Progrès technologiques pour l'évaluation des tremblements

Date: Mars 2020
Préparé par un membre du SIC : Ece Bayram, MD, PhD
Auteurs: Rodger J. Elble, MD, PhD ; Dietrich Haubenberger, MD, MHSc; Fatta B. Nahab, MD
Rédacteur en chef: Un Jung Kang, MD

Alors que nous dépendons de plus en plus des appareils technologiques dans notre vie quotidienne, nous avons commencé à mettre en œuvre diverses innovations en milieu clinique et de recherche. Afin d'identifier les options technologiques actuelles pour l'évaluation du tremblement et la possibilité de les appliquer en clinique à des fins de diagnostic et de suivi, nous avons sollicité l'avis de trois experts travaillant activement sur l'application de mesures objectives du tremblement.

Quelles sont les limites actuelles du diagnostic et du suivi des tremblements ? Les mesures subjectives utilisées en milieu clinique sont-elles fiables et des mesures objectives sont-elles nécessaires ?

Elble : Le diagnostic des tremblements repose encore largement sur l’anamnèse et l’examen neurologique. Les capteurs de mouvement sont utiles pour le diagnostic des tremblements fonctionnels et du tremblement orthostatique primaire, ainsi que pour distinguer les tremblements physiologiques et les tremblements physiologiques accentués des tremblements neurogènes centraux tels que le tremblement parkinsonien et le tremblement essentiel (TE). En dehors de ces cas, leur utilité en diagnostic clinique est limitée. Pour l’évaluation de la sévérité des tremblements, les capteurs de mouvement sont très sensibles et précis ; ils fournissent des mesures linéaires de l’amplitude et de la fréquence des tremblements. En revanche, toutes les échelles d’évaluation fournissent des estimations grossières de l’amplitude des tremblements, qui dépendent de la perception humaine. Cependant, les capteurs doivent être fixés solidement à une partie du corps afin de minimiser les artefacts liés aux mouvements mécaniques, et leur montage doit ne pas entraver les mouvements corporels. Les centrales inertielles (IMU) enregistrent tous les mouvements, et pas seulement les tremblements, et les signaux des accéléromètres contiennent des artefacts gravitationnels qui ne peuvent être éliminés par un simple filtrage du courant continu. Plusieurs IMU sont nécessaires pour mesurer la rotation (tremblement) au niveau de chaque articulation. Une évaluation complète des tremblements de la tête, du visage, des membres supérieurs, des membres inférieurs et du torse est théoriquement possible, mais impraticable.

Haubenberger : L’utilisation des dispositifs de diagnostic différentiel est limitée aux cliniques spécialisées et aux centres de référence où cette technologie est bien implantée. Concernant le suivi des tremblements, la principale limite réside dans le manque de systèmes disponibles et validés capables de surveiller en continu leur sévérité au quotidien. Bien que certaines plateformes soient utilisées pour suivre les tremblements au repos et d’autres troubles du mouvement dans la maladie de Parkinson (par exemple, le Parkinson Kinetograph), aucun système n’a encore démontré sa capacité à suivre de manière fiable et sensible les tremblements d’action dans le tremblement essentiel ou d’autres syndromes de tremblement d’action. L’impact de l’amplitude d’un tremblement sur les activités quotidiennes telles que l’écriture, le fait de boire ou de parler dépend souvent de l’évaluation subjective du patient. Si les capteurs sont techniquement capables de quantifier le tremblement lui-même, ils ne permettent généralement pas d’évaluer son impact réel sur une tâche donnée.

Nahab : Avec la généralisation des capteurs dans notre vie quotidienne, des efforts sont déployés pour recueillir des données fiables et les utiliser afin d’améliorer la prise en charge des patients. Malheureusement, l’utilisation clinique de ces informations n’est pas encore clairement définie et les médecins sont souvent démunis face aux données cliniques que les patients peuvent partager avec eux. Malgré ces difficultés à court terme, je suis convaincu que l’évaluation des tremblements s’étendra au-delà des consultations cliniques ponctuelles et permettra aux patients de mieux comprendre leurs symptômes, leur réponse aux traitements et, par conséquent, de mieux communiquer ces informations à leur médecin.

Quelles sont les avancées technologiques récentes en matière d’évaluation des tremblements ?

Elble : Le coût et la taille des transducteurs ont considérablement diminué au cours de la dernière décennie. La plupart des smartphones, montres connectées et moniteurs d’activité intègrent des transducteurs capables de mesurer et d’enregistrer les tremblements, et l’enregistrement peut se faire en continu pendant une journée, voire plus. Les tremblements liés à l’écriture et au dessin peuvent être mesurés à l’aide de tablettes graphiques (tablettes de numérisation) disponibles dans le commerce et couramment utilisées en infographie. Des logiciels commerciaux et gratuits d’analyse des données sont disponibles.

Nahab : Historiquement, la plupart des mesures objectives des tremblements reposaient sur le fait que le patient tienne ou interagisse avec le(s) capteur(s), bien que les capteurs plus récents (par exemple, les caméras à fréquence d’images élevée, les capteurs de proximité ou les radars) que l’on trouve dans de nombreux smartphones permettent désormais de recueillir des informations similaires sans avoir besoin d’avoir le capteur sur le corps.

Haubenberger : Ce qui est le plus passionnant pour moi, c’est l’application de cette technologie à des études prospectives à grande échelle menées auprès de populations de patients afin de valider davantage cette technologie et d’obtenir plus d’informations sur la nature des troubles du mouvement des patients lors de leurs activités quotidiennes.

Ces mesures objectives sont-elles cliniquement applicables ? Quels sont les défis actuels ?

Haubenberger : Dans le contexte clinique d’un laboratoire d’électrophysiologie capable de quantifier objectivement le mouvement, ces mesures objectives sont pertinentes et applicables. Le défi actuel réside dans la transposition de cette quantification objective du mouvement en dehors du milieu clinique.

Nahab : Si je devais recueillir des données sur les tremblements d'une même personne pendant une semaine ou une année, je constaterais probablement que la gravité des tremblements mesurée varie considérablement selon la seconde, la minute, l'heure, le jour, la semaine, le mois, etc. Cette variabilité biologique peut s'expliquer par de nombreux facteurs, tels que le niveau d'excitation, la prise de médicaments, la fatigue ou encore d'autres facteurs potentiellement inconnus. Comprendre les causes de cette variabilité nous permettra de développer de nouvelles thérapies et d'évaluer plus précisément l'effet d'un nouveau médicament, en neutralisant l'influence d'autres variables. Par exemple, la gravité des tremblements varie chez de nombreuses personnes en fonction du moment de la journée. Si nous ne tenons pas compte de ce facteur, nous risquons de surestimer ou de sous-estimer l'effet d'un nouveau médicament.

Elble : Il est facile de fixer une centrale inertielle (IMU) sur la plupart des parties du corps, mais le mouvement enregistré peut ne pas refléter fidèlement le tremblement de cette zone. Par exemple, une IMU (comme un moniteur d’activité) placée au poignet ne peut pas mesurer le tremblement complexe de la main lors du mouvement de rotation d’un comprimé, mais sera suffisamment sensible pour détecter sa présence. Le tremblement essentiel (TE) et les autres formes de tremblement d’action sont mieux mesurés en enregistrant le tremblement pendant des tâches spécifiques, de manière standardisée. Si cet enregistrement est effectué sans supervision médicale (par exemple, à domicile), il peut être impossible de garantir que le transducteur a été correctement installé et que les tâches ont été correctement réalisées.

Pourraient-elles remplacer les mesures subjectives en clinique ? La surveillance des tremblements à domicile compléterait-elle l'évaluation en clinique ?

Nahab : Pour moi, la réponse n'est pas « si » mais « quand » cela se produira. Le secteur de la santé évolue progressivement vers une plus grande autonomie et une responsabilisation accrue des patients. Cette évolution pourrait inquiéter certains médecins, qui craignent d'être remplacés par des « machines ». Je ne vois rien de plus éloigné de la réalité. À mesure que des mesures objectives seront intégrées à la gestion de la santé, les patients et les médecins consacreront simplement moins de temps à comprendre et à communiquer l'évolution de la situation, et davantage à élaborer des plans de prise en charge et à évaluer de manière fiable leur efficacité et leurs bénéfices pour le patient.

Haubenberger : Certaines mesures pourront remplacer les mesures subjectives, d’autres non. Si les capteurs sont potentiellement plus sensibles pour détecter et quantifier les tremblements et leurs variations au fil du temps, leur sensibilité excessive peut être problématique, car de faibles variations sont souvent sans pertinence clinique ou inhérentes à la variabilité naturelle d’un symptôme comme le tremblement. Il a été démontré que les capteurs sont tout aussi capables de saisir des changements cliniquement significatifs que les évaluations visuelles. L’avantage des capteurs pour quantifier les tremblements réside dans la possibilité d’effectuer cette mesure sans la présence d’un évaluateur visuel, ainsi que dans leur capacité à enregistrer et stocker des données sur de longues périodes (24 heures ou plus). Ceci ouvre des perspectives pour la télémédecine et la surveillance à distance des symptômes. Les mesures subjectives resteront pertinentes pour évaluer l’impact des mouvements sur les activités quotidiennes, tel que rapporté par les patients, et qui orientera en définitive la prise de décision clinique.

Elble : Je doute que les mesures dites objectives (c.-à-d. les capteurs) remplacent un jour les mesures subjectives (c.-à-d. les échelles d'évaluation) en clinique, mais il est clair que capteurs et échelles peuvent se corroborer mutuellement, si nécessaire (p. ex., dans un essai clinique). L'utilisation de capteurs de mouvement est chronophage et leur validité est limitée par la complexité des mouvements des membres. Ces capteurs doivent être utilisés de manière standardisée afin de limiter la variabilité entre les tests. L'enregistrement et l'analyse des données ne sont pas totalement exempts de subjectivité. Les caméras vidéo numériques peuvent être considérées comme une forme de capteur de mouvement. Les images numérisées peuvent être analysées par les mêmes méthodes mathématiques d'analyse du signal que celles utilisées pour les données provenant d'accéléromètres, de gyroscopes, de tablettes graphiques, de goniomètres, etc. On peut imaginer que l'œil du neurologue soit un jour remplacé par un ordinateur à haute vitesse et des algorithmes complexes d'analyse d'images.

Résumé

D'après nos experts, la technologie pourrait faciliter l'évaluation objective des tremblements, en clinique comme en dehors, avec une sensibilité et une précision supérieures à celles observées en clinique. Des questions diagnostiques spécifiques peuvent être améliorées grâce à de telles mesures. Cependant, compte tenu de la variabilité naturelle et des contextes spécifiques à l'origine des tremblements, ces dispositifs ont jusqu'à présent joué un rôle limité en tant qu'outil diagnostique. De plus, l'impact des tremblements sur la qualité de vie dépend de nombreux facteurs, tels que l'intensité du mouvement, les parties du corps impliquées et le contexte de la tâche effectuée. Les capteurs de mouvement peuvent fournir des données complémentaires à l'évaluation clinique, mais leur transposition à domicile pose bien plus de défis. Cependant, la perspective de la surveillance à domicile est très prometteuse et a des implications importantes pour la télémédecine. Les avancées technologiques, notamment la faible coût et la large disponibilité des capteurs de mouvement, notamment des appareils grand public comme les montres et les téléphones, devraient prochainement impacter le diagnostic et le traitement des tremblements, ainsi que la qualité de vie des personnes atteintes. 

Références:

1. Elble R, Bain P, João Forjaz M, Haubenberger D, Testa C, Goetz CG, et al. Rapport du groupe de travail : Échelles de dépistage et d’évaluation des tremblements : critique et recommandations. Mov Disord. 2013 ; 28(13) : 1793–800.

2. Elble RJ, McNames J. Utilisation de transducteurs portables pour mesurer la gravité des tremblements. Tremor Other Hyperkinet Mov (NY). 2016 ; 6 : 375.

3. Bhatia KP, Bain P, Bajaj N, Elble RJ, Hallett M, Louis ED, et al. Déclaration de consensus sur la classification des tremblements. Du groupe de travail sur les tremblements de l'International Parkinson and Movement Disorder Society. Mov Disord. 2018;33(1):75–87.

4. Elble RJ. Estimation des variations d'amplitude des tremblements à l'aide d'évaluations cliniques : recommandations pour les essais cliniques. Tremblement, autre hyperkinésie (NY). 2018 ; 8 : 600.

5. Longardner K, Undurraga FV, Nahab FB, Hallett M, Haubenberger D. Comment évaluer les tremblements grâce à une nouvelle technologie ? Mov Disord Clin Pract. 2019 ; 6(8) : 733–4.

6. Bloem BR, Marks WJ, Silva De Lima AL, Kuijf ML, Van Laar T, Jacobs BPF, et al. Le projet Parkinson personnalisé : examen de la progression de la maladie à l'aide de biomarqueurs généraux dans la maladie de Parkinson précoce. BMC Neurol. 2019 ; 19(1) : 160.