Understanding lateropulsion after stroke

Ce travail de thèse sur la latéropulsion post-AVC est organisé en trois parties. La première partie pose le cadre théorique. La latéropulsion post-AVC a été négligée jusqu'à présent et est mal comprise, le travail scientifique que nous avons mené a pour but d’améliorer notre connaissance de ce déficit postural à la lumière de la littérature. Nous montrerons que : 1) la prévalence de la latéropulsion est élevée si l'on regarde au-delà du syndrome pusher, un arbre qui cache la forêt; 2) la latéropulsion est une trinité constituée par l’inclinaison latérale du corps (signe cardinal), la résistance et et la poussée; 3) la latéropulsion est un déficit d'orientation corporelle par rapport à la gravité, et les mécanismes sous-jacents sont en relation avec une graviception biaisée et une négligence spatiale; 4) la latéropulsion joue un rôle clé dans l'équilibre post-AVC et les troubles de la marche; 5) une nouvelle échelle pour évaluer la latéropulsion est nécessaire.La deuxième partie présente les contributions personnelles. Le premier article passe en revue l'histoire des différentes terminologies utilisées pour décrire la latéropulsion post-AVC (lettre historique en préparation). Le deuxième article (soumis) est une revue systématique et méta-analyse de la prévalence de la latéropulsion post-AVC, suivant un protocole standardisé (PROSPERO-CRD42020175037). Onze études sur les AVC supratentoriels (2669 personnes) ont donné une prévalence de latéropulsion combinée de 48,6% (IC à 95% [37,6; 59,6]), passant de 59% en phase aiguë à 22,8% en phase subaiguë tardive. Par ailleurs, cette étude recommande une détection systématique pour guider les interventions appropriées le plus tôt possible.Les études suivantes ont été réalisées à partir des données cliniques de la cohorte DOBRAS (ClinicalTrials.gov: NCT03203109) portant sur 220 personnes inclues consécutivement après un premier AVC hémisphérique. Ainsi dans un troisième article (Neurology 2021), nous avons montré que la latéropulsion évaluée avec la Scale for Contraversive Pushing (SCP) était une trinité constituée par l'inclinaison du corps, la poussée et la résistance, correspondant à une orientation altérée du corps contre la gravité en lien avec une graviception altérée. En impliquant le référentiel du « droit-dessus » par analogie au « droit-devant » impliqué dans le syndrome de négligence spatiale, la latéropulsion pourrait correspondre à une forme de négligence spatiale. Une telle hypothèse suggère l’existence dans le cerveau humain de cartes 3D impliquant le modèle interne de la verticalité. Dans un quatrième article (Neurology 2021), publié en tant que « companion article», nous avons montré que la latéropulsion était le principal facteur altérant l'équilibre et les troubles de la marche, en particulier après un AVC de l'hémisphère droit où la latéropulsion expliquait ≥90% des troubles de l'équilibre et ≥66% des troubles de la marche.Les articles suivants correspondent à des études longitudinales, toujours réalisées avec le jeu de données DOBRAS. Nous avons réalisé une étude longitudinale portant sur la récupération de la latéropulsion, la récupération de l'équilibre et le responsiveness de leurs outils d'évaluation (en préparation). Nous également proposons une revue narrative visant à synthétiser la clinométrie des outils actuels utilisés pour évaluer la latéropulsion, conformément aux guidelines COSMIN (en cours de soumission). Nous avons aussi analysé l'effet des White Matter Hyperintensities (WMHs) sur la latéropulsion et la récupération de l'équilibre. Nous avons constaté que les WMH étaient un biomarqueur délétère pour la récupération de l'équilibre, dont les effets étaient plus significatifs sur la stabilisation du corps que sur l'orientation du corps (un publié et un soumis dans Ann Phys Rehabil Med).Enfin en troisième et dernière partie est une discussion générale.This thesis on post-stroke lateropulsion is organized in three parts. The first part sets the theoretical frame, assumes that post-stroke lateropulsion has been overlooked so far and is misunderstood, explained by our hypothesis at the light of the literature: 1) lateropulsion prevalence is high if one looks at beyond the pusher syndrome, the tree which hides the forest; 2) lateropulsion is a trinity with lateral body tilt (the cardinal sign), resistance and pushing; 3) lateropulsion is a deficit in body orientation with respect to gravity, and underlying mechanisms are in relation to a biased graviception and spatial neglect; 4) lateropulsion plays a key role in post-stroke balance and gait disorders; 5) one needs a new gold standard to assess lateropulsion.The second part corresponds to personal contributions.The first paper reviews the history of different terminologies used to describe post-stroke lateropulsion (historical letter in preparation).The second paper (submitted) is systematic review and meta-analysis of post-stroke lateropulsion prevalence, following standardized protocol (PROSPERO-CRD42020175037). Eleven studies of supratentorial stroke (2669 individuals) gave a pooled lateropulsion prevalence of 48.6% (95%CI [37.6;59.6]), decreasing from 59% in the acute phase to 22.8% in the late subacute phase. The ratio of right to left-hemisphere stroke with lateropulsion much increased as a function of time. This study appeals for a systematic detection to guide appropriate interventions as early as possible.Next studies were performed from the dataset of the DOBRAS Cohort (ClinicalTrials.gov: NCT03203109), with 220 consecutive individuals enrolled after a first hemisphere stroke, and comprehensively assessed at D30, D60, D90 and discharge from the rehabilitation ward. The third and fourth papers were published as companion studies (Neurology, April 2021).-In one, we investigated on D30 lateropulsion underlying mechanisms in relation to a biased graviception (Visual vertical, VV) and spatial neglect. We showed that lateropulsion assessed with the Scale for Contraversive Pushing (SCP) was a trinity constituted by body tilt, pushing and resistance, corresponding to an impaired orientation of the body against gravity in relation to an altered graviception. Referring to straight above, lateropulsion might correspond to a form of spatial neglect (referring to straight ahead), which would advocate for 3-D maps in the human brain involving the internal model of verticality.-In the other we showed that lateropulsion was the primary factor altering balance and gait disorders, especially after right hemisphere stroke where lateropulsion explained ≥90% of the information contained in balance disorders and ≥66% in gait disorders. This result suggests that in the post-stroke subacute stage, balance and gait rehabilitation should be rethought and be focused on body orientation with respect to gravity.The next papers correspond to longitudinal studies, still performed with the DOBRAS data set. We performed a longitudinal study investigating lateropulsion recovery, balance recovery, and the responsiveness of their assessment tools (in preparation). Meanwhile we conducted a narrative review aiming to synthetize clinometrics of current tools used to assess lateropulsion, in compliance with the COSMIN guideline. We conclude there is a need for a novel lateropulsion scale having the quality to become the future gold standard (paper in about to be submitted). We also analyzed the effect of white matter hyperintensities (WMHs) on lateropulsion and balance recovery. We found that WMHs was a detrimental biomarker for balance recovery, whose effects were more significant on body stabilization than on body orientation (one paper published and one submitted in Ann Phys Rehabil Med).Finally in the third and the last part is a general discussion