La Neuropathie Diabétique Périphérique : Une Étude In Vivo Non Invasive de la Morphologie et des Propriétés Mécaniques de la Plante du Pied
La neuropathie diabétique périphérique (NDP) est l’une des complications les plus courantes chez les patients diabétiques, et son incidence augmente parallèlement à la prévalence croissante du diabète. La NDP est extrêmement nocive et constitue un facteur majeur de développement du pied diabétique et des amputations qui en découlent. Le taux d’amputation chez les patients atteints de NDP est 10 à 20 fois plus élevé que chez les personnes non diabétiques. À l’échelle mondiale, toutes les 30 secondes, un membre inférieur ou une partie de celui-ci est amputé en raison de la NDP. Cette condition affecte gravement la santé physique et mentale des patients, tandis que les coûts élevés des traitements et de la réadaptation représentent un fardeau économique considérable. Par conséquent, l’identification, le diagnostic et la prévention précoces ou ultra-précoces de la NDP sont d’une importance cruciale.
Bien que la neuropathie soit la principale modification pathologique de la NDP, il ne s’agit pas uniquement d’une maladie neurodégénérative. Les recherches indiquent que les lésions du pied causées par la NDP peuvent impliquer plusieurs niveaux de tissus mous, y compris l’épiderme du pied et le tissu adipeux conjonctif de la plante du pied. Aux premiers stades de la NDP, lorsque la neuropathie ne peut pas encore être identifiée par des examens auxiliaires standardisés, la morphologie et les propriétés mécaniques des tissus mous de la plante du pied peuvent déjà présenter des changements pathologiques. Ainsi, une étude approfondie de la morphologie et des propriétés mécaniques des tissus mous de la plante du pied, sous l’angle de la biomécanique, peut fournir une base théorique plus riche pour comprendre les mécanismes de lésion et le diagnostic précoce de la NDP.
Actuellement, il n’existe pas de compréhension définitive des effets de la NDP sur la morphologie et les propriétés mécaniques des tissus mous de la plante du pied. Peu d’études ont examiné simultanément l’épaisseur et les propriétés biomécaniques des tissus mous dans plusieurs parties de la distribution plantaire chez les patients atteints de NDP. De plus, les recherches sur les différences d’influence des tissus mous à plusieurs niveaux, tels que l’épiderme du coussinet adipeux (FPE), les microchambres (MIC) et les macrochambres (MAC), restent insuffisantes. Le tissu mou de la plante du pied est une structure hautement différenciée composée de peau, de tissu conjonctif, d’adipocytes et d’autres composants, caractérisée par une non-linéarité, une viscoélasticité et un comportement mécanique complexe. Il est insuffisant d’étudier la morphologie et les propriétés mécaniques du tissu mou de la plante du pied dans son ensemble. Il n’est pas clair s’il existe une corrélation entre l’épaisseur du tissu mou sur toute la surface plantaire et les changements du module d’Young chez les patients atteints de NDP, ou si de tels changements se produisent uniquement à des endroits spécifiques du pied. Par conséquent, il est nécessaire d’explorer l’influence de la NDP sur l’épaisseur et le module mécanique des tissus mous de la plante du pied sous un angle global et multi-niveaux.
Cette étude a utilisé la technologie d’imagerie ultrasonore B et l’élastographie par ondes de cisaillement (SWE) pour mesurer de manière non invasive la distribution quantitative de l’épaisseur et le module mécanique des composants des tissus mous de la plante du pied, y compris le FPE, le MIC, le MAC et l’épaisseur totale (OT). L’étude a également exploré l’influence du sexe et de l’âge sur l’épaisseur et le module mécanique des tissus mous de la plante du pied et a comparé ces paramètres entre des sujets sains et des patients atteints de NDP légère. Les résultats fournissent des données in vivo pour la modélisation biomécanique des tissus mous du pied et offrent de nouvelles perspectives sur les mécanismes des lésions de la NDP et les méthodes de diagnostic précoce potentielles.
L’étude a été approuvée par le comité d’éthique du premier hôpital de l’Université de Jilin et menée conformément à la Déclaration d’Helsinki. Tous les participants ont fourni un consentement éclairé écrit. L’étude a recruté 60 patients atteints de NDP légère (30 hommes et 30 femmes) et 60 volontaires sains appariés par âge et sexe. L’indice de masse corporelle (IMC) de tous les participants était dans la fourchette normale (18,5–24,9 kg/m²) pour exclure les différences causées par l’obésité. Les groupes de patients atteints de NDP légère et de sujets sains ont été divisés en trois groupes d’âge : Groupe 1 (40–49 ans), Groupe 2 (50–59 ans) et Groupe 3 (plus de 60 ans), avec 20 participants dans chaque groupe (10 hommes et 10 femmes).
Huit sites de tissus mous de la plante du pied ont été sélectionnés pour les tests en fonction de l’anatomie du pied et des zones sujettes aux ulcères : tissu mou sous le premier orteil (U1T), tissu mou sous le premier métatarsien (U1M), tissu mou sous le deuxième métatarsien (U2M), tissu mou sous le troisième métatarsien (U3M), tissu mou sous le quatrième métatarsien (U4M), tissu mou sous le cinquième métatarsien (U5M), position sagittale du tissu mou sous le talon (SUH) et vue coronale du tissu mou sous le talon (CUH). La distribution de l’épaisseur et le module d’Young de ces sites ont été mesurés à l’aide de la technologie d’imagerie ultrasonore B et de SWE.
L’analyse statistique a été réalisée à l’aide du logiciel SPSS 21.0, avec les données exprimées en moyenne ± écart-type. Une analyse de variance à un facteur (ANOVA) a été utilisée pour étudier les différences dans l’épaisseur des tissus mous de la plante du pied et le module d’Young entre les sujets sains et les patients atteints de NDP légère, suivie d’un test de Student–Newman–Keuls. Les effets du sexe et de l’âge sur ces paramètres ont été étudiés à l’aide de la corrélation point-bisérielle et de la corrélation de Pearson, respectivement. Une valeur de P inférieure à 0,05 a été considérée comme statistiquement significative.
Les résultats ont montré que le sexe avait un impact significatif sur l’épaisseur de l’OT et du MAC et sur le module d’Young du MIC et du MAC chez les sujets sains. Les femmes présentaient une épaisseur plus faible de l’OT et du MAC et un module d’Young plus faible du MIC et du MAC par rapport aux hommes. Cela a été attribué au fait que les hommes ont généralement des valeurs d’IMC plus élevées, adoptent des comportements plus porteurs et pratiquent des exercices plus intenses, ce qui entraîne une plus grande épaisseur et dureté du coussinet adipeux de la plante du pied.
L’âge avait également un impact significatif sur l’épaisseur de l’OT et du MAC chez les sujets sains, montrant une corrélation négative. L’épaisseur de l’OT et du MAC diminuait avec l’âge. L’âge n’affectait pas significativement l’épaisseur du FPE et du MIC chez la plupart des sujets. La réduction de l’épaisseur de l’OT était probablement due à des changements dans le MAC du coussinet adipeux, qui a une structure plus lâche par rapport au MIC et joue un rôle plus critique dans l’absorption des chocs. L’étude a suggéré qu’après l’âge moyen, des chaussures avec une bonne absorption des chocs devraient être utilisées pour protéger les tissus mous de la plante du pied.
Le module d’Young du MIC et du MAC chez les sujets sains augmentait avec l’âge, indiquant une corrélation positive. Cette augmentation était attribuée au processus de vieillissement, qui réduit les fibres de collagène, les fibres élastiques et la teneur en eau des tissus mous de la plante du pied, entraînant une diminution de l’élasticité et une augmentation de la dureté.
Chez les patients atteints de NDP légère, l’OT de l’U1M et de l’U2M et l’épaisseur du coussinet adipeux du MAC étaient plus faibles que chez les sujets sains. Le module d’Young de l’U1M, de l’U2M et de l’U3M des coussinets adipeux des tissus mous de la plante du pied et du MIC et du MAC étaient plus élevés chez les patients atteints de NDP légère. Ces résultats suggèrent qu’une dureté accrue dans la zone de l’avant-pied des patients atteints de NDP réduit la capacité des pieds à résister au stress mécanique lors de la mise en charge. Maintenir une épaisseur suffisante des tissus mous de la plante du pied en tant qu’amortisseur est crucial, car il existe une corrélation négative entre l’épaisseur des tissus plantaires et la pression plantaire. L’étude a souligné qu’une diminution de l’épaisseur et une augmentation de la dureté des tissus mous de la plante du pied dans les zones de l’avant-pied des patients atteints de NDP légère augmentent le risque d’ulcères du pied diabétique, ce qui est cohérent avec le fait que l’U1M, l’U2M et l’U3M sont sujets aux ulcérations.
L’étude a également révélé que les propriétés mécaniques (module d’Young) de plusieurs sites de tissus mous de la plante du pied chez les patients atteints de NDP légère changeaient avant les changements globaux de la morphologie plantaire (épaisseur). Cela suggère que les changements dans les propriétés mécaniques peuvent se produire avant les changements morphologiques.
L’étude présentait certaines limites, notamment une petite taille d’échantillon. Les recherches futures devraient collecter davantage de données à partir d’échantillons plus importants pour déterminer les valeurs critiques de l’épaisseur des tissus mous de la plante du pied et du module d’Young dans la NDP légère, ce qui pourrait fournir des critères auxiliaires de diagnostic importants.
En résumé, la NDP légère a un impact significatif sur la morphologie des tissus mous individuels de la plante du pied et sur le module mécanique des tissus mous de la plante du pied soumis à un stress plus élevé. Les changements dans les propriétés mécaniques des tissus mous de la plante du pied peuvent se produire avant les changements morphologiques globaux. Ces résultats fournissent une base théorique plus complète pour étudier les mécanismes de dommage et le diagnostic précoce de la NDP.
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doi.org/10.1097/CM9.0000000000002900