Il s'agit d'un volumineux ligament formé de tissu conjonctif dense, réunissant le fémur et le tibia, tapissé par la membrane synoviale. Il est intra-articulaire mais extra-synovial.5,6 Sa longueur moyenne est de 31,3mm, son épaisseur de 5,1mm et sa largeur de 10,2mm pour Odensten 7 ; pour Arnoczky 8 , sa longueur est de 35,1mm et sa largeur de 10,1mm.
La description macroscopique du ligament croisé antérieur reste controversée. Mais généralement on distingue deux faisceaux pour le ligament croisé antérieur 10,11, 12,13 (figure 2):
Le faisceau antéro-médial : formé par les fibres issues de la partie la plus proximale et la plus postérieure de l'insertion fémorale, et qui s'insèrent sur la partie la plus interne et la plus antérieure de la zone d'insertion tibiale. Ce faisceau est tendu en flexion et détendu en extension.
Le faisceau postéro-latéral : formé par les fibres issues de la partie la plus antérieure et distale du côté fémoral qui vont s'insérer sur la partie postéro-externe de l'insertion tibiale,6, 7 il est tendu en extension.
Certains auteurs le décrivent comme un seul faisceau, 7,14 d’autres distinguent un troisième faisceau intermédiaire.15, 16, 17
La vascularisation du ligament croisé antérieur est assurée par:19, 20
Les branches de l'artère articulaire moyenne qui gagnent la synoviale qui tapisse le ligament croisé antérieur.
Les branches des artères articulaires inférieures latérale et médiale qui assurent surtout la vascularisation de la partie distale.
Ces vaisseaux synoviaux pénètrent dans le ligament et forment un réseau intra-ligamentaire de direction longitudinale. La nutrition du ligament croisé antérieur se fait en majorité par diffusion à partir du liquide synovial.
L’innervation du ligament croisé antérieur se fait par la branche articulaire du nerf sciatique poplité interne qui pénètre dans l'articulation par l'arrière .5
Le ligament croisé antérieur normal du sujet jeune possède une résistance maximale de 1725 à 1954 N et un module d’élasticité de 182 à 292 N/mm.
La résistance du ligament croisé antérieur décroit physiologiquement avec l’âge (179 N chez le sujet âgé). 11
Sa résistance est moindre que celle du ligament croisé postérieur.
Le trajet du ligament croisé antérieur est oblique en bas, en avant et en dedans.
Il présente un mouvement de torsion externe du fait de l'orientation de ses 2 insertions osseuses :
L’insertion fémorale : elle a la forme d’un disque sur le condyle latéral mesurant 18mm sur 11mm. 7 La partie convexe du demi-cercle suit le cartilage articulaire et la partie antérieure est orientée de 12 à 25° par rapport à l’axe longitudinal du fémur. (figure3)
Les fibres les plus antéro-supérieures sont attachées sur un point situé 2 à 3mm en arrière de la jonction entre le toit et la partie latérale de l’échancrure intercondylienne.
Figure 3 : schéma montrant l’insertion fémorale du ligament croisé antérieur.5
Figure 4 : Vue inférieure du fémur montrant les insertions des 2 faisceaux
L’insertion tibiale : située entre l’épine tibiale médiale et l’épine tibiale latérale, elle est plus étendue que l’insertion fémorale.21
Ainsi le ligament croisé antérieur s’élargie de fémoral en tibial et présente de plus une torsion de ses fibres, ce qui permet au bord antérieur du ligament de ne pas être rectiligne et donc d’échapper au bord antérieur de l’échancrure intercondylienne lors de l’extension complète. (figure5)
Figure 5 : vue supérieure du tibia montrant l’insertion du ligament croisé antérieur.5
La partie la plus antérieure du site d’insertion tibiale se situe à environ 2 à 3mm en arrière de l’insertion de la partie antérieur du ménisque médial et est grossièrement convexe en avant. La partie médiale de cette insertion longe le cartilage articulaire du plateau tibial. Dans certains cas, l’insertion tibiale du ligament croisé antérieur se fait tout près de la partie antérieure du ménisque médial. L’espace maximal entre les fibres antérieures et le ménisque médial est de 7mm.11 La zone d’attache tibiale du ligament croisé antérieur est constamment en relation avec la partie antérieure du ménisque latéral.
2. Rôle du ligament croisé antérieur
Comme tout ligament, le ligament croisé antérieur stabilise l'articulation. Son rôle est double :
D’avant en arrière, il s'oppose à la translation antérieure du tibia: il
empêche ainsi un mouvement de "tiroir antérieur" du tibia par rapport au fémur. IL représente le frein principal (primary restraint) à la translation tibiale antérieure.22,23,24
Sa section est une condition nécessaire et suffisante pour observer une augmentation de translation tibiale antérieure qui s’observe à tous les degrés de flexion, mais elle est maximale entre 15° et 45°. La section d'éléments périphériques quels qu'ils soient n'entraîne pas d'augmentation de la translation tibiale antérieure si le ligament croisé antérieur est intact.25
Dans le sens rotatoire, le ligament croisé antérieur s'oppose à la rotation
interne du tibia par rapport au fémur, du fait de sa direction, et de son enroulement autour du ligament croisé postérieur. Il représente un frein secondaire dans la stabilité rotatoire.25
De ce fait, la rupture du ligament croisé antérieur n'a pas de conséquences sur les mouvements du genou qui se passent dans l'axe de la flexion-extension. En revanche, le genou n'est pas protégé dans les mouvements de rotation, de torsion : c'est en particulier le cas des rotations du corps, pied bloqué au sol.
3. Comportement du ligament croisé antérieur au cours des mouvements du genou
Lors de l’extension du genou, les fibres antéro-médiales et postéro-latérales du ligament croisé antérieur sont parallèles.
Lors de la flexion, seules les fibres antéro-médiales sont tendues et tournent autour des fibres postéro-latérales réalisant un « twist »entre elles. (figure6)
Au cours des rotations interne et externe, le ligament croisé antérieur reste tendu.
Figure 6 : schéma montrant le comportement du ligament croisé antérieur lors
4. Imagerie du ligament croisé antérieur
La radiographie standard du genou ne permet pas de visualiser le ligament croisé antérieur, par contre elle permet (surtout la radiographie dynamique du genou) de mesurer le degré de la translation tibiale antérieure : signe pathognomonique de la rupture du ligament croisé antérieur.
La technique d’imagerie de référence du ligament croisé antérieur est l’imagerie par résonance magnétique (IRM).26Elle se réalise genou en extension. Sa sensibilité varie de 61 à 100% et sa spécificité de 82 à 100%.27
Dans le plan sagittal (figure7), dans ses 2/3 proximaux, le ligament croisé antérieur apparaît comme une bande continue de contours nets et de bas signal. Sur son 1/3 distal, son signal est plus élevé, cela est dû à la séparation plus au moins nette de ses faisceaux. Son orientation est presque parallèle au toit de l’échancrure inter-condylienne, en arrière de la ligne de Blumensaat. Le ligament croisé antérieur forme avec cette ligne un angle aigu ouvert en avant et en bas, alors qu’il forme un angle d’environ 55° avec le plan des plateaux tibiaux.12
Figure 7 : IRM du genou : coupe sagittale. A
1. Fémur 5. Ligament croisé antérieur
2. Tendon du quadriceps croisé antérieur 6. Ligament croisé postérieur
3. Rotule 7. Tibia
4. Cartilage fémoral
Dans le plan frontal (figure8), le ligament croisé antérieur apparaît comme une structure linéaire ou ovoïde à grand axe vertical, de bas signal, s’insérant sur le versant médial du condyle latéral, à la partie postérieure de l’échancrure. Vers l’avant, les faisceaux du ligament croisé antérieur divergent jusqu’à leur insertion basse sur la surface pré-spinale médiale du tibia.
Figure 8 : IRM du genou : coupe frontale. B
1. Fémur 5. Ligament collatéral tibial
2. Tibia 6. Ménisque externe
3. Ligament croisé antérieur 7. Ménisque interne
4. Ligament croisé postérieur
Dans le plan axial (figure9), la coupe la plus importante est la coupe passant à environ 1cm au-dessus du plan de l’insertion fémoral du ligament croisé postérieur: sur cette coupe, le ligament croisé antérieur, structure ovoïde à grand axe antéropostérieur, de bas signal, s’insère sur le versant médial du condyle latéral. Plus bas, on suit la divergence des trois (ou des deux) faisceaux jusqu’à l’insertion tibiale.28
Figure 9 : IRM du genou : coupe axiale. B
1. Condyle médial 5. Ligament croisé postérieur
2. Condyle latéral 6. Ligament collatéral fibulaire
3. Ligament collatéral tibial 7. Ligament poplité oblique
4. Ligament croisé antérieur 8. Ligament poplité arqué