Analyse des données fonctionnelles répétées. L’évaluation d’un exercice de ré-entraînement des muscles inspiratoires

Introduction Nous nous interessons a l’evaluation de l’effet d’un exercice de re-entrainement des muscles inspiratoires contre resistance pendant 10 semaines au domicile sur la consommation maximale d’oxygene (VO2max) chez des patients atteints d’une sclerose en plaque avec un handicap severe (EDSS compris entre 6 et 7,5 inclus). Les patients sont recrutes lors d’une consultation de suivi ou d’une hospitalisation dans les services de medecine physique et de readaptation fonctionnelle (MPR) de l’hopital Saint-Philibert (Lomme) et dans le service de neurologie de l’hopital Saint-Vincent (Lille). Deux groupes de patients sont formes : un groupe experimental de 30 patients beneficiant de la reeducation des muscles inspiratoires contre resistance pendant 10 semaines au domicile via l’utilisation du Powerbreathe®. Un groupe controle est egalement cree. Les patients de ce groupe ne beneficient pas de ce programme de reeducation. La visite d’inclusion (V1) permet de verifier les criteres d’inclusion. Le patient est revu lors de consultations de suivi (V2) apres 10 semaines de reeducation pour le groupe experimental et 10 semaines sans reeducation pour le groupe controle. Le patient est ensuite revu a la visite de controle a un mois apres la visite V2 (V3). Tous les parametres recueillis a V1 sont egalement recueillis a V2 et V3 par un investigateur. A chaque visite, le VO2max est mesure pendant 15 minutes dans trois conditions : au repos, a la fin de l’effort et apres cinq minutes de repos a l’aide d’un analyseur de gaz portatif type Metamax 3B. Pour chaque patient on dispose ainsi de trois courbes d’evolution de la consommation maximale d’oxygene. Chaque courbe est observee sur un intervalle de 15 minutes echantillonnees tous les 15 secondes. Methodes La methodologie adoptee pour repondre a l’objectif est l’adaptation du test d’analyse de la variance (deux groupes) aux donnees fonctionnelles repetees (les courbes observees lors des trois visites). Un pre-traitement de chaque courbe est realise par un lissage a l’aide des fonctions splines cubiques, separant ainsi le signal du bruit associe aux mesures. Le test de Fisher est ensuite adapte aux donnees fonctionnelles suivant la methodologie proposee par Silverman et Ramsay et Chen et Muller. Une comparaison avec les modeles de regression avec effets mixtes est realisee. Les analyses sont realisees en R. Resultats L’analyse en composantes fonctionnelles de l’ensemble de courbes resume avec trois composantes principales plus de 80 % de l’information sur la VO2max. L’analyse de la variance des modeles mixtes ayant comme variable dependante les composantes principales, les variables de groupe et visite en facteurs fixes et le patient en effet aleatoire nous montre que l’effet de groupe est non significatif au seuil de 5 % (p-valeur = 0,12). Le modele mixte avec variable dependante le VO2max, le groupe et la visite en effet fixes et un effet aleatoire fonctionnel au niveau patient estime un effet groupe non significatif pour un meme risque de 5 % (p-value = 0,18). Conclusions L’analyse des courbes de VO2max dans le temps et sous differentes conditions par des methodes factorielles permet la visualisation et la prise en compte de la dependance temporelle (donnees repetees). Appliquee dans le contexte de l’evaluation d’un exercice de re-entrainement nous montrons l’absence d’effet significatif de ce dernier sur l’evolution du VO2max.