Ann Readaptation 0 Elsevier, Paris
Med Phys (1995)
57
38.57-63
Communication
Comparaison bioknergbtique d’un nouveau pied ~3restitution d%nergie et du pied Sach apr& amputation de jambe traumatique ou art&ielle* JM Casillas, V Dulieu, P Gras, M Cohen, I Marcer, JP Didier Groupe
d’etudes
et de recherches
sur le handicap, (Rqu
Fact&e’
le 25 janvier
de Medecine 1994; accept6
de Dijon,
7, bd Jeanne-d’Arc,
le ler dbembre
21033 Dijon
Cedes, France
1994)
R&urn6 - Un nouveau pied prothetique a restitution d’dnergie (Proteor) est CvaluC versus pied Sach dam deux populations de patients amputes unilat&aux de jambe: 12 amputes traumatiques (age moyen 50.0 f 13.9 ans) et 12 amputes artkriels (age moyen 73 f 7 ans). La VO, est mesuree chez tous ces patients a vitesse libre sur parcours plat. Les amput& vasculaires sont explores sur le plan angiologique: index systolique de pression, pulse plethysmographique, TcPO,. La vitesse de marche libre est ameliorke de 6% chez les amputes traumatiques utilisant le pied a restitution d’dnergie, avec une meilleure effrcience bnerg6tique puisque la VO, passe de 0,24 f 0.4 ml/kg/m avec le pied Sach, a 0,22 f O,O4 ml/kg/m @ = 0,05). Chez les amputds vasculaires, il n’est pas note de modification ni de la vitesse de marche ni du rendement tnergktique like au pied prototype. I1 n’existe pas de difference sur le plan de la sollicitation cardiocirculatoire lice a l’utilisation des deux pieds prothetiques dam les deux groupes de patients. Les amput6s vasculaires, bien que marchant plus lentement, dkpassent le seuil de 70% de la fr&uence cardiaque maximale thkorique, le facteur cardiocirculatoire apparaissant comme I’dlement limitant de la marche chez les patients. Lc pied a restitution d’tnergie scmble done devoir etre reserve a des patients pcrformants a vitesse libre rapide avec un bon contr6le proprioceptif du moignon, alors que le pied Sach apportant plus de stabilite apparait plus adapt6 a des patients gges a vitesse de marche lente. amput
/ consommation
d’oxyghne
/ membre
artificiel
/ moignon
d’amputation
/ pied / prothese
Summary - Bioenergetic comparison of a new energy-storing foot and sach foot in traumatic below-knee amputees or in vascular amputees. In this study, the metabolic performances of a new energy-storing foot (Proteor) and of the solid-ankle cushion heel (Sach) are compared. Twelve traumatic below-knee amputees (mean age: 50.0 f 13,9 years) and 12 vascular below-knee amputees (mean age: 73 f 7 years) are studied. Oxygen uptake is measured in all the subjects on a walkway at self selected velocity. Vascular explorations are carried out in vascular amputees: distal pressure measurements, pulse plethysmography, transcutaneous oxygen tension. Free walking is improved in traumatic amputees using the energy storing foot (+ 6%). with a better bioenergetic efficiency (0.24 f 0.4 mfigm vs 0.22 f 0.04 mbkg-m). However, in the vascular amputees, this foot does not produce an increased free velocity nor an improved energy cost. Concerning cardiocirculatory effects, there is not significative difference between the two sorts of prosthetic foot. In spite of a lower velocity, the vascular amputees exceed 70% of the maximal heart rate, cardiocirculatory factor being the main cause of walking restriction. This energy storing foot should be reserved for active and fast walker, Sach foot appearing more suitable for elderly amputees with slow walk. amputation
stumps
/ artificial
limbs
/ energy
expenditure
/ foot / gait / prosthesis
Les progres techniques en mat&e d’appareillage apres amputation de membre inf&ieur ne sont que rarement CvaluCs de faGon objective, notamment sur le plan biomecanique et bioenergetique. Sur ce *Travail rtalisd a I’aide du contrat de recherche exteme INSERM The Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. Correspondance et tires a part : JM Casillas, service de reeducation Cedex.
/ prosthesis
design
demier aspect, les differences en terme de depense Cnergttique entre amputation au-dessus et au-dessous du genou sont bien connues [ 111, la conservation du genou apparaissant comme un Clement no 901101 fonctionnelle,
et partiellement CHRU
de Dijon,
base sur une etude 23, rue Gaffarel,
publiee 21034
par Dijon
JM Casillas er al
58
determinant SW le plan de l’avenir fonctionnel. Par ailleurs, la distinction de l’origine traumatique ou arterielle d’une amputation majeure de membre inferieur est essentielle, l’ampute vasculaire ayant des possibilites bidnergetiques plus reduites [26]. L’ttablissement de correlations entre modifications mecaniques et Cnergetiques est interessant, quoique difficile a mettre en aeuvre, l’amputation en dessous du genou prtsentant des problbmes sptcifiques: la perte de la fonction propulsive devalue aux flechisseurs plantaires de l’arrierepied doit Ctre compensee soit par la modification de la mise en jeu des articulations sus-jacentes, soit par des adaptations techniques de l’appareillage, soit enfin par une combinaison de ces deux facteurs. Une prothbse redonnant une fonction dynamique de propulsion apparaktit comme un progres determinant, et l’apparition de pieds dits B <> ces demieres ant-tees est t&s interessante, bien que I’evaluation objective de ce type de pied n’ait et& mise en oeuvre que rarement et a pusteriari [ 131.Ayant deja Cvalue un nouveau
pied B restitution
d’dnergie
(pied
Proteor)
en le comparant au pied Sach (Solid Ankle Cushion Heel) darts differentes circonstances de marche sur un groupe d’amputes traumatiques [6], nous nous proposons dans ce travail d’apprecier ces deux types de pied sur le plan bio&rergCtique sur deux groupes de patients ampuds de jambe unilateraux, l’un pour cause traumatique et I’autre pour cause vasculaire. MlhHODE Population Groupe 1 : amputes traumatiques. Les criteres d’inclusion etaient : amputation unilat&ale au-dessous du genou pour traumatisme, survenue depuis plus de 2 am, appareillee avec une emboiture contact et un pied Sach. Les critcres d’exclusion etaient : handicap associe quelle que soit sanaturepouvant restreindrela capacitkde deambu-
lation, nkessite d’aides techniques(Cannes)m&mede fa9on irregulibre, problemes de moignon pouvant g&ner la mise en place de l’emboiture et dtre a I’origine de phbnomenes douloureux, problemes medicaux intercurrents pouvant modifier les tchanges gazeux respiratoires, intoxication tabagique. Groupe 2: amputes vasculaires. Les criteres d’inclu-
sionBtaient: amputationunilateraleau-dessous du genou pour degradationd’une artkiopathie desmembresit&rieurs (AMI) a la phase d’appareillage definitif, appareillee avec une emboiture contact et un pied Sach. Les critcres d’exclusion Ctaient : atteinte neurologique centrale ou ptripherique des membres inferieurs retentissant
sur la marche, atteinte articulaire ou p&i-articulaire des membres inferieurs pouvant Ctre a l’origine de douleurs entravant la marche, troubles de l’equilibre, problcmes de moignon pouvant gdner la mise en place de l’emboiture et Etre B l’origine de phinomcnes douloureux, intoxication tabagique, claudication arterielle du membre restant. En ce qui conceme le groupe 1, 12 sujets males ont btC inclus, dont l’lge moyen Btait de 50,O * 13,9 am, le poids moyen de 755 f 8,4 kg, la taille moyenne de 171,0 is 4,7 cm. Le d&i moyen entre l’amputation et le test Ctait de 30,l -c 14 am. Tous disposaient d’une prothese endosquelettique comportant une emboiture de type PTS (prothese tibiale supracondylienne), bien adaptee, saris systeme de solidarisation associc, CquipCe d’un pied Sach avec laquelle l’ensemble des mesures devait &tre realise. Sur le plan des activites physiques, trois ttaient sidentaires et neuf pratiquaient une activite sportive de facon t&s reguliere. En ce qui conceme le groupe 2 (amputcs vasculaires), 12 sujets ont Cte inclus (dix hommes et deux femmes), dont l’age moyen Ctait de 73 f 7 ans (minimum 61 am, maximum 86 am), le poids moyen de 74,0 f 11,3 kg, la taille moyemte de 172,2 f 7,6 cm. Lc d&i moyen entre l’amputation et le test Ctait de 11,O f 4,2 mois. Tous disposaient d’une prothtse endosquelettique definitive, comportant une emboiture de type PTS, bien adaptee, saris systbme de solidarisation associc, Cquipee d’un pied Sach.
Protocole La marche de chaque sujet a CtC CvaluCe au tours de deux sessions distinctes, l’une avec le pied Sach, l’autre avec le pied prototype. Il &it demand6 de n’utiliser que le pied test6 la semaine precbdant son &valuation et de ne rien changer a leurs activitcs habituelles. Au cours de chaque session,la biotnergetique de la marche Ctait mesuree apres un repos assis de 20 minutes, au tours de la marche a vitesse spontancment choisie par le sujet (vitesse confortable) sur terrain plat interieur balist, pendant 8 minutes. Durant ce test de marche libre, la consommation d’oxygene Btait mesuree par calorimetric indirecte B circuit ouvert avec recueil des gaz expires dam un sac de Douglas de la 6e 1 la 8e minute de deambulation, le sujet Ctant tquipt d’un masque a valves de Hans Rudolph, mum d’un debimttre permettant une mesure directe du debit expiratoire. Selon la mEme technique, la consom-
mationd’oxygbne Ctait prealablementmesurkedurantla phase de repos (analyseur cycle par cycle Med Graphics TM CPX). L’activite cardiaque Ctait suivie par t&metrie (derivation MV5, teltmetre Life Scope 6), la tension artcrielle &ant mesuree au debut et a la fin de la phase de marche par technique sphygmomanometrique.
kvaluation d’un nouveau pied a restitution d’energie
59
I. Valeurs recueillies chez 12 sujets amputes traumatiques de jambe (age moyen: 50.0 f 13,9 am) et chez 12 sujets ampuds vasculaires de jambe (Se moyen: 73 f 7 ans) au cows de la marche sur le terrain plat ?+vitesse libre. Mesures effectuees avec un pied Sach et avec un nouveau pied a restitution d’tnergie (pied Pm&r).
Tableau
Amput&
tibiaux
Amputh
traumatiques
Vitesse (mimin) VO, (ml/kg/min) VO, (mVkg/m) f max theorique moyenne TA moyennee
tibiaux
vasculaires
(n = 12)
(n = 12) Pied Sach
Pied a r&mtion d’energie
Probabilite
Pied Sach
Pied il restitution d’bnergie
Probabilit6
75.11 + 7,85 18.54 zt 2,82 0,24 it 0,04 60,5% 1601%
79,91 f 9.35 17.87 i 3‘62 0.22 * 0.04 57,8% 151194
< 0,Ol NS
35,0 * 6,4 12,24 i 1.45 0,36 i 0.08 73% 169/86
34.5 f 6.1 12,68 SE1,51 0,37 f 0.08 76% 173/86
NS NS NS NS NS
Le montage et le demontage de pied sur la prothese ainsi que les reglages (alignement) furent toujours effectuts par le m&me orthoprothbsiste. Chaque sujet utilisa la mCme paire de chaussures pour les deux series de tests. A l’issue de l’evaluation de chaque pied chez les sujets amputes traumatiques, un indice de satisfaction etait fix6 par le patient : rep&e determine sur une Cchelle visuelle allant de 0 g 100, le 0 correspondant B (cabsolument pas satisfaisant>> et le 100 B uparfaitement satisfaiSantB. Pour les patients amputes vasculaires, cet indice ne fi.it pas utilid compte tenu de l’absence de fiabilite dune Cchelle visuelle chez le sujet Lge. Tous ces patients vasculaires furent sounds au prealable a un ensemble d’explorations vasculaires non invasives tim de mieux Bvaluer les consequences de l’AM1, tant au niveau du membre non ampute que du moignon: - au niveau du membre restant : . mesure Doppler de l’index systolique de pression a la cheville (rapport de la tension arterielle systolique mesuree a la cheville sur la tension arterielle systolique hum& rale>, l mesure transcutanee de la pression partielle en oxygene (TcPO,) (Radiometer TCM2) au niveau de la face dorsale du pied en dkcubitus strict, l recueil du signal en pulse plethysmographique par jauge annulaire de mercure au niveau du 2e orteil (P&ilab ETNA), l test d’hyperemie reactionnelle en pulse plethysmograpbique avec evaluation de l’amplification dventuelle du signal pulse apres une ischemie provoquee par garrot art&e1 jambier de 4 minutes, l recherche par TcPO, du reflexe veino-arteriolaire: fluctuation des valeurs au tours du passage de la position allongee a la position assise ; - au niveau du moignon : l recueil de la TcPO, en decubitus au niveau du sommet de la loge ant&o-exteme.
p = 0.05
NS NS
Les resultats ont Cte exploit& par le test de Student Fischer sur series apparikes. Ce test a ete v&ifiC par analyse de variances, la probabilite &ant jug&e significative lorsque p emit inferieur a 0.05.
RI?SULTATS Les principales valeurs recueillies chez les deux groupes de sujets sont repottees sur le tableau I.
Chez les amput& traumatiques La vitesse de marche libre avec le pied prototype est plus tlevee qu’avec le pied Sach, atteignant une valeur moyenne proche de celle d’un adulte sain non ampute, alors que la VO, est identique avec les deux types de pieds prothetiques lorsqu’elle est rapport&~ a la minute de marche et plus basselorsqu’elle est rapport& au m&-e parcouru au cours de l’utilisation du pied prototype. Sur le plan de l’adaptation cardiocirculatoire, elle a Cte appreciee par le pourcentage de la frequence cardiaque maximale theorique de chaque sujet atteint au tours de la phase stabiliske de la marche (fin de la 8” minute). Cette valeur permet une appreciation fonctionnelle du niveau de sollicitation atteint par rapport aux possibilites maximales theoriques. Pour le pied Sach, cette valeur moyennee est de 60,5% alors qu’elle est de 57.8% pour le pied a restitution d’energie (par de difference significative). Sur le plan de l’adaptation tensionnelle, les tensions artkielles systoliques et diastoliques moyennees sont respectivement de 160 + 15 mm Hg et de 96 f 16 mm Hg a la fm de la 8e minute de marche avec le pied Sach alors que dans les mEmesconditions, elles sont de 15 1 f 24 mm Hg et de 94 f 15 mn Hg avec le pied prototype (absence de significativid).
60
JM Casillas
et al
Tableau II. RCsultats des explorations vasculaires chez 12 sujets amput& vasculaires de jambe (age moyen: tion en stades de gravitk en fonction des valeurs de I’index de pression systolique il la cheville. Sont reportCes la face dorsale du pied et au niveau de la loge ant&o-exteme du moignon, I’existence d’un signal en pulse rkactivitk ?I I’ischtmie (test d’hyperemie r&ctionnelle - THR), la prkence Cventuelle du r&lexe veino-artkiolaire
Index de pression > 0,95
0,95 > Index > 0.70
Patient
TcPo, pied fm HgJ
RVA
Va Ta Si Moyeune
70 50 64 61 &lo
+ + +
+ + +
+ (1.2) + (1.5) + (1.3)
30 50 60 46*15
Pe Pr La SC La Moyenne
53 51 65 58 48 55*6
+ -
+ + + + +
+ (2,7)
43 48 52 68 37 50*11
58
+
•t-
-
65 52 64 60*7
+ + +
+ + +
0.70 > Index > 0.55 0,55 > Index > 0.40
Mi Bo Ro Tr Moyenne
Enfin, l’indice de satisfaction moyend est nettement sup&ieur chez ces patients pour la marche avec une prothkse 6quipCe par le pied B restitution d’tnergie: indice B 84,6 f 16,6% contre 63,8 + 28,3% pour le pied Sach.
Signal
pulse’
THR
73 f 7 ans). Classificales valeurs de TcPO, a plkthysmographique, la (RVA).
+ (138) + (1,3)
TcPO, moignon (mm Hd
50 43 50 40 44i5
169+12mmHgetde86~11mmHgavecle pied Sach alors qu’elles sont de 173 r 12 mm Hg et de 86 + 10 mm Hg avec le pied prototype (diffkrence non signifkative). DISCUSSION
Chez les amputis
vasculaires
Sur le tableau II sont rapport& les rksultats des investigations angiologiques, les patients &ant class& en fonction de l’tvaluation hkmodynamique du membre non ampud, sur les valeurs de l’index systolique de pression, cinq stades de s&CritC croissante de 1’AMI &ant retenus: index sup& rieur & 0,95, index compris entre 0,70 et 0,95, index compris entre 0,55 et 0,70, index compris entre 0,40 et 0,55, index infkieur ii 0,40. Les valeurs moyenntes de la vitesse de marche et de la VO, recueillies au cows du test de marche sur parcours balid avec les deux types de pied sont reportkes sur le tableau I. 11 n’existe pas de diffkence significative entre ces valeurs, likes 2 l’utilisation du pied prototype ou du pied Sach. Le pourcentage moyen de la frCquence cardiaque maximale thkorique atteint 2 la phase de marche stabilisCe est de 73% pour le pied Sach, alors qu’il est de 76% avec le pied B resfitution d’knergie (diffkrence non significative). A cette mQme phase, les tensions artkielles systoliques et diastoliques moyennkes sont respectivement de
Le concept de restitution d’knergie est nC de la recherche d’une action dynamique au niveau de la proth&se 2 partir de l’knergie gCnCrke par la marche, cherchant ainsi & recreer l’effet propulsif normalement dkvolu aux flCchisseurs plantaires : 1’Cnergie est emmagasinke au tours de la phase d’appui talonnier puis 1ibCrCe dans la dernikre phase d’appui plantaire. Un certain nombre de pieds prothktiques basks sur ce concept ont ttC ainsi fabriquts tels que le Flex Foot, le Flex Walk, le Carbon Copy II, le Safe II, etc. Le pied prototype Protbor est constituk de deux lames w-bone flexibles noyees dans une mousse de polyur&hane de basse densitk: au moment de l’attaque talonn&e, l’amortissement des pressions au sol se fait par enroulement de la lame arribre, le rGle propulsif &ant dkvolu B la lame avant (fig 1). Le pied Sach, B l’inverse, reprksente un systkme passif sur le plan mkcanique. 11 est composC d’une Ime en bois reprksentant le tarse, d’un avant-pied en polyurtthane compact, d’un talon de polyurkthane alvtol& conf&ant un certain degrk d’amortissement B ce pied et facilitant le dkroulement du pas, en
6valuation
lhidement
mall6olaire \
d’un nouveau
Lame avant I
lhastomhe I
I Fig
1. Pied ;1 restitution
d’hergie
Ic Lamearrike ProtCor.
association avec l’incurvation de l’avant-pied. Ce pied Sach, commerciali& depuis le debut des an&es 1960, est le plus prescrit dans le monde. I1 s’kloigne fondamentalement dans sa conception des pieds B restitufion d’knergie et ne comporte pas d’articulation 2 axe unique au niveau de la cheville, qui confere pourtant un meilleur confort de marche [12, 14, 151. Son poids est supkrieur de 80 g &celui du pied prototype. La mesure de la vitesse spontankment choisie est un bon critbre d’kvaluation fonctionnelle de la marche car elle est rkput&e correspondre au niveau de meilleure effcience bio&erg&que [2, 141. La comparaison de cette vitesse libre dans notre sCrie de patients traumatiques CquipCs avec un pied Sach, avec des groupes de patients identiques Cva1uCsdans d’autres travaux, permet de les situer & un niveau intermtdiaire (75 m/min) : 7 1 m/min pour la sCrie de Wagner et a2 [24], 71,4 m/min pour Nielsen et al [21], 64,4 m/min pour Barth et al [3]; mais Nielsen et al [21] individualisent trois patients t&s actifs avec une vitesse moyenne de d&ambulation de 80,5 m/min et Lehmann et al [ 161 chez dix sujets retrouvent une vitesse de 91,3 mf min toujours avec le pied Sach. Nous retrouvons de faron quasi caricaturale la notion classique de ralentissement de cette vitesse libre lorsque la cause de l’amputation est vasculaire [ 11, 251, chez nos patients artCritiques. La mise en place du pied prototype chez les patients traumatiques permet une amklioration significative de cette vitesse libre de 6,4% par rapport & la marche avec le pied Sach. Nielsen et al [21], dans des conditions protocolaires t&s proches (pied Sach versus Flex Foot), retrouvaient un pourcentage d’amklioration de 8,9% chez sept amput& traumatiques de jambe (be moyen: 26,7 + 7,l ans). En distinguant trois patients trbs actifs dans cette sCrie, le pourcentage d’amClioration n’Ctait plus que de 6,5%, du fait du pied B restitution dCnergie. Wagner et al [24], pour leur part, ne retrouvent pas de difference, tant en ce qui
pied A restitution
d’hergie
61
conceme la vitesse que la cadence de marche. Lehmann et al [17] constatent kgalement une absence d’amClioration de cette vitesse de marche chez neuf sujets amp&s de jambe t&s performants: 90,O m/min avec un pied Sach, 90,2 m/min avec un pied Seattle, 90,O m/min avec un Flex Foot. Chez les patients amputks pour AMI, il n’existe pas de variation significative de la vitesse libre de marche du fait de la mise en place du pied prototype. En ce qui conceme l’effkience bioknergktique de la marche (VO, rapportke au mbtre parcouru), elle est amCliorCe chez les patients amput& traumatiques et reste inchangke chez les amput& vasculakes. Chez les amputis traumatiques, nos valeurs doivent &tre comparkes a celles de Waters et al [25] qui, dans leur sCriede tif&ence de 14 amput& de jambe adultes jeunes traumatiques, a retrouvk une valeur moyenne de 0,20 + 0,05 ml/kg/m pour une vitesse de 71 + 10 m/min. Par ailleurs, Torbum et al 1231ont test6 en marche libre un nombre limit6 de patients (trois amput& de jambe traumatiques et deux amputks de jambe vasculaires) avec utilisation de quatre pieds dynamiques differen& versus pied Sach: ils n’ont pas mis en Cvidence de modification sur le plan CnergCtique.Pour leur part, Lehmaun et al [ 171, comparant deux pieds Z-Irestitution d’knergie (Seattle et Flex Foot) chez neuf amput& de jambe trks performants car ayant une vitesse confortable de marche de 90 m/min, n’objectivent ni une am&oration de la vitesse libre, ni une optimalisation bidnergkique. Le retentissement cardiocirculatoire est important 2 apprkier car il peut &e un &ment limitant de la marche, surtout chez 1’amputCvasculaire. Le niveau de la frkquence cardiaque est un tCmoin indirect de la sollicitation mktabolique globale [ 11, mais kgalement de l’adaptation cardiaque. Une frkquence cardiaque dkpassant 70 B 80% de la frCquence maximale thCorique pouvant entrainer 1’arrCt de la marche [20]. Notons que chez nos patients amput& traumatiques, ce seuil n’est pas atteint mais que c’est le cas chez les patients art&itiques, sans cependant qu’une sensation de fatigue soit venue interrompre le test de marche. 11n’a pas Ctt mis en Cvidence de diffkrence, tant de la frtquence cardiaque que de la tension artkrielle, like 2 l’utilisation de l’un ou de l’autre pied. Les explorations fonctionnelles vasculaires ont montrt? chez nos patients artkitiques une grande httCrog6ntitd de l’etat hemodynamique et microcirculatoire du membre restant. La TcPO, mesurke au niveau de la face dorsale du pied apporte des informations importantes sur l’ktat microcirculatoire [22]: aucun des patients ne prksente une
62
JM Casillas
ischemie permanente puisque la TcPO, est toujours supkieure a 40 mm Hg [5]. 11s’agit done de patients presentant des lesions d’AM1 bien compendes sur le plan microcirculatoire malgre la diversite de l’etat hemodynamique bien montree par les differences de valeurs de l’index systolique de pression. Cette adaptation microcirculatoire aux lesions d’AMI est confiiCe par la conservation d’un signal pulse plethysmographique au niveau du 2e orteil chez chacun de ces patients. I1 existe en revanche une grande h&&ogCneitC en ce qui concerne la vasoregulation, comme le montrent les resultats du recueil du reflexe veino-arteriolaire et du test d’hyperemie reactionnelle. 11 n’apparait pas de correlation entre les tests dynamiques et les valeurs de l’index systolique de pression. Les chiffres des TcPO, recueillis au niveau des moignons sont dgalement tres differents dun individu a I’autre avec la constatation cependant dans trois cas d’une TcPO, inf&ieure a 40 mm Hg mais restant superieure a 20 mm Hg. Bien que cette situation corresponde a une tolerance parfois difficile aux contraintes inhdrentes B une emboiture contact [7], les douleurs de moignon n’ont pas tt6 une cause da&t du test de marche libre chez ces patients, pas plus que l’apparition d’une claudication du membre restant. Les correlations entre nos constatations bioknergetiques au tours de la marche, et les modifkations biomCcaniques et musculaires likes 3 la mise en place d’un nouveau pied prothetique sont diffitiles a Ctablir. Cependant, l’evaluation sur plateforme de marche associee a l’etude cinematique per-met une approche quantitative de la puissance developpee par un groupe musculaire donne [9, 261. Ainsi, il a ete montre [8] qu’au cours de la course chez l’ampute de jambe, la sollicitation excessive des extenseurs de hanche en tant que absorbeurs et producteurs d’energie au tours de l’utilisation d’un pied Sach, pouvait Qtre partiellement reduite par la mise en place dun pied h restitution d’tnergie, redonnant un rGle actif et dynamique au pied en reequilibrant l’intervention du genou et de la hanche dans les phenombnes d’absorption. Au cours de la marche, et non plus de la course, l’effet prop&if lie B un pied a restitution d’energie est moins net 1121, en revanche l’amelioration de l’absorption au cows de l’appui talonnier reste conservte. Cette modelisation de l’activite de la marche a partir des donnees mtcaniques et cinematiques a deja conduit B proposer une classification de differents pieds prothetiques en fonction de leur qualite [lo], mais cette evaluation Ctablie sur un seul sujet appara?t comme insuffisante.
et
al
Les aspects purement biomtcaniques lies a la mise en place d’un pied a restitution d’energie sont interessants a distinguer: allongement de la longueur du pas du tote non ampud, augmentation du temps posterieur du pas du c&e amput& moindre amplitude du deplacement vertical du centre de gravite [18, 271, plus grande mobilite de l’arrierepied [4], amelioration de la fonction impulsive du cot& ampute, meilleure compliance de l’avant-pied [16, 17, 191. CONCLUSION Ce nouveau pied a restitution d’energie ameliore la marche de patients aux excellentes possibilites fonctionnelles prkalables, alors qu’il est sans effet chez des sujets amputes vasculaires Sges, a la marche lente. Les deux qualit& fonctionnelles d’un pied prothetique - aspect dynamique et stabilite semblent en l’occurence s’opposer, le patient vasculaire recherchant avant tout un contrhle proprioceptif facile de l’appui du c&5 ampute et done une &curitC maximale. Le pied a restitution d’energie est done plus adapt6 a des sujets performants a la vitesse de marche libre proche de la normale, il peut cependant ameliorer le confort de la marche chez l’ampute vasculaire 5ggCen reduisant les forces de cisaillement au niveau du moignon. R&I?RENCES 1 Astrand P, Rodahl K. Textbook of work physiology, 3rd edn. McGraw Hill, New York, 1986 2 Bard G, Ralston HT. Measurement of energy expenditure during ambulation with special reference to evaluation of assistive devices. Arch Phys Med Rehabil 1959;40:415-20 3 Barth DG, Schumacher L, Sienko S. Gait analysis and energy cost of below-knee amputees wearing six different prosthetic feet. J Prosthet Orthot 1989;2:63-75 4 Barr AR, Siegel KL, Danoff JV et al. Biomechanical comparison of the energy-storing capabilities of Sach and carbon copy II prosthetic feet during the stance phase of gait in a person with below-knee amputation. Phys Ther 1992; 721344-54 5 Bvme P, Provan JL, Ameli PM, Jones DP. The use of transc&neous oxygen tension measurements in the diagnosis of uerioheral vascular insufficiency. Ann Sum 1983;200: i5965 6 Casillas JM, Didier JP. Dulieu V, Verges B, Marcer I. Bioenerghique de la marche chez l’ampute de jambe appareille avec un nouveau pied B restitution d’tnergie (versus pied Sach). Innov Tech Biol Med 1993; 14: 124-35 7 Casillas JM, Michel C, Aurelle B et al. Transcutaneous oxygen pressure: a definitive measure for prosthesis fitting on below-knee amputations. Am J Phys Med Rehabil 1993; 72:29-32 8 Czerniecki JM, Gitter A, Munro C. Joint moment and muscle power output characteristics of below-knee amputees during running: the influence of energy storing prosthetic feet. J Biomech 1991;24:63-75
Evaluation d’un nouveau pied a restitution d’tnergie 9 Czemiecki JM, Gitter A. Insights into amputee running. A muscle work analysis. Am J Phys Med Rehabil 1992; 71:209-18 10 Ehara Y, Beppu M, Nomura S, Kunimi Y, Takahashi S. Energy storing property of so-callezJ energy-storing prosthetic feet. Arch Phys Med Rehabil 1993;74:68-72 11 Fischer SV. Gullickson G. Energy cost of ambulation in health and disability: a literature review. Arch Phys Med Rehabil 197859: 124-33 12 Gitter A. Czemiecki J. Degroot DM. Biomechanical analysis of the influence of prosthetic feet on below-knee amputee walking. Am J Phys Med Rehabil 1991;70: 14248 13 Goh JCH, Solomonidis SE, Spence WD, Paul JP. Biomechanical evaluation of Sach and uniaxial feet. Prosth Urthotics fnr 1984;8: 147-54 14 Inman VT. Conservation of energy in ambulation. Arch Phys Med Rehabil 1%7;48:484-8 15 James KB, Stein RB. Improved ankle-foot system for above-knee amputees. Am J Phys Med 1986;65:301-14 16 Lehmann JF, Price R, Boswell-Bessette S, Dralle A, Questad K. Comprehensive analysis of dynamic elastic response feet: Seattle ankle/hte foot versus Sach foot. Arch Phys Med Rehabil 1993;74:853-61 17 Lchmann IF, Price R. Boswell-Bessette S. Dralle A, Questad K, De Lateur BJ. Comprehensive analysis of energy storing prosthetic feet: flex foot and seattie foot versus standard Sach foot. Arch Phvs Med Rehabil 1993;74: 1225-3 1 18 Macfarlane PA, Nielsen DH, Shurr DG, Meier K. Gait comparisons for below-knee amputees using a flex-foot versus a
19 20 21
22
23 24 25
63
conventional prosthetic foot. J Prosrhet Orthot 1990:3; 15&61 Menard MR, Macbride ME, Sanderson DJ, Murray DD. Comparative biomechanical analysis of energy-storing prosthetic feet. Arch Phys Med Rehabil 1992;73:45 l-8 Nielsen DH, Amundsen LR. Exercise Physiology: an overview with emphasis on aerobic capacity and energy cost. In: Livingstone CH, ed. Chin Phys Z’her 198 1: 11-28 Nielsen DH, Shurr DG. Golden JC, Meier K. Comparison of energy cost and gait efficiency during ambulation in below-knee amputees using different prosthetic feet - A prelimirtary report. J Prosthet Orrhot 1988; 1:24-3 1 Rooke TW, Osmundson PJ. Variability and reproductibility of trattscutaneous oxygen tension measurement in the assessment of peripheral vascular disease. Angiology 1989;40:695-700 Torbum L, Perry I, Ayyappa E, Shanfield SL. Below-knee amputee gait with dynamic elastic response prosthetic feet: a pilot study. J Rehabil Res Dev 1990:27:36%84 Wagner J, Sienko S, Supan T, Barth D. Motion analysis of Sach vs flex-foot in moderately active below-knee amputees. Clin Prosthet Orthot 1987;11:55-62 Waters RL, Perry I, Autonelli D, Hislop HJ. Energy cost of walking of amputees: the influence of level amputation. J Bone J Surg
1976;58:42-6
26 Winter DA, Eng P. Energy generation and absorption at the ankle and knee&ring fast. natural, and slow cadences. Clin Orthou Relat Res 1983;175: 147-54 27 Wirta’RW, Mason R, Calve K, Golbranson FL. Effect on gait using various prosthetic ankle-foot devices. J Rehabil Res Dev 1991;28:13-24