Test des neuf chevilles

1. Résumé / Abstract

Le Test des neuf chevilles (communément désigné sous l’acronyme anglophone Nine Hole Peg Test ou NHPT) constitue l’un des instruments d’évaluation standardisés les plus largement utilisés et validés à l’échelle internationale pour mesurer la motricité fine, la dextérité manuelle unilatérale et la vitesse de coordination visuomotrice chez l’adulte et la personne âgée. Développé initialement par Marian Kellor et ses collaborateurs en 1971, puis standardisé avec des valeurs normatives complètes par Mathiowetz et al. en 1985, ce test instrumental évalue la performance temporelle requise pour insérer individuellement neuf chevilles cylindriques dans une grille perforée de neuf trous, puis pour les retirer une à une afin de les replacer dans un réceptacle.

L’épreuve est administrée séparément pour la main dominante et la main non dominante. Le score principal correspond au temps total d’exécution exprimé en secondes, bien qu’une transformation en chevilles par seconde puisse être calculée pour faciliter les comparaisons intra- et interindividuelles. Le test ne comprend pas de sous-échelles factorielles distinctes, mais fournit une métrique continue et directe de la fonction motrice distale du membre supérieur. Sur le plan psychométrique, le test présente une reproductibilité test-retest exceptionnelle (coefficients de corrélation intraclasse généralement supérieurs à 0,90), une fidélité inter-évaluateurs quasi parfaite ($r > 0,95$) et une excellente validité convergente avec d’autres mesures de préhension, de dextérité globale (comme le Box and Block Test) et d’autonomie fonctionnelle dans les activités de la vie quotidienne. Il est reconnu par les consortiums internationaux, notamment dans le cadre de l’évaluation de la sclérose en plaques (via le Multiple Sclerosis Functional Composite ou MSFC) et de la rééducation post-accident vasculaire cérébral.

2. Mots-clés / Keywords

Dextérité manuelle, motricité fine, membre supérieur, évaluation fonctionnelle, coordination visuomotrice, test des neuf chevilles, réadaptation neurologique, sclérose en plaques, accident vasculaire cérébral, psychométrie instrumentale.

3. Auteurs / Authors

Le protocole originel du test a été publié en 1971 par une équipe pluridisciplinaire d’ergothérapeutes, de statisticiens et de chercheurs en réadaptation médicale :

• Marian Kellor, OTR : Département de médecine physique et de réadaptation, Université du Minnesota, Minneapolis, États-Unis.
• Janice Frost, OTR : Département de médecine physique et de réadaptation, Université du Minnesota, Minneapolis, États-Unis.
• Norman Silberberg, Ph.D. : Statisticien et chercheur en sciences de la réadaptation, Kenny Rehabilitation Institute, Minneapolis, États-Unis.
• Iver A. Iversen, M.S. : Biostatisticien, Kenny Rehabilitation Institute, Minneapolis, États-Unis.
• Ruth Cummings, OTR : Ergothérapeute clinicienne, Université du Minnesota, Minneapolis, États-Unis.

Une contribution fondamentale ultérieure a été apportée par Virgil Mathiowetz, Ph.D., OTR/L, FAOTA et ses collègues en 1985 à l’Université du Minnesota et à l’Université de Milwaukee-Wisconsin, fournissant les normes standardisées pour les adultes de 20 ans et plus, couramment utilisées comme référence universelle dans la pratique clinique moderne.

4. Objectif / Purpose

Le Test des neuf chevilles a été conçu pour quantifier de manière objective, standardisée et rapide la vitesse de coordination motrice distale et l’agilité manuelle fine. Dans le domaine de la neuro-réhabilitation, de la rhumatologie et de la gériatrie, l’altération de la motricité fine représente l’un des premiers indicateurs de déclin fonctionnel ou de progression pathologique. L’objectif premier du test est d’isoler la capacité d’une main donnée à effectuer une séquence répétée d’actions de préhension tridigitale (pince pouce-index-majeur), de déplacement spatial précis et de relâchement sélectif sous contrôle visuel continu.

En pratique clinique, l’évaluation répond à plusieurs impératifs majeurs :

• Dépistage et diagnostic fonctionnel : Identifier les déficits subtils de la dextérité manuelle consécutifs à des affections neurologiques centrales (accident vasculaire cérébral, traumatisme crânien, maladie de Parkinson, sclérose en plaques) ou périphériques (syndrome du canal carpien, neuropathies périphériques, traumatismes tendineux ou nerveux de la main).
• Surveillance longitudinale et suivi évolutif : Mesurer avec précision l’évolution des capacités motrices au fil du temps ou documenter les poussées et la progression du handicap neurodégénératif, par exemple dans la sclérose en plaques où le NHPT sert d’étalon-or pour la composante du membre supérieur au sein du score composite MSFC.
• Évaluation de l’efficacité thérapeutique : Quantifier les gains moteurs résultant d’interventions de rééducation intensive (thérapie par contrainte induite, entraînement robotisé, ergothérapie ciblée) ou de pharmacothérapies spécifiques (agents spasticolytiques, dopaminergiques, immunomodulateurs).

La justification théorique repose sur la prémisse que les habiletés de préhension fine et de manipulation d’objets de petit calibre mobilisent des circuits corticaux et corticospinaux denses au niveau de l’aire motrice primaire et du cervelet. Un chronométrage standardisé de cette boucle sensori-motrice permet d’obtenir un indice d’intégrité neuromotrice d’une grande sensibilité temporelle.

5. Construit psychologique / Construct

Le construit mesuré par le Test des neuf chevilles relève de la performance motrice distale, plus spécifiquement de la dextérité manuelle unilatérale fine (en anglais : manual dexterity ou fine finger dexterity). Ce construit multidimensionnel sur le plan physiologique se décompose en plusieurs composantes neurophysiologiques et psychomotrices élémentaires :

• La préhension de précision (Pinch Grip) : L’action de saisir une cheville de petit diamètre (environ 6,4 mm) nécessite une préhension tridigitale ou terminale (pince pulpo-pulpale) coordonnée, impliquant les muscles intrinsèques de la main, le long fléchisseur du pouce et le fléchisseur profond de l’index. L’incapacité à doser la force de serrage entraîne soit un glissement, soit un écrasement inefficace.
• Le guidage visuomoteur spatial (Visuomotor Integration) : L’insertion de la cheville dans un orifice ajusté exige un ajustement constant de la trajectoire du membre supérieur, régulé en temps réel par le système visuel et les propriocepteurs articulaires. Le participant doit aligner l’axe de la cheville avec l’axe de la cavité réceptrice, ce qui sollicite les capacités d’inhibition des tremblements et de contrôle balistique terminal.
• La vitesse motrice et la coordination séquentielle : L’épreuve requiert une planification d’action fluide et répétitive. L’action motrice s’articule en deux phases distinctes : la phase d’insertion (prise dans le godet, transport, ajustement et insertion) et la phase d’extraction (retrait de la cheville, transport et dépose dans le godet). Chacune de ces phases exige une coordination temporelle sans temps de latence excessif.
• La dissociation interdigitale : Le test exige que le participant ne manipule qu’une seule cheville à la fois. Cela nécessite une inhibition motrice des doigts non sollicités et empêche l’utilisation de stratégies de compensation globales où la paume de la main ou plusieurs doigts recueilleraient simultanément le matériel.

Contrairement aux épreuves de force globale (telle que la dynamométrie de préhension ou Grip Strength), le NHPT met en jeu une dépense de force minimale mais requiert une haute fréquence de décharge neuromusculaire, une boucle de rétroaction sensorimotrice intacte et une intégrité proprioceptive afférente.

6. Cadre théorique / Theoretical Framework

L’ancrage théorique du Test des neuf chevilles s’articule autour de la théorie du contrôle moteur et des modèles de traitement de l’information psychomotrice développés initialement par Paul Fitts (1954). Selon la loi de Fitts, le temps requis pour atteindre rapidement une cible donnée dépend de la distance à parcourir et de la largeur de la cible, formalisé par l’indice de difficulté :

ID = log₂(2D / W)

Dans le NHPT, la distance entre le godet contenant les chevilles et les trous de la plaque est constante, tout comme le diamètre des orifices et des chevilles. L’épreuve impose donc une contrainte spatiotemporelle fixe où la variance interindividuelle s’explique principalement par la capacité du système nerveux central à optimiser le compromis vitesse-précision (speed-accuracy trade-off).

D’un point de vue neuroscientifique et cybernétique, l’exécution du test sollicite le modèle de contrôle en boucle fermée (closed-loop motor control) proposé par Adams (1971) et Schmidt (1975) dans sa théorie du schéma moteur :

• Boucle sensorimotrice feedforward : Programmation motrice initiale préparant la trajectoire du bras vers le godet pour saisir la cheville.
• Boucle feedback en temps réel : Utilisation des informations visuelles et kinesthésiques lors de l’approche du trou pour corriger les micro-erreurs d’orientation avant l’insertion complète de la tige.

L’école de neuropsychologie cognitive intègre également le concept de réserve neuromotrice : chez les personnes vieillissantes ou atteintes de lésions de la voie corticospinale, la dégradation du recrutement des unités motrices et l’augmentation du bruit synaptique entraînent un ralentissement significatif du temps d’exécution, reflétant directement l’atteinte des réseaux neuronaux sous-tendant les praxies fines.

7. Validité / Validity

La validité psychométrique du Nine Hole Peg Test a fait l’objet de centaines d’investigations cliniques et expérimentales au cours des cinq dernières décennies, confirmant son statut d’instrument de premier plan.

Validité de construit

Le test démontre une sensibilité remarquable pour différencier les populations saines des populations présentant des atteintes motrices. Dans l’étude de référence de Mathiowetz et al. (1985), les temps de performance augmentent de façon significative avec l’âge au-delà de 60 ans, illustrant le déclin physiologique de la vitesse de traitement et de la dextérité motrice. De plus, les performances de la main dominante sont systématiquement plus rapides d’environ 5 à 10 % par rapport à celles de la main non dominante chez les sujets sains ($p < 0,001$).

Validité convergente

Le NHPT présente des corrélations modérées à très élevées avec d’autres tests évaluant la fonction du membre supérieur :

• Corrélations élevées avec le Box and Block Test ($r = -0,80$ à $-0,88$, le signe négatif traduisant le fait qu’un temps plus court au NHPT correspond à un nombre de blocs plus élevé au Box and Block).
• Corrélations robustes avec le sous-test moteur de l’Action Research Arm Test (ARAT) ($r = -0,75$ à $-0,85$) chez les patients hémiplégiques post-AVC.
• Corrélations significatives avec les sous-échelles de dextérité du Purdue Pegboard Test ($r = -0,70$ à $-0,82$).

Validité discriminante et prédictive

Dans la sclérose en plaques, le test discrimine avec une haute précision les différents niveaux d’incapacité mesurés par l’échelle Expanded Disability Status Scale (EDSS) de Kurtzke. Une variation de 20 % du temps d’exécution au NHPT est largement acceptée dans les essais cliniques internationaux comme une différence minimale cliniquement significative (MCID – Minimal Clinically Important Difference), prédisant la perte d’autonomie pour les repas, l’habillage et l’écriture.

8. Fidélité / Reliability

En raison de son protocole standardisé strict et de son système de mesure purement chronométrique, le NHPT présente d’excellentes qualités métrologiques en matière de fidélité.

Fidélité inter-évaluateurs

Les études examinant la fidélité inter-évaluateurs rapportent de manière constante des coefficients de corrélation de Pearson ou des coefficients de corrélation intraclasse (CCI) proches de l’unité :

• Mathiowetz et al. (1985) ont obtenu un coefficient de $r = 0,97$ pour la main droite et $r = 0,99$ pour la main gauche chez des adultes sains évalués simultanément par deux examinateurs indépendants.
• Chez des patients hémiplégiques (Chen et al., 2009), le CCI inter-juges dépasse 0,96, confirmant que le chronométrage ne souffre d’aucun biais d’interprétation significatif dès lors que les consignes d’administration sont respectées.

Fidélité test-retest

La stabilité temporelle de la mesure est particulièrement robuste :

• Les études chez les personnes âgées en communauté rapportent des CCI test-retest compris entre 0,86 et 0,94 sur un intervalle de une à deux semaines.
• Chez les personnes atteintes de sclérose en plaques, le CCI test-retest varie de 0,91 à 0,98 pour la main dominante et non dominante.
• Un léger effet d’apprentissage est couramment observé entre le premier et le deuxième essai ; c’est pourquoi les protocoles standardisés recommandent fréquemment d’effectuer un essai d’entraînement préalable ou de moyenner deux essais consécutifs pour chaque main afin de stabiliser la variance d’erreur.

9. Analyse factorielle / Factor Analysis

Le Test des neuf chevilles étant un instrument de performance physique composé d’une tâche motrice unique univariée (temps chronométré global pour placer et retirer 9 chevilles), il ne se prête pas traditionnellement à une modélisation factorielle confirmatoire au niveau d’items isolés, contrairement aux échelles d’auto-évaluation psychologiques composées d’items de type Likert.

Cependant, les chercheurs en psychométrie et en contrôle moteur ont inclus le NHPT au sein de vastes batteries factorielles exploratoires et confirmatoires évaluant la motricité humaine globale :

• Analyses factorielles exploratoires des fonctions motrices : Lorsque le NHPT est introduit dans des matrices de corrélation comprenant des mesures de force maximale (grip, pinch dynamométrique), de coordination bimanuelle et de vitesse de marche, il sature très fortement ($> 0,80$) sur un facteur commun isolé désigné comme Dextérité motrice distale / Vitesse manuelle fine, distinct du facteur Force musculaire globale et du facteur Locomotion / Stabilité posturale.
• Décomposition cinématique par analyse factorielle confirmatoire : Des études contemporaines utilisant des systèmes d’analyse du mouvement tridimensionnel ont découpé le geste en composantes : temps de prise (grasp), temps de transport (transport), temps d’insertion (insertion) et temps de retrait (release). Les analyses factorielles révèlent que ces quatre micro-composantes s’ajustent parfaitement à un modèle unifactoriel de premier ordre ($\chi^2 / dl < 2,0$, CFI > 0,97, RMSEA < 0,05), validant la décision d’agréger l’ensemble de la performance sous la forme d’un score chronométrique unifié sans perte substantielle d’information clinique.

10. Instrument de mesure / Instrument

L’instrument se présente sous la forme d’un dispositif physique rigoureusement standardisé accompagné de son protocole d’administration :

• Matériel officiel :
  • Une planche standardisée (en bois ou en plastique moulé conforme aux normes biomédicales) comportant une grille de 9 trous circulaires disposés selon une matrice carrée de 3 lignes par 3 colonnes (espacement standard de 3,2 cm ou 1,25 pouce entre les centres des trous).
  • À l’extrémité de la planche se trouve un réceptacle circulaire concave ou un bac adjacent destiné à contenir les chevilles.
  • 9 chevilles cylindriques (diamètre d’environ 6,4 mm ou 0,25 pouce ; longueur d’environ 32 mm ou 1,25 pouce).
  • Un chronomètre manuel de précision mesurant au dixième ou au centième de seconde.
• Format d’évaluation : Test de performance directe chronométré, administré en individuel par un clinicien ou un expérimentateur qualifié.
• Nombre d’items / phases : 1 tâche standardisée répétée séparément pour chaque main (généralement 2 essais par main après un essai de familiarisation).
• Variables cotées :
  • Temps d’exécution pour la main dominante (en secondes).
  • Temps d’exécution pour la main non dominante (en secondes).
  • Score transformé optionnel : nombre de chevilles par seconde = $(9 / \text{temps total en secondes}) \times 100$ ou score Z par rapport aux normes d’âge et de sexe.
• Règles d’arrêt et tolérances : Si une cheville tombe au sol ou sur la table hors de portée immédiate, le chronomètre est arrêté, la cheville est remise en place et l’essai est recommencé à zéro. Le temps limite standard maximal est souvent fixé à 300 secondes (5 minutes) par main en cas d’atteinte sévère.

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

• Année de publication initiale : 1971 (Kellor, Frost, Silberberg, Iversen, & Cummings) ; tables normatives publiées en 1985 (Mathiowetz, Kashman, Volland, Weber, Dowe, & Rogers).
• Propriété intellectuelle et droits d’auteur : Le concept fondamental et la procédure de base du Nine Hole Peg Test font partie du domaine public académique. Toutefois, des kits d’appareillage standardisés et certifiés (par exemple ceux commercialisés sous les marques Sammons Preston, Rolyan ou Lafayette Instrument) sont protégés par des modèles déposés et nécessitent l’achat du matériel officiel pour assurer la conformité aux normes publiées.
• Coût et tarification : L’utilisation du protocole en recherche clinique est exempte de redevances logicielles. L’acquisition du matériel physique commercial certifié varie généralement entre 80 et 200 euros selon le fabricant (modèle en plastique stérilisable ou en bois traditionnel).
• Licence d’utilisation : Libre pour la recherche scientifique et la pratique clinique non commerciale, sous réserve de citer les publications de référence princeps.

12. Références / References

• Chen, H. M., Chen, C. C., Hsueh, I. P., Huang, S. L., & Hsieh, C. L. (2009). Test-retest reproducibility and smallest real difference of 5 hand function tests in patients with stroke. Neurorehabilitation and Neural Repair, 23(5), 435–440. https://doi.org/10.1177/1545968308331146
• Earhart, G. M., Cavanaugh, J. T., Ellis, T., Ford, M. P., Foreman, K. B., & Dibble, L. E. (2011). The 9-hole peg test of upper extremity function: Average values, test-retest reliability, and minimal detectable change in people with Parkinson disease. Journal of Neurologic Physical Therapy, 35(4), 157–163. https://doi.org/10.1097/NPT.0b013e318235da08
• Fischer, J. S., Jak, A. J., Kniker, J. E., Rudick, R. A., & Cutter, G. (2001). Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC): Administration and scoring manual. National Multiple Sclerosis Society.
• Fitts, P. M. (1954). The information capacity of the human motor system in controlling the amplitude of movement. Journal of Experimental Psychology, 47(6), 381–391. https://doi.org/10.1037/h0055392
• Kellor, M., Frost, J., Silberberg, N., Iversen, I., & Cummings, R. (1971). Hand strength and dexterity: Norms for clinical use. The American Journal of Occupational Therapy, 25(2), 77–83.
• Mathiowetz, V., Kashman, N., Volland, G., Weber, K., Dowe, M., & Rogers, S. (1985). Adult norms for the Nine Hole Peg Test of finger dexterity. The Occupational Therapy Journal of Research, 5(1), 24–38. https://doi.org/10.1177/153944928500500102
• Mathiowetz, V., Weber, K., Kashman, N., & Volland, G. (1985). Adult norms for the Purdue Pegboard Tests of finger dexterity. The American Journal of Occupational Therapy, 39(6), 385–395. https://doi.org/10.5014/ajot.39.6.385
• Oxford Grice, K., Vogel, K. A., Le, V., Mitchell, A., Muniz, S., & Vollmer, M. A. (2003). Adult norms for a commercially available Nine Hole Peg Test for finger dexterity. The American Journal of Occupational Therapy, 57(5), 570–573. https://doi.org/10.5014/ajot.57.5.570

13. Questions et items du questionnaire / Scale Items

Le Nine Hole Peg Test est un test instrumental de performance motrice et non un questionnaire d’auto-évaluation verbale. Les « items » de ce test correspondent aux séquences opératoires et instructions verbales standardisées transmises au sujet lors de la passation.