Chattanooga COMBO INTELECT® Mobile 2 : Actualisation de l’intérêt de la physiothérapie (Électrothérapie + ultrasons et traitement actif)

Article rédigé par Nathan TOUATI (MKDE du sport) et Antoine FRÉCHAUD (MKDE du sport)

Article sponsorisé : Dispositif médical de classe II qui porte, au titre de la réglementation le marquage CE et évalué par l’organisme notifié BSI. Lire attentivement les notices et demander conseil à un professionnel de santé. Fabricant : DJO LLC.

INTRODUCTION

La physiothérapie est grandement utilisée en rééducation dans le cadre de pathologies aiguës comme chroniques. Régulièrement visibles chez les athlètes de haut niveau dans les premières phases de rééducation de graves blessures (lésions musculaires, rupture du LCA, etc), différentes modalités de physiothérapie existent. Bien que le traitement actif connaisse un essor comme il n’en a jamais connu ces dernières années, démontant tout intérêt de traitement passif, pourquoi est-ce que ces structures d’élite utilisent toujours ces appareils ?  Ces modalités sont-elles vraiment efficaces ?

Aujourd’hui, nous allons actualiser les éléments scientifiques à propos de l’électrothérapie et des ultrasons tout en présentant une nouvelle technologie associée à cela comme à notre habitude : le COMBO Intelect® Mobile 2 Chattanooga®, couplant ces deux modalités de physiothérapie.

Dans un premier temps, nous parlerons de l’électrothérapie puis des ultrasons, et enfin de la thérapie combinée.

ÉLECTROTHÉRAPIE

Domaines d’application de l’électrothérapie 

L’électrothérapie est une modalité de physiothérapie consistant en l’application d’un courant électrique à visée thérapeutique. Différents types de courants existent avec différentes indications et bénéfices. L’électrothérapie peut aujourd’hui être utilisée dans un cadre de :

• Rééducation
  • Gestion de la douleur aiguë VS chronique (TENS)
  • Activation musculaire (NMES)
• Récupération : réduction de la sensation de fatigue, etc.
• Préparation physique : renforcement musculaire

Nous allons ici nous intéresser principalement à la NMES dans le cadre d’une reconstruction du ligament croisé antérieur :

Électrostimulation neuromusculaire (NMES)

Pour bien comprendre la NMES, un petit rappel de la contraction musculaire s’avère essentiel :

La contraction musculaire entraîne le glissement des filaments fins au-delà des filaments épais, entraînant un raccourcissement du sarcomère et, par conséquent, de l'ensemble du myocyte. La force longitudinale qui en résulte est transmise à travers la matrice extracellulaire (MEC) jusqu'à l'os via le tendon.

Source : assistancescolaire.com

La notion de recrutement spatial :

Il s’agit du nombre de fibres (unités motrices) qui participent à la contraction. Plus la contraction nécessite de force, plus le nombre de fibres qui travaillent est élevé.

Lors d’une contraction volontaire, il existe un ordre de recrutement (principe d’Hennemann):

• 1° fibres lentes
• 2° fibres lentes + fibres rapides (NB : Les fibres rapides ne travaillent que lorsque la force développée est > 75% de la force maximale)

En électrostimulation cela fonctionne différemment, le recrutement spatial ne dépend que de l’intensité du courant. Le principe d’Hennemann n’est donc plus respecté.

La notion de recrutement temporel :

Il s’agit du nombre de potentiels d’action envoyés par le cerveau en une seconde (fréquence en Hertz). Plus la force développée est importante, plus la fréquence de décharge du système nerveux est élevée. En électrostimulation, le recrutement temporel ne dépend que de la fréquence des impulsions électriques (Hz)

L’avantage de la stimulation neuromusculaire réside surtout dans les pathologies graves, notamment les ruptures du ligament croisé antérieur. Les lésions et la reconstruction du ligament croisé antérieur (RLCA) favorisent une faiblesse musculaire qui peut persister pendant des années malgré la rééducation. Une faiblesse musculaire persistante contribue à l'insatisfaction à l'égard de la RLCA et peut accélérer la progression de l'arthrose, suggérant la nécessité d'améliorer les programmes de rééducation.

En 2020, Toth et al. ont réalisé une étude ECR sur l’utilisation de l’électrostimulation neuromusculaire après une lésion ou reconstruction du ligament croisé antérieur. (3)

Ils ont démontré que l’utilisation précoce de l’électrostimulation neuromusculaire réduit l'atrophie des fibres musculaires squelettiques dans les fibres du MHC II (Myosin Heavy chain : la chaîne lourde de la myosine est une protéine structurelle cytoplasmique, l'un des composants principaux de l'appareil contractile des cellules de musculaires), et préserve la contractilité des fibres du MHC I. Ces résultats fournissent des données fondamentales au niveau cellulaire démontrant les avantages d’une utilisation précoce de la NMES pour modifier de manière bénéfique les mauvaises adaptations physiologiques des muscles squelettiques suite à la RLCA.

Le courant utilisé est un courant à impulsions symétriques biphasiques (400 μs à 50 Hz), avec un rapport cyclique de 25 % (10 secondes allumées, 30 secondes éteintes)

Le COMBO Intelect®  Mobile 2 Chattanooga® offre de larges possibilités dans le choix des courants (22 courants différents) et la modification de tous les paramètres (intensité, modification des cycles, fréquences). 

Le COMBO Intelect® Mobile 2 est un système d’électrothérapie à deux canaux, combiné à des ultrasons bi-fréquences de 1 à 3 MHz et utilisé avec ou sans guéridon (en option). 5 formes d’onde sont incluses dans cette version : Interférentielle, VMS, Haut Voltage, TENS biphasique asymétrique et TENS biphasique symétrique.  Il y a des fréquences ultrasonores de 1 et 3 MHz entièrement fonctionnelles et deux canaux de sortie de stimulation électrique.

ULTRASONS

Les ultrasons sont l'une des modalités en physiothérapie les plus couramment utilisées par les kinésithérapeutes pour traiter les blessures orthopédiques et musculaires, et souvent utilisées pour soulager la douleur.  Aujourd’hui, beaucoup d’avis divergent autour de l’utilisation de la physiothérapie en général et par conséquent des ultrasons, au profit d’une thérapie active par l’exercice. Grâce aux progrès de la recherche, nous comprenons de plus en plus les mécanismes lésionnels et de guérison, ce qui nous amène à être de plus en plus précis dans nos traitements. L’utilisation de la physiothérapie en première partie de traitement reste une option de première intention, certains mouvements et/ou contractions ne pouvant pas être initiés, la gestion de la guérison biologique reste l’une des priorités.

Avec une utilisation appropriée par un thérapeute compétent, les ultrasons peuvent offrir plusieurs avantages pour traiter les lésions musculaires, les entorses, les douleurs et la guérison en combinaison avec les soins manuels.

En revanche, les ultrasons thérapeutiques sont l'une des modalités les plus méconnues en ce qui concerne la physique derrière l’appareil et, par conséquent, l'une des plus mal utilisées et sous-utilisées. Malheureusement, la majorité du temps où les ultrasons sont utilisés, des erreurs sont commises quant à l’utilisation de ce dernier. Si des paramètres erronés et une dosimétrie inadéquate sont utilisés sur le patient, les résultats peuvent être négligeables, voire indésirables.

Chattannooga®, leader de la physiothérapie, propose une gamme de nouvelles technologies adaptées à cette pratique que nous allons découvrir dans la suite de cet article.

Comprendre l’onde sonore

On considère deux types d’ultrasons : les ultrasons de diagnostic et thérapeutiques.

Les ultrasons diagnostics sont utilisés dans le cadre de l’imagerie médicale avec la technique de l’échographie. L’image échographique est obtenue suite à la propagation d’ondes ultrasonores à travers le tissu dont les phénomènes optiques de réflexion sont recueillis par une sonde et transmises à un ordinateur pour analyse et représentation en échelle de gris.

Les ultrasons thérapeutiques sont utilisés en contact avec la peau afin de générer des effets mécaniques vibratoires responsables du phénomène de cavitation utilisé à des fins antalgiques, défibrosantes et dans le cadre du réarrangement cicatriciel/lutte contre les adhérences.

L’ultrason est une onde mécanique et élastique, qui se propage au travers de supports fluides, solides, gazeux ou liquides. La gamme de fréquences des ultrasons se situe entre 16.000 et 10.000.000 d’Hertz (10 Mhz) non audibles à l’oreille humaine.

L’utilisation en kinésithérapie (Ultrasonothérapie) se caractérise par la transmission dans le tissu cible d’une onde ultrasonore générée par un cristal piézo-électrique à une fréquence de 1 MHz (tissu profond) ou 3 MHz (tissu superficiel). Cette onde ultrasonore est transmise en contact à l’aide d’un gel
de couplage (eau) favorisant la propagation des ondes. Cette onde est transmise de manière continue(100%) ou pulsée (10-20-50%) permettant d’éviter le phénomène thermique si on le souhaite.

CAS D’ÉTUDE : Utilisation dans le sport de haut niveau et applications : Tendinopathie patellaire (2)

Les exercices thérapeutiques sont les interventions les plus étudiées pour le traitement de la tendinopathie rotulienne, en particulier le squat sur plan incliné, car il charge le tendon rotulien lésé. Il est possible que la réduction de la douleur améliore le recrutement musculaire et par conséquent module la biomécanique des membres inférieurs, favorisant les optimisations fonctionnelles. Cependant, les exercices thérapeutiques isolés ne résolvent pas toujours tous les symptômes complexes de ces patients, en particulier les symptômes très douloureux et ceux des sportifs de haut niveau pendant les saisons sportives (fatigue, inflammations locales, surutilisation de structures, microlésions tissulaires...)

Ainsi, l’utilisation d’ultrasons peut améliorer les résultats obtenus avec le programme de rééducation proposé dans l’étude de De Jesus et al. 2019, ainsi que stimuler certaines réponses de réparation chez les personnes traitées pour une tendinopathie rotulienne. La littérature actuelle montre des augmentations de la température du tendon rotulien après l'application d’ultrasons, un effet qui pourrait élever le seuil de la douleur et améliorer l'extensibilité du collagène. Ces effets pourraient favoriser la viabilité des exercices proposés, optimisant les résultats. L'effet add-on (chronique) favorisé par les ultrasons à haute énergie pourrait également influencer la structure tissulaire des tendons, les rendant plus résistants et mieux capables d'absorber et de dissiper l'énergie, améliorant ainsi la fonction chez les personnes atteintes de tendinopathie rotulienne.

Chattannooga® : à la pointe de la technologie

Chattanooga® propose donc ses innovations technologiques avec sa gamme d’appareils Intelect® :  le COMBO Intelect® Mobile 2 fait passer la physiothérapie à un niveau supérieur. Le Mobile 2 se décline en plusieurs configurations : électrostimulation seulement, ultrasons seulement ou un appareil combiné qui combine les deux modalités.

Le COMBO Intelect® Mobile 2 possède en plus du système d’électrothérapie vu précédemment un système de thérapie par ultrasons utilisé avec ou sans guéridon (support). Elle offre des ultrasons bi-fréquence à 1 ou 3 MHz, en cycle pulsé ou continu (10%, 20%, 50% et 100%). Elle dispose d’une sélection de protocoles intégrés permettant au thérapeute plusieurs options de traitement, facilement accessibles à partir de l’interface utilisateur. La détection de couplage peut être surveillée de façon sonore (par défaut) ou visuelle grâce à la LED à l’arrière de l’applicateur. L’indicateur de temps de traitement s’arrête lorsque la tête est déconnectée de sorte que la séance peut être décomptée en temps effectif de traitement. La version ULTRASONS du COMBO Intelect® Mobile 2 est livré avec un applicateur de 5cm2, différentes têtes étant disponibles en option (1,2 et 10 cm²).

Indications : 

• Soulagement de la douleur musculaire
• Soulagement de la douleur articulaire
• Soulagement de la douleur ligamentaire
• Entorse, tendinopathies et déchirures musculaires
• Capsulite rétractile
• Tendinopathie de la coiffe des rotateurs
• Tendinopathies (Achille, rotulienne, TFL…)

Thérapies combinées

La thérapie combinée des ultrasons et de l'électrothérapie est une approche médicale polyvalente qui offre de nombreux avantages pour le traitement de diverses affections musculosquelettiques et la gestion de la douleur. Ces avantages ont été étudiés dans plusieurs travaux de recherche, notamment dans les articles publiés par Krukowska J et ses collaborateurs ainsi que par Waschl S. et ses collaborateurs.

L'étude menée par Krukowska (4) et son équipe a mis en évidence les avantages de la combinaison de l'électrothérapie, en particulier les courants de TENS, avec l'utilisation d'ultrasons chez des patients souffrant de douleurs lombaires. Les résultats de cette recherche ont montré que la thérapie combinée était efficace pour soulager la douleur, réduire l'inflammation et améliorer la qualité de vie des patients.

De manière similaire, l'article de Waschl, Morrissey et Rugelj (5) se penche sur l'utilisation de l'ultrason associé à la stimulation électrique en tant qu'adjonction à l'exercice pour traiter les douleurs chroniques au niveau du cou et des épaules. Leurs résultats suggèrent que cette approche est également efficace pour soulager la douleur et améliorer le confort des patients souffrant de douleurs chroniques dans cette région.

Parmi les avantages de cette approche, on peut citer la gestion efficace de la douleur aiguë ou chronique, la rééducation musculaire ciblée, la réduction de l'inflammation, et l'amélioration de la circulation sanguine. En outre, cette thérapie est non invasive ce qui réduit les risques potentiels et les effets secondaires. Les résultats de ces études soulignent la pertinence clinique de l'approche combinée des ultrasons et de l'électrothérapie dans le traitement de la douleur chronique, que ce soit au niveau de la colonne lombaire, du cou ou des épaules.

En résumé, la thérapie combinée des ultrasons et de l'électrothérapie offre une approche complète et polyvalente pour la gestion de la douleur, la rééducation et la promotion de la guérison, comme en témoignent les résultats de ces études. Cette approche thérapeutique est prometteuse pour améliorer la qualité de vie des patients souffrant de diverses affections musculosquelettiques.

Voici une vidéo illustrant en pratique le COMBO Intelect® Mobile 2 :

Réponses scientifiques aux questionnements sur les ultrasons (1)

Une étude de Drapper et Mallipudi 2021 publié dans le MOJ Sport Med réponds à diverses questions courantes que l’on peut retrouver en pratique :

Croyance 1 :  Les bains chauds, les bains de paraffine et les compresses chauffantes au gel de silicate produisent tous une chaleur thérapeutique. Ainsi, il n'y a aucune raison d'utiliser les ultrasons.

Alors que ces 3 modalités produisent de la chaleur thérapeutique, leur profondeur de pénétration est limitée. Il y a plusieurs années, des scientifiques ont comparé la chaleur ultrasonore avec des bains chauds, un bain de paraffine et des compresses chaudes à 1 cm de profondeur dans le muscle triceps sural humain. Ces 3 appareils n'élevaient la température que de 2°C à cette profondeur thérapeutique. À une plus grande profondeur (3 cm), il n'y avait pas de changement de température pour les techniques non basées sur les ultrasons. À 1 cm de profondeur, les ultrasons ont augmenté la température musculaire de 6°C. À 3 cm, la température musculaire a été augmentée de plus de 4°C. Par conséquent, lorsqu'une chaleur profonde est souhaitée, les ultrasons sont la modalité de choix. Les ultrasons génèrent une chaleur profonde par l'absorption et la conversion des ultrasons en énergie thermique (vibration rapide des molécules) dans la matrice tissulaire.

Croyance 2. Les ultrasons pulsés ne chauffent pas les tissus.

Les recherches menées par Gallo ont mis en lumière le fait que les ultrasons pulsés peuvent chauffer les tissus traités. L'intensité de crête spatiale (SPI) est la sortie maximale dans le temps. Le pic temporel moyen spatial (SATP) est le résultat des ultrasons pulsés uniquement. Le SATP pendant le temps ON d'une impulsion est affiché sous forme d'intensité sur le compteur de sortie de la machine. Gallo a comparé l'augmentation de la température musculaire pendant l'application des ultrasons. Dans le groupe 1, des ultrasons pulsés à un rapport cyclique de 50 % ont été appliqués pendant 10 minutes à 1 W/cm2 sur une ERA de 2 (ère de rayonnement efficace). Le deuxième groupe a reçu 10 minutes d'ultrasons continus à 0,5 W/cm2. Les résultats ont montré que les deux traitements appliquaient une chaleur modeste sur la zone cible.

Croyance 3. Les patients ne ressentent rien pendant un traitement par ultrasons.

La seule raison pour laquelle un patient peut ne pas ressentir les ultrasons thérapeutiques dans un appareil est lorsque la puissance de sortie est trop faible (faible rapport cyclique ou faible intensité). Par exemple, un traitement à un rapport cyclique de 25 % et une intensité de 0,5 W/cm2 est trop faible pour apporter une sensation corporelle et un bénéfice thérapeutique.

Croyance 4. L'augmentation de l'intensité des ultrasons (W/cm2) augmente la profondeur de pénétration dans les tissus.

L'intensité et la fréquence des ultrasons déterminent la profondeur de pénétration dans le tissu pour le traitement thérapeutique. Augmenter l'intensité enverra un signal ultrasonore plus fort dans le tissu qui se propagera plus profondément. Le taux d'absorption des ultrasons est également proportionnel à la fréquence. Plus la fréquence est élevée, plus l'énergie est absorbée rapidement. Par exemple, avec une intensité ultrasonore maintenue équivalente, les ultrasons à 1 MHz montreraient une signature énergétique similaire dans les tissus de 2,5 à 5 cm de profondeur, comme les ultrasons à 3 MHz le feraient de la surface à 3 cm de profondeur.

Croyance 5. L'application d'un sac de glace avant un traitement par ultrasons augmente la chaleur des tissus.

Selon cette théorie, l'application d'une compresse froide sur les tissus déclenche des réponses physiologiques telles qu'une vasoconstriction et une diminution du flux sanguin. Ainsi, le refroidissement de la zone entraîne non seulement une diminution de la température locale, mais peut également augmenter temporairement la densité du tissu traité. Cela se produit en diminuant l'atténuation superficielle et en facilitant la transmission des ultrasons aux tissus plus profonds, améliorant ainsi les effets thermiques des ultrasons. Cette théorie a été réfutée à plusieurs reprises. Dans 2 études, un sac de glace a été appliqué sur des tissus humains pendant 5 minutes avant les ultrasons. La glace a tellement fait chuter la température que le traitement par ultrasons n'a pas pu augmenter la température des tissus à même 50 % de ceux qui ont reçu des ultrasons identiques sans traitement préalable par la glace. En fin de compte, cela n'a aucun sens de refroidir quelque chose que vous voulez chauffer par la suite, en particulier si vous disposez d'un temps limité avec le patient et que vous ne pouvez pas permettre aux tissus de s'équilibrer en température.

Croyance 6. Les tendons, les ligaments et les tissus musculaires chauffent au même rythme pendant les traitements par ultrasons thermiques.

Les tendons chauffent 3 fois plus vite que les tissus musculaires lorsque des ultrasons à 3 MHz sont utilisés. Pourquoi cela se produit-il ? Le tissu musculaire a plus de flux sanguin que les tendons. Ainsi, l'augmentation du flux sanguin sert à empêcher un échauffement excessif puisqu'il peut éloigner la chaleur de la zone de la blessure. Cependant, comme les tendons ont peu de circulation sanguine, ils se réchauffent plus rapidement. Il est important de garder à l'esprit que la dose et la durée doivent être ajustées pour éviter la surchauffe des tendons pendant le traitement par ultrasons.

Conclusion  

La physiothérapie reste une modalité grandement utilisée à l’échelle internationale permettant de manager au mieux les prises en charge précoce et faciliter la prise en charge manuelle et/ou active en améliorant les capacités de guérison biologique. Le COMBO Intelect® Mobile 2 présente toutes les caractéristiques d’une nouvelle technologie adaptée aux pratiques actuelles de la kinésithérapie.

Vous pourrez trouver plus d’information sur le site web de Chattanooga :  https://bit.ly/3rQPXkF

Tout le contenu de cet article est présenté à titre informatif. Il ne remplace en aucun cas l’avis ou la visite d’un professionnel de santé.

À lire également : 

• L’Intelect® RPW 2 Chattanooga® : Intérêt des ondes de pression radiales, cas clinique « Tendinopathie d’Achille »
• Chattanooga® : la thérapie LightForce® au service de la santé des sportifs et de leurs lésions musculaires
• Déchirure du mollet : explication et traitement

Sources :

(1)Draper D, Mallipudi RM. Therapeutic ultrasound: myths and truths for non-portable in-clinic and portable home use ultrasound. MOJ Sports Med. 2020;4(4):115-116. Epub 2020 Nov 2. PMID: 33442669; PMCID: PMC7802764.Article sous licence Creative Commons CC-BY.

(2)de Jesus JF, de Albuquerque TAB, Shimba LG, Bryk FF, Cook J, Pinfildi CE. High-energy dose of therapeutic ultrasound in the treatment of patellar tendinopathy: protocol of a randomized placebo-controlled clinical trial. BMC Musculoskelet Disord. 2019 Dec 27;20(1):624. doi: 10.1186/s12891-019-2993-2. PMID: 31881879; PMCID: PMC6933732.Article sous licence Creative Commons CC-BY 4.0.

(3)Toth MJ, Tourville TW, Voigt TB, Choquette RH, Anair BM, Falcone MJ, Failla MJ, Stevens-Lapslaey JE, Endres NK, Slauterbeck JR, Beynnon BD. Utility of Neuromuscular Electrical Stimulation to Preserve Quadriceps Muscle Fiber Size and Contractility After Anterior Cruciate Ligament Injuries and Reconstruction: A Randomized, Sham-Controlled, Blinded Trial. Am J Sports Med. 2020 Aug;48(10):2429-2437. doi: 10.1177/0363546520933622. Epub 2020 Jul 6. PMID: 32631074; PMCID: PMC7775613. Article utilisé sous forme de courte citation.

(4)Krukowska J, Dudkiewicz I, Balcerzak E, Linek P, Kulma D, Miller E. Evaluate the efficacy of combination therapy of ultrasound and currents of TENS professionally active in patients with pain of the lumbar spine.

(5)Waschl S, Morrissey MC, Rugelj D. The Efficacy of Ultrasound-facilitated Electrical Stimulation as an Adjunct to Exercise in Treating Chronic Neck and Shoulder Pain. J Musculoskel Pain;22(1):78–88.