODE CONCENTRIQUE Réalisation d'un test en concentrique Échauffement (type, durée) Test identique à celui du premier membre testé Oui (%) Nbre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Réalisation d'un test en excentrique 57 - - - Échauffement (durée, type) 100 3 - 15 30 - 60 -120 5' Temps de repos 50 - - 1' Test de force maximale à basse vitesse 100 3-6 30 - 120 - Temps de repos 25 - - 90" Test de force maximale à haute vitesse - - - - Temps de repos - - - - Test de fatigue musculaire - - - - Test du côté controlatéral 100 MODE EXCENTRIQUE Test identique à celui du premier membre testé Dans le tableau, pour le nombre de séances réalisées et les durées à chaque étape, seule la fourchette d'étendue des réponses est indiquée. En revanche, toutes les vitesses signalées ont été notées. Pour le mode concentrique, les pourcentages dans les colonnes "oui-non" sont calculés par rapport au nombre total de questionnaires reçus concernant l'épaule. Pour le mode excentrique, les pourcentages dans les colonnes "oui-non" sont calculés par rapport à l'ensemble des professionnels utilisant ce mode (dont la proportion est indiquée) et non pas à l'ensemble des professionnels pratiquant l'évaluation de l'épaule. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 73 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation CONCLUSION Les appareils d’isocinétisme ont été présentés par les professionnels comme des appareils performants et sécuritaires, dont l’utilisation serait bien acceptée par les patients, et qui permettraient une évaluation quantitative de la force musculaire, ainsi qu’un renforcement sélectif de groupes musculaires. En France leur utilisation, en particulier chez le patient, date d’une vingtaine d’année et a pour champs d’application : l’évaluation musculaire en pré ou postopératoire, la préparation sportive et la rééducation de l’appareil locomoteur. Les appareils d’isocinétisme se sont imposés comme technique de référence, sans que l’évaluation comparative de cette technologie ait été rigoureusement réalisée. Ce rapport a donc pour objet de présenter une analyse des données publiées concernant l’efficacité, la sécurité et le coût des appareils d’isocinétisme. Le fonctionnement des appareils d’isocinétisme repose sur deux principes de biomécanique qui sont la maîtrise de la vitesse et l’asservissement de la résistance. Ces appareils permettent de travailler selon le mode concentrique ou excentrique. En théorie toutes les grosses articulations peuvent être testées avec les appareils d’isocinétisme, et les localisations les plus fréquemment évaluées ou rééduquées sont le genou, le tronc et l’épaule. Les appareils d’isocinétisme ne mesurent pas une force mais le couple créé par cette force et son bras de levier au niveau de l’axe du dynamomètre (les paramètres mesurés sont d’ordre graphique et quantitatif). L’évolution technologique observée depuis 30 ans concerne les progrès de l'informatique, et le développement du mode excentrique et de l’arthromoteur. La recherche documentaire n'a dégagé aucune étude fournissant des données intéressantes sur le marché des appareils d'isocinétisme. Des données fournies par les industriels et les utilisateurs de la technique ont cependant permis de faire un état des lieux de l'activité d'isocinétisme en France, de recenser les différents modèles disponibles sur le marché et de cerner leurs prix. En 2000, la France compte entre 160 et 170 appareils d’isocinétisme en activité sur l'ensemble du territoire national. Parmi les 7 fabricants implantés en France, deux principaux dominent le marché : Biodex et Cybex. Les prix catalogue des appareils les plus récents varient entre 280 000 et 600 000 F, selon les modèles. Au-delà des prix des appareils, d'autres éléments doivent être pris en compte dans l'évaluation des coûts liés à l'utilisation d'un appareil d'isocinétisme : les coûts de fonctionnement, l'amortissement des appareils, les coûts de maintenance, les coûts en personnel et en formation. Il s'avère difficile de quantifier le nombre d'actes d'évaluation ou de rééducation réalisés sur des appareils d'isocinétisme en France. Plusieurs raisons expliquent cette difficulté : la pratique de cette technique en secteur privé et en ambulatoire rend délicate l’estimation en termes de nombre d’actes effectués. De même, le non-remboursement de l'isocinétisme empêche d’en percevoir l’importance financière supportée par les Caisses d’Assurance Maladie. Enfin, les données PMSI-SSR (Programme de médicalisation du système d'information) ne permettent pas non plus d'estimer l'activité réalisée en milieu hospitalier dans ce domaine. La littérature ne fournit pas davantage de données sur ce point. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 74 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Une bonne connaissance de la technique est nécessaire pour prescrire les protocoles d'évaluation ou de rééducation qui permettront d'obtenir des résultats d'évaluation significatifs en fonction des pathologies et de bons résultats de rééducation sans compromettre la sécurité du patient. En particulier les facteurs de variabilité doivent être contrôlés afin d’optimiser la reproductibilité des mesures. En effet, les études sur la reproductibilité intertests montrent que les résultats ne sont pas superposables d’une marque à l’autre, d’une génération d’appareil à l’autre pour une même marque, et qu’il existe une variabilité significative entre examinateurs. Comme pour toute technique d’évaluation et de renforcement musculaire, les encouragements verbaux et le rétrocontrôle visuel ont une influence sur la qualité des résultats. Une correction de la pesanteur doit être effectuée, et un apprentissage doit être proposé à chaque patient, afin d’optimiser sa compliance et de diminuer la variabilité des mesures. L’élaboration de normes et leur utilisation par comparaison à des patients doit tenir compte des caractéristiques de la population étudiée (âge, sexe, profession, activité physique) et des conditions de tests. Cette normalisation des paramètres nécessite une standardisation des protocoles de réalisation des tests. Le rapport des moments maximaux de groupes musculaires agonistes et antagonistes pourrait être un marqueur intéressant, cependant, chez les patients, rien ne permet à ce jour de définir une norme de ces ratios qui rendrait cette mesure pertinente pour la prédiction de la survenue d’une pathologie musculaire, tendineuse ou articulaire. L’utilisation des appareils d’isocinétisme comme outil d’évaluation a montré que les tests sur ce type d’appareil sont corrélés avec les autres tests explorant classiquement les mêmes groupes musculaires. Bien qu’aucune étude de bon niveau de preuve n’ait permis de montrer que les tests isocinétiques sont plus performants que d’autres méthodes de testing musculaire, ils présentent par rapport aux techniques disponibles des avantages en termes de quantification de la force musculaire qui présente un intérêt pratique pour le suivi des patients. La place de l’isocinétisme dans le renforcement musculaire est difficile à apprécier et les résultats sont inconstants. Les études publiées sur l’évaluation de la rééducation isocinétique soit sont de qualité méthodologique médiocre (petits effectifs, populations non représentatives), soit intègrent différentes procédures de renforcement musculaire qui ne permettent pas de déterminer la part effective de l’isocinétisme. Enfin, bien que des éléments sur le lien entre les mesures isocinétiques et la symptomatologie ressentie par le patient à type de douleur ou d’incapacité soient parfois disponibles, le lien entre les résultats des tests et la fonctionnalité n’est jamais formellement établi. Très peu d'articles décrivent des accidents mettant en cause l'utilisation de l'appareil d'isocinétisme et les données rapportées ne permettent pas d’estimer la fréquence réelle de ces incidents. Les contre-indications à l’utilisation d’un appareil d’isocinétisme peuvent être liées soit à la pathologie articulaire concernée par l’évaluation, soit à une pathologie concomitante qui pourrait être aggravée par l’effort consenti par le patient au cours du déroulement du test, en particulier une pathologie cardiaque pour laquelle un test d’effort est préconisé en cas de terrain prédisposant. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 75 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation En conclusion, l’analyse de la littérature montre que les tests sur appareil d’isocinétisme permettent de réaliser, chez un patient donné, pour un groupe musculaire donné et dans des conditions opératoires standardisées et reproductibles, une évaluation musculaire objective et quantitative. Elle permet aussi lors d’un même test du couple musculaire agoniste/antagoniste de révéler un éventuel déséquilibre. Différents facteurs modifient la reproductibilité des mesures et il convient de standardiser les protocoles et de contrôler si possible ces facteurs. Le suivi longitudinal d’un même patient pris comme son propre témoin permet de guider sa rééducation sous réserve du respect des conditions opératoires préalablement définies. La rééducation isocinétique a une efficacité qui reste à démontrer. Pour cela il faudrait mettre en place un suivi de groupes de patients importants pour évaluer précisément les apports de cette technique. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 76 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 1 : GLOSSAIRE Chaîne fermée : le travail musculaire est dit en chaîne fermée lorsque la force appliquée entraîne une mobilisation de l’individu, alors que la résistance distale est fixe. Chaîne ouverte : le travail musculaire est dit en chaîne ouverte lorsque la force appliquée est mobile par rapport au sujet. Coefficient de variation : indique la reproductibilité des courbes de répétition d'une série. Si toutes les courbes ont exactement le même aspect, la valeur est 0, si elles n'ont aucun rapport la valeur est 100. On considère qu'une valeur en dessous de 10 est excellente, jusqu'à 15 ou 20 acceptable, au-delà de 20 inacceptable. Coefficient de corrélation : le test d’indépendance ou de dépendance entre deux variables est fondé sur le coefficient de corrélation. La corrélation peut être négative ou positive et est d’autant plus forte que la valeur du coefficient est proche de 1. Contraction concentrique : contraction musculaire pendant laquelle la force développée est supérieure à la résistance offerte par le support résistant. Les points d’insertion musculaire se rapprochent et le muscle se raccourcit. Il s’agit d’une activité musculaire mobilisatrice. Contraction excentrique : contraction musculaire pendant laquelle la force développée est inférieure à la résistance offerte par le support résistant. Les points d’insertion musculaire s’éloignent et le muscle s’allonge. Il s’agit d’une activité musculaire frénatrice. Contraction isométrique : contraction musculaire pendant laquelle la force développée est égale à la résistance offerte par le support résistant. Il n’y a pas de mouvement. La longueur du complexe tendino-musculaire ne se modifie pas. Index de fatigue ou ratio d’endurance : il est le rapport en pourcentage entre la somme du travail des quatre derniers mouvements et la somme du travail des quatre premiers. Index de Million : index d’évaluation de la douleur et de l’incapacité ressenties par le patient développé à partir d’échelles visuelles analogiques. Isoinertiel : il s’agit d’un exercice de soulèvement de charge au cours duquel la charge est constante. Moment de force maximale (encore appelé couple de force, ou pic de couple, ou moment maximum) : exprimé en Newton-mètre (Nm), il correspond au moment de force le plus élevé développé au cours du mouvement isocinétique. Moment ou couple de force : exprimé en Newton-mètres (Nm), il est le produit de la force de contraction musculaire appliquée à l’axe du dynamomètre (exprimée en Newton) par la distance correspondant à la longueur de la perpendiculaire à l’axe de la force et qui passe par l’axe du dynamomètre (exprimée en mètres). ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 77 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Puissance maximale : exprimée en watt (W), elle correspond au travail effectué par unité de temps. Elle se calcule en multipliant le moment de force par la vitesse angulaire. Puissance moyenne : valeur qui tient compte de la totalité d'une série et élimine les distorsions dues aux amplitudes différentes lors d'une comparaison bilatérale. Rapport agoniste/antagoniste ou ratio : exprimé en pourcentage, il est calculé à partir des moments de force maximum développés lors d’un même mode de contraction, pour une vitesse angulaire identique de deux groupes musculaires opposés. Rapport Moment/Poids : rapporte le moment maximum produit dans la série par rapport au poids du patient tel qu'on l'a saisi dans les données patient. L'intérêt est d'éliminer l'effet du poids du patient dans l'interprétation des données. Travail : il correspond à l’intégration de la surface située sous la courbe des moments de force, et s’exprime en joule (J). Valeur angulaire anatomique ou angle d’efficacité maximale : il mesure la position angulaire correspondant au moment de force maximum et s’exprime en degré. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 78 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 2 : INSTALLATION DU SUJET d'après l'abrégé de Pocholle & Codine – 1998 (2) Exemples d’installation et de sanglage du sujet pour un test effectué sur un appareil d’isocinétisme au niveau de l’épaule (schéma du haut) ou du genou (schéma du bas). ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 79 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Les mouvements du corps sont une somme de mouvements circulaires autour d’un axe de rotation passant par une articulation (A). La force de contraction musculaire (F) qui est appliquée à l’axe du dynamomètre s’exprime par un moment selon l’équation suivante : Moment de force (Nm) = Force (Newton) x distance (mètre) x sin. α x sin. β La distance (L) correspond à la longueur de la perpendiculaire à la force (F) qui passe par l’axe du dynamomètre et par l’axe de l’articulation (puisque ceux-ci sont alignés). L est le bras de levier du muscle quadriceps (force F) (12). L’angle α est l’angle que font le bras de levier du système ostéo-articulaire (B) et l’axe de rotation de l’articulation (A). L’angle β est l’angle que font l’axe de rotation de l’articulation (A) et le plan de la résultante des forces qui s’appliquent à l’articulation (11). L’effet de pesanteur est représenté par le vecteur P. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 80 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 3 : REPRODUCTIBILITE Tableau 32. Descriptif des études évaluant la reproductibilité Auteur, Nbre de sujets, Localisaannée, réf. ratio H/F, âge, tion, Mvt. type Appareil V.ang. (°/s), mode Critères retenus Critères méthodologiques Capranica, 1998 (24) N = 18 H/F 0/1 60 à 78 ans Sujets sains Genou Merac Flex./Ext. 90, 120, 180 Conc., Exc. Coeff. de corrélation intersujets et intertests Randomisation de l’ordre des tests 22% des sujets n’ont pas achevé leur test Li, 996 (55) N = 30 H/F 1/0,7 26 ± 7 ans Sujets sains Genou Cybex 6000 Flex./Ext. 60, 120 Conc., Exc. Coeff. de corrélation et de variation intertests Tests à la même heure et dans les même conditions Durall, 2000 (28) N = 15 H/F 1/4 20 à 29 ans Sujets sains Epaule Elévation du bras Coeff. de corrélation interexaminateurs et intertests Pas de rétrocontrôle visuel Sujet : assis Débatt. : 150° Durand, 1991 (97) N = 29 H/F 1/0 38 ± 8 ans Sujets sains + patients Genou Kin-Com Flex./Ext. 30, 180 Conc. Coeff. de corrélation intratests Groupe contrôle (N = 10) Dans le groupe patients, 21 à 47 % n’ont pas achevé leur test Estlander, 1992 (98) N = 20 H/F 1/0,7 29 à 55 ans Sujets sains + patients Tronc S. Coeff. de corrélation intertests Appariement âge/sexe Force rapportée au poids corporel Groupe contrôle (N = 10) Feiring, 1990 (99) N = 19 H/F 1/1 20 à 35 ans Sujets sains Genou Biodex Flex./Ext. 60, 180, 240, 300 Conc. Coeff. de corrélation intertests Randomisation de la séquence des tests Frisiello, N = 18 1994 (100) H/F 1/2 18 à 30 ans Sujets sains Epaule RE/RI Coeff. de corrélation intertests Randomisation du côté testé Sujet: assis, bras en abd. de 0°, coude fléchi à 90° Débatt. : rotation latérale 20°, rotation médiane 50° Giles, 1990 (31) Genou Cybex II Flex./Ext. 60, 120, 180 Mode NP Coeff. de variation intertests Groupe contrôle (N = 32) N = 52 H/F 1/1,6 23 à 78 ans Sujets sains + patients Cybex 340 60, 180, 300 Digitest 0,8 m/s Biodex 90, 120 Exc. Abd. = abduction, Add. = adduction, Coeff. = coefficient, Conc. = concentrique, Débatt. = débattement articulaire, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F= femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, S. = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 81 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 32. (suite) Descriptif des études évaluant la reproductibilité Auteur, Nbre de sujets, Localisaannée, réf. ratio H/F, âge, tion, Mvt. type Appareil V.ang. (°/s), mode Critères retenus Critères méthodologiques Gleeson, 1992 (27) N = 18 H/F 1/0,8 28 ± 4 ans Sujets sains Genou Lido Flex./Ext. 60, 180 Mode NP Coeff. de variation et de corrélation intertests et intersujets Tests effectués à la même heure et dans les même conditions Gross, 1991 (65) N = 10 H/F 1/1 21 à 40 ans Sujets sains Genou Cybex II Flex./Ext. Biodex 60, 180 Conc. Coeff. de corrélation intertests et intermachines Randomisation de l’appareil Hellwig, 1991 (89) N = 21 H/F 1/0 21 ± 2 ans Sujets sains Epaule RI, RE Moment maximum Coeff. de corrélation interposition Randomisation de la position du segment de membre testé Sujet : assis, bras en abd. de 90°, coude fléchi à 90° Débatt. : rotation externe ou externe 85° Hupli, 1997 (96) N=41 H/F 1/1 41 ± 8 ans Sujets sains + patients Tronc Ariel 5000, Flex./Ext. Lido 60 Mode NP Coeff. de corrélation intermachines Randomisation de l’ordre des tests Hupli, 1996 (30) N = 60 H/F NP âge NP Sujets sains + patients Tronc Lidoback Flex./Ext. 60, 90, 120 Coeff. de corrélation intertests Groupe contrôle (N = 22) Lombalgiques modérés à sévères Jacobs, 1988 (32) N = 50 H/F 1/1,3 18 à 30 ans Sujets sains Tronc S. Coeff. de corrélation et de variation intertests Pas de randomisation des séquences de tests Kannus, 1992 (51) N = 20 H/F 1/1 20 à 40 ans Sujets sains Genou Cybex 340 Flex./Ext. 60, 240 Mode NP Coeff. de variation intersujets et intertests Randomisation du côté testé Kimura, N = 22 1996 (179) H/F 1/0 22 ± 1 ans Sujets sains Epaule Biodex, KinFlex./Ext. Com, Lido RI/RE 120 Conc., Exc. Coeff. de corrélation intermachines Sujet : assis, bras en abd. de 90°, coude fléchi à 90° Débatt. : RE 80°, RI 60° Kues, N = 15 1994 (101) H/F 0/1 21 à 33 ans Sujets sains Genou Ext. Coeff. de corrélation intertests Correction de la gravité Vérification de l’alignement des axes avec un goniomètre Kin-Com 60 Conc. Isokinetic Ariel 4000 10, 30, 45 Mode NP Kin-Com 30, 90, 120, 180 Conc., Exc Abd. = abduction, Add. = adduction, Coeff. = coefficient, Conc. = concentrique, Débatt. = débattement articulaire, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F= femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, S. = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 82 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 32. (suite) Descriptif des études évaluant la reproductibilité Auteur, Nbre de sujets, Localisaannée, réf. ratio H/F, âge, tion, Mvt. type Appareil V.ang. (°/s), mode Critères retenus Critères méthodologiques Levene, N = 20 1991 (102) H/F 1/0,8 20 à 37 ans Sujets sains Genou Cybex 340 Flex./Ext. 60, 180 Mode NP Coeff. de corrélation intertests Pas d’encouragement verbal Lin, 1996 (54) N = 32 H/F 1/1,9 25 ± 5 Sujets sains Genou Biodex Flex./Ext. 60, 180 Mode NP Coeff. de variation Pas de rétrocontrôle visuel Madsen, 1995 (25) N = 20 H/F 0/1 68 à 88 ans (médiane 78) Patients Genou Cybex 6000 Flex./Ext. 30, 120 Mode NP Coeff. de variation intersujets et intertests Tests effectués à la même heure et dans les mêmes conditions Malerba, 1993 (92) N = 24 H/F 1/0,7 17 à 58 ans Patients Epaule RI/RE Biodex Coeff. de corrélation Conc. : 60, 120, interexaminateurs Exc. : 60 Randomisation des examinateurs Sujet: assis, bras en abd. à 45° et 30° de flex. dans le plan horizontal, coude semi-fléchi Mayer, 1994 (93) N = 29 H/F 1/1,1 26 ± 5 ans Sujets sains Epaule Flex./Ext. Abd./Add. RI/RE Lido Active Coeff. de variation Conc. : 60, 180, interexaminateur 240, 300 Exc. : 60, 120, 180, 240 Position du sujet NP Débatt. NP Mayer, N = 30 1994 (121) H/F 1/1,5 âge NP Sujets sains Tronc Cybex Flex./Ext. 60, 120, 160 Mode NP Coeff. de corrélation intertests Randomisation des séquences des tests Molczyk, 1991 (94) N = 20 H/F 0/1 25 ± 5 ans Sujets sains Genou Cybex II Flex./Ext. 0, 60, 180, 300 Mode NP Coeff. de corrélation et de variation interexaminateurs Randomisation des sujets Montgomery, 1989 (56) N = 32 H/F 1/0,8 28 ± 1 ans Sujets sains Genou Biodex Flex./Ext. 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 Mode NP Coeff. de corrélation et de variation intersujets Tests effectués à la même heure et dans les mêmes conditions Newton, 1993 (15) N = 41 H/F NP âge NP Sujets sains + patients Tronc Cybex Flex./Ext. Flex./Ext : 60Rot., S. 150 S. : 18-36 Mode NP Coeff. de corrélation intertests et inter examinateurs Groupe contrôle (N = 21) Abd. = abduction, Add. = adduction, Coeff. = coefficient, Conc. = concentrique, Débatt. = débattement articulaire, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F= femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, S. = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 83 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 32. (suite) Descriptif des études évaluant la reproductibilité Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, Mvt. Appareil V.ang. (°/s), mode Critères retenus Perrin, N = 15 1986 (103) H/F 1/0 moy. 20 ans Sujets sains Epaule Flex./Ext., RI/RE Genou Flex./Ext. Cybex 60, 180 Rissanen, 1994 (95) N = 20 H/F NP âge NP Sujets sains Tronc Flex./Ext. S. Mode NP Ariel 4000 Coeff. de corrélation 30, 120, 150 intertests et inter (30, 50, 100 cm examinateurs /sec) Données non publiées Steiner, 1993 (68) N = 19 Genou (9 patients) Flex./Ext. H/F 1/2 31 ± 8 ans Sujets sains + patients Lido 60, 180 Exc. Coeff. de corrélation intertests Pas de randomisation Thigpen, 1990 (29) N = 50 H/F NP 24 ± 5 ans Sujets sains Genou Flex./Ext. Cybex II Cybex II+ 60, 240 Mode NP Coeff. de corrélation interappareils Randomisation des appareils et des V.ang. Thompson, N = 48 1989 (64) H/F 1/1,4 21 à 46 ans Sujets sains Genou Flex./Ext. Cybex II+ Biodex B2000 60, 180, 240 Mode NP Coeff. de corrélation interappareils Randomisation des appareils Tripp, N = 20 1991 (104) H/F 1/0,2 22 à 68 ans Patients Genou Flex./Ext. Lido 60, 120 Mode NP Coeff. de corrélation intertests Randomisation du côté testé, et de la séquence des tests Wessel, 1989 (40) Genou Flex./Ext. Kin-Com 60, 180 Conc., Exc. Coeff. de corrélation intertests et intersujets Randomisation des V.ang. Athlètes N = 18 H/F 1/2,6 18 à 40 ans Sujets sains Coeff. de corrélation intertests Critères méthodologiques Randomisation des séquences des tests Abd. = abduction, Add. = adduction, Coeff. = coefficient, Conc. = concentrique, Débatt. = débattement articulaire, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F= femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, S. = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 84 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 4 : FACTEURS DE VARIABILITE Tableau 33. Descriptif des études évaluant les facteurs de variabilité Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Akebi, 1998 (53) Sujets sains N = 200 H/F 1/0,8 20-77 ans Patients N = 143 H/F 1/0,5 16-85 ans Bellew, 1998 (74) Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Tronc type NP 60, 120 Flex./Ext Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Evaluer l’influence du sexe, de la V.ang., de la douleur Moment maximum Groupe contrôle Pas de randomisation des sujets, ni des séquences de tests N = 60 Genou 20-69 ans Cybex 6000 Sujets sains 60, 120 Flex./Ext. Evaluer l’influence de l’âge et du sexe Moment maximum Moment/poids Pas de rétrocontrôle visuel Pas de randomisation des séquences Bohannon, 1989 (88) N = 40 H/F 1/1 29 ± 8 ans Sujets sains Genou Cybex II 60 Flex./Ext Evaluer l’influence de la pesanteur Moment maximum NP Brown, 1995 (62) N = 18 H/F 1/1 35 ± 2 ans Sujets sains Genou Biodex 60, 120, 180, 240, 360, 450 Flex./Ext Evaluer l’influence du sexe Vitesse angulaire Pas de randomisation des sujets Pas de rétrocontrôle visuel Brox, 1995 (66) N = 15 H/F 1/1 21 à 65 ans Patients Epaule Cybex 6000 60, 180 Flex./Ext RI/RE Evaluer l’influence de la douleur Moment maximum Sujet : coude fléchi à 90° Débatt. : RE 60°, RI 30° Pas de correction de la pesanteur Campenella, 2000 (50) N = 30 H/F 1/1 25 ± 2 ans Sujets sains Genou Biodex B2000 60 Flex./Ext Evaluer l’influence du rétrocontrôle visuel Moment maximum 4 protocoles : rétrocontrôle visuel, encouragement verbal, rétrocontrôle visuel + encouragement verbal, ni l’un ni l’autre Dvir, 1996 (87) N = 16 H/F 1/0 21 à 30 ans Sujets sains Genou Kin-Com II 30, 180 Flex./Ext Différencier le travail submaximal du travail maximal Ratio Exc./Conc.. Randomisation du côté testé en premier Randomisation des séries Abd. = abduction, Add. = adduction, Conc. = concentrique, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F = femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 85 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 33. (suite) Descriptif des études évaluant les facteurs de variabilité Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Ellenbecker, 1997 (59) N = 124 H/F 1/0 18 à 34 ans Sujets sains Epaule Cybex 350 210, 300 RE/RI Evaluer l’influence du membre dominant Moment maximum Athlètes. Pas de correction de la gravité. Sujet : décubitus dorsal, bras en abd. à 90° Débatt. : RI : 0-60, RE : 090° Athlètes. Pas de correction de la gravité. Sujet : décubitus dorsal, bras en abd. à 90° Débatt. : RI : 0-65, RE : 090° Ellenbecker, 1999 (60) N = 72 H/F 1/0,2 12 à 18 ans Sujets sains Epaule Cybex 6000 300 RE/RI Evaluer l’influence du membre dominant Moment maximum Estlander, 1994 (57) N = 105 H/F 59/46 43 ans Patients Tronc Lidoback 50 Flex./Ext. Evaluer l’influence de l’âge, du sexe et du poids corporel Anthropométrique : âge, sexe, poids, taille. Auto-évaluation des performances par le patient. Scores de douleur et d’incapacité fonctionnelle. NP Falkel, 1987 (33) N = 39 H/F 1/0,9 18 à 22 ans Sujets sains Epaule Cybex II 120, 180, 240 RE/RI Evaluer l’influence de la position du sujet Moment maximum Athlètes. Randomisation des tests. Sujet: bras en abd. à 90°, coude fléchi à 90°. - « Prone » position : sujet en décubitus dorsal - « Supine » position : sujet en décubitus ventral Débatt. : NP Ford, 1994 (43) N = 42 H/F 1/1,6 25 ± 5 ans Sujets sains Genou Biodex B2000 60, 300 Flex./Ext Evaluer l’influence de la pesanteur Moment maximum Randomisation de la position de la hanche Greenfield, 1990 (38) N = 20 H/F 1/2 16 à 32 ans Sujets sains Epaule Merac 60 RE/RI Evaluer l’influence de la position du segment de membre Moment maximum Coeff. de corrélation interposition Sujet : debout, bras en abd . à 45°, dans le plan de l’omoplate ou dans un plan frontal Abd. = abduction, Add. = adduction, Coeff. = coefficient, Conc. = concentrique, Débatt. = débattement articulaire, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F= femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 86 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 33. (suite) Descriptif des études évaluant les facteurs de variabilité Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Hageman, 1988 (52) N = 25 H/F 1/1 21 à 33 ans Sujets sains Genou Kin-Com 30, 180 Flex./Ext Mesurer l’influence de la vitesse et du membre dominant Moment maximum Pas de randomisation Hageman, 1989 (34) N = 19 H/F 1/1,1 21 à 33 ans Sujets sains Epaule Kin-Com 60, 180 RE/RI Evaluer l’influence du sexe, de la position du segment de membre Moment maximum Reproductibilité testée sur 6 Coeff. de corrésujets lation intertests Absence de correction de la pesanteur Sujet : assis, articulation glénohumérale soit à 45° de flex., soit à 45° d’abd., coude fléchi à 90° Hupli, 1996 (30) N = 60 Tronc H/F NP Lidoback moy. 44 ans 60, 90, 120 Sujets sains + patients Evaluer l’influence de la douleur Coeff. de variation interpatients Kellis, 1996 (42) N = 25 H/F 1/0 22 ± 5 ans Sujets sains Genou Biodex 2 Flex./Ext Evaluer l’influence de la pesanteur Moment maximum Athlètes. Randomisation des séries. Kellis, 1996 (47) N=25 H/F 1/0 21 ± 3 ans Sujets sains Genou Biodex 30, 150 Flex./Ext Evaluer l’influence du rétrocontrôle visuel Moment maximum Randomisation de l’absence ou de la présence du rétrocontrôle Kim, 1997 (46) N = 40 H/F 1/1 21 à 32 ans Sujets sains Genou Kinetic 500H NP Flex./Ext Evaluer l’influence du rétrocontrôle visuel Moment maximum Randomisation de l’absence Coeff. de corréou de la présence du lation intertests rétrocontrôle Kimura, 1997 (49) N = 30 H/F 1/1 19 à 35 ans Sujets sains Genou Biodex B2000 60, 180 Flex./Ext Evaluer l’influence du rétrocontrôle visuel Moment maximum Randomisation des sessions Lombalgiques modérés à sévères Abd. = abduction, Add. = adduction, Coeff. = coefficient, Conc. = concentrique, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F = femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N = nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 87 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 33. (suite) Descriptif des études évaluant les facteurs de variabilité Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques La Free, 1995 (58) N = 40 H/F 1/1 24 ± 2 ans Sujets sains (athlètes) Genou Biodex NP Flex./Ext Mesurer l’influence du membre dominant Moment maximum Coeff. de corrélation intertest Athlètes Pas de randomisation Lindstrom, 1994 (91) N = 10 H/F 0/1 25 à 41 ans Sujets sains Genou Cybex II 90 Flex./Ext Evaluer la reproductibilité des mesures en fonction du degré de fatigue Moment maximum Pas de randomisation Fréquence EMG des contractions musculaires Luoto, 1996 (67) N = 35 H/F 1/0,7 âge NP Sujets sains + patients Tronc Lidoback 90 Flex./Ext. Évaluer l’influence de la douleur, de l’intensité du travail fourni Moment moyen Coeff. de variation d’effort maximal et sous-maximal (50 % de l’effort maximal) Lombalgiques modérés à sévères Malliou, 1998 (48) N = 40 H/F 1/0,8 âge NP Sujets sains (athlètes) Genou Cybex 6000 150, 180, 210, 240, 270, 300 Flex./Ext Evaluer l’influence du rétrocontrôle visuel Moment maximum Travail Pas de randomisation Matheson, 1992 (39) N = 30 H/F 0/100 Moy. 29 ans Sujets sains Tronc Lidoback 30, 60, 90, 120, 180 Mvt. NP Evaluer l’influence de la V.ang., de l’information du patient Moment maximum Randomisation des sujets Miller, 1997 (35) N = 12 H/F 0/1 18 à 21 ans Sujets sains Genou Cybex II+ 60, 180 Flex./Ext Evaluer Moment maximum l’influence de Ratio Flex./Ext. la position de la cheville Pas de randomisation Newton, 1993 (21) Sujets sains N = 70 H/F 1/1 38 ± 10 ans Patients N = 120 H/F 1/1 35 ± 9 ans Tronc Cybex V.ang. NP Flex./Ext Rot., S Evaluer Moment maximum l’influence de la répétition des tests Pas de randomisation Abd. = abduction, Add. = adduction, Coeff. = coefficient, Conc. = concentrique, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F = femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N = nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, S = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 88 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 33. (suite) Descriptif des études évaluant les facteurs de variabilité Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Rathfon, 1991 (90) N = 36 H/F 0/1 23 ± 4 ans Sujets sains Genou Cybex II 90 Flex./Ext Evaluer l’influence du Vitesse angulaire type d’accélération et de décélération Randomisation des types d’accélération et de décélération Sirota, 1997 (61) N = 25 H/F 1/0 21 à 27 ans Sujets sains Epaule Kin-Com 60, 120 RE/RI Evaluer l’influence du côté dominant Moment maximum Athlètes Sujet : assis, bras en abd. à 90°, coude fléchi à 90° Correction de la pesanteur Pas de randomisation du côté testé Verdonck, 1997 (36) N=4 H/F 1/0 28 à 32 ans Sujets sains Genou Lido Cybex 6000 60, 180 Flex./Ext Evaluer l’influence de l’alignement des axes Vitesse angulaire Vézirian, 1996 (45) N = 60 H/F 1/1 20 à 46 ans Sujets sains Tronc Cybex TEF 30, 90, 120 Flex./Ext Evaluer l’influence de la Moment maximum Tests réalisés à la même pesanteur heure et dans les mêmes conditions Pas de randomisation de la séquence des tests NP Abd. = abduction, Add. = adduction, Conc. = concentrique, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F = femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 89 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 5 : NORMES Tableau 34. Paramètres isocinétiques et normes Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, mode, V.ang. (°/s), Mvt. Critères évalués Critères méthodologiques Baron, 1995 (77) N = 147 H/F 1/0 17 à 70 ans Sujets sains Genou Dynamatic Mode NP 10, 60, 180 Flex., Ext. Moment maximum Moment/poids Angles de force maximale Classement des sujets en 6 classes d’âge (tous les 10 ans) excepté pour le premier groupe (17/19 ans) Etude des extenseurs Bobbert, 1993 (110) N = 10 H/F 1/0 25 ± 4 ans Sujets sains Genou Kinetic 30, 60, 120, 210 Ext. Moment maximum Protocole complexe Calmels, 1997 (73) N = 138 (Conc.) N = 65 (Exc..) H/F 1/0,9 18 à 70 ans Sujets sains Genou Ratio Flex./Ext. Cybex 6000 Conc: 60, 120, 240 Exc: 60, 120 Pas de randomisation des séquences de tests Codine, 1997 (69) N = 51 H/F 1/0 19 à 30 ans Sujets sains Epaule Biodex 60, 180, 300 RE, RI Moment maximum Puissance moyenne Ratio RI/RE Athlètes + sédentaires Sujet: bras en abd. à 45°, dans le plan de l’omoplate, coude fléchi à 90° Cale-Benzoor, 1992 (80) N = 23 H/F 1/3 Age NP Sujets sains Tronc Lido back 60, 120 Flex., Ext. Moment maximum Athlètes Index de fatigue Delemme, 1999 (84) N = 34 H/F 1/0 19 à 33 ans Sujets sains Genou Conc. 90, 300 Flex., Ext. Moment maximum Athlètes Ratio Flex./Ext. Force explosive Divay, 1995 (72) N=9 H/F 1/0 Age NP Sujets sains Tronc Cybex TEF, TR Flex., Ext 30, 60, 120, Rot. 60, 120, 150 Moment maximum Athlètes Moment maximum/poids Gremion, 1996 (81) N = 221 H/F 1/0,4 19 à 69 ans Sujets sains Tronc 60, 120, 180 Moment maximum/poids Pas de randomisation des séquences de tests Abd. = abduction, Add. = adduction, Conc. = concentrique, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F = femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 90 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 34. (suite) Paramètres isocinétiques et normes Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, mode, V.ang. (°/s), Mvt. Critères évalués Critères méthodologiques Le Gall, 1999 (85) N = 701 H/F 1/0 13 à 21 ans Sujets sains Genou Cybex 340 Conc. 60, 240 Flex., Ext. Moment maximum Athlètes Ratio Flex. /Ext Horstmann, 1999 (78) N = 64 H/F 1/0 20 à 60 ans Sujets sains Genou Lido Conc. 60, 180, 240, 300 Exc. 60, 120 Flex., Ext. Moment maximum Pas de randomisation des Corrélation avec séquences de tests. Sujets l’âge des sujets sédentaires Ivey, 1985 (83) N = 31 H/F 1/0,7 21 à 50 ans Sujets sains Epaule Cybex II 60, 180 Flex., Ext., Abd., Add., RI, RE Moment maximum Athlètes 39 % Sujet: bras en abd. à 90° pour les mvt. de RE et RI, coude fléchi à 90° Débatt. articul.: Abd./Add. 0-180° Flex./Ext. 0-180° Kannus, 1991 (180) N = 21 H/F 1/1.3 35 ± 12 ans Patients Genou Cybex II Mode NP 60, 180 Flex., Ext. Moment maximum Pathologie du LCA Angles de force Athlètes 75 % maximale Randomisation du côté testé (atteint versus non atteint) Kannus, 1993 (75) N = 249 H/F 1/0,7 18 à 40 ans Sujets sains Genou Cybex II 60, 180 Flex., Ext. Mode NP Moment maximum Randomisation du côté testé Angles d’efficacité en premier. Sujets sportifs maximale de loisirs. Kennedy, 1993 (107) N = 62 H/F 1/0,3 16 à 42 ans Sujets sains Epaule Lido Active Conc. 60, 150 Exc. 150 RE, RI Moment maximum Sujet : bras en supination et Ratio RE/RI dans le plan de l’omoplate Débatt. : RI 45°, RI 45° Mayer, 1994 (82) N = 51 H/F 1/0,6 25 ± 4 ans Sujets sains Epaule Lido Active Conc.: 60, 180, 240, 300 Exc.: 60, 120, 180, 240 Flex., Ext., Abd., Add., RI, RE Moment maximum Sujet: bras en abd. à 90° pour les mvt. de RE et RI, coude fléchi à 90° Débatt. : Flex./Ext. 20-180° RE/RI 60-80° Abd./Add. 0-180° Abd. = abduction, Add. = adduction, Conc. = concentrique, Débatt. = débattement articulaire, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F= femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 91 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 34. (suite) Paramètres isocinétiques et normes Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, mode, V.ang. (°/s), Mvt. Critères évalués Critères méthodologiques McMaster, 1992 (70) N = 47 H/F 1/1 18 à 23 ans Sujets sains Epaule Cybex 30, 180 RE, RI, Abd., Add. Angle d’efficacité maximum Ratios Abd./Add. et RE/RI Athlètes + sportifs de loisirs Sujet : description peu précise Débatt. : NP McMaster, 1991 (71) N = 25 H/F 1/0 Moy. 24 ans Sujets sains Epaule Moment maximum Cybex II Ratio RI/RE 30, 180 Ratio Flex. /Ext. RI, RE, Abd., Add. Sujet : bras en abd. à 90° pour les mvt. de RE et RI, coude fléchi à 90° Mikesky, 1995 (105) N = 25 H/F 1/0 18 à 22 ans Sujets sains Epaule Kin-Com III Conc., Exc. 1,6 à 5,2 rad/s RI, RE Moment maximum Athlètes Sujet : assis, bras en abd. à 90° pour les mvt. de RE et RI, coude fléchi à 90° Débatt. articul.: NP Neder, 1999 (76) N = 96 H/F 1/1,1 20 à 80 ans Sujets sains Genou Cybex 600 Conc. 60, 300 Flex., Exc. Moment maximum Travail total Puissance moyenne Ratio Flex. /Ext. Sujets sédentaires Randomisation du côté testé en premier Nicholas, 1989 (181) N = 20 H/F 1/1,8 20 à 30 ans Sujets sains Epaule Cybex II 60, 180 Abd., Add. Moment maximum Position du sujet NP Otis, 1990 (109) N = 36 H/F 1/0 21 à 35 ans Sujets sains Epaule Cybex II 48 RE, RI, Abd., Add., Flex. Moment maximum Sujet: assis, bras en abd. à 90° pour les mvt. de RE et RI, coude fléchi à 90°. Débatt. articul.: RE 90°, RI 45°, Abd. 135° Perrin, 1994 (108) N = 60 H/F 1/1 19 à 29 ans Sujets sains Epaule Cybex 350 60 RE, RI Moment maximum Sujet non sanglé, maintenu au niveau des épaules par l’examinateur Sujet : assis Débatt. articul.: RE 60°, RI 60 . Rochcongar, 1998 (86) N = 189 H/F 1/0 12 à 18 ans Sujets sains Genou Cybex 30, 180 Flex., Ext. Moment maximum Ratio Flex. /Ext. Athlètes Abd. = abduction, Add. = adduction, Conc. = concentrique, Débatt. = débattement articulaire, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F= femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 92 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 34. (suite) Paramètres isocinétiques et normes Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, mode, V.ang. (°/s), Mvt. Critères évalués Critères méthodologiques Sirota, 1997 (61) N = 25 H/F 1/0 21 à 27 ans Sujets sains Epaule Kin-Com 500H 60, 120 RI, RE Moment maximum Ratio RE/RI Athlètes Sujet : assis, bras en abd. à 90° pour les mvt. de RE et RI, coude fléchi à 90° Timm, 1995 (79) N = 27 176 H/F 1/1 10 à 79 ans Sujets sains Tronc Cybex TORSO, TEF 30, 60, 90, 120, 150 Flex., Ext., Rot. Moment maximum/ poids Sujets analysés en sousgroupes par tranches d’âge de 10 ans Weissland, 1998 (111) N = 76 H/F 1/1,3 19 à 30 ans Sujets sains Tronc Cybex TORSO, TEF Flex., Ext. 30, 120 Rot. 60, 150 Moment maximum/ poids Puissance/poids Athlètes + sportifs de loisirs Composition du groupe contrôle (N = 60) différente par l’âge (sujets plus âgés et davantage de femmes) Wilk, 1993 (106) N = 150 H/F 1/0 18 à 32 ans Sujets sains Epaule Biodex 180, 300 RI, RE Moment maximum Sujet : assis, bras en abd. à 90° pour les mvt. de RE et RI, coude fléchi à 90° Pas de rotation du côté testé Abd. = abduction, Add. = adduction, Conc. = concentrique, Exc. = excentrique, Ext. = extension, F = femme, Flex. = flexion, H = homme, Mvt. = mouvement, N= nombre de sujets, NP = non précisé, RE = rotation externe, RI = rotation interne, Rot. = rotation, V.ang. = vitesse angulaire. ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 93 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 6 : UTILISATION DES APPAREILS D’ISOCINETISME COMME OUTIL D’EVALUATION Tableau 35. Description des études d’évaluation musculaire sur appareil d’isocinétisme Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Critères d’évaluation Critères méthodologiques Résultats Armstrong, N = 30 1983 (131) H/F 1/1,5 40 ± 9 ans Sujets sains + patients (sclérose en plaque) Genou Moment Cybex II maximum, 0, 70, 135, 190, ratio Ext./Flex. 230, 275 Flex., Ext. Groupe contrôle (N = 20) La valeur des moments maximum est diminuée chez les patients Le ratio Ext./Flex a une valeur comparable entre patients et groupe contrôle Berman, N = 68 1991 (124) H/F 1/2 moy. 63 ans Patients (chirurgie prothétique) Genou Cybex II 60 Flex., Ext. Moment maximum, ratio Ext./Flex. Le sujet est son propre témoin 62 % des sujets ont une évaluation à long terme (24 mois) Les tests isocinétiques sont un bon outil d’évaluation des déficits musculaires en pré et postchirurgical. Carter, N = 106 1999 (130) ratio NP âge NP Patients (chirurgie du LCA) Genou Cybex II 180, 300 Flex., Ext. Moment maximum Randomisation du traitement chirurgical Les résultats sont exprimés en % (côté opéré/côté sain) et non en données brutes Les tests isocinétiques permettent de déceler un déficit musculaire 6 mois après l’intervention chirurgicale. Hsieh, N = 32 1987 (151) H/F 1/0,45 52 ± 10 ans Sujets sains + patients (arthrite rhumatoïde) Genou Cybex II 60 Flex., Ext. Moment maximum Groupe contrôle (N = 16) Les tests isocinétiques sont un bon outil d’évaluation des déficits musculaires en pré et postchirurgical. La valeur des moments maximum est diminuée chez les patients Hsieh, N = 58 1992 (112) H/F 0/1 31 ± 9 ans Sujets sains + patients (syndrome fémoropatellaire) Genou Cybex II+ 60, 120, 180 Flex., Ext. Moment maximum, moment/poids Groupe contrôle (N = 29) Aucune courbe n’est pathognomonique d’une atteinte musculaire Pour évaluer un déficit musculaire, il est préférable de prendre le sujet comme son propre témoin Ext = extension, Flex. = flexion, V.ang. = vitesse angulaire LCA = ligament croisé antérieur, Mvt. = mouvement, N = nombre de ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 94 sujets, Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 35 (suite). Description des études d’évaluation musculaire sur appareil d’isocinétisme Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Critères d’évaluation Critères méthodologiques Résultats Lankhorst, N = 39 1985 (115) H/F 1/3,7 62 ± 10 ans Patients (arthrose) Genou Cybex II 30, 60, 120, 180 Moment maximum (recherche du paramètre le plus spécifique Le patient n’est pas son propre témoin, le groupe contrôle est constitué des genoux sains des patients. Les tests isocinétiques sont un bon outil d’évaluation du genou pathologique, mais le paramètre le plus spécifique reste à définir. Lee, N = 67 1999 (146) H/F 1/1,2 13-26 ans Sujets sains Tronc Cybex 60 Flex., Ext., Rot. Ratio des moments maximaux Ext./Flex. et rotation gauche/droite Etude de suivi prospectif Comparaison à 5 ans avec les sujets indemnes des sujets ayant développé une lombalgie Seul le ratio Ext./Flex. permet de différencier les sujets sains des lombalgiques N = 190 Tronc Sujets sains + Cybex patients Flex./Ext. 60, 90, 120, 60 Rot.: 120, 150 S. : 18, 36’’/sec Moment maximum “ Score ” isocinétique global, Coeff. de corrélation entre ces deux paramètres Isométrie (modalités non retrouvées) Groupe contrôle (N = 70) Pas de corrélation des mesures isocinétiques avec le poids corporel Corrélation des mesures isocinétiques avec le score isocinétique (r = 0,800,91) Sécurité : aucune complication sur 160 tests % de déficit par rapport au membre controlatéral, moment maximum, ratio Ext./Flex. Pas de randomisation du traitement chirurgical Les tests isocinétiques permettent de différencier les 2 traitements chirurgicaux en termes d’efficacité Moment maximum, ratio Ext./Flex. Groupe contrôle (N = 30) Les tests isocinétiques permettent de détecter un déficit musculaire entre les patients et les sujets contrôle, mais les ratios sont identiques entre les 2 groupes Newton, 1993 (21) Oni, N = 16 1996 (129) H/F 1/0,6 19 à 43 ans Patients (chirurgie du LCA) Genou Biodex 60, 180, 270 Tan, N = 90 Genou 1995 (114) H/F 0/1 Cybex 350 30, 60 55 ± 8 ans Sujets sains + patients (arthrose) Coeff. = coefficient, Ext = extension, Flex. = flexion, LCA = ligament croisé antérieur, Mvt. = mouvement, N = nombre de sujets, S. = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 95 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 7 : COMPARAISON DE L’ISOCINETISME AVEC D’AUTRES METHODES D’EVALUATION MUSCULAIRE Tableau 36. Comparaison des tests isocinétiques avec d’autres méthodes d’évaluation musculaire Auteur, année, réf. Nbre de sujets, Localisation, ratio H/F, appareil, âge, type V.ang. (°/s), Mvt. Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Baltzopoulos, 1988 (135), N = 18 H/F 1/1,2 21 ± 2 ans Sujets sains Genou Akron 240 Flex., Ext Corréler les tests isocinétiques et le test de Wingate Puissance maximale, Pas de randomisation indice de fatigue, des tests Coeff. de corrélation intertests Deones, 1994 (141) N = 21 H/F 1/1 24 ± 11 ans Patients Genou Kin-Com 60 Flex., Ext Corréler les tests isocinétiques et les tests par dynamomètre manuel Moment maximum, Coeff. de corrélation intertests Randomisation des tests Pas de correction de la gravité Ellenbecker, 1996 (143) N = 114 H/F 1/0,1 Volontaires sains + patients Epaule Cybex 350 210, 300 RI, RE Comparer les tests isocinétiques avec un testing manuel Moment maximum Tests effectués en aveugle Feiring, 1996 (152) N = 23 H/F NP Age NP Patients (chirurgie du LCA) Genou Cybex B200 Conc. 180, 240, 300 Flex., Ext. Comparaison de 2 Moment maximum, protocoles d’évalua- travail tion isocinétique Les résultats diffèrent en fonction du protocole suivi. Jacobs, 1988 (32) N = 50 H/F 1/0,8 18-30 ans Sujets sains Tronc Ariel 10, 30, 45 S. Corréler les tests Poids (kg) isocinétiques au test de soulèvement progressif isoinertiel soulèvement de charge Pas de randomisation de la séquence des tests Jameson, 1997 (136) N = 52 H/F 1/1,7 21 ± 2 ans Sujets sains Genou Kin-Com II 60, 180 Flex., Ext Corréler le “ vertical Force maximale, jump test ” et les Coeff. de corrélation tests isocinétiques, intertests isométriques et isotoniques Randomisation des patients Coeff. = coefficient, Ext = extension, Flex. = flexion, LCA = ligament croisé antérieur, Mvt. = mouvement, N = nombre de sujets, S. = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 96 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 36. (Suite) Comparaison des tests isocinétiques avec d’autres méthodes d’évaluation musculaire Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Kannus, 1987 (139) N = 81 H/F 1/0,4 32 ± 13 ans Patients (pathologie du LCA) Genou Cybex II 60, 180 Flex., Ext Corréler les tests Moments maximum, isocinétiques avec des Coeff. de corrélation tests d’évaluation (test intertests de Lysholm, test de Marshall, examen radiologique) Expression des résultats isocinétiques en pourcentage de perte (côté atteint versus côté sain) Knapik, 1983 (158) N = 16 H/F 1/0 26 ± 4 ans Sujets sains Genou Cybex II 36, 108, 180 Flex., Ext Corréler les tests isocinétiques, isométriques, et isotoniques Coeff. de corrélation intertests Pas de randomisation des séries Mayer, 1995 (121) N = 152 H/F 1/1 21-45 ans Sujets sains Tronc Cybex NP Flex., Ext. Corréler les tests isocinétiques et le test de Sorenson Coeff. de corrélation intertests Prospectif randomisé sur l’ordre des tests Petschnig, 1998 (137) N = 105 H/F 1/0 29 ± 7 ans Sujets sains + patients Genou Cybex 6000 15 Flex., Ext Corréler le “ vertical jump test ”, le test de Lysholm et le “ hop test ” aux tests isocinétiques Coeff. de corrélation entre les moments maximums et les paramètres des autres tests Randomisation du membre et des tests Groupe contrôle (N = 50) Rabin, 1990 (142) N = 96 H/F NP 16 à 75 ans Patients Epaule Cybex II 90, 180 Flex., RE Corréler le testing manuel et l’évaluation isocinétique Moment maximum, travail, puissance Position des sujets et débattement articulaire NP Reinking, 1996 (140) N = 23 H/F 1/0,3 15 à 54 ans Patients Genou Kin-Com 500H 60 Flex., Ext Corréler des tests par dynamomètre manuel, des tests isométriques, aux tests isocinétiques Coeff. de corrélation entre les % de déficit entre le membre atteint et le membre sain pour chacun des tests Randomisation des tests Pas de correction de la gravité Pas de rétrocontrôle visuel Riera, 1994 (157) N = 20 H/F 1/0,3 15 à 25 ans Volontaires sains Genou Cybex 340 60, 120, 180, 240, 300 Flex., Ext Corréler les tests isocinétiques et le « test de détente verticale » Coeff. de corrélation intertests Pas de randomisation des séquences. Athlètes Rissanen, 1994 (95) 185 H/F 1/0,9 30-47 ans Patients Tronc Ariel 4000 30, 120, 150, 30, 50, 100 Flex., Ext., S Corréler les tests isocinétiques et des tests non dynamométriques (« Archup », test de Sorenson, squatting) à l’index de Million Moment maximum/ poids, moy. des moments, coeff. de corrélation entre l’index de Million et les autres tests. Lombalgiques chroniques Pas de randomisation de la séquence des tests Coeff. = coefficient, Ext = extension, Flex. = flexion, LCA = ligament croisé antérieur, moy. = moyenne, Mvt. = mouvement, N = nombre de sujets, S. = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 97 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 36. (suite) Comparaison des tests isocinétiques avec d’autres méthodes d’évaluation musculaire Auteur, année, réf. Nbre de sujets, Localisation, ratio H/F, appareil, âge, type V.ang. (°/s), Mvt. Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Rosenthal, 1994 (156) N = 40 H/F 1/1 25 ± 4 ans Volontaires sains Genou Kin-Com 120 Flex., Ext Comparer les tests isocinétiques et le step (« Lateral stepup test ») Travail, coeff. de corrélation intertests Randomisation des tests Sekiya, 1998 (154) N = 107 H/F 1/2 14 à 48 ans Patients (chirurgie du LCA) Genou Cybex II 60 Flex., Ext. Comparer les tests isocinétiques et le « hop test » Ratio moment maximum côté opéré/côté sain Les résultats sont analysés en sousgroupes, en fonction du degré de laxité résiduelle Wilk, 1994 (155) N = 50 H/F 1/0,5 15 à 52 ans Patients (chirurgie du LCA) Genou Biodex 180, 300, 450 Flex., Ext. Comparer les tests Coeff. de corrélation isocinétiques et le intertests « hop test » ou un autoquestionnaire de fonctionnalité Pas de randomisation des tests Wilson, 1995 (138) N = 30 H/F 1/0 23 ± 5 ans Sujets sains Genou Cybex II 60, 180, 300 Flex., Ext Comparer les tests isocinétiques, isométriques, et le test de détente verticale (« vertical jump test ») Pas de randomisation des sujets ou des tests Pic de puissance maximal, Coeff. de corrélation intertests Coeff. = coefficient, Ext = extension, Flex. = flexion, LCA = ligament croisé antérieur, Mvt. = mouvement, N = nombre de sujets, RE = rotation externe, RI = rotation interne, S. = soulèvement de charge, V.ang. = vitesse angulaire ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 98 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 8 : UTILISATION DE L’ ISOCINETISME COMME OUTIL DE REEDUCATION MUSCULAIRE Tableau 37. Utilisation de l’isocinétisme comme outil de rééducation musculaire Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt. Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Bishop, N = 43 1991 (173) H/F 1/0 20 ± 2 ans Sujets sains (athlètes) Genou Kin-Com Conc. 60, 180 Flex./Ext. Evaluer l’effet de la rééducation isocinétique sur un mode exc. sur les performances isocinétiques Moment maximum Groupe contrôle Randomisation des sujets Engardt, N = 20 1995 (170) NP 63 ± 7 ans Patients (hémiplégiques) Genou Kin-Com 500H 60, 120, 180 Flex./Ext. Comparer deux modes de rééducation par isocinétisme Moment maximum Randomisation du mode Jensen, N = 31 1989 (167) H/F 1/1 21 à 45 ans Sujets sains + patients (tendinite) Genou Kin-Com 30 à 70 Flex./Ext. Comparer la rééducation par isocinétisme et par stretching Travail : ratio membre atteint/ membre malade Randomisation des programmes de rééducation Groupe contrôle (N = 16) Kovaleski, N = 22 1993 (172) H/F 1/0,8 Moy. 21 ans Sujets sains Genou Lido 30, 90, 150, 210 Flex./Ext. Comparer les différentes vitesses de travail lors d’une rééducation par isocinétisme Moment maximum Randomisation de l’ordre des séquences d’entraînement isocinétique Lyngberg, N = 9 1994 (116) H/F 0/1 29 à 72 ans Patients (arthrite rhumatoïde) Genou Kin-Com 30, 60, 90, 120 Flex./Ext. Comparer les rééducations isocinétique et isométrique Moment maximum Signes cliniques (douleur, épanchement de synovie) Tests effectués à la même heure et par le même examinateur Pas de randomisation du traitement Mannion, N = 36 1992 (174) H/F 1/0 moy. 22 ans Sujets sains (athlètes) Genou Cybex 60, 240 Flex./Ext. Evaluer l’effet de la rééducation sur la force musculaire mesurée par la vitesse de pédalage Force de contraction musculaire Travail fourni sur bicyclette (vitesse de pédalage) Groupe contrôle non traité Randomisation des vitesses angulaires Ext = extension, Flex. = flexion, Moy. = moyenne, Mvt. = mouvement, N = nombre de sujets, V.ang. = vitesse angulaire ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 99 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation Tableau 37. (suite) Utilisation de l’isocinétisme comme outil de rééducation musculaire Auteur, année, réf. Nbre de sujets, ratio H/F, âge, type Localisation, appareil, V.ang. (°/s), Mvt Buts du travail Critères d’évaluation Critères méthodologiques Maurer, N = 113 1999 (159) H/F 1/0,7 50 à 80 ans Patients (arthrose) Genou NP 0, 90, 120 Flex./Ext. Comparer la rééducation isocinétique à un programme éducatif Moment maximum, Randomisation des tests de fonctionnalité et programmes de d’évaluation de la rééducation douleur McMullen, N = 29 1990 (166) H/F 1/0,8 10 à 40 ans Patients (ostéochondromalacie rotulienne) Genou Cybex II 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 Flex./Ext. Comparer la rééducation isocinétique à un programme associant stretching et travail isométrique Testing manuel, questionnaire de fonctionnalité, mesure de la force musculaire Pas de randomisation des traitements Les résultats sont exprimés en moyenne statistique (pas d’accès aux données brutes) Rouleaud, N = 10 2000 (171) H/F 1/1 34 à 74 ans Patients (hémiplégie) Genou Biodex Exc. 60, 120, 150 Flex./Ext. Evaluer l’effet de la rééducation isocinétique sur la force musculaire Moment maximum, moment/poids, travail, puissance, autoquestionnaire de satisfaction Les tests d’évaluation et la rééducation ont été réalisés sur le même appareil d’isocinétisme Stiene, N = 23 1996 (168) H/F 1/1.6 19 ± 6 ans Patients (syndrome fémoropatellaire) Genou Biodex 90, 180, 360 Flex./Ext. Comparer la rééducation par isocinétisme et par step Questionnaire Pas de randomisation d’évaluation de la des programmes de fonctionnalité du genou, rééducation moment maximum, test du step St-Pierre, N = 16 1992 (169) H/F 1/0,23 moy. 36 ans Patients (chirurgie des ménisques) Genou Cybex II+ 60, 120, 180, 240 Flex./Ext. Comparer 2 programmes de rééducation isocinétique (précoce, tardif) Moment maximum, travail puissance moyenne Randomisation du début de la rééducation (précoce, tardive) Pas de groupe contrôle. Timm, N = 5 381 1988 (160) H/F 1/0,8 13 à 61 ans Patients Genou V.ang. NP Mvt. NP Comparer différentes méthodes de rééducation : absence d’exercice, exercices au domicile, travail isotonique, travail isocinétique Durée de la rééducation Récidive des symptômes Etude de cohorte rétrospective La comparabilité des groupes n’a pas été vérifiée (types de pathologies) avant et après rééducation. Ext = extension, Flex. = flexion, Moy. = moyenne, Mvt. = mouvement, N = nombre de sujets, NP = non précisé, V.ang. = vitesse angulaire ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 100 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation ANNEXE 9 : Q UESTIONNAIRES D'ACTIVITE ET D'UTILISATION DES APPAREILS D'ISOCINETISME Nom, prénom : Type d’exercice : Libéral : oui ? Hôpital : non ? Public : oui ? non ? Privé : oui ? non ? si vous avez plusieurs types d’activités, merci de préciser la répartition de chacune d’elle en pourcentage Centre : Nom Adresse Type si vous travaillez dans plusieurs centres merci de préciser pour chacun le nom, l’adresse, le type. Type d’appareil d’isocinétisme : Fabricant : Modèle : Année d’acquisition de l’appareil : si votre centre possède plusieurs appareils d’isocinétisme, merci de préciser pour chacun le fabricant, le modèle et l’année d’acquisition Activité : Nombre de patients utilisant un appareil d’isocinétisme - par jour - par semaine - par mois ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 101 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation PROTOCOLE TYPE D’ EVALUATION ISOCINETIQUE DU GENOU LIGAMENTAIRE Délai par rapport à l’intervention chirurgicale Type d’appareil utilisé : marque, modèle. Description détaillée de la position du sujet testé : - membre testé, - membre controlatéral, - bras et mains, - inclinaison du siège, - place de la butée sur la face antérieure du tibia. Oui Non Nombre de séances Durée Type Séances d’apprentissage Oui Non Nombre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Oui Non Nombre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Mode concentrique Echauffement (durée, type) Temps de repos Test de force maximale à basse vitesse Temps de repos Test de force maximale à haute vitesse Temps de repos Test d’endurance Test du côté controlatéral Mode excentrique Echauffement (durée, type) Temps de repos Test de force maximale à basse vitesse Temps de repos Test de force maximale à haute vitesse Temps de repos Test d’endurance Test du côté controlatéral ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 102 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation PROTOCOLE TYPE D’ EVALUATION CHRONIQUE ISOCINETIQUE DU RACHIS CHEZ LE LOMBALGIQUE Ancienneté de la pathologie lombalgique Quand décide-t-on d’utiliser l’isocinétisme (après échec d’une autre thérapeutique par exemple ? ) Type d’appareil utilisé : marque, modèle. Description détaillée de la position du sujet testé : - sujet assis ou debout Mouvement testé : levée de charge flexion / extension rotation Oui Non Nombre de séances Durée Type Oui Non Nombre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Oui Non Nombre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Séances d’apprentissage Mode concentrique Echauffement (durée, type) Temps de repos Test de force maximale à basse vitesse Temps de repos Test de force maximale à haute vitesse Temps de repos Test d’endurance Mode excentrique Type de mouvement Echauffement (durée, type) Temps de repos Test de force maximale à basse vitesse Temps de repos Test de force maximale à haute vitesse Temps de repos Test d’endurance ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 103 Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation PROTOCOLE TYPE D’ EVALUATION ISOCINETIQUE DE L’ EPAULE POUR CONFLIT SOUS -ACROMIAL Ancienneté de la pathologie Quand décide-t-on d’utiliser l’isocinétisme (après quel type de traitement ? ) Type d’appareil utilisé marque modèle Description détaillée de la position du sujet testé Mouvement testé : abduction / adduction flexion / extension rotation interne/externe Oui Non Nombre de séances Durée Type Séances d’apprentissage Si plusieurs types de mouvement sont testés, préciser par type les vitesses angulaires et les répétitions Mode concentrique Oui Non Nombre de répétitions Vitesse (°/s) Oui Non Nombre de répétitions Vitesse (°/s) Durée Echauffement (durée, type) Temps de repos Test de force maximale à basse vitesse Temps de repos Test de force maximale à haute vitesse Temps de repos Test d’endurance Test du côté controlatéral Si plusieurs types de mouvements sont testés, préciser par type les vitesses angulaires et les répétions. Mode excentrique Type de mouvement Echauffement (durée, type) Temps de repos Test de force maximale à basse vitesse Temps de repos Test de force maximale à haute vitesse Temps de repos Test d’endurance Test du côté controlatéral ANAES / Service évaluation des technologies – Service évaluation économique / Février 2001 104 Durée Les appareils d’isocinétisme en évaluation et en rééducation musculaire : intérêt et utilisation REFERENCES : 1. Hislop H, Perrine J. The isokinetic concept of exercise. Phys Ther 1967;47:114-7. 14. Delitto A. Isokinetic dynamometry. Muscle Nerve 1990;13:S53-7. 2. Pocholle M, Codine P. Isocinétisme et médecine sportive. Paris: Masson; 1998. 15. Newton M, Waddell G. Trunk strength testing with iso-machines. Part 1: Review of a decade of scientific evidence. Spine 1993;18:801-11. 3. Croisier JL, Crielaard JM. Méthodes d'exploration de la force musculaire : une analyse critique. Ann Réadapt Méd Phys 1999;42:311-22. 16. Janin JF. 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