Échelle d’Ashworth / Échelle d’Ashworth Modifiée (AS/MAS)

1. Résumé / Abstract

L’Échelle d’Ashworth originale (Ashworth, 1964) et sa déclinaison contemporaine prépondérante, l’Échelle d’Ashworth Modifiée (Modified Ashworth Scale [MAS] ; Bohannon & Smith, 1987), constituent les instruments d’évaluation clinique et biomécanique les plus universellement déployés pour quantifier la spasticité et l’hypertonie musculaire consécutives aux lésions du système nerveux central. Conçue initialement afin d’évaluer l’efficacité thérapeutique d’agents myorelaxants chez des patients atteints de sclérose en plaques, l’échelle a fait l’objet d’un remaniement méthodologique par Bohannon et Smith en 1987 afin d’en affiner la sensibilité discriminative dans les degrés intermédiaires de résistance au mouvement passif. L’échelle évalue la résistance perçue par le clinicien lors de la mobilisation passive rapide d’un segment articulaire sur l’amplitude complète disponible (Range of Motion [ROM]), effectuée idéalement sur une durée standardisée d’une seconde. L’instrument est unilatéral et unidimensionnel, reposant sur un système d’évaluation ordinale en six échelons d’ancrage (0, 1, 1+, 2, 3, et 4). Sur le plan psychométrique, la MAS démontre une fidélité inter-évaluateurs et intra-évaluateur modérée à substantielle selon les groupes musculaires explorés (coefficients kappa pondérés s’étendant fréquemment de 0,55 à 0,84), les membres supérieurs (notamment les fléchisseurs du coude) affichant généralement une reproductibilité supérieure à celle des membres inférieurs. Sa validité convergente avec les mesures électromyographiques (EMG) et biomécaniques (dynamométrie isocinétique) demeure contrastée dans la littérature scientifique, soulignant la nature composite du construit mesuré qui intègre tant la composante neurogène phasique dépendant de la vitesse que les modifications viscoélastiques et structurales passives du tissu musculo-tendineux.

2. Mots-clés / Keywords

Échelle d’Ashworth, Échelle d’Ashworth Modifiée, Spasticité, Tonus musculaire, Hypertonie spastique, Accident vasculaire cérébral, Évaluation motrice, Fidélité inter-juges, Biomécanique, Psychométrie neuromotrice, Rééducation fonctionnelle, Neurologie clinique.

3. Auteurs / Authors

L’échelle clinique initiale a été conceptualisée par le Docteur B. Ashworth en 1964. La révision majeure et la formalisation psychométrique opérationnelle ont été menées par :

• Richard W. Bohannon, PT, EdD, FAPTA, FAHA — kinésithérapeute, professeur émérite au département des sciences de la motricité et de la réhabilitation physique, Université du Connecticut (Storrs, Connecticut, États-Unis) et chercheur associé au Centre Médical de Hartford. Contact académique : [email protected].
• Melissa B. Smith, PT — clinicienne et chercheuse en réadaptation neuromotrice, Division de kinésithérapie, All Souls Hospital et Université du Connecticut (États-Unis).

4. Objectif / Purpose

L’objectif fondamental de l’Échelle d’Ashworth et de sa version modifiée (MAS) réside dans l’opérationnalisation clinique, standardisée et reproductible, de la résistance offerte par un groupe musculaire squelettique lors de son étirement passif imposé manuellement. La finalité diagnostique et métrologique de cet instrument s’articule autour de trois impératifs majeurs au sein des sciences neurologiques et de la médecine de réadaptation :

Caractérisation et gradation sémiologique de l’hypertonie

Chez les patients présentant des atteintes du motoneurone supérieur consécutives à un accident vasculaire cérébral (AVC), un traumatisme crânien, une lésion médullaire ou une pathologie démyélinisante comme la sclérose en plaques, la perte d’inhibition centrale entraîne une hyperexcitabilité du réflexe myotatique. La MAS vise à capturer le point d’accrochage réflectif (« catch ») et la résistance subséquente afin de discriminer les degrés de sévérité de cette atteinte, allant de la parfaite souplesse physiologique à la contracture rigide fixée interdisant tout mouvement passif.

Monitorage longitudinal et efficacité thérapeutique

La MAS fournit une métrique ordinale permettant de documenter l’évolution temporelle du tonus musculaire au cours du parcours de soins rééducatifs. Elle est universellement employée dans les essais cliniques randomisés et en pratique quotidienne pour apprécier la réponse pharmacologique aux agents antispastiques systémiques (ex. baclofène, tizanidine, dantrolène) ou focaux (injections intramusculaires de toxine botulique de type A), ainsi que pour évaluer l’impact des approches rééducatives (postures prolongées, attelles d’étirement, cryothérapie, électrostimulation neuromusculaire) et chirurgicales (neurotomies sélectives, ténotomies).

Aide à la décision clinique interdisciplinaire

En facilitant un langage commun entre neurologues, médecins de médecine physique et de réadaptation (MPR), kinésithérapeutes et ergothérapeutes, la MAS oriente les indications de prise en charge. Un score MAS de 1 ou 1+ n’altérant pas la cinématique fonctionnelle quotidienne pourra faire l’objet d’une simple surveillance cinétique, tandis qu’un score persistant de 3 ou 4 imposera fréquemment des interventions agressives multimodales afin de prévenir les déformations articulaires permanentes, les rétractions musculo-aponévrotiques et les complications cutanées ou algiques.

5. Construit psychologique / Construct

Le construit psychométrique et biomécanique mesuré par la MAS s’avère hautement complexe : il s’agit de la résistance passive au mouvement articulaire, couramment assimilée au concept clinique de « spasticité musculaire ». Selon la définition électrophysiologique fondatrice formulée par Lance (1980), la spasticité se définit formellement comme un désordre moteur caractérisé par une élévation dépendante de la vitesse du réflexe tonique d’étirement (tonus musculaire), accompagnée de secousses myotatiques exagérées, résultant d’une hyperexcitabilité du réflexe myotatique en tant que composante du syndrome du motoneurone supérieur. Toutefois, l’appréciation clinique par la MAS capte une grandeur multidimensionnelle que l’on peut décomposer en plusieurs facettes physiopathologiques indissociables :

La composante neurale phasique et dépendante de la vitesse

Cette composante incarne la spasticité au sens strict de Lance. Lorsque le muscle au repos est étiré rapidement par le praticien (typiquement sur une seconde), le fuseau neuromusculaire envoie des afférences Ia intenses vers la moelle épinière. L’absence de régulation descendante inhibitrice engendre une décharge brusque des motoneurones alpha, créant une résistance musculaire soudaine et fugace perçue manuellement comme un blocage ou un cran d’arrêt (« catch »). Dans la MAS, cette facette est tout particulièrement sollicitée dans les échelons 1 et 1+, où l’examinateur identifie la présence d’un accrochage distinct suivi d’un relâchement (« catch and release ») ou d’une résistance minime persistant sur moins de la moitié de l’amplitude articulaire résiduelle.

La composante intrinsèque non-neurale et viscoélastique

Au-delà de la commande réflexe, l’immobilisation prolongée, le déséquilibre agoniste-antagoniste et la perte d’utilisation fonctionnelle modifient en profondeur la morphologie du système musculo-squelettique. Le muscle parétique subit une prolifération de tissu conjonctif endomysial et périmysial, une augmentation de la teneur en collagène, une altération de la conformation de la titine (la protéine sarcomérique responsable de l’élasticité passive) et une perte en série de sarcomères. Ces altérations structurales engendrent une résistance biomécanique intrinsèque, viscoélastique et indépendante de la vitesse d’étirement, que la MAS enregistre indistinctement sous les échelons 2, 3 et 4, où la sensation de raideur continue (« stiffness ») prédomine sur l’accrochage réflexe pur.

Unidimensionnalité et continuum de sévérité

L’échelle postule que la résistance globale forme un continuum latent ordinal unique allant de l’absence totale d’opposition musculaire mécanique (cotation 0) jusqu’à une raideur absolue et inébranlable figeant le segment squelettique en flexion ou en extension (cotation 4). Les subdivisions intermédiaires visent à cartographier la localisation angulaire de la résistance et l’aisance avec laquelle l’opérateur réussit à mobiliser le membre à travers la trajectoire articulaire physiologique.

6. Cadre théorique / Theoretical Framework

Le soubassement théorique de l’Échelle d’Ashworth et de sa variante modifiée s’ancre dans les théories du contrôle moteur, de la neurophysiologie spinale et de la biomécanique tissulaire des tissus mous, formulées et enrichies tout au long du XXe siècle :

Le modèle neurophysiologique classique du motoneurone supérieur

Historiquement, l’échelle repose sur les concepts développés par Sherrington relatifs au réflexe myotatique et aux mécanismes d’inhibition réciproque. Lorsque le faisceau cortico-spinal (pyramidal) et les voies réticulo-spinales dorsales subissent une transsection ou un dommage ischémique, le contrôle inhibiteur supraspinal exercé sur l’arc réflexe spinal est aboli. Les interneurones spinaux (comme les cellules de Renshaw) et les collatérales afférentes perdent leur modulation pré- et post-synaptique. Le clinicien qui manipule le membre active les fibres Ia intrafusales ; le déficit de contrôle descendant autorise une boucle d’amplification monosinaptique non filtrée, générant une contraction involontaire des unités motrices extrafusales homonymes. Bohannon et Smith ont conçu la procédure d’étirement sur une seconde en référence explicite à ce modèle de sensibilité à la vitesse de déplacement angulaire.

Le modèle biomécanique rhéologique du tissu musculaire

Au fil des décennies 1990 et 2000, les travaux de chercheurs tels que Dietz, Sinkjaer et Ada ont démontré que l’hypertonie clinique après lésion cérébrale ne pouvait pas être réduite au modèle exclusivement neurogène du réflexe hyperactif. Le cadre théorique moderne sous-tendant l’interprétation de la MAS intègre la rhéologie tissulaire : la résistance passive observée cliniquement représente la somme intégrée de la résistance élastique linéaire, du frottement visqueux thixotropique des ponts actine-myosine résiduels et de l’hyperactivité synaptique induite par l’étirement. L’Échelle Modifiée d’Ashworth, par sa cotation manuelle, se positionne comme une mesure globale (« macro-mesure ») de cette interaction neuro-mécanique composite.

7. Validité / Validity

La validité métrologique de l’Échelle d’Ashworth Modifiée a fait l’objet de multiples investigations empiriques dans les populations post-AVC, traumatisées crâniennes, infirmes motrices cérébrales et cérébro-lésées :

Validité de contenu et de construit

La validité de contenu s’avère cliniquement intuitive : l’échelle capture fidèlement le phénomène de résistance perçue par le soignant lors d’une mobilisation passive, ce qui correspond à la définition sémiologique historique de l’hypertonie plastique ou spastique. Toutefois, la validité de construit en tant que mesure spécifique de la spasticité neuromusculaire pure (au sens strict de Lance) est modérée. Des études combinant la MAS avec l’enregistrement électromyographique de surface (EMG) ont montré qu’une résistance cotée 1+ ou 2 à la MAS ne s’accompagne pas systématiquement de décharges électriques proportionnelles des unités motrices, révélant que l’outil amalgame spasticité réflexe et raideur tissulaire passive non contractile (Pandyan et al., 1999).

Validité convergente et concurrente

La validité convergente de la MAS a été explorée en corrélant ses scores avec des mesures biomécaniques quantitatives instrumentées :

• Dynamométrie isocinétique et capteurs de couple : Les corrélations entre les scores MAS et les valeurs de couple résistant maximal (peak torque) mesurées par dynamomètres robotisés oscillent entre r = 0,45 et r = 0,78 (p < 0,01) selon les vitesses angulaires imposées.
• Échelle de Tardieu : La comparaison avec l’Échelle de Tardieu — qui distingue explicitement l’angle d’accrochage à vitesse rapide de l’amplitude totale à vitesse très lente — met en lumière des corrélations modérées à fortes (coefficients de Spearman rho compris entre 0,50 et 0,72). La MAS tend toutefois à surestimer le niveau de spasticité par rapport à Tardieu chez les patients présentant des contractures capsulo-ligamentaires préexistantes.

Validité prédictive et sensibilité au changement

La MAS démontre une sensibilité adéquate pour détecter les réductions du tonus musculaire induites par des thérapies ciblées. De nombreux essais cliniques de phase III évaluant l’onabotulinumtoxinA ou l’abobotulinumtoxinA rapportent des diminutions statistiquement significatives de 1 à 2 points sur la MAS dès la 4e semaine post-injection (Brashear et al., 2002), corrélées à une amélioration de la facilité de réalisation des soins d’hygiène et de l’habillage mesurée par la Disability Assessment Scale (DAS).

8. Fidélité / Reliability

La fidélité de l’Échelle d’Ashworth Modifiée représente l’un des domaines les plus abondamment documentés de la littérature en kinésithérapie et neurologie :

Fidélité inter-évaluateurs (Inter-rater reliability)

Dans l’étude princeps de Bohannon et Smith (1987), évaluant 30 patients hémiparétiques au niveau des fléchisseurs du coude, les auteurs ont rapporté une concordance inter-évaluateurs remarquable, avec un pourcentage d’accord absolu de 86,7 % et un coefficient de corrélation non paramétrique élevé (tau de Kendall = 0,847, p < 0,001). Néanmoins, des réplications ultérieures ont nuancé ces constats initiaux :

• Variabilité segmentaire : Gregson et al. (1999, 2000) ont mis en évidence que la fidélité inter-évaluateurs est substantielle pour les fléchisseurs du coude (kappa pondéré kw = 0,74 à 0,84) et les fléchisseurs du poignet (kw = 0,61 à 0,72), mais qu’elle régresse à un niveau modéré voire médiocre pour les membres inférieurs, tels que les fléchisseurs plantaires de la cheville (kw = 0,35 à 0,58) et les extenseurs du genou (Blackburn et al., 2002).
• Ambigüité de la catégorie 1+ : L’analyse détaillée des matrices de confusion montre que la majorité des désaccords inter-juges se concentrent sur la différenciation entre les scores 1, 1+ et 2, matérialisant une difficulté clinique à estimer avec précision le seuil de 50 % de l’amplitude articulaire résiduelle.

Fidélité intra-évaluateur (Intra-rater / Test-retest reliability)

La fidélité intra-évaluateur s’avère systématiquement supérieure à la fidélité inter-évaluateurs. Lorsque le même praticien répète la manœuvre d’étirement standardisée à intervalles rapprochés (par exemple 1 heure à 24 heures d’intervalle, dans des conditions cliniques contrôlées de température et de posture), les coefficients kappa pondérés dépassent couramment 0,70 à 0,88 pour l’ensemble des groupes musculaires des membres supérieurs et inférieurs (Brashear et al., 2002 ; Haas et al., 1996).

9. Analyse factorielle / Factor Analysis

L’évaluation métrologique structurelle de la MAS diffère de celle des auto-questionnaires psychologiques multidimensionnels conventionnels, dans la mesure où l’instrument n’est pas constitué d’une batterie de questions soumises à une agrégation par score total, mais d’une grille de cotation ordinale unitaire appliquée à un segment moteur défini. Les investigations factorielles et psychométriques avancées menées sur la MAS ont exploité l’analyse en composantes principales, l’analyse factorielle confirmatoire et les modèles de la théorie de la réponse aux items (modèle de Rasch) :

Unidimensionnalité et structure sous-jacente

Lorsque la MAS est administrée simultanément sur un panel représentatif de groupes musculaires (ex. fléchisseurs du coude, pronateurs de l’avant-bras, fléchisseurs des doigts, adducteurs de hanche, extenseurs du genou, triceps sural) chez une cohorte homogène de patients post-AVC, l’analyse factorielle exploratoire (AFE) dégage de manière consistante une structure unidimensionnelle majeure expliquant entre 58 % et 72 % de la variance totale du tonus spastique hémiparétique. Les saturations factorielles de l’ensemble des groupes musculaires sur ce facteur général d’hypertonie dépassent typiquement 0,65, confirmant que le profil spastique global du patient fluctue de concert à travers les différents territoires métamériques atteints.

Modélisation de Rasch et propriétés d’échelle

L’application du modèle de Rasch (analyse de l’utilisation des catégories et calibrage de difficulté) a jeté une lumière critique sur l’espacement métrologique des six échelons :

• Les études de Rasch révèlent fréquemment une inversion de seuil (threshold disordering) entre l’échelon 1 et l’échelon 1+. Cela signifie que la catégorie 1+ n’est pas uniformément plus « difficile » ou représentative d’une spasticité strictement supérieure à la catégorie 1 dans la perception pratique des examinateurs.
• Pour les analyses statistiques paramétriques ou inférentielles rigoureuses, de nombreux méthodologistes préconisent soit une recodification numérique ordinale linéaire (0=0, 1=1, 1+=2, 2=3, 3=4, 4=5), soit une conversion logit via le modèle de Rasch, prévenant ainsi les biais de distribution inhérents à une métrique ordinale non équidistante.

10. Instrument de mesure / Instrument

L’Échelle d’Ashworth Modifiée est un instrument d’hétéro-évaluation clinique directe, standardisé et non invasif. Ses caractéristiques structurelles et administratives se déclinent comme suit :

• Type d’évaluation : Hétéro-évaluation observationnelle et manuelle conduite par un professionnel de santé qualifié (médecin, kinésithérapeute, ergothérapeute).
• Format : Manœuvre biomécanique d’étirement passif manuel couplée à une grille d’appréciation ordinale en 6 niveaux.
• Nombre d’items : 1 item central unitaire évalué par groupe musculaire spécifique (l’échelle peut être répliquée sur chaque articulation d’intérêt bilatéralement).
• Échelle de réponse : Système de cotation ordinale à 6 échelons cliniques : 0, 1, 1+, 2, 3, 4.
• Procédure de cotation standardisée :
  • Installation du patient impérativement en décubitus dorsal strict (position allongée sur le dos, détendu).
  • Pour tester un muscle agissant principalement comme fléchisseur articulaire : positionner préalablement l’articulation en flexion maximale, puis la mobiliser passivement vers l’extension maximale sur une durée normalisée de 1 seconde (rythme mentalement cadencé en scandant « mille et un »).
  • Pour tester un muscle agissant principalement comme extenseur articulaire : positionner préalablement l’articulation en extension maximale, puis la mobiliser passivement vers la flexion maximale sur une durée normalisée de 1 seconde (rythme mentalement cadencé en scandant « mille et un »).
• Cotation analytique : L’évaluateur assigne la valeur 0, 1, 1+, 2, 3 ou 4 en fonction précise du ressenti tactile du seuil de résistance (« catch ») et de l’amplitude articulaire (ROM) concernée. Pour l’exploitation statistique informatisée, la codification numérique convertit traditionnellement 0 → 0, 1 → 1, 1+ → 2, 2 → 3, 3 → 4, et 4 → 5.

11. Permissions, Tarifs et Année du test / Permissions & Fee and Test Year

• Année de publication princeps de l’échelle d’origine : 1964 (Ashworth, B.).
• Année de publication de la version modifiée (MAS) : 1987 (Bohannon, R. & Smith, M.).
• Statut des droits d’auteur et propriété intellectuelle : L’Échelle d’Ashworth Modifiée est tombée dans le domaine d’usage clinique et académique universel. L’article original publié en 1987 dans la revue Physical Therapy (organe officiel de l’American Physical Therapy Association [APTA]) a mis l’instrument à la disposition libre de la communauté scientifique internationale.
• Tarifs et conditions d’accès : L’utilisation de l’échelle en routine clinique, en milieu hospitalier ou dans le cadre de recherches universitaires fondamentales est totalement gratuite et exempte de redevances pécuniaires (aucun coût de licence requis).
• Considérations éthiques et administratives : Toute publication scientifique, thèse, mémoire ou rapport de recherche faisant usage de la MAS doit citer scrupuleusement la publication de référence de Bohannon et Smith (1987). Aucune modification de la définition des 6 échelons d’ancrage ne doit être introduite sans justification méthodologique explicite, afin de préserver l’invariance de mesure et la comparabilité des données entre centres.

12. Références / References

Les publications fondatrices et psychométriques majeures relatives à l’Échelle d’Ashworth et à l’Échelle d’Ashworth Modifiée comprennent :

• Ashworth, B. (1964). Preliminary trial of carisoprodol in multiple sclerosis. The Practitioner, 192, 540–542.
• Blackburn, M., van Vliet, P., & Mockett, S. P. (2002). Reliability of measurements obtained with the modified Ashworth scale in the lower extremities of people with stroke. Physical Therapy, 82(1), 25–34. https://doi.org/10.1093/ptj/82.1.25
• Bohannon, R. W., & Smith, M. B. (1987). Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle spasticity. Physical Therapy, 67(2), 206–207. https://doi.org/10.1093/ptj/67.2.206
• Brashear, A., Zafonte, R., Corcoran, M., Galvez-Jimenez, N., Gracies, J. M., Gordon, M. F., Elovic, E., Yablon, S., Turkel, C., Gallagher, D., & Rowland, B. (2002). Inter-and intrarater reliability of the Ashworth Scale and the Disability Assessment Scale in patients with upper-limb poststroke spasticity. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 83(10), 1349–1354. https://doi.org/10.1053/apmr.2002.35490
• Gregson, J. M., Leathley, M., Moore, A. P., Sharma, A. K., Smith, T. L., & Watkins, C. L. (1999). Reliability of the Tone Assessment Scale and the modified Ashworth scale as clinical tools for assessing poststroke spasticity. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 80(9), 1013–1016. https://doi.org/10.1016/S0003-9993(99)90053-9
• Gregson, J. M., Leathley, M. J., Moore, A. P., Smith, T. L., Sharma, A. K., & Watkins, C. L. (2000). Reliability of measurement of muscle tone and muscle power in stroke patients. Age and Ageing, 29(3), 223–228. https://doi.org/10.1093/ageing/29.3.223
• Haas, B. M., Bergström, E., Jamous, A., & Bennie, A. (1996). The inter rater reliability of the original and of the modified Ashworth scale for the assessment of spasticity in patients with spinal cord injury. Spinal Cord, 34(9), 560–564. https://doi.org/10.1038/sc.1996.100
• Lance, J. W. (1980). Symposium synopsis. In R. G. Feldman, R. R. Young, & W. P. Koella (Eds.), Spasticity: Disordered motor control (pp. 485–494). Year Book Medical Publishers.
• Pandyan, A. D., Johnson, G. R., Price, C. I., Curless, R. H., Barnes, M. P., & Rodgers, H. (1999). A review of the properties and limitations of the Ashworth and modified Ashworth Scales as measures of muscle spasticity. Clinical Rehabilitation, 13(5), 373–383. https://doi.org/10.1191/026921599677595404

13. Questions et items du questionnaire (Scale Items)