Le vétérinaire connecté et le cheval de sport : le suivi médical

La performance sportive est le fruit d’une bonne préparation physique et d’un bon état de santé.

La médecine du sport intervient dans le suivi de la santé de l’athlète : elle doit veiller à ce que la préparation à la compétition se fasse dans le respect de la physiologie individuelle de l’athlète et doit identifier les éventuelles faiblesses de celui-ci afin de prévenir les affections et les lésions.

En cas de blessures ou d’affections avérées, la médecine du sport doit également établir les règles de sécurité en ce qui concerne la reprise de l’entraînement, les limites à ne pas franchir, les délais de récupération et les modalités de rétablissement à respecter.

Enfin, lors d’une visite d’achat, le praticien est amené à donner un avis impartial sur l’aptitude du cheval à poursuivre une carrière sportive au niveau visé par l’acheteur potentiel.

Dans ce contexte, le vétérinaire doit pratiquer avec sa propre analyse, à la lumière de son expérience sur le terrain, d’autant plus que des affections impliquant différents appareils peuvent être à l’origine d’une éventuelle contre-performance. Le développement récent d’outils connectés validés et performants procure une aide complémentaire et objective à cette appréciation clinique du cheval de compétition. Ces derniers permettent de valider certains examens subjectifs, de mesurer la réponse fonctionnelle du cheval à l’effort, de comparer celle-ci à celle de chevaux évoluant dans la même discipline sportive, à un niveau similaire, ou de comparer les performances du même cheval dans le temps. Ils offrent la possibilité d’évaluer les répercussions d’une affection sur la capacité du cheval à travailler et d’améliorer la sensibilité des examens cliniques.

Suivi de l’athlète humain et de l’athlète équin

Chez l’athlète humain, la médecine du sport s’est toujours équipée d’objets de mesure permettant de contrôler la réponse des différents systèmes à l’exercice physique. La prophylaxie a toujours été au cœur de cette spécialité médicale, non seulement dans le souci du bien-être et de la santé de l’athlète, mais aussi en raison des enjeux économiques liés à la performance sportive.

Le cheval de sport est, lui aussi, un véritable athlète. Cependant, l’enregistrement de données relatives à sa santé est resté jusqu’à présent coûteux en matière de temps et d’équipement. L’arrivée d’objets connectés portables a permis d’envisager l’acquisition simultanée de nombreuses mesures et ce directement sur le terrain, ouvrant un champ d’exploration plus large et permettant d’étudier le cheval dans des conditions beaucoup plus naturelles et proches de son effort physique réel.

Examen clinique connecté du cheval de sport

L’auscultation cardiorespiratoire est essentielle dans le suivi clinique du cheval sportif. Les souffles cardiaques sont fréquemment audibles chez les chevaux athlétiques et peuvent être soit physiologiques, soit associés à des insuffisances valvulaires. Dans le meilleur des cas, ces dernières peuvent être bénignes, mais elles ont parfois un impact sur les performances du cheval et évoluent au cours de sa carrière. Le pronostic sportif dépend en grande partie de la ou des valvules à l’origine du souffle d’insuffisance : une régurgitation de la valvule tricuspide est généralement mieux tolérée qu’une insuffisance mitrale. Chez le cheval, avec un peu d’expérience et de sens logique, les souffles physiologiques peuvent être distingués des souffles d’insuffisance par une simple auscultation. Outre le moment d’apparition du souffle cardiaque au cours du cycle (systole/diastole), il est possible de relever la localisation du point d’intensité maximale et les caractéristiques musicales du souffle [⁸]. En cas de doute, il est maintenant possible d’enregistrer les souffles audibles grâce à un stéthoscope électronique et de demander l’avis d’un spécialiste. Non seulement ces systèmes enregistrent les sons, mais ils génèrent un phonogramme correspondant, ce qui rend l’interprétation beaucoup plus facile (Ekuore®, Eko Core®, Littmann® Electronics).

L’auscultation peut également révéler une arythmie cardiaque sous-jacente. Tout comme les souffles, les arythmies physiologiques sont fréquentes chez le cheval et doivent être distinguées des arythmies pathologiques. Ces dernières peuvent affecter les performances sportives ou provoquer des collapsus à l’effort. Les arythmies peuvent être intermittentes et une auscultation prolongée est nécessaire pour les caractériser. L’électrocardiogramme (ECG) reste l’examen de choix pour en établir le diagnostic différentiel et aider à affiner le pronostic sportif. Vetoquinol commercialise une coque de smartphone Alivecor® qui se place directement à l’arrière du membre antérieur et permet de visualiser en direct un ECG (photo 1). L’ECG peut être enregistré sous format pdf soit pour être conservé dans le dossier du cheval, soit pour être envoyé au propriétaire ou à un spécialiste en cas de doute. La firme Eko Core développe actuellement un système combiné stéthoscope/ECG destiné au marché médical humain, mais qui n’a pas été testé en médecine vétérinaire.

Ces systèmes ne peuvent être utilisés que chez le cheval au repos, mais ils peuvent être appliqués avant et après un effort. Les examens connectés permettent de rassurer le clinicien en cas de doute et de discuter de la nécessité de réaliser ou non des examens complémentaires tels qu’un ECG à l’effort ou une échocardiographie Doppler en fonction de l’anamnèse, des signes cliniques ou lors d’une visite d’achat.

Fréquence cardiaque et électrocardiogramme du cheval à l’effort

La fréquence cardiaque (FC), mesurée à l’effort ou pendant une période prolongée, est un baromètre de l’état de santé. La possibilité de mesurer la FC de manière fiable et de l’enregistrer dans le temps, au repos comme à l’effort, permet de suivre plus étroitement l’état de santé et de stress du cheval. À l’effort, la mesure de la FC reflète directement le niveau d’effort physique. Si elle augmente naturellement avec l’intensité du travail, elle peut augmenter de manière anormale dans le cas de conditions médicales particulières. La mesure de la FC est donc intéressante en compétition pour évaluer la récupération du cheval et son aptitude à poursuivre l’activité sportive. Mais la mesure de la FC et l’ECG peuvent être évalués à l’entraînement, en amont des compétitions dans le cadre du suivi médical, pour détecter des affections subcliniques chez les chevaux et prévenir les blessures et les contre-performances.

Il existe depuis de nombreuses années des cardiofréquencemètres connectés qui mesurent non seulement la fréquence cardiaque à l’effort, mais également la vitesse, le tracé et le dénivelé du parcours (Polar®, Garmin®, Seaver®, Equinity®, Equimètre® d’Arioneo)⁽¹⁾. Si ces appareils sont utilisés par certains cavaliers et entraîneurs, ils n’ont pas connu un énorme essor chez les vétérinaires en pratique. En effet, la réalisation des tests et la collecte de données requièrent du temps et une certaine expérience pour leur interprétation. Les données doivent être téléchargées sur un ordinateur et l’interface du logiciel est souvent complexe et davantage adaptée au suivi physique chez l’homme. Des solutions pour améliorer la convivialité du logiciel et l’adapter à la pratique en médecine sportive équine ont récemment été apportées par le système Waook®, adapté aux sangles et aux cardiofréquencemètres Polar®. Selon la sangle et les électrodes utilisées, de nombreux artefacts de mouvement peuvent survenir et les données récoltées perdent alors en fiabilité. Les signaux de géolocalisation peuvent être faibles ou inexistants dans certaines régions, réduisant la précision des mesures de vitesse et de distance.

La variabilité de la fréquence cardiaque (VFC), ou heart rate variability (HRV) en anglais, évalue la régularité des intervalles R-R du signal ECG capté par le cardiofréquencemètre. Ces mesures de VFC reflètent l’équilibre entre le système nerveux parasympathique qui ralentit le rythme cardiaque et le rythme sympathique qui l’accélère. La mesure de la VFC est donc utilisée dans l’évaluation du stress. Chez l’athlète humain, la VFC au repos peut être utilisée comme un indicateur de surentraînement ou de burn-out. Chez le cheval, l’interprétation de la VFC est beaucoup moins facile et sa mesure doit être standardisée pour être fiable. La validité des interprétations de la VFC dépend de manière cruciale de la mesure adéquate de ces intervalles R-R. Typiquement, la mesure est effectuée à partir d’un ECG et corrigée pour la présence d’artefacts. Sans contrôle ECG, il est difficile d’obtenir des mesures valides [¹⁰]. Des applications connectées aux sangles Polar® proposent toutefois l’interprétation de ces mesures (Ekily®, Enhorse®). Les chevaux en fibrillation atriale présentant un profil typique de VFC par rapport aux chevaux en rythme sinusal normal, les sangles Polar® associées à ces applications sont utiles dans le suivi des chevaux de sport qui ont subi une défibrillation : elles permettent d’identifier une éventuelle récidive de la fibrillation et d’amener le propriétaire à arrêter le travail et à consulter [³].

L’évaluation de l’ECG à l’effort reste la mesure cardiaque la plus intéressante en médecine sportive équine. Elle détecte des arythmies inexistantes au repos qui perturbent l’hémodynamique et peuvent induire une hypoxémie musculaire, de l’hypertension pulmonaire, voire des hémorragies pulmonaires induites par l’exercice [⁵]. Les ECG connectés existants permettent de visualiser l’ECG en temps réel, à la fois au repos et à l’effort, grâce à une transmission par télémétrie ou par 4G. L’ECG est également stocké sur une carte SD. Le boîtier Televet® offre ces fonctionnalités et aide à améliorer le suivi de certains chevaux “à risque” par le biais de la télémédecine (^{photo 2}). L’enregistrement de l’ECG avec l’Equimètre® d’Arioneo est en cours de validation et va permettre non seulement de détecter des arythmies au cours de tests à l’effort lors d’un suivi médical, mais également d’investiguer la prévalence des arythmies à l’entraînement afin d’améliorer l’évaluation des risques encourus avant d’engager le cheval en compétition.

Les autres équipements facilitant l’enregistrement d’ECG à l’effort, comme les boîtiers Holter utilisés chez l’homme, ne sont pas adaptés aux mesures des ECG chez le cheval (signaux trop “bruyants”, logiciels d’analyse inadaptés).

Examen locomoteur connecté

Systèmes d’analyse de la boiterie

Si la détection d’une boiterie est un exercice relativement facile, le diagnostic de son origine et l’analyse des altérations biomécaniques qui y sont associées, telles que les phénomènes de compensation, peuvent être très complexes. Des études ont montré qu’il existe une grande variabilité entre les observateurs dans l’analyse des boiteries et qu’un biais peut être présent après une intervention telle qu’une anesthésie locale [², ⁶]. Certaines boiteries subcliniques ou impliquant plusieurs membres sont particulièrement difficiles à détecter, même par des cliniciens expérimentés [⁹].

Il existe actuellement deux systèmes connectés commercialement disponibles aidant au diagnostic de boiterie : l’Equinosis Q® et l’Equigait®, également appelés lameness locators en anglais (^{photo 3}). Ces systèmes utilisent des capteurs de mouvement (accéléromètres et gyromètres) qui, placés à différents endroits du corps du cheval, enregistrent en temps réel les mouvements locomoteurs. Les caractéristiques de ces derniers sont analysées sur plusieurs foulées consécutives à une fréquence beaucoup plus élevée que l’œil humain (200 Hz versus 60 Hz). Ces systèmes sont donc plus sensibles et plus précis pour évaluer des mouvements plus subtils de la locomotion du cheval. L’utilisation des mouvements verticaux de la tête et du bassin s’est révélée particulièrement adaptée pour la détection de la zone responsable de la boiterie. Ces systèmes évaluent la différence de l’amplitude des mouvements verticaux de la tête et du bassin entre la foulée boiteuse et la foulée normale.

Lors de l’examen connecté, le cheval peut être examiné en ligne droite, à la longe et monté, et réévalué objectivement après une anesthésie locale, un traitement orthopédique, une ferrure modifiée, ou à la suite d’une période de revalidation. Les systèmes ont été validés en étant comparés aux techniques de référence utilisant des capteurs visuels de mouvements [¹¹]. La répétabilité des mesures est améliorée lorsque le terrain est régulier, la personne ou le cavalier manipulant le cheval suffisamment expérimenté pour maintenir une allure stable, et que le cheval conserve un comportement calme.

Bien que les logiciels aient été simplifiés pour faciliter l’interprétation des résultats, ces techniques nécessitent une bonne expérience pré­alable et une compréhension de la biomécanique. Elles permettent d’identifier un ou plusieurs membres douloureux, mais ne prennent pas en compte toutes les anomalies de locomotion et n’affranchissent pas le clinicien d’un examen complet [⁴].

Un nouveau système en cours de développement par une jeune entreprise normande, Ekico, est composé de guêtres de protection instrumentalisées de capteurs permettant de détecter les changements de charges appliquées sur les membres antérieurs (^{photo 4}). Les données analysées sont envoyées sur un smartphone ou une tablette. Pour chaque membre antérieur, la durée des différentes phases de la foulée (appui, soutien), l’attaque du pied au sol, la descente du boulet et la puissance de la poussée sont mesurées. Les études cliniques préliminaires mettent en évidence des corrélations entre les résultats récoltés et les déplacements dorso-palmaires des tendons/ligaments de la partie distale du membre du cheval. Il reste cependant à valider ces résultats chez des chevaux atteints de boiteries subtiles.

Systèmes d’analyse des allures à l’entraînement

D’autres systèmes, destinés principalement aux cavaliers et aux entraîneurs, permettent une analyse simplifiée de la locomotion et peuvent être utilisés lors d’exercices routiniers à l’entraînement⁽¹⁾. Ces systèmes sont fondés sur l’utilisation de capteurs accélérométriques, placés soit au niveau du sternum, sous la sangle, soit dans des guêtres (^{photo 5}). Les capteurs comportent généralement trois accéléromètres orthogonaux mesurant l’accélération des axes dorso-ventraux, longitudinaux et latéraux du cheval, des gyromètres et des magnétomètres. Ils donnent des informations telles que la durée de l’entraînement et le temps passé à chaque allure, les caractéristiques des foulées : fréquence, amplitude, symétrie, cadence et rebond. Les systèmes simples destinés au cavalier permettent à celui-ci de suivre les caractéristiques de la locomotion de son cheval à chaque séance et de conserver les enregistrements au cours du temps (Equisense Motion® d’Equisense, Estride Trackers® de Stride Innovations, Horseteq® de Horseteq). Les données sont immédiatement visibles sur smartphone et peuvent être partagées avec le vétérinaire si le cavalier est inquiet de constater une perte de cadence ou de symétrie. Le système Equimétrix® est relativement complexe et moins convivial pour l’utilisateur, mais a été scientifiquement validé et est utilisé dans le cadre d’études de terrain [⁷].

Utilisés lors du travail quotidien, ces capteurs connectés peuvent servir d’outil pour alerter le cavalier d’une évolution dans la locomotion et l’inciter à contacter son vétérinaire afin d’investiguer l’origine de ce changement. En revanche, à part l’Equimétrix®, ces systèmes n’ont pas été scientifiquement validés dans le cadre de la détection de boiteries. Avec leur démocratisation et la poursuite d’études de validation scientifique, ces systèmes pourraient, dans un futur proche, devenir un outil de communication entre les propriétaires et les vétérinaires, pour appréhender précocement tout signe d’inconfort pouvant être d’origine pathologique. Ils pourraient également trouver une application dans le suivi des chevaux ayant présenté une affection locomotrice susceptible de récidive ou dans le cadre de programmes de revalidation lors de la remise à l’effort. Ils permettent au praticien de vérifier que le programme établi est effectivement suivi par le cavalier, de surveiller la progression de la locomotion du cheval (régularisation des foulées, amélioration de la symétrie, etc.) et d’intervenir en cas d’évolution nulle ou négative.

Analyse connectée complète du cheval à l’effort

Les tests à l’effort permettent de faire une photographie ponctuelle de l’état de santé du cheval. En médecine sportive, ils sont utilisés régulièrement au cours de la saison comme outil de prophylaxie de la contre-performance. Ils sont particulièrement utiles comme aide au diagnostic chez les chevaux présentant une baisse de performance ou une intolérance à l’effort d’origine inconnue [¹]. Actuellement, ces tests combinent des mesures de vitesse, FC, ECG et éventuellement des prises de sang pour évaluer l’accumulation de l’acide lactique (lactates). Ces tests sont chronophages et requièrent la combinaison de plusieurs systèmes dont les informations doivent être téléchargées, analysées par le vétérinaire et comparées à des valeurs de référence ou aux valeurs précédemment mesurées.

Les systèmes de suivi sportif modernes les plus complets associent à la fois des capteurs de mouvement, un GPS et une sangle de fréquence cardiaque. Les interventions manuelles, telles que la charge, l’intégration de données d’identification et les téléchargements de données, sont restreintes au strict nécessaire. Le système Equimètre® d’Arioneo, par exemple, comporte un lecteur de puce qui permet une identification immédiate du cheval et la synchronisation des données est automatique lorsque les données sont consultées sur smartphone (^{photo 6}).

Le développement de ces systèmes a le potentiel de faire évoluer de manière importante le suivi du cheval de sport par le praticien. La disponibilité simultanée d’informations de vitesse, de locomotion et les paramètres physiologiques tels que la FC offrent une analyse extensive de la santé du cheval avec une sensibilité sans précédents. Le calcul de multiples paramètres inédits relatifs à l’amélioration de la performance (efficacité de l’accélération, phases de récupération rapide et lente, etc.), à la fatigue et à la stratégie de l’effort sont en cours d’étude. La selle et la sangle i-Pulse® (CWD), destinées aux chevaux de saut d’obstacles, permettent également une analyse complète de l’entraînement et de la compétition, mais cette fois-ci sur un parcours d’obstacles. L’i-Pulse® renseigne sur l’abord et la qualité du saut et la récupération après celui-ci.

Ces technologies sophistiquées mais faciles d’utilisation permettent aux séances d’entraînement d’obtenir une valeur de test à l’effort et de suivre la santé du cheval de sport à distance, puisque toutes les informations sont récupérables sur un serveur externe et consultables par les personnes autorisées. Le cavalier ou l’entraîneur peuvent ainsi progresser dans leur travail et le praticien suivre l’aptitude physique du cheval à travailler en pleine santé et proposer des exercices de soutien ou de revalidation selon les besoins identifiés. L’étape suivante est d’utiliser la collecte de cette masse de données, ou big data, pour améliorer la connaissance des profils de comportement sportif qui aboutissent à la performance ou aux contre-performances.

Conclusion

Les nouvelles technologies vont révolutionner la manière dont les vétérinaires vont pouvoir suivre les chevaux de sport. Elles vont permettre de rapprocher l’entraîneur, le cavalier et le praticien. Loin de remplacer ce dernier, elles vont faciliter son travail d’accompagnement au cours des saisons de compétition, en apportant des informations précises et en évaluant de manière fiable et continue la réponse du cheval à l’entraînement, son aptitude au sport, sa locomotion, ainsi que ses progrès par rapport aux chevaux de même âge et de même niveau. De plus, elles vont permettre de détecter précocement des signes de ralentissement, une dégradation du niveau de forme ou de la locomotion afin de diagnostiquer une fatigue ou des affections susceptibles de limiter les performances de l’animal avant qu’elles ne provoquent des blessures ou une contre-performance. Tout cela de manière automatisée.

S’ils étaient autorisés en compétition, les capteurs permettraient de connaître avec précision l’évolution du cheval en tout point de son parcours et donneraient des informations différenciées. Les données collectées resteraient confidentielles et, selon le contexte, disponibles uniquement à l’entraîneur, au cavalier et au vétérinaire. La divulgation de telles informations risque aussi de bouleverser la manière dont les chevaux sont actuellement jugés ou sélectionnés. Il serait possible d’imaginer, dans certaines disciplines, que les autorités gérant les compétitions puissent demander l’accès à certaines données afin de contrôler plus étroitement l’état de santé des chevaux (en course, en endurance ou en concours complet) et de réduire l’incidence des accidents qui ternissent l’image de l’équitation. Comme dans d’autres disciplines sportives, des données telles que l’analyse du geste sportif pourraient, au contraire, attirer l’intérêt du grand public et améliorer la compréhension du sport, quelle que soit la discipline envisagée. Il serait possible de connaître en direct la hauteur et la trajectoire du saut d’un champion participant aux Jeux olympiques ou l’amplitude de foulée des cracks au Prix de l’Arc de Triomphe, tout comme est mesurée la vitesse de service d’un joueur de tennis.

• (1) Voir l’article “Le cheval connecté et l’entraînement de précision” de C. Leleu, dans ce numéro.

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CONFLIT D’INTÉRÊTS : L’auteur a travaillé avec Equisense et a un partenariat avec la société Arioneo.