V. B. Duthon D. Fritschy
introduction
L’appareil extenseur du genou est indispensable pour mainte
nir la position debout. Il est composé du quadriceps et de son tendon, de la rotule et du tendon rotulien qui s’insère sur la tubérosité tibiale antérieure. Les quatre chefs musculaires du quadriceps (vaste médial, vaste intermédiaire, vaste latéral, droit fémoral) se rejoignent distalement dans leur partie tendineuse et forment le tendon quadricipital qui s’insère sur le pôle supérieur de la rotule. La rotule s’articule sur la trochlée fémorale et a pour effet d’augmenter le bras de levier du quadriceps de 30%,1 et donc de diminuer la force requise pour étendre le genou.
Le tendon rotulien s’insère d’une part sur le pôle inférieur de la rotule et, d’autre part, sur la tubérositié tibiale antérieure. Ces éléments se succèdent et forment une seule et même unité biomécanique permettant l’extension active du genou.
La rupture d’un de ces éléments, quel qu’il soit, aboutit à une incapacité d’exten
sion active complète du genou. Ces lésions sont rares et doivent être recher
chées. Siwek et Rao en 19812 ont montré que 28% des ruptures ne sont pas diag
nostiquées initialement. L’examen clinique est donc crucial et permet de poser un diagnostic rapide, clé d’une prise en charge thérapeutique optimale.
rupturedutendon quadricipital
Anamnèse et incidence
Les ruptures du tendon quadricipital sont rencontrées en général chez des pa
tients de plus de 40 ans, avec un ratio homme/femme de 6/1.2,3 Le traumatisme le plus fréquemment rapporté est une soudaine contraction réflexe excentrique du quadriceps, avec le pied ancré au sol et le genou fléchi, par exemple en se rat
trapant après avoir trébuché sur une marche ou un trottoir. Le patient décrit typi
quement une violente douleur au niveau du genou puis une impotence fonction
nelle du membre inférieur. Chez les patients plus jeunes, des traumatismes par choc direct ou une lacération par objet contondant sont plus fréquents. S’il n’y a pas de mécanisme traumatique adéquat, il faut rechercher une maladie systé
mique de base dans laquelle les tendons sont fragilisés : le lupus érythémateux Knee extensor mechanism ruptures
Knee extensor mechanism is composed of the quadriceps and its tendon, patella and patellar tendon. Rupture of either the qua
driceps or patellar tendon, or of the patella itself, lead to a disruption of the knee exten
sor mechanism. Clinical examination reveals an inability to actively extend the knee. Stan
dard radiographs of the knee show a supra
patellar swelling of the soft tissues in case of quadriceps tendon rupture, or a displaced patellar fracture, or a patella alta in case of patellar tendon rupture. Echography and MRI confirm the diagnosis and may reveal asso
ciated injuries. In case of knee extensor me
chanism rupture, early surgical reconstruction of quadriceps or patellar tendon, or patella osteosynthesis, are mandatory to achieve ear
ly functional recovery.
Rev Med Suisse 2011 ; 7 : 1544-8
L’appareil extenseur du genou est composé du quadriceps avec son tendon, de la rotule et du tendon rotulien. La rupture d’un de ces trois éléments interrompt la continuité de l’appa- reil extenseur. L’examen clinique objective un déficit d’exten- sion active complète du genou. Les radiographies du genou face-profil et défilé fémoro-patellaire permettent de distin- guer une rupture du tendon quadricipital (tuméfaction des tis- sus mous suprapatellaires), une fracture de la rotule ou une rupture du tendon rotulien (ascension de la rotule). L’écho- graphie et l’IRM confirment et précisent le diagnostic. En cas de rupture complète de l’appareil extenseur, une reconstruction chirurgicale précoce du tendon quadricipital ou rotulien, ou encore une ostéosynthèse de la rotule, permettent une récu- pération fonctionnelle rapide et efficace.
Ruptures de l’appareil extenseur du genou
le point sur…
Dr Victoria B. Duthon
Service de chirurgie orthopédique et traumatologie de l’appareil moteur Pr Daniel Fritschy
Service de chirurgie othopédique ambulatoire
Département de chirurgie HUG, 1211 Genève 14 victoria.duthon@hcuge.ch daniel.fritschy@hcuge.ch
systémique, la polyarthrite rhumatoïde, l’hypoparathyroï
disme primaire, la tuberculose, la syphilis. Ces patients sont à haut risque de présenter des ruptures bilatérales, qui sont quinze à vingt fois plus rares que les ruptures uni
latérales. Plusieurs cas de rupture bilatérale chez des ath
lètes consommant des anabolisants ont été rapportés dans la littérature.4 La rupture peut aussi avoir une cause iatro
gène comme une injection directe de stéroïdes.
Diagnostic
Le diagnostic repose en premier lieu sur l’anamnèse et l’examen clinique. Le patient n’arrive plus à effectuer une extension active complète du genou.5 En décubitus dorsal, le patient n’arrive pas à surélever le membre inférieur en le maintenant étendu, ou n’arrive pas à maintenir cette po
sition contre la gravité. En position assise (donc genoux flé
chis à 90 degrés) le patient n’arrive pas à l’extension com
plète du genou si le tendon quadricipital et les rétinacu
lum (aponévroses du vaste médial et du vaste latéral qui s’insèrent sur la rotule) sont déchirés. En revanche, si le tendon quadricipital est déchiré mais que les rétinaculum sont intacts, le patient arrive à faire une extension active partielle, mais il n’arrive pas à l’extension complète. Lors de la palpation du tendon quadricipital, on ressent un «trou», une interruption de la continuité du tendon. La tuméfac
tion et l’hématome qui se développent ensuite peuvent rendre la palpation de ce «trou» moins évidente.3 Le ten
don quadricipital se déchire en général dans les deux cen
timètres proximaux au pôle supérieur de la rotule. Cepen
dant, la déchirure se produit occasionnellement à la jonc
tion musculotendineuse, particulièrement chez des patients ayant une mobilité réduite avec une perte de la trophicité musculotendineuse. Le diagnostic différentiel chez un pa
tient incapable d’effectuer une extension active complète du genou est la paralysie du nerf fémoral, qui peut être trau
matique ou iatrogène.6 Les examens radiologiques peu
vent aider à confirmer et préciser le diagnostic. Sur une ra
diographie standard de profil du genou, on peut noter une tuméfaction des tissus mous proximalement à la rotule.
Des calcifications au pôle supérieur de la rotule peuvent être un signe indirect de tendinopathie du tendon quadri
cipital et donc une prédisposition à la rupture.7 La rotule, puisqu’elle n’est plus soumise à la traction du quadriceps, peut être située plus bas comparativement au côté non lésé (patella baja ou infera). L’échographie est un outil diag
nostique non invasif, rapide et efficace pour confirmer une rupture partielle ou complète du tendon quadricipital mais l’interprétation est examinateurdépendant et doit donc être réalisée par un spécialiste. L’imagerie par résonance magné
tique (IRM) est très sensible et permet de localiser l’endroit exact de la déchirure, de déterminer si les quatre couches du tendon quadricipital sont touchées ou s’il s’agit d’une rupture partielle, et enfin de voir si les rétinaculum sont déchirés (figure 1).3
Traitement
Une réparation chirurgicale précoce donne les meilleurs résultats.3 Diverses techniques chirurgicales ont été dé
crites. En cas de déchirure dans le corps du tendon, une
bles permet une excellente réparation. Si la déchirure est proche de l’insertion sur la rotule, on peut effectuer des points de Krackow 8 dans le moignon tendineux qu’on passe ensuite à travers la rotule par des tunnels osseux longitu
dinaux pour assurer une bonne tenue. S’ils sont aussi dé
chirés, les rétinaculum doivent impérativement être sutu
rés. En postopératoire, la reprise de la marche se fait avec une attelle maintenant le genou en extension pendant quatre à six semaines, ce qui permet de protéger la recons
truction le temps que la cicatrisation tendineuse soit suffi
samment solide. Une amplitude de 030° peut être autori
sée et permet d’éviter les adhérences. Une amyotrophie du quadriceps est fréquente et difficilement récupérée mal
gré la physiothérapie, sans pour autant avoir de répercus
sion fonctionnelle dans la vie quotidienne.2 Des contrac
tions isométriques ou l’électrostimulation préviennent en partie l’atrophie et la sidération musculaire. La physiothé
rapie à proprement parler n’est entreprise que quatre à six semaines postopératoires. Une rupture secondaire peut survenir mais reste rare.5 Une réparation retardée par un diagnostic manqué est problématique en raison d’une ré
traction importante du quadriceps. Une suture tendineuse bout à bout devient difficile et il faut souvent avoir recours à des techniques chirurgicales plus complexes pour com
bler ce défect et rétablir la continuité de l’appareil exten
seur. Plusieurs techniques ont été décrites : interposition d’un greffon tendineux (auto ou allogreffe), lambeau ten
dineux d’avancement. Les résultats sont moins bons en cas de réparation retardée et le taux de complication est plus élevé.9 Un diagnostic et un traitement précoces sont donc indispensables à une bonne guérison et récupération fonc
Figure 1. Déchirure complète du tendon quadricipital au pôle supérieur de la rotule
fracturesdela rotule
Anamnèse et incidence
Les fractures de la rotule sont plus fréquentes que les déchirures quadricipitales ou rotuliennes. Elles sont dues à un traumatisme direct (chute à genou avec impact de la rotule sur le sol, un choc direct lors d’un accident de la voie publique) ou indirect (violente contraction excentrique du quadriceps genou fléchi). Il existe plusieurs types de frac
ture de rotule : longitudinale ou transverse, déplacée ou non.
Seules les fractures transverses déplacées aboutissent à une rupture de l’appareil extenseur. Les fractures trans
verses non déplacées et les fractures longitudinales, dé
placées ou non, n’interrompent pas l’appareil extenseur.10
Diagnostic
L’examen clinique d’un patient avec une fracture trans
verse déplacée de la rotule met en évidence une incapaci
té d’extension active du genou, une tuméfaction de la face antérieure du genou qui correspond à l’hématome fractu
raire et à l’hémarthrose. Cet hématome met la peau sous tension et peut aboutir à une souffrance cutanée prépatel
laire, parfois jusqu’à la nécrose, d’autant plus si cette peau a déjà été contuse lors du traumatisme luimême. En cas de traumatisme contre le tableau de bord d’une voiture lors d’un choc frontal, il faut rechercher une déchirure asso
ciée du ligament croisé postérieur, une fracture du col fé
moral ou du cotyle.
Examens complémentaires
Des radiographies standards du genou (face, profil, dé
filé fémoropatellaire) sont indispensables au diagnostic et permettent d’évaluer le type et le degré de déplacement de la fracture. Il faut garder en tête que chez 2 à 3% de la population, la rotule est bipartite : elle s’est formée à par
tir de deux noyaux d’ossification distincts, et peut être confondue avec une fracture.11 Le scanner est rarement né
cessaire mais il peut permettre de mieux comprendre la configuration des fractures très comminutives. L’IRM per
met d’évaluer l’état du cartilage patellaire qui peut être fortement endommagé même dans des fractures in situ.
Traitement
Le but du traitement est de restaurer l’intégrité de l’ap
pareil extenseur et la congruence articulaire fémoropatel
laire. Le traitement dépend du type de fracture : déplacée (marche d’escalier articulaire de 23 mm ou déplacement fracturaire de 14 mm) ou non déplacée.12 Le traitement con
servateur est réservé aux fractures non déplacées, qu’elles soient longitudinales ou transverses. Ces fractures peuvent être traitées avec une attelle maintenant le genou en ex
tension pour quatre à six semaines ; la marche en charge est autorisée et des exercices de musculation isométrique du quadriceps permettent de limiter l’amyotrophie. La mo
bilisation passive et active assistée peut être débutée après deux semaines et des radiographies de contrôle doivent être effectuées pour s’assurer que la fracture ne se déplace pas. Les fractures déplacées doivent être traitées chirurgi
calement (réduction et ostéosynthèse) pour retrouver la congruence fémoropatellaire et pour rétablir la continuité de l’appareil extenseur s’il est rompu. Les fractures trans
verses impliquent un montage stable qui pourra résister aux contraintes de traction du quadriceps. L’ostéosynthèse par haubannage avec des broches de Kirschner, placées longitudinalement, et un fil d’acier en 8 est la technique la plus fréquemment utilisée.13 Un cerclage en fil d’acier peut compléter ce montage pour augmenter la stabilité.14 Pour les fractures du pôle inférieur de la rotule, le fragment os
seux peut être excisé et la partie du tendon rotulien con
cernée est réinsérée à la rotule par des sutures transosseu
ses ou des ancres. Les fractures longitudinales déplacées peuvent être synthésées par des vis transverses pour réta
blir la congruence articulaire (figure 2). Dans tous les cas, une patellectomie totale doit être évitée car elle diminue la force du quadriceps de 50% ou davantage. Les complica
tions postopératoires décrites sont le débricolage du ma
tériel d’ostéosynthèse (8%), la nonunion (1%), la raideur articulaire, et l’arthrose fémoropatellaire d’autant plus fré
quente si la réduction de la surface articulaire de la rotule n’est pas anatomique.
rupturedutendonrotulien
Anamnèse et incidence
Les ruptures du tendon rotulien sont moins fréquentes que celles du tendon quadricipital. Environ 80% des rup
tures du tendon rotulien ont lieu chez des patients de moins de 40 ans.2 La rupture se produit le plus souvent au pôle inférieur de la rotule, occasionnellement à son insertion sur la tubérosité tibiale antérieure. Comme pour le tendon quadricipital, les ruptures dans le corps même du tendon sont très rares et, en principe, associées à une pathologie systémique de base. Chez l’athlète, la tendinopathie du ten
don rotulien (jumper’s knee) et la maladie d’OsgoodSchlatter sont des facteurs de risque de rupture.15 Le tendon rotu
lien est à risque de déchirure quand une charge importante Figure 2. Fractures de la rotule
Exemples de cerclage-haubannage d’une fracture transverse et comminu- tive de la rotule (A), et d’une ostéosynthèse par vis d’une fracture longi- tudinale de la rotule (B).
B
A
lui est appliquée brutalement. La charge dynamique pen
dant le sport est bien plus élevée que toute charge sta
tique. Chez un patient sain (sans pathologie de base ni tendinopathie du tendon rotulien), une charge de 17,5 fois le poids du corps doit être appliquée au tendon rotulien pour qu’il se déchire. A titre de comparaison, monter les escaliers contraint le tendon rotulien à une force égale à 3,3 fois le poids du corps ;16 les accélérations/décélérations et les sauts appliquent 7 à 8 fois le poids du corps au ten
don rotulien. Le mécanisme le plus fréquent est la récep
tion d’un saut qui implique une décélération avec une vio
lente contraction excentrique du quadriceps alors que le pied est posé au sol et le genou semifléchi.17 Les patients ressentent une déchirure, un lâchage douloureux du genou, puis une impotence fonctionnelle. Les mécanismes par choc direct peuvent également produire une déchirure du ten
don rotulien lorsque celuici est sous tension par la con trac
tion du quadriceps. Les ruptures bilatérales sont rares et difficiles à diagnostiquer. Elles sont généralement associées à une maladie systémique de base (lupus érythémateux, polyarthrite rhumatoïde, diabète mellitus, hyperparathy
roïdisme) où les tendons sont le siège d’une inflammation chronique et de dépôts d’amyloïde, ou à la prise de corti
costéroïdes qui altèrent la synthèse de collagène et la vas
cularisation des tendons.18 Cependant, Kellersman et coll.19 n’ont retrouvé une cause systémique que dans 60% des cas de rupture bilatérale rapportés dans la littérature.
Diagnostic
L’appareil extenseur est interrompu lors d’une déchirure du tendon rotulien, et le patient est incapable d’éten dre activement le genou contre la gravité ou de maintenir l’ex
tension complète du genou. La rotule, qui n’est soumise alors qu’à la force du quadriceps, migre proximalement. On peut facilement palper une interruption du tendon rotulien puis qu’il est souscutané. Sur les radiographies standards, de face et de profil, la rotule est ascensionnée ; le défilé fé
moropatellaire est décrit comme un «lever de soleil» avec une disparition de l’interligne articulaire et la rotule qui se superpose aux condyles fémoraux. Plusieurs index radiolo
giques existent et permettent d’objectiver l’ampleur de l’ascension de la rotule, et de comparer sa position par rapport au côté controlatéral. Les index les plus fréquem
ment utilisés sont les index d’InsallSalvati,20 de Caton
Deschamps et de BlackburnePeel (figure 3).21 L’index d’In
sallSalvati implique que la radiographie du genou soit prise à 30° de flexion. L’avantage de l’index de CatonDes
champs est qu’il peut être mesuré sur n’importe quelle ra
diographie du genou de profil, quel que soit le degré de flexion du genou (entre 10° et 80°). Seil et coll.22 ont com
paré ces différents index et concluent que l’index de Black
burnePeel donne la meilleure reproductibilité et la meil
leure appréciation de la hauteur patellaire. Ces index sont utiles en préopératoire pour le diagnostic, et en postopé
ratoire pour évaluer la position de la rotule et la comparer au côté controlatéral.
Comme pour le tendon quadricipital, l’échographie et l’IRM permettent de confirmer le diagnostic.23 L’IRM per
met également de diagnostiquer d’éventuelles lésions as
rieur ou d’un ménisque, qui peuvent se produire dans les mécanismes à haute énergie avec choc direct.
Traitement
Une reconstruction précoce (dans la semaine suivant la déchirure) donne les meilleurs résultats.23 Diverses tech
niques chirurgicales peuvent être utilisées.24 Lorsque la rup
ture a lieu proche de la rotule, des points de Krackow dans le tendon rotulien passés en transosseux dans la rotule per
mettent une bonne tenue.8 La tension appliquée aux su
tures doit être bien dosée afin de prévenir un raccourcisse
ment du tendon rotulien et donc une rotule basse (patella baja). La suture peut être protégée par un cerclage d’abaisse
ment de la rotule comme décrit par l’AO (Asso ciation suisse pour l’étude de l’ostéosynthèse) (figure 4). Mais ce matériel doit être enlevé dans un second temps et implique donc une autre intervention. Plusieurs techni ques ont été dé
crites pour les réparations secondaires 25 et avec différents types de greffes : autogreffe (semitendineux, gra cilis, fascia lata) ou allogreffe (tendon rotulien, tendon d’Achille).
casparticuliers
Les ruptures de l’appareil extenseur peuvent avoir une cause iatrogène chirurgicale : rupture du tendon rotulien après prothèse totale de genou, après reconstruction du li
gament croisé antérieur (LCA) avec comme greffon le tiers central du tendon rotulien (0,03%),26 après enclouage cen
tromédullaire du tibia avec abord transtendon rotulien ; fracture de la rotule après reconstruction du LCA par un tiers central du tendon rotulien (0,3%).26 L’injection intra
tendineuse de corticostéroïdes pour les tendinopathies quadricipitales ou rotuliennes (jumper’s knee) augmente le risque de rupture. Les fluoroquinolones sont connues pour être associées aux ruptures du tendon d’Achille mais peu
vent aussi occasionner des ruptures des tendons quadrici
Figure 3. Index radiologiques mesurant la hauteur de la rotule
1. L’index de Blackburne-Peel corrèle la longueur de la surface articulaire de la rotule (B) à la distance entre celle-ci et la hauteur du plateau tibial déli- mitée par une ligne (A) : la rotule est haute si A/B L 1, normale si A/B = 0,8.
2. L’index Insall-Salvati compare la longueur de la rotule (LP) à la lon- gueur du tendon rotulien (LT) : la rotule est haute si l’index LP/LT m 0,8, normale si 0,8 l LP/LT m 1,2, basse si LP/LT M 1,2.
3. L’index de Caton-Deschamps compare la longueur de la surface arti- culaire de la rotule (AP) à la distance entre celle-ci et le coin antéro-su- périeur du plateau tibial (AT). La rotule est basse si AT/AP l 0,6, normale si 0,6 m AT/AP m 1,2, haute si 1,2 l AT/AP.
1 2 3
conclusion
Les ruptures de l’appareil extenseur du genou aboutis
sent à une impotence fonctionnelle importante du membre inférieur. Les déchirures des tendons quadricipal et rotu
lien et les fractures de rotule sont rares et doivent être re
cherchées lors de l’examen clinique. Un diagnostic précoce per met une prise en charge rapide afin d’obtenir une récu
pération fonctionnelle optimale.
A
C
Figure 4. Déchirure complète du tendon rotulien Radiographies standards : défilé fémoro-patellaire en «lever de soleil» (A), ascension de la rotule de profil et de face (B) ; IRM montrant la déchi- rure du tendon rotulien au pôle inférieur de la rotule (C) ; radiographies postopératoires montrant le cerclage d’abaissement de la rotule dont le but est de protéger la suture chirurgicale (D).
B
D
Implications pratiques
Les ruptures de l’appareil extenseur du genou peuvent être difficiles à diagnostiquer et le médecin doit garder un haut degré de suspicion clinique
Une réparation chirurgicale précoce (dans la semaine suivant le traumatisme) des ruptures de l’appareil extenseur par dé- chirure du tendon quadricipital, rotulien, ou par fracture de la rotule, donne de bons résultats fonctionnels : le patient doit donc immédiatement être adressé à un chirurgien orthopé- diste
Le traitement postopératoire et la physiothérapie sont aussi importants que la reconstruction chirurgicale dans le pro- nostic fonctionnel
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Stratégie de recherche dans Medline
Utilisation des références citées dans les chapitres de livres suivant :
– DeLee & Drez’s : Orthopaedic sports medicine ; – Insall & Scott : Surgery of the knee.
Recherche d’articles originaux sur Pubmed avec les mots-clés :
«knee extensor mechanism rupture», «patellar tendon rup- ture», «quadriceps tendon rupture», «patellar fracture».
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** à lire absolument
Bibliographie