Introduction : L’évaluation clinique du contrôle neuromusculaire des muscles du tronc est criante en réhabilitation et en entraînement. L’objectif principal de cette étude a été d’évaluer la reproductibilité intra et inter-évaluateur d’un test clinique le soulèvement actif de la jambe tendue (SAJT) chez une population active et saine. Méthode : Chaque sujet (18 joueurs de tennis) a été testé à deux reprises par 2 physiothérapeutes avec le SAJT. Résultats : La reproductibilité intra-évaluateur s’est avérée élevée à très élevée (ICC = 0.81 à 0.93) tandis la reproductibilité inter-évaluateur s’est avérée cliniquement non viable. Conclusion : À notre connaissance, le SAJT est le premier test clinique reproductible évaluant le contrôle neuromusculaire du tronc avec des compensations musculaires et cinétiques chez des sujets actifs et sains. Une formation plus importante des évaluateurs aurait certainement amélioré la reproductibilité inter-évaluateur. / Introduction: The clinical assessment of the trunk muscles neuromuscular control is lacking in rehabilitation and in conditioning. The main goal of this study was to assess the intra and inter-rater reliability of a clinical test, the active straight leg raise (ASLR), on an active and healthy population. Method: Each subject (18 tennis players) was tested twice by 2 physiotherapists with the ASLR. Results: The intra-rater reliability turned out to be high to very high (ICC = 0.81 à 0.93) while the inter-rater reliability came out clinically unsustainable. Conclusion: To our knowledge, the ASLR is the first reliable clinical test to assess the core neuromuscular control based on muscular and kinetic compensation observations with active and healthy subjects. A more exhaustive training of the assessors would definitely improve the inter-rater reliability.

Ce travail de thèse a pour but l’étude des douleurs de dos qui surviennent chez l’astronaute présentant davantage de hernies discales par rapport à une population contrôle. Nos recherches visent à comprendre la physiopathologie de ce phénomène et à étudier les conséquences cliniques de ce déconditionnement vertébral qui participe également aux troubles posturaux. Cet axe de recherche est recommandé par les différentes agences spatiales internationales. Pour cela nous avons eu l’opportunité d’analyser les données dans deux modèles d’études des effets de la microgravité : l’immersion sèche (n=11) et l’alitement tête déclive (n=9) et un état analogue, le confinement (n=4). Seuls les principaux résultats de l’immersion sèche, méthode d’étude nouvelle de notre paradigme, sont rapportés dans ce résumé. Celle-ci a permis grâce à l’imagerie et la spectroscopie par résonnance magnétique nucléaire de la colonne vertébrale, d’analyser en 3 dimensions le disque intervertébral et d’objectiver l’augmentation du contenu en eau (+17%) du volume de ce disque (+9,5%). Les variations du tonus des muscles paravertébraux et des membres inférieurs ont été mesurées avec la très récente et non-invasive technologie MyotonPRO. Une diminution du tonus musculaire (-7,3%) a été retrouvée, associée à une atrophie musculaire (-10,6%) ainsi qu’une perte de force démontrée sur les membres inférieurs. Ces résultats, attestant un déconditionnement musculaire, sont cohérents avec le déconditionnement postural immédiatement après immersion sèche. Nous avons également étudié les paramètres d’occlusion dentaire, qui font partie des entrées posturales et peuvent affecter la bonne stabilité du corps. Finalement deux éléments interviennent dans l’explication des dysfonctions vertébrales : l’augmentation de la taille de la colonne liée à celle du volume des disques intervertébraux. On note également une atrophie des muscles paravertébraux, qui joue un rôle majeur dans la posture. Nous avons par ailleurs montré le rôle de l’occlusion dentaire dans le déconditionnement vertébral et postural. En conclusion : le tonus musculaire, la bonne mobilité vertébrale et l’équilibre de l’occlusion dentaire sont des éléments à préserver pendant et après un séjour en impesanteur, afin d’éviter les effets délétères du déconditionnement. / This work focuses on the study of back pain experienced by astronauts, who present with a greater incidence of herniated discs compared to a control population. Our research aims at understanding the physiopathology of this phenomenon and to study the clinical consequences of vertebral deconditioning which also contributes to postural disorders. This line of research has been recommended by the various international space agencies. For this reason, we had the opportunity to analyze data in two models simulating the effects of microgravity: dry immersion (n = 11) and head-down bed rest (n = 9), and a similar state, confinement (n = 4). Only the main results of dry immersion, a new method of studying our paradigm, are reported in this summary. Using magnetic resonance imaging and spectroscopy of the vertebral column, it was possible to analyze the intervertebral disc in 3 dimensions and to objectify the increase in water content (+ 17%) and the increase in intervertebral disc volume (+ 9.5%). Variations in paravertebral and lower limb muscle tone were measured with the very recent, and non-invasive, MyotonPRO technology. A decrease in muscle tone (-7.3%) was found to be associated with muscular atrophy (-10.6%) as well as a loss of strength in the lower limbs. These results, attesting to muscle deconditioning, are consistent with postural impairment immediately after dry immersion. We also studied variations in dental occlusion, which is involved with the maintenance of posture and could affect balance. In summary, two elements are involved in the explanation of vertebral dysfunction: the increase in spine height, related to increased intervertebral discs volume and paravertebral muscles atrophy, which plays a major role in posture. However, we also showed a role of dental occlusion in vertebral and postural deconditioning. In conclusion: muscle tone, good vertebral mobility, and dental occlusion are elements to be preserve during and after an exposure to weightlessness to avoid the deleterious effects of deconditioning.

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Les lésions traumatiques de la moelle épinière entraînent de graves conséquences d’un point de vue personnel, physique et social chez les individus qui en sont victimes. La prise en charge médicale et chirurgicale de ces patients évolue au fil de l’amélioration des connaissances sur ce qui favorise la récupération neurologique et la qualité de vie à long terme. Pour le chirurgien du rachis, les facteurs modifiables qui influencent de façon significative l’issue neurologique à long terme chez les blessés médullaires thoraco-lombaires sont peu explorés dans la littérature. Le délai entre le trauma et l’exécution du geste chirurgical est un de ces facteurs, mais la définition de chirurgie précoce chez cette population spécifique demeure à être objectivée. De plus, il n’y a pas de paramètres sur le scan préopératoire ayant été décrit pour aider la prise en charge en fonction de l’issue neurologique à long-terme. L’objectif général de ces travaux est de préciser ce qui influence la récupération neurologique chez les patients paraplégiques ayant subi une fracture dans la région thoraco-lombaire et évaluer l’impact de la morphologie de la fracture sur l’effet du délai entre le traumatisme et la chirurgie de décompression et de stabilisation de la colonne vertébrale. Le premier volet de ce mémoire concerne l’étude du seuil de délai chirurgical associé à une récupération neurologique optimale. Pour ce faire, une étude clinique rétrospective a été menée en évaluant plusieurs issues neurologiques à long terme chez une cohorte prospective de 35 patients blessés médullaires secondairement à un traumatisme vertébral de la région thoraco-lombaire. Déterminer de façon objective le seuil de délai optimal pour la récupération neurologique a été possible en utilisant une méthode statistique faisant intervenir des modèles de prédiction sous la forme d’arbres décisionnels élaborés par partition objective récursive. Cette méthode a démontré que la chirurgie de décompression et de stabilisation entreprise dans les 21 heures suivant le moment du traumatisme augmente la probabilité d’améliorer l’état neurologique 12 mois après le traumatisme, en termes de sévérité (grade) de la lésion et du niveau neurologique. Le deuxième volet du mémoire concerne l’étude de la morphologie de la fracture la plus commune de la région thoraco-lombaire, la fracture de type « burst ». De nombreux paramètres radiologiques sont connus et définissent ce type de fracture mais aucun n’a été bien évalué en fonction de la récupération neurologique à long terme. Une deuxième étude clinique rétrospective implique l’étude du scan préopératoire à la recherche de paramètres reliés à l’issue neurologique chez les blessés médullaires avec atteinte motrice sévère. Trois caractéristiques morphologiques fortement associées à la récupération ont été identifiées : la présence d’une fracture complète de la lame, le recul de plus de 4 mm de la portion inférieure du mur postérieur du corps vertébral et la présence de comminution du fragment de corps vertébral rétropulsé dans le canal spinal. Ces paramètres sont des facteurs de pronostic défavorable de récupération neurologique plus importants que l’atteinte neurologique initiale ou l’estimation du degré d’énergie impliquée durant le traumatisme. Puisque ces paramètres décrivent la géométrie du canal spinal endommagé lors d’une fracture de type « burst », ils offrent un reflet de l’énergie locale dissipée dans le canal spinal et transmise aux éléments neuraux. Le troisième volet du mémoire implique l’intégration des nouvelles connaissances issues des deux articles présentés, à la recherche de l’influence de certains paramètres morphologiques sur l’effet de la chirurgie précoce sur la récupération neurologique. Les analyses complémentaires effectuées sur la cohorte de patients atteints de fracture de type « burst » n’ont pas démontré que l’avantage procuré par une chirurgie de décompression et stabilisation précoce était modifié ou altéré par la présence d’un des paramètres démontrés comme importants d’un point de vue neurologique. Ces travaux permettent de mieux guider le chirurgien du rachis dans la planification du geste chirurgical de par une meilleure compréhension des facteurs prédictifs de l’issue neurologique à long terme. En déterminant un seuil de délai objectif optimal de 21 heures, ils permettent d’établir une recommandation pour la définition même de la chirurgie précoce chez le blessé médullaire thoraco-lombaire. Ils proposent également une base pour l’étude subséquente de nouveaux paramètres clés quantifiables sur le scan préopératoire, un examen essentiel et disponible chez tous les patients, et de leur relation potentielle avec le choix de l’approche chirurgicale idéale ainsi qu’avec de multiples issues neurologiques et non-neurologiques. / Traumatic spinal cord injury (TSCI) is a debilitating condition that leads to many adverse consequences on a personal, physical and social standpoint for the injured victim. Medical and surgical care evolved along with the progression of understanding regarding what factors lead to better neurological recovery and overall quality of life in paralyzed patients. With respect to surgical care, modifiable factors significantly related to neurological recovery in thoracolumbar TSCI are not well known. In this regard, the optimal timing threshold for surgical spinal decompression and stabilization has not been demonstrated objectively. Moreover, there are no radiological parameter on the pre-operative computed tomography scan (CT scan) that have been shown to predict long term neurological outcome. The main goal of the presented work is to provide precise identification of such factors, and therefore evaluate the impact of the spine fracture specific morphological features on the effect of early surgical care. The first part involves the assessment of the optimal surgical timing threshold for neurological recovery. A retrospective clinical study was conducted to evaluate several neurological outcome measures in a prospective cohort of 35 thoracolumbar TSCI patients. Thresholds were obtained from the elaboration of prediction models with the use of Classification And Regression Tree (CART) statistical analysis. The first article demonstrated that for optimal recovery of the neurological level of injury, a timing threshold of a maximum of 21 hours should ideally be respected between the traumatic event and the beginning of the surgical intervention. The second part encompasses the study of the morphology of the fractured vertebrae in thoracolumbar burst fractures. Many radiological descriptors are used to describe these severe spine compression injuries but few have been evaluated with regards to neurological recovery. A second retrospective clinical study was conducted and associated a thorough examination of the preoperative CT scan reconstructions to the assessment of long term neurological outcome. Three morphologic parameters were found to be linked to poor prognostic of neurological recovery: complete lamina fracture, comminution of the posteriorly retropulsed fragment and vertebral body postero-inferior corner translation of 4 mm or more. Such features, all three describing the disrupted anatomy of the spinal canal, could be potential indicators of the amount of energy locally dissipated to the neural elements. These parameters were found to be more important to predict neurological outcome than the initial neurologic examination and global trauma energy indicators. The third part integrates the notions derived from the two presented studies and aims to assess for the influence of the presence of specific fracture parameters on the effect of early surgery regarding neurological outcome. Additional analyses did not show that the advantage of early surgery, defined in the first article, was influenced by the presence of any of the relevant fracture features demonstrated in the second article. Therefore, this work emphasizes on the importance of early surgery for better neurological recovery and serves to guide the surgeon in planning the timing of the intervention. Defining the concept of early surgery is key in implementing future retrospective or prospective research protocols. It also highlights the importance of new morphological features of the most common type of thoracolumbar fracture. It sets standards for further research involving preoperative CT scan parameters and their potential relationship with surgical approach, neurological and non-neurological outcomes.