Compte-rendu de la journée de l’IRME du 26 janvier 2023

Étude des effets d’un entraînement sur rameur assisté par électrostimulation

Gaëlle DELEY *
Laboratoire INSERM U1093 CAPS Dijon

Effets de l'entrainement sur rameur avec électrostimulationLa pratique d’une activité physique régulière est essentielle pour la santé et les bénéfices qui y sont associés sont largement influencés par l’intensité des exercices réalisés. Le rameur assisté par électrostimulation permet à ses utilisateurs d’atteindre des niveaux d’effort bien plus élevés que toute autre modalité de prise en charge grâce à une mobilisation du corps entier (des électrodes collées sur la peau induisent une stimulation et donc une contraction des muscles des membres inférieurs). Cela permet des bénéfices très importants tels qu’une amélioration des capacités d’endurance (multipliée par 3), une diminution de l’atrophie musculaire (divisée par 2)… avec un retentissement fort sur la qualité de vie et le bien être des utilisateurs. Les études menées ces 10 dernières années nous ont permis d’améliorer les protocoles de prise en charge et d’adapter le dispositif pour une utilisation et des bénéfices chez un maximum de patients (lésions hautes, lésions incomplètes, forte atrophie musculaire…). Nos travaux à venir, en collaboration avec l’IRME, s’intéresseront d’ailleurs à l’optimisation de la technique et à l’évaluation de ses effets à la fois sur la santé physique mais également sur la santé cognitive des patients.

*Je tiens à associer à ce travail les Dr. Andrew J Taylor et Isabelle Vivodtzev (Cardiovascular Research Lab, Boston), le Dr. Julie Di Marco (SSR Val Rosay) ainsi que M. Maël Descollonges et Paul Marmier (Laboratoire INSERM U1093, Dijon).

Gaëlle DELEY – Laboratoire INSERM U1093 CAPS (Dijon)

Après un Doctorat à Dijon et à Milan, puis 2 ans à Boston (Harvard), G. Deley a intégré le laboratoire INSERM U1093 – CAPS de Dijon. Au fil des années, elle a fait de l’utilisation de la technique d’électrostimulation comme outil de réadaptation, sa spécialité. Ainsi, depuis plus de 10 ans, G Deley travaille au développement, à la validation et à l’optimisation de dispositifs intégrant la stimulation électrique fonctionnelle. Ces dispositifs permettent aux patients de réaliser des mouvements et de s’engager dans des activités physiques qui leurs seraient autrement inaccessibles. En particulier, le rameur assisté par électrostimulation a montré des bénéfices spectaculaires chez les patients lésés médullaires (fonctions cardiorespiratoire, musculaire, qualité de vie, estime de soi…). Ces travaux, sont aujourd’hui réalisés en collaboration avec le CHU de Dijon, le SSR Val Rosay et l’entreprise Kurage.

Assessment of the Efficacy and Safety of EESS in Patients With Incomplete Spinal Cord Injuries (Parastim)

Béchir Jarraya

Neurological disability caused by traumatic lesions of the spinal cord is a significant challenge for medicine and society. These lesions, leading to sublesional central nervous system dysfunction, include sensorimotor, vesico-sphincter and genito-sexual disorders. To date, there is no treatment that enables spinal cord function to be restored.

Preclinical studies have been able to demonstrate the recovery of locomotor activity with a combination of locomotor training, pharmacological intervention and epidural electrical stimulation of the lumbosacral spinal cord (EESS) in adult rats with spinal cord transection. An American team have recently been able to show that EESS, combined with locomotor training, caused neurological improvement in four paraplegic patients, with electromyographic muscular activation patterns similar to those observed during walking. In fact, these authors also showed an improvement, under stimulation, of the VS and GS functions, but with no detailed documentation.

Starting with a conceptual and preclinical rationale, and with proof of clinical concept demonstrated in several reported cases, we propose a clinical trial with an original cross-over design to validate the hypothesis that EESS combined with training in patients with incomplete spinal cord injuries would, with a good tolerance profile, allow motor, vesico-sphincter (VS) and genito-sexual (GS) disorders to be restored in patients with incomplete spinal cord injuries.

Béchir Jarraya – Laboratoire CEA-INSERM

Béchir Jarraya est professeur de médecine (PU-PH) à l’Université de Versailles Paris-Saclay, neurochirurgien à l’Hôpital Foch et responsable de laboratoire de recherche au centre de neuroimagerie NeuroSpin (CEA-INSERM). A la fois neurochirurgien et neuroscientifique, il est diplômé de la faculté de médecine de Paris VI (Sorbonne Université), et a été interne des hôpitaux de Paris en neurochirurgie. Il s’est également formé à la recherche en neurosciences et a obtenu un master puis un doctorat en neurosciences en 2006 à l’université Paris VI (Sorbonne Université). Il a ensuite travaillé comme chercheur à la Harvard Medical School et au Massachusetts General Hospital (Boston, USA). De retour à Paris, il a bénéficié du programme compétitif INSERM Avenir, avec le soutien de la Fondation Bettencourt Schueller, pour monter le laboratoire de neurosciences cognitives qu’il dirige actuellement, au centre de neuro-imagerie Neurospin du CEA Saclay. En septembre 2011, il a fondé l’activité de neuromodulation à l’hôpital Foch, Suresnes. Ses principaux centres d’intérêt sont les maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson, les troubles de la conscience, la paraplégie, la neuroimagerie fonctionnelle utilisant l’imagerie par résonance magnétique (IRM) à haut champ. Il est l’investigateur principal de l’essai clinique ParaStim évaluant l’effet de la stimulation médullaire épidurale sur les fonctions médullaires chez le paraplégique en collaboration avec les équipes de l’hôpital Raymond-Poincaré à Garches (AP-HP).

Étude Tetra-Mouv. Stimulations proprioceptives précoces chez des patients atteints de lésions médullaires hautes.

Florence Martinache (Kinésithérapeute) – Dr Bernard Vigué (Médecin Anesthésiste-Réanimateur)

Département d’Anesthésie Réanimation, Hôpital Universitaire de Bicêtre, 94275, Le Kremlin Bicêtre

L’application de vibrations mécaniques au niveau de la jonction myotendineuse d’un muscle permet de stimuler les circuits sensitifs périphériques et centraux[1]. Et, lorsque la stimulation atteint le cortex cérébral, une illusion de mouvement est perçue par le sujet[2]. Les circuits moteurs peuvent également être excités directement en réponse à cette stimulation sensitive et donner lieu à une réponse motrice même sur des lésions complètes[3]. Le traitement que nous étudions, les « stimulations proprioceptives fonctionnelles », s’appuie sur ce principe pour simuler des mouvements plus ou moins complexes (marche, montée d’escalier…) à l’aide de vibrations coordonnées au niveau de différents muscles. Cette technique est actuellement évaluée au moyen d’une étude contrôlée randomisée au sein du service de réanimation chirurgicale de l’hôpital Bicêtre. Cet essai clinique s’inscrit dans la démarche plus générale de mobilisation précoce mise en place dans le service. L’objectif principal de l’étude est donc de tester l’efficacité des « stimulations proprioceptives fonctionnelles »  lorsqu’elles sont appliquées précocement sur les membres inférieurs des patients lésés médullaires. Nous faisons l’hypothèse que l’application précoce de ces vibrations pourrait réduire la spasticité à moyen terme chez des patients tétraplégiques et paraplégiques hauts. L’idée sous-jacente est donc de tenter d’agir sur la spasticité avant même qu’elle n’apparaisse. Ce travail se démarque ainsi des études existantes ayant démontré l’effet positif des vibrations tendineuses sur une spasticité déjà installée[4].

  1. Roll R, Kavounoudias A, Albert F, et al. Illusory movements prevent cortical disruption caused by immobilization. NeuroImage 2012;62(1):510–9.
  2. Roll JP, Vedel JP. Kinaesthetic role of muscle afferents in man, studied by tendon vibration and microneurography. Exp Brain Res 1982;47(2):177-190.
  3. Field-Fote E, Ness LL, Ionno M. Vibration elicits involuntary, step-like behavior in individuals with spinal cord injury. Neurorehabil Neural Repair 2012;26(7):861–9.
  4. Sadeghi M, Sawatzky B. Effects of Vibration on Spasticity in Individuals with Spinal Cord Injury: A Scoping Systematic Review. Am J Phys Med Rehabil 2014;93(11):995–1007.

L’équipe de réanimation de l’hôpital universitaire de Bicêtre est depuis longtemps sensible aux conséquences des atteintes neurologiques d’origine traumatique ainsi qu’à l’immobilisation forcée des patients de réanimation. La prise en charge des atteintes médullaires aiguës y est ancienne et fait l’objet d’un intérêt soutenu de la part des équipes chirurgicales et médicales. Consciente que les progrès peuvent se construire dès les premiers jours, l’équipe de réanimation a ainsi mis en place des protocoles stricts pour la prise en charge collective des aspects musculaire, respiratoire et urinaire de ces patients. Dans ce même souci de ne pas perdre de temps, l’organisation de la kinésithérapie a pris une importance centrale dans leur quotidien. La collaboration dès les premiers jours d’un professionnel de médecine physique et réadaptation permet de progresser encore davantage. Un chemin entier reste à développer. Il passe par une meilleure compréhension des mécanismes de réparation et de cicatrisation, ce qui nous pousse à travailler autour du mouvement, son initiation et sa complexité.  

Florence Martinache (Kinésitherapeute), Dr Bernard Vigué (Anesthésiste Réanimateur)

Département d’Anesthésie Réanimation, Service de Rééducation Post Réanimation (SRPR) et Réanimation Chirurgicale, CHU de Bicêtre, Le Kremlin Bicetre 94275

A propos d’ONWARD Medical

ONWARD est une société de technologie médicale qui crée des thérapies innovantes pour restaurer le mouvement, l’indépendance et la santé des personnes atteintes de lésions de la moelle épinière. Les travaux d’ONWARD s’appuient sur plus d’une décennie de recherches scientifiques fondamentales et précliniques menées dans les plus grands laboratoires de neurosciences du monde. La thérapie ARC d’ONWARD, qui peut être administrée par des systèmes implantables (ARC-IM) ou externes (ARC-EX), est conçue pour fournir une stimulation ciblée et programmée de la moelle épinière afin de restaurer le mouvement et d’autres fonctions chez les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière, améliorant ainsi leur qualité de vie.
ONWARD a reçu sept désignations de dispositifs révolutionnaires (Breakthrough Device Designations) de la FDA pour les systèmes ARC-IM et ARC-EX. ARC-EX est une plateforme de neurostimulation non invasive, composée d’un stimulateur portable et d’un programmateur sans fil. Les premières données de l’étude pivot intitulée Up-LIFT dans laquelle 65 participants ont suivi un protocole de réhabilitation d’environ 5 mois dans 14 centres de réhabilitation aux US, Canada, UK et Pays-Bas, ont été communiquées en 2022. Cette étude a démontré la capacité de la thérapie ARC-EX à améliorer la force et la fonction des membres supérieurs. La société prépare actuellement les demandes d’autorisation de mise sur le marché aux États-Unis et en Europe. ARC-IM se compose d’un générateur d’impulsions électriques et d’électrodes implantables qui sont placés près de la moelle épinière. La société a annoncé des résultats cliniques provisoires positifs pour la thérapie ARC-IM visant à améliorer la régulation de la pression artérielle après une lésion de la moelle épinière en 2022.
Le siège social d’ONWARD est situé à Eindhoven, aux Pays-Bas. Elle dispose d’un centre de sciences et d’ingénierie à Lausanne, en Suisse, et sa présence s’accroît aux États-Unis, à Boston, Massachusetts. La société a un partenariat académique avec .NeuroRestore, une collaboration entre l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et le Centre hospitalier universitaire de Lausanne (CHUV). Pour de plus amples informations sur ONWARD, veuillez consulter le site ONWD.com.

Vincent Delattre
VP Business Development