Déplacement de la charge du pied avant (à gauche) et après (à droite) un marathon (Nagel et al. 2008) (mesure de plate-forme, Roman

Les mesures de pression plantaire peuvent être utilisées pour évaluer les charges auxquelles le corps humain est soumis lors de la marche normale ou du sport. La mesure de la répartition de la force sur la plante du pied est utile car elle fournit des informations détaillées spécifiques à chaque région de contact. En particulier chez les patients atteints du syndrome du pied diabétique, ces données sont cruciales pour la détection des zones à fortes charges et pour le suivi des mesures d’intervention.

1 a Frappe au talon: Petite zone avec une force élevée = pression de pointe élevée; b Phase de position médiane: Grande zone avec une force légèrement réduite = pression de pointe faible; c Phase de poussée: Petite zone avec une force élevée = pression de pointe élevée Les ulcères du pied entraînant des amputations ultérieures du pied et de la jambe sont souvent dus à une pression excessive de la chaussure sur le pied. Le patient déclare alors souvent: « Je n’ai remarqué la marque de pression que lorsque j’ai vu du sang sur la chaussure ». Le patient ne ressent aucune douleur due à la neuropathie et ne remarque donc pas les dommages causés par la pression. La mesure de la répartition de la pression plantaire objective la pression sur la plante du pied. Les tiers payeurs souhaitent que ce service supplémentaire soit couvert dans les soins aux diabétiques. Cependant, pour pouvoir émettre des déclarations comparables sur la répartition de la pression, une terminologie normalisée, une expertise biomécanique et des normes claires sont nécessaires.
Le corps humain maîtrise le mouvement vers l’avant en transférant des forces dans le sol. Cela se produit via la plante du pied pendant le processus de roulage. Il en résulte une charge de pression sur différentes parties du pied qui peut changer de manière significative en présence de pathologies. La mesure de la distribution de la pression plantaire permet de nous fournir des mesures quantitatives et reproductibles sur la charge de pression.

Par conséquent, il a un net avantage sur le plan qui fournit des informations détaillées sur la charge du pied mais ne peut pas être reproduit ou quantifié de manière adéquate. Par rapport à une plaque de mesure de force, aucune force de cisaillement ne peut être déterminée dans la mesure plantaire de la distribution de pression; l’information est donc limitée à la composante verticale de la force de réaction au sol. Cependant, la plaque de mesure de la force ne fournit pas d’informations sur la répartition de la charge sur la plante du pied.

Objectifs

  1. Évaluation de la fonction du pied pendant le processus de roulage dans des conditions dynamiques.
  2. Mesure objective et reproductible de la pression plantaire du pied.
  3. Répartition uniforme de la charge, évitant les pics de pression, les ulcérations.

Le diagramme de pression montre une courbe bimodale pendant le processus de laminage physiologique (Fig. 1). Les deux pics se produisent pendant le talon vers le bas (début de la phase de position) et à la pression du pied (fin de la phase de position) lorsqu’une force importante est appliquée sur une petite zone. Au milieu de la phase d’appui, lorsque tout le pied est en contact avec le sol (grande surface), la pression est considérablement réduite malgré une légère diminution de l’induction de force.

Technologie: Il existe plusieurs technologies utilisées pour mesurer la pression. Ils diffèrent par leur conception et leur forme et ont donc des domaines d’application différents. Ils partagent tous le fait que les capteurs utilisés convertissent la force appliquée en un signal électrique qui est ensuite retransmis à la force sur la base d’un étalonnage effectué précédemment.

Technologies courantes

Capteurs capacitifs par lesquels deux plaques de condensateur se rapprochent l’une de l’autre sous l’effet de la force appliquée. Le changement de charge provoque un changement de tension (par exemple, Novel, Munich) (Fig. 2 bis).
Capteurs résistifs où la zone de contact de deux couches conductrices est modifiée par la force. Le changement de résistance provoque un changement de tension (par exemple GeBioM, RS-scan, Medilogic, Fast Scan/Tekscan) (Fig. 2 c à e).

Capteurs piézoélectriques où la force modifie la répartition des charges dans un réseau cristallin. Le décalage de charge provoque un changement de tension (par exemple Paromed, Neubeuern) (Fig. 2 b).

2 une fonctionnalité d'un capteur capacitif: Si le capteur est déchargé (A), le signal haute fréquence mesuré au niveau du récepteur est faible. Ce signal correspond à zéro. Si le capteur est chargé avec une pression croissante (B et C), la distance entre les surfaces devient plus petite et le signal au niveau du récepteur devient d'autant plus fort. Ainsi, cette variation du signal récepteur est une mesure de la pression produite (Fig. Nouveau)  b Structure du capteur Parotec : Des capteurs de pression piézorésistifs sont intégrés dans une hydrocellule où ils mesurent la pression du fluide (Fig. Paromed). c Le transducteur de pression du système de balayage rapide est constitué de couches résistantes appliquées entre deux films plastiques minces. La disposition géométrique des chemins de circuit définit la taille et le nombre d'éléments individuels en treillis répartis sur le film (Fig. Megascan). d Les capteurs de pression du système de mesure de la semelle intérieure du système GeBioM sont tous câblés individuellement. (Figue. GeBioM). e Dans le système Medilogic, les capteurs sont appliqués sous forme de lignes conductrices sur une semelle souple (Fig. Medilogic)

Paramètres de la mesure de distribution de pression

  1. Force maximale: Décrit la force verticale maximale mesurée par le capteur sur l’ensemble du processus de roulage.
  2. Surface de contact: Décrit la surface de tous les capteurs qui ont fourni des données pendant le processus de laminage
  3. Temps de contact: Décrit la durée du contact avec le sol.
  4. Pression de pointe : Décrit la pression maximale mesurée par le capteur sur l’ensemble du processus de laminage.
  5. Intégrale Force-temps (impulsion): Décrit la durée pendant laquelle la force est appliquée à une zone particulière du pied.
  6. Ligne de marche: Comprend le point d’application de la force des mesures individuelles et fournit des informations sur la stabilité du pied et la distribution temporelle du processus de roulage. (Figue. 8).

4 Système de mesure dans la chaussure (GeBioM)

Mise en œuvre de la procédure de mesure

5 Démonstration du soulagement de la pression par une literie adaptée au diabète: a) chaussure régulière b) avec une literie adaptée au diabète

  1. Mesures avec des plates-formes de mesure (Fig. 3): Des plates-formes de mesure sont utilisées pour déterminer la charge du pied pendant la marche pieds nus. Ils doivent, si possible, être enfoncés dans le sol pour assurer une surface uniforme. Les plates-formes de mesure peuvent avoir une très haute résolution grâce à plusieurs milliers de capteurs.
  2. Mesures à l’aide de semelles de mesure (Fig. 4): Les semelles de mesure sont utilisées pour effectuer des mesures dans la chaussure. Ils peuvent être utilisés indépendamment des laboratoires et permettent une investigation cliniquement pertinente. L’effet des orthèses plantaires, en particulier, peut être vérifié et démontré facilement à l’aide de semelles de mesure.

6 Démonstration du soulagement de la pression par une orthèse plantaire à amorti doux a) chez un patient atteint de polyarthrite rhumatoïde répartition de la pression dans une chaussure normale b) répartition de la pression avec une orthèse plantaire (dans la mesure de la chaussure par Novel). 145_154_Kap_22_Laufbandanalyse_engl_neu 13.04.16 09:30 Seite 151  7 Changement de l'empreinte dans différentes déformations: a) Pied normal,  b) Pied d'évasement  c) Pied d'évasement plat (mesure de plate-forme par GeBioM)

Domaines d’application

Les mesures de distribution de pression sont particulièrement adaptées au diagnostic et au suivi thérapeutique des maladies impliquant le pied. Ceux-ci incluent, entre autres:

Diabète sucré

Il est important de vérifier la charge de pression sur le pied diabétique car les charges de pression élevées sont un facteur de risque avéré d’ulcérations pouvant entraîner des amputations. Certains contrats d’assurance maladie en Allemagne ont imposé l’utilisation de mesures de répartition de la pression pour vérifier l’effet de soulagement de la pression du diabète. 5).

Polyarthrite rhumatoïde (PR)

Des déformations du pied et des orteils surviennent chez plus de 90% des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde. En raison de la détérioration de la fonction du pied, des points de charge de pression extrêmes se produisent sous les têtes métatarsiennes. Les conséquences sont une douleur intense et une mobilité limitée. Ici, l’utilisation d’orthèses plantaires pour réduire la pression peut soulager la douleur et améliorer la mobilité (Fig. 6).

Déformations du pied et des orteils

Les variations de la charge du pied dues aux déformations du pied et des orteils se reflètent directement dans la charge de pression sur les différentes zones du pied. En plus d’une augmentation de la charge de pression dans la région de l’avant-pied dans les déformations des pieds et des orteils, des déformations graves du planovalgus pes, des pieds et des pieds plats sont associées à une augmentation de la surface de contact dans la région du métatarse médial (Fig. 7). D’autre part, la surface de contact du métatarse est significativement réduite en déformation du cavus pes (Fig. 8).

Changement de la charge du pied dans le sport

La mesure de la répartition de la pression permet de reconnaître efficacement la charge du pied pendant et après les activités sportives telles que la course à pied. Nagel et coll. a examiné la charge du pied avant et après un marathon chez 200 coureurs et a constaté que la charge se déplaçait des orteils vers les têtes métatarsiennes, ce qui suggère une perte de la fonction active des orteils due à la fatigue musculaire (Fig. 9).

Réduction de pression: Principes et mesures

8 Capture d'écran de la mesure de la pression du pied montrant les valeurs de pression maximales dans les différentes zones du pied et les points d'application de la ligne de force des différents cadres (ligne de marche) (mesure de la plate-forme par GeBioM) La réduction de la charge du pied joue un rôle crucial dans les traitements qui reposent sur la pédorthique. La pression de pointe moyenne est d’env. 40 – 50 N / cm2 en marche pieds nus et 20 – 30 N / cm2 dans la chaussure à une vitesse de marche moyenne. Dans les soins du diabète, une réduction d’au moins 30% est requise par certaines assurances maladie. Ceci est prouvé en mesurant la répartition de la pression sans et avec l’orthèse.

Il est bien connu que la pression de pointe élevée n’est pas le problème singulier du développement des ulcérations. En fait, cela dépend davantage de la pression élevée et du temps d’exposition sur la zone touchée. Cet effet est déterminé par l’intégrale force-temps ou l’élan. Cependant, comme l’élan dépend directement du poids corporel et de la vitesse de la démarche, l’influence sur ce paramètre est très limitée. De plus, les insécurités de la démarche entraînent généralement des vitesses de marche plus faibles et augmentent ainsi la durée de l’application de la force. C’est souvent le cas chez les patients atteints de neuropathie périphérique.

9 Déplacement de la charge du pied avant (à gauche) et après (à droite) un marathon (Nagel et al. 2008) (mesure de plate-forme, Roman) Dans les traitements reposant sur la pédorthique, il est nécessaire de prévoir un bon lit de pied et une modification de la chaussure afin de réduire efficacement la pression de pointe et l’élan. La literie adaptée au diabète permet de réduire efficacement la pression de pointe en fonction des matériaux choisis; tandis que la modification de la chaussure, en forme de bascule, maintient le temps de chargement de la zone vulnérable le plus court possible. Le rocker doit être complété par une semelle rigide pour assurer son efficacité.

Avantages de la mesure de la répartition de la pression plantaire

  1. Permet d’évaluer les chaussures orthèses.
  2. En diagnostic, complète l’examen clinique.
  3. Aide à établir le degré de déficience fonctionnelle.
  4. Permet une évaluation des résultats après la fin du traitement (conservateur / chirurgical).
  5. Monitors healing process and / or disease progression.

address for the authors:

Dr.Arne Nagel, Michael Möller
Möller Orthopädieschuhtechnik
Johann-Krane-Weg 40
48149 Münster
This article is an excerpt from the book « Pedorthics », written and published by René Baumgartner, Michael Möller, Hartmut STINUS.