UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE, d’IMAGERIE et de MORPHOGENESE 2007-2008 UNIVERSITE DE NANTES LE LABRUM ACETABULAIRE Par MERLET Fanny-Laure LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R. ROBERT Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • • • • • • • Laboratoire : Pr. O. ARMSTRONG Dr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE, d’IMAGERIE et de MORPHOGENESE 2007-2008 UNIVERSITE DE NANTES LE LABRUM ACETABULAIRE Par MERLET Fanny-Laure LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R. ROBERT Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • • • • • • • Laboratoire : Pr. O. ARMSTRONG Dr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique REMERCIEMENTS Je tiens à remercier tout particulièrement le Docteur Antoine HAMEL, pour le temps qu'il m'a consacré, et pour les précieuses informations qu'il m'a fournies. Je remercie également Messieurs Stéphane LAGIER et Yvan BLIN, pour leur patience et leur disponibilité. Enfin, je remercie Monsieur MARCHAND, maître de conférences en chimie, pour m'avoir permise de travailler dans son laboratoire. SOMMAIRE INTRODUCTION RAPPELS ANATOMIQUES I- Le labrum acétabulaire 1) Anatomie macroscopique 2) Anatomie microscopique 3) Vascularisation 4) Innervation 5) Physiologie, biomécanique II- L’articulation coxo-fémorale 1) L’acétabulum 2) La tête fémorale 3) Les moyens d’union 4) Les mouvements de la hanche MATERIEL ET METHODE I- Réalisation d’une première diaphanisation II- Réalisation d’une deuxième diaphanisation III- Réalisation d’une dissection de hanche 1) Par voie antérieure 2) Par voie postérieure RESULTATS DISCUSSION I- Le conflit fémoro-acétabulaire est-il une cause de coxarthrose ? II- Quel rôle joue le labrum acétabulaire dans la luxation congénitale de hanche ? III- Quelle est la conséquence de l’épiphysiolyse de la tête fémorale sur le labrum ? CONCLUSION INTRODUCTION Le labrum acétabulaire, ou bourrelet, est un fibrocartilage remplissant la fosse cotyloidienne. Malgré sa petite taille, sa présence est indispensable. En effet, il permet d'accroitre la stabilité de la hanche. Il est très souvent la cible de lésion au cours du conflit fémoro-acétabulaire ou « impingement ». Ce conflit correspond à la collision entre le fémur proximal et le rebord acétabulaire et survient surtout pendant les mouvements de flexion et rotation interne de la hanche. La collision répétitive entre la jonction tête-col et le rebord acétabulaire résulte de la diminution de l'excursion ou débattement de la hanche. Après de brefs rappels anatomiques, nous verrons quelles sont les répercussions du conflit fémor-acétabulaires sur le labrum. Puis, la place du labrum dans la dysplasie de hanche chez le nourrisson, enfin, nous verrons les conséquences de l’épiphysiolyse sur le labrum. RAPPELS ANATOMIQUES I- Le Labrum acétabulaire I1- Anatomie macroscopique Le labrum acétabulaire est un anneau fibrocartilagineux, triangulaire à la coupe, de 2 à 3 mm d'épaisseur et de 6 à 15 mm de hauteur. Il est plus épais et plus haut en arrière qu'en avant, et sa hauteur est en moyenne de un centimètre en arrière, alors qu'elle n'est plus que d'un demicentimètre en avant. Il s'insère sur les bords du cotyle et possède plusieurs faces : une face adhérente ou base : sur le sourcil cotyloïdien. une face interne : concave, lisse, articulaire, en continuité avec la surface articulaire de la cavité cotyloïde dont elle épouse la courbure. une face externe : convexe qui s'insère sur la capsule. une petite partie est adhérente au ligament transverse de l'acétabulum. Le labrum comble les échancrures ilio-pubienne et ilio-ischiatique et il passe en pont par dessus l'échancrure ischio-pubienne déterminant à ce niveau un orifice ostéo-fibreux par où s'engage les vaisseaux de l'arrière-fond et en particulier l'artère acétabulaire. Cet orifice est délimité en dehors par la partie du bourrelet cotyloïdien tendue entre les deux cornes ischiatique et pubienne du croissant articulaire : c'est le ligament transverse de l'acétabulum. Illustration 1: Vue latérale droite de la cavité acétabulaire selon G PATURET Le labrum délimite deux compartiments articulaires : la hanche périphérique la hanche profonde 1 Ligament rond 2 Synoviale 3 Surface semi-lunaire de l'acétabulum 4 Labrum acétabulaire 5 Ligament transverse de l'acétabulum 6 Capsule articulaire 7 Zone orbiculaire 8 Tendon réfléchi du droit fémoral 9 Artère acétabulaire 10 Acétabulum Tous les éléments qui se trouvent en dedans du labrum acétabulaire forment la hanche profonde et ceux qui se trouvent en dehors du labrum acétabulaire forment la hanche périphérique. Illustration 2: Coupe frontale de la hanche I2- Anatomie microscopique Le labrum est composé de fibres de collagène parallèles dans une position circonférentielle. I3- Vascularisation Elle est régulièrement dense et ne présente pas de zone de faiblesse. Illustration 3: Artères de la cavité cotyloïde, côté droit, selon G PATURET I 3 1) L'artère obturatrice Elle donne une branche postérieure ou externe. Elle irrigue principalement la partie antéroinférieure du labrum acétabulaire. Cette branche postérieure donne une branche ascendante ou branche acétabulaire qui se divise en plusieurs rameaux. Parfois l'artère obturatrice abandonne à l'articulation un rameau intra pelvien dit rameau pubien qui quitte la cavité pelvienne et qui se distribue à la partie supérieure du sourcil et du labrum cotyloïdiens. Remarque : l'artère acétabulaire peut parfois naître de l'artère circonflexe postérieure. I 3 2) L'artère ischiatique Elle fournit quelques rameaux à la face postérieure de l'articulation plus spécialement au sourcil et au bourrelet cotyloïdiens. I 3 3) L'artère glutéale supérieure Elle donne l'artère du toit du cotyle qui naît à contre le bord postérieur du gluteus minimus et qui se termine au niveau de l'échancrure intertubérositaire. Dans son trajet cette artère abandonne des rameaux disposés en arêtes de poisson les uns ascendants (musculaire) et les autres descendants (ostéoarticulaires) qui se distribuent à l'articulation de la hanche et plus spécialement à la partie supérieure du cotyle et du labrum. Les veines sont satellites des artères. I 4- Innervation I 4 1) Le nerf obturateur C'est le nerf principal de l'articulation de la hanche, il fournit une branche constante : le nerf articulaire de la hanche et une branche inconstante : rameau articulaire sus pubien. Le nerf articulaire de la hanche est le plus important et le plus volumineux des nerfs destinés à l'articulation de la hanche. Ce nerf abandonne deux filets importants dont le filet du bourrelet qui s'engage dans l'articulation en passant sous le ligament transverse de l'acétabulum accompagné par l'artère acétabulaire. Le rameau articulaire sus pubien (présent dans 12% des cas) naît de l'obturateur contre la paroi latérale du pelvis, il suit le bord interne du psoas puis s'insinue dans l'interstice psoasiliaque-pectiné, pour se distribuer à la partie antérieure du labrum acétabulaire. I 4 2) Le nerf de Schmidt ou obturateur accessoire C'est un nerf inconstant présent dans 12% des cas, il abandonne un rameau articulaire à la face antérieure de l'articulation de la hanche et plus spécialement au bourrelet acétabulaire. I 4 3) Le nerf du carré crural et du jumeau inférieur Il abandonne à la face postérieure de l'articulation de la hanche un voir deux filets articulaire(s). Lorsqu'il existe deux rameaux, l'un supérieur et l'autre inférieur, le premier a un trajet oblique et est destiné au segment postérieur du bourrelet cotyloïdien. I 4 4) Le nerf articulaire de la hanche Il est issu du nerf sciatique et il est inconstant (présent dans 15% des cas). Il remplace le nerf du carré crural et du jumeau inférieur lorsqu'il est absent. I 5- Physiologie, biomécanique Le labrum est tout d'abord un joint d'étanchéité permettant de réguler un système hydraulique indispensable dans la physiologie de l'articulation coxo-fémorale. En d'autres termes, il permet l'étalement de la synovie lors de la réalisation des mouvements de hanche. De plus, il permet d'augmenter la profondeur de l'acétabulum. En effet, la circonférence de son bord libre est légèrement plus petite que celle du cotyle ce qui lui permet de centrer et de stabiliser la tête fémorale. Enfin le labrum permet de donner au bord du cotyle une certaine souplesse que l'os n'a pas. II- L'articulation coxo-fémorale L'articulation coxo-fémorale ou articulation de la hanche est une articulation synoviale de type sphénoïdale encore appelée énarthrose. C'est une diarthrose entre l'acétabulum de l'os coxal et la tête fémorale. Elle est parfois comparée à un bilboquet : bille (tête fémorale) reliée au gobelet (cotyle) par une ficelle (ligament rond). II 1- L'acétabulum (ou cotyle) Son nom vient du grec « kotulé » qui veut dire cavité, creux. C'est une excavation sphéroïde à l'union des trois parties de l'os coxal (l'ilion en haut, le pubis en avant et l'ischion en bas). Il est plus profond chez l'homme que chez la femme et regarde vers l'avant, le dehors et le bas. Ses dimensions agrandit par son fibrocartilage sont de 48 à 55 mm de diamètre chez l'homme et de 40 à 50 mm chez la femme et 26 à 30 mm de profondeur. C'est une demi sphère limitée extérieurement par un rebord osseux : le sourcil cotyloïdien qui déborde en arrière et en haut où il détermine sur le cotyle une avancée appelée l'auvent cotyloïdien. L'acétabulum présente trois échancrures qui répondent aux points de soudure des trois pièces osseuses de l'os iliaque : ilio-pubienne ilio-ischiatique ischio-pubienne : la seule à être large et bien prononcée, elle est située à la partie antéro-inférieure du cotyle. Le cotyle est divisé en deux zones : la zone articulaire et la zone non articulaire. a) La zone articulaire : Elle est lisse, en forme de croissant et ses deux extrémités ou cornes correspondent aux bords de l'échancrure ischio-pubienne. On distingue la corne antérieure (ou pubienne) et la corne postérieure (ou ischiatique). b) La zone non articulaire De forme quadrilatère, elle est entourée par le croissant articulaire et elle est en retrait par rapport à celui-ci. L'arrière fond est irrégulier et rugueux parsemé d'orifices vasculaires. Entre les deux zones, la cavité cotyloïde présente une gouttière, circonscrite par la petite circonférence du croissant articulaire et qui est en arrière et au dessus de la corne postérieure. II 2- La tête fémorale Saillie arrondie qui représente les 2/3 d'une sphère de 2 à 2,5 cm de rayon. Elle regarde vers le haut le dedans et l'avant. Sa surface est régulièrement arrondie et lisse, mais un peu aplatie d'avant en arrière et son diamètre vertical l'emporte sur ses diamètres transversal et antéropostérieur. Elle est limitée en dehors et séparée du col par deux lignes courbes semi-circulaires supérieure et inférieure dont la concavité regarde en dehors. Un peu au dessous et en arrière de la partie la plus élevée de la tête, elle présente une fossette ovalaire, la fovea capitis ou fossette du ligament rond, qui donne insertion au ligament du même nom. La tête est presque totalement recouverte d'une couche de cartilage hyalin dont l'épaisseur va en diminuant du centre à la périphérie, atteignant son maximum d'épaisseur à la partie supérieure de la tête (3 mm). Seule la fossette du ligament rond est dépourvue de cartilage. Avec l'adjonction de son bourrelet articulaire, la cavité articulaire cotyloïdienne est un peu plus grande qu'une demi-sphère : aussi la tête fémorale, étranglée par le bourrelet, peut elle être mécaniquement maintenue dans cette cavité alors que tous les autres moyens d'union sont supprimés. II 3- Moyens d'union II 3 1) La capsule articulaire Elle est très solide et a la forme d'un manchon tronconique. Elle s'insère sur l'os coxal au niveau du pourtour du sourcil osseux et sur la face externe du bourrelet cotyloïdien, laissant libre son bord tranchant à l'intérieur de l'articulation. Elle s'insère également au niveau du bord externe du ligament transverse laissant libre l'orifice ostéo-fibreux complètement libre et en dehors de l'articulation. Au niveau du fémur, elle suit la ligne intertrochantérienne antérieure, contourne le bord inférieur du col en avant du petit trochanter et s'attache à la face postérieure du col. L'épaisseur de la capsule est maximale à sa partie supérieure où elle atteint 8 à 10 mm tandis que sa partie inférieure ne dépasse pas 3 à 4 mm (c'est le point de faiblesse de la capsule). Elle est détendue en flexion. II 3 2) Les ligaments La capsule possède extérieurement autant de ligaments de renforcements qu'il y a des parties constitutives de l'os iliaque, c'est-à-dire 3. Sur une grande partie de leur trajet, ces ligaments sont confondus avec la capsule dont ils représentent une condensation. Ligament ilio-fémoral : en forme de Y inversé, c'est le plus épais et le plus résistant des trois ligaments de l'articulation coxo-fémorale. Il s'insère sur le versant inférieur de l'épine iliaque antéro-inférieure, il a un trajet vers le bas et vers dehors en irradiant un éventail sur la face antérieure de l'articulation, et se termine sur la ligne intertrochantérienne antérieure. Peu après son origine, le ligament se divise en deux faisceaux distincts, l'un supérieur et l'autre inférieur. Ligament pubo-fémoral : il est situé à la partie antéro-inférieure de l'articulation, dirigé transversalement, il présente une forme triangulaire à bas pubienne et à sommet fémoral. Il s'insère sur la fossette pré trochantérienne et sur une portion de la capsule. Ces fibres s'épanouissent ensuite en un éventail fibreux sur la face antérieure de l’articulation, pour se terminer sur le versant antérieur du sourcil cotyloïdien, sur le bord antérieur de l'éminence ilio-pectiné et sur le bord antérieur de la branche horizontale du pubis. Les ligaments ilio-fémoral et pubo-fémoral forment le ligament en N de WELCKER. Ligament ischio-fémoral : il est situé à la face postérieure de l'articulation. C'est le plus mince et le moins important des trois ligaments de la hanche. Il s'insère, au niveau de l'os coxal, sur la partie la plus élevée de l'ischion au niveau du versant postéro-inférieur du sourcil cotyloïdien. A partir de là, ses faisceaux se dirigent presque horizontalement en dehors et légèrement vers le haut. Large au niveau de son insertion iliaque, il rétrécit peu à peu pour prendre une forme triangulaire dans son ensemble. Il se termine en se fixant sur un petit relief osseux au dessus et en avant de la fossette digitale. II 3 3) Le ligament rond Il permet d'unir les surfaces articulaires à l'intérieur de l'articulation. C'est une lame fibreuse, nacrée, aplatie et légèrement triangulaire à la coupe. Sa forme mais également son épaisseur sont d'une grande variabilité avec l'âge : il acquiert son maximum à l'âge adulte (entre 30 et 45 ans) puis il régresse progressivement et lentement pour s'atrophier considérablement chez le vieillard. Il est très court : 30 à 35 mm et sa largeur moyenne est de 8 à 10 mm il est logé entre la tête fémorale et l'arrière fond de la cavité cotyloïde. Il s'insère sur le fémur au niveau antéro-supérieure de la fovea capitis et se termine en trois faisceaux (antérieur, moyen et postérieur) qui se fixent sur l'os iliaque et sur le ligament transverse de l'acétabulum. II 4- Les mouvements de la hanche La tête du fémur peut se mouvoir dans la cavité cotyloïde par roulement, glissement et pivotement autour d’une infinité d'axes qui passent tous par le centre des surfaces articulaires sphériques, donc par le centre de la tête fémorale, et comme toutes les énarthroses, l'articulation de la hanche présente des mouvements d'une amplitude considérable et d'une variété infinie. Les amplitudes, en degrés, des mouvements réalisés par la hanche sont regroupées dans le tableau suivant. Flexion Extension Abduction Adduction Rotation externe Rotation interne 120 15 à 20 75 45 45 30 II 4 1) Flexion/extension Flexion : elle rapproche la cuisse du bassin et de l'abdomen. Dans ce mouvement les ligaments et la capsule sont détendus. La tête tend à sortir de cotyle et vient buter contre le labrum acétabulaire. Ce mécanisme est augmenté s'il y a en plus une rotation externe. Le risque est de provoquer des lésions du bourrelet. Extension : elle porte la cuisse en arrière, dans ce mouvement la capsule se rétracte ce qui entraine un rapprochement des surfaces articulaires. II 4 2) Abduction/adduction Abduction : elle écarte la cuisse de la ligne médiane, dans ce mouvement la tête fémorale roule de haut en bas et elle vien se mettre en contact avec la partie inférieure de la capsule mince à cet endroit. Dans le cas d'abduction trop importante, le mouvement est arrêté par la tête fémorale qui vient écraser le labrum. Adduction : elle rapproche la cuisse de la ligne médiane. Ce mouvement est impossible dans la position de fonction, elle est rendue possible par une légère flexion, mais son amplitude est relativement faible. II 4 3) Rotation externe et interne La tête du fémur tourne autour d'un axe vertical passant par son centre. La rotation interne peut paraître traumatique pour le labrum, en effet, au cours de ce mouvement la tête fémorale vient buter dessus. MATERIEL ET METHODE I- Réalisation d'une diaphanisation La diaphanisation a pour but d'étudier la vascularisation intra-osseuse par une technique qui consiste à injecter le système vasculaire intra-osseux et à rendre l'os transparent. La technique repose sur le fait que la transparence d'un corps est plus grande lorsque la lumière se réfléchit le moins à sa surface, que moins la lumière est absorbée et que son indice de réfraction est voisin de celui du milieu qui le baigne et éventuellement qui le pénètre. Pièce anatomique : corps frais de femme de 91 ans. Matériel : porte lame + lame 25 Pinces à disséquer Ciseaux Pinces à clamper Scie à métaux Seringue plastique de 60cc Cathéter Encre de chine Gélatine en poudre Mise en place du dispositif d'injection Incision longeant la partie antérieure de l'os coxal, partant des ailes iliaques et passant par le pubis : permet soulèvement de la paroi abdominale. Ligature du rectum. Décollement des anses intestinales de la paroi postérieure permettant des les ôter de la cavité abdominale et d'atteindre l'aorte et les artères iliaques communes. Mise en place d'un cathéter dans l'aorte + ligature Incision dans la partie haute et médiane des cuisses pour atteindre les artères fémorales et y placer un cathéter dans chacune. Passage de sérum physiologique chauffé pour évacuer le sang coagulé et pour voir les éventuelles fuites qui ont été par la suite clampées. Préparation de la solution à injecter : encre de chine + gélatine en poudre + eau puis injection dans aorte et dans les artères fémorales. Mise en chambre aux cuves (4°C) pendant 12h pour permettre à la gélatine de se solidifier. Prélèvement de la pièce Incision des jambes à la scie au niveau de la partie proximale du fémur. Incision du tronc au niveau du tronc. Réalisation des coupes Pièce mise à congeler (-8°C) pendant 48h pour permettre la réalisation de coupes fines. Réalisation d'une coupe sagittale passant par le pubis. Puis réalisation de coupes transversales du côté droit et du côté gauche. Fixation Elle a été réalisée dans du formol à 10%. Décalcification Elle a été réalisée dans des bains d'acide chlorhydrique à 10% (à partir d'acide chlorhydrique à 30% suite à une dilution). Les bains d'acide ont été renouvelés tous les trois jours (pour permettre d'éliminer les sels de chaux provenant des pièces). La durée totale des bains a été de 15 jours. Rinçage A l'eau courante en évitant que le jet vienne toucher directement les préparations qui sont devenues fragiles avec la décalcification. Blanchiment Avec de l'eau oxygénée sans neutralisation (30 volumes) : elle possède une action de blanchiment mais aussi une action décalcifiante sur les pièces. Durée du bain = 48h. Deuxième rinçage Pendant 48h pour éliminer l'eau oxygénée. Déshydratation Nécessite le passage des pièces dans des bains d'alcool successifs à des concentrations progressivement croissantes : 40° 50° 70° 90° pour terminer dans l'alcool pur. Les bains ont été préparés à partir de l'alcool pur (95°) qui a été diluée avec de l'eau, le mélange étant mesuré à l'aide d'un alcoolomètre. Chaque bain a duré 48h. La déshydratation est complète lorsque le degré du dernier bain reste fixé à 95°. Dégraissage Ce temps est obtenu par des bains de 72h dans du toluène, renouvelés trois fois. Ces bains ont été réalisés sous hôte à cause de l'effet toxique du produit. II- Réalisation d’une deuxième diaphanisation Pièce anatomique : fœtus formolé Mise en place du dispositif d'injection Tout d'abord, tentative de passage par les artères ombilicales : mais passage trop étroit pour permettre entrée du cathéter. Incision reliant les deux ailes iliaques permettant de soulever la paroi abdominale, et d'atteindre l'aorte. Mise en place d'un cathéter dans l'aorte et injection de la solution (encre de chine+gélatine en poudre+eau). Mise en chambre aux cuves pendant 12h permettant à la gélatine de se solidifier. Décalcification Réalisée dans des bains d'acide chlorhydrique. Durée totale des bains = 8 jours, en les changeant toutes les 48h. Vérification de la décalcification en piquant avec une aiguille au niveau du sternum. Réalisation des coupes Pièce mise à congeler pendant 48h, à -18°. Réalisation d'une coupe sagittale passant par le pubis, puis réalisation de coupes transversales à droite et longitudinales dans l'axe du fémur à gauche. Rinçage Dans l'eau pendant 48h. Blanchiment Avec de l'eau oxygénée sans neutralisation (30 volumes) : elle possède une action de blanchiment mais aussi une action décalcifiante sur les pièces. Durée du bain = 48h. Deuxième rinçage Dans l'eau pendant 48h, pour éliminer les restes d'eau oxygénée. Déshydratation Nécessite le passage des pièces dans des bains d'alcool successifs à des concentrations progressivement croissantes : 40° 50° 70° 90° pour terminer dans l'alcool pur. Les bains ont été préparés à partir de l'alcool pur (95°) qui a été diluée avec de l'eau, le mélange étant mesuré à l'aide d'un alcoolomètre. Dégraissage Ce temps est obtenu par des bains de 72h dans du toluène, renouvelés trois fois. Ces bains ont été réalisés sous hôte à cause de l'effet toxique du produit. III- Réalisation d’une dissection de hanche Cette dissection a été réalisée sur un fœtus formolé dans lequel on avait préalablement injecté de l'encre de Chine dans son système artériel. Cette pièce a permis de réaliser un abord antérieur et un abord postérieur de la hanche. Matériel : porte-lame+lame 23 Pinces à disséquer Ciseaux III 1- Par voie antérieure Incisions au niveau de la ligne de Malgaigne, de la partie médiale de la cuisse et en dessous du genou permettant de mettre à nu les muscles de la loge antérieure de la cuisse. III 2- Par voie postérieure Incisions à la partie latérale de la cuisse jusqu'au dessus de l'aile iliaque puis allant jusqu'à la ligne du rachis montrant ainsi les muscles de la loge postérieure de la cuisse. Puis, résection de l'ensemble des muscles de la hanche et de la fesse permettant de désarticuler le fémur et l'os coxal. Enfin, nettoyage de toute la partie périphérique de l'acétabulum, permettant de bien dégager le labrum et le ligament transverse de l'acétabulum. RESULTATS DE LA PREMIERE DIAPHANISATION Après avoir réalisé l'injection et les coupes dans le plan axial sur le sujet frais, on obtient les coupes suivantes. On remarque dans les vaisseaux fémoraux et glutéaux la présence d'encre de chine. Cependant, du fait de l'âge du sujet, l'encre n'a pas pu pénétrer dans les vaisseaux distaux à cause de calcifications. Ainsi, la diaphanisation n'a pas été complète et les résultats un peu décevants. C’est pourquoi je n’ai pas inséré les photo après les diaphanisations car elles n’apportaient rien de nouveau à l’étude. Illustration 4: Coupe transversale de la cuisse passant par l'articulation de la hanche, côté G Avant Dedans Vaisseaux fémoraux Pectinée Obturateur interne Vaisseaux gluteaux Illustration 2 : Coupe transversale passant par la jonction tête-col, côté G Avant Dedans Sartorius Symphyse pubienne Tenseur du fascia-lata Tête fémorale Col fémoral Labrum acétabulaire Illustration 3 : Coupe transversale centrée sur l’articulation coxo-fémorale Avant Dehors Ligament transverse Capsule articulaire Tendon de l’obturateur interne Labrum acétabulaire Grand trochanter RESULTATS DE LA DISSECTION DU FŒTUS INJECTE A L’ENCRE DE CHINE Tout d’abord, réalisation d’une voie d’abord antérieure pour permettre de mettre en évidence les muscles de la loge antérieure de la cuisse et notamment le triangle de SCARPA. Celui-ci est composé de : -En haut : l’arcade crurale - En dedans : le bord externe du long adducteur - En dehors : le sartorius (qui croise le long adducteur par en avant) - Au fond : le psoas-iliaque en dehors et le pectiné en dedans Illustration 4 : Mise en évidence du triangle de Scarpa et de l’artère fémorale injectée. Artère fémorale Psoasiliaque Pectiné Tenseur du fascia-lata Long adducteur Sartorius Droit fémoral Haut Dehors Illustration 5 : Mise en évidence des branches de l’artère glutéale à la surface de la capsule, responsables de la vascularisation du labrum acétabulaire Avant Bas Vaste latérale gauche Tête fémorale Artère glutéale supérieure Illustration 6 : Vue latérale du labrum acétabulaire et du ligament transverse, après désinsertion du fémur Avant Haut Labrum acétabulaire Ligament transverse Acétabulum Illustration 7 : Vue postéro-latérale du labrum acétabulaire droit Haut Derrière Labrum acétabulaire Ligament transverse DISCUSSION I- Le conflit fémoro-acétabulaire est-il une cause de coxarthrose ? Il existe de nombreuses étiologies de coxarthroses. Cependant, la théorie statique de formation de l'arthrose par surcharge axiale du cartilage n'est pas suffisante pour expliquer le développement d'une coxarthrose chez des patients jeunes. Sur la base d'observations cliniques, le concept d'impingement ou conflit fémoro-acétabulaire (CFA) est proposé comme cause dynamique de formation de coxarthrose. Le CFA est un contact anormal entre le bord du cotyle et le fémur proximal lié à des altérations morphologiques de ces structures entrainant une limitation de mobilité articulaire. Il existe deux types de conflit : Le CFA de type CAME : ce type de conflit est provoqué par une anomalie à la jonction entre la tête et le col du fémur. La tête du fémur n'est pas parfaitement ronde, à sa partie antérieure il existe une augmentation du rayon de courbure de la tête du fémur. Il existe donc une « bosse » et un méplat à la jonction tête-col qui vient; en flexion de hanche créer une zone d'hyperpression localisée sur le cartilage de la paroi antérieure du cotyle. Ce mouvement répété va être à l'origine d'une délamination du cartilage antéro-externe du cotyle. Cette délamination peut s'accompagner d'un kyste du labrum. Sur le fémur, il existe une irritation du cartilage au niveau de la tuméfaction qui peut, à la longue devenir un ostéophyte. Les lésions du labrum ne surviennent qu'après et témoignent de lésions avancées. Cette lésion se situe le plus souvent sur le rebord antéro-supérieur de l'acétabulum. Ce conflit survient typiquement en flexion-adduction-rotation interne et est plus fréquent chez de jeunes patients physiquement actifs. Certains sports sont à risque tels que le karaté, le football, la danse ou la gymnastique. Conflit fémoro-acétabulaire de type CAME Le CFA de type TENAILLE ou PINCE : dans ce type de conflit, la tête fémorale est bien ronde et c'est le col du fémur qui vient en fin de flexion buter sur le labrum. Cette collision naît d'une anomalie acétabulaire : le bord du cotyle peut-être globalement (coxa profunda) ou partiellement proéminent dans sa partie antérieure (rétroversion acétabulaire). Dans ce type de conflit, la première structure lésée est le labrum acétabulaire. En effet, l'impact répétitif provoque une dégénérescence du labrum avec formation de kystes intralabraux ou d'une ossification du labrum augmentant encore la surcouverture acétabulaire. Les lésions cartilagineuses habituelles du pincer sont plutôt limitées à une bande étroite au niveau du bord acétabulaire et sont donc moins conséquentes que les lésions liées à un conflit de type CAME. Conflit fémoro-acétabulaire de type TENAILLE Au niveau clinique, il s'agit souvent de patients jeunes qui pratiquent des sports où l'articulation est soumise à de grandes amplitudes en flexion. Les douleurs ne vont d'abord survenir qu'après des efforts violents et prolongés. C'est une douleur peut survenir à différents niveaux : grand trochanter, adducteurs, pli inguinal. La marche simple n'est en général pas pénible, cependant les patients remarquent une diminution de la longueur du pas. C'est plutôt la position assise sur des chaises basses, où la hanche est en grande flexion, que la douleur apparaît. L'existence de craquements, de pseudo-blocages et de dérobements est habituelle. L'examen clinique inclut une analyse de la marche, les mobilités, la palpation des points douloureux ainsi que des tests spécifiques. Le test de conflit ou « impingement test » permet de démontrer le CFA antéro-supérieur. Il est pratiquement toujours positif et évocateur d'une lésion ou d'une pathologie du labrum. Il s'agit d'un test dynamique, réalisé chez un patient relaxé en décubitus dorsal en fléchissant progressivement la hanche avec une adduction-rotation interne. Ce mouvement permet de reproduire le conflit entre le col fémoral et le bord antérieur du cotyle et de mettre le labrum en compression. Les douleurs souvent très vives sont localisées principalement dans le pli inguinal antérieur. « L'apprehension test » permet de tester un conflit postéro-inférieur typique d'une coxa profunda. Le patient est couché au bord de la table d'examen en fléchissant la hanche controlatérale au maximum, ce qui entraine une hyperextension de la hanche examinée. Un mouvement de rotation externe et une légère abduction combinées reproduisent le conflit douloureux au niveau de la fesse. En cas de douleur antérieure, la subluxation antérieure de la tête fémorale induite par ce mouvement exerce un stress sur le labrum antéro-supérieur déchiré et est alors évocatrice de cette lésion. En A, représentation de l'impigement test et en B, de l'apprehension test. Pour l'évaluation du CFA, une radiographie antéro-postérieure centrée sur la symphyse ainsi qu'un cliché axial en rotation neutre sont essentiels. Au stade débutant, les radiographies paraissent normales. Il faut rechercher sur un radiographie de face une tête pas tout à fait ronde, des modifications du rebord acétabulaire ou encore une ligne double du rebord lors de l'ossification labrale. Il faut aussi rechercher la présence de kystes sur la tête fémorale. Ensuite, il faut tracer des lignes qui suivent les rebords de l'acétabulum. Si le bord postérieur est plus latéral que le bord antérieur, l'acétabulum est antéversé, par contre, si le bord antérieur est plus latéral que le bord postérieur, l'acétabulum est rétroversé. Ainsi apparaît le signe du croisement (figure en 8) où il faut évoquer une présence osseuse excessive du rebord antérieur de l'acétabulum provoquant une rétroversion relative de l'acétabulum qui entre en conflit avec la jonction tête col. Radiographie de face montrant d'abord le signe du croisement, puis la formation d'un ostéophyte Dans le cas où les radiographies standards sont normales, il faut utiliser l'IRM qui va fournir des renseignements beaucoup plus productifs. Les coupes sont réalisées dans le plan du cotyle. L'arthro-IRM est l'examen qui va permettre d'analyser encore mieux le cartilage, le labrum et la partie antérieure du cotyle. Les lésions du labrum sont très bien analysées sur les coupes IRM, elles se situent dans 90 % des cas sur la partie antéro-externe du cotyle. Coupe transversale d'IRM de l'articulation fémoro-acétabulaire, montrant une ossification localisée du bourrelet Le scanner peut également apporter des informations sur les lésions du labrum. Le CFA est une étiologie peu connue de coxarthrose précoce chez les jeunes patients. Il faut prêter, de façon attentive, attention à l'anamnèse du patient (notion de douleur inguinale exacerbée en flexion de hanche), et réaliser un examen clinique minutieux comportant l'impigement test. Les examens radiologiques standards ainsi qu'une arthro-IRM permettent de mettre en évidence des lésions causées par ce conflit. Le traitement du conflit fémoroacétabulaire est tout d'abord un traitement conservateur, si la maladie en est encore à son stade initial, qui consiste à modifier les habitus du patient : diminution de la mobilisation de la hanche. Chez les patients avec des altérations morphologiques de la hanche, ce traitement est inutile pouvant même entrainer une dégénérescence articulaire avec le temps. Le traitement causal du CFA est chirurgical et s'oriente en fonction du type de conflit, ainsi que l'étendue des lésions. Plus le traitement est précoce, plus les chances de normaliser l'articulation et de repousser l'évolution d'une coxarthrose sont importantes. II- Quel rôle joue le labrum acétabulaire dans la luxation congénitale de hanche ? La luxation congénitale de hanche est une anomalie de positionnement de la tête fémorale dans le cotyle ce qui provoque la sortie de la tête fémorale vers le haut, l’arrière et le dehors. Elle est souvent associée à une dysplasie acétabulaire, qui correspond à un défaut de modelage du fond du cotyle, qui lui est secondaire. Elle peut se définir comme une maladie multifactorielle dont les principaux sont génétiques et mécaniques. Les causes génétiques seules sont insuffisantes pour aboutir à une telle pathologie, elles provoquent plutôt une hyperlaxité ligamentaire. Les causes mécaniques, quant à elles ont lieu pendant la période fœtale. En effet le fœtus peut adopter une position luxante (les genoux en extension complète et les fémurs tournés en rotation externe, les genoux demi fléchis et les fémurs en rotation externe maxima ou encore les genoux hyperfléchis dans l’axe du corps) du fait du manque de place dans l’utérus. C’est pourquoi cette pathologie apparait plus souvent chez des femmes primipares, au cours de grossesses gémellaires ou si le bébé est gros. Cette pathologie survient plus fréquemment chez les petites filles et pour les enfants naissant au siège. Les luxations unilatérales sont un peu plus fréquentes que les luxations bilatérales et la luxation du côté gauche est 2 fois plus fréquente que celle du côté droit. La hanche se met en place de la 8è à la 12è semaine d’aménorrhée, date à partir de laquelle tous les éléments, dont le labrum sont présents. Ces éléments sont présents sous forme cartilagineuse ou fibro-cartilagineuse et sont visibles à l’échographie. C’est à partir de 13 à 14 semaine d’aménorrhée que la tête fémorale est visible et permet la visualisation d’une coupe de référence appelée coupe de GRAF ou coupe frontale externe. Celle-ci est formée avec la sonde parallèle à l’aile iliaque et ses points de repères sont : le point le plus profond du condyle, la tête fémorale dans son plus grand diamètre et le labrum qui apparait sous la forme d’un triangle échogène. Ce dernier a un rôle très important dans la prévention de la luxation congénitale de hanche, car il représente un repère échographique. En effet, lors de l’étude morphologique statique de l’échographie, les éléments analysés sont - le modelage osseux du toit, il peut être bon et bien creusé, insuffisant ou plat. - la morphologie du rebord osseux externe, appelé " encorbellement osseux ", équivalent du talus radiologique, il peut être angulaire et normal, plus ou moins arrondi ou plat. - l’aspect du toit cartilagineux et la position du labrum. L’aspect est normal quand la pointe du labrum est orientée vers le bas, le toit peut être repoussé vers le haut avec labrum horizontalisé ou écrasé en dedans ou parfois même absent. Remarque : la position du labrum a également été classée par DUNN : • éversé = DUNN I (soulevé par la tête) subluxation ; • écrasé = DUNN II (écrasé par la tête) luxation intermédiaire ; • inversé= DUNN III luxation complète. DUNN I DUNN II DUNN III Puis, il faut ajouter à l’analyse la mesure de deux angles : (voir schéma suivant) - L’angle alpha évalue le toit osseux, il est tracé à partir de la ligne de base (ligne B), représentée par le bord externe de l’aile iliaque et de la ligne du toit tracée entre le point iliaque inférieur et le point d’inflexion entre la concavité du toit et l’encorbellement osseux. Il doit être supérieur ou égal à 60°. - L’angle bêta évalue la couverture cartilagineuse, il est tracé entre la ligne de base et la ligne joignant le centre du labrum au point d’inflexion. Il doit être inférieur à 55°. Schémas d'échographie normale (coupe frontale de Graf) : 1. : aile iliaque ; 2 : point d'angle (talus) ; 3 : toit de cotyle ossifié ; 4 : fond du cotyle ; 5 : ischion ; 6 front de croissance de la métaphyse fémorale proximale ; 7 fossette trochantérienne ; 8 : tête fémorale cartilagineuse 9 : labrum ; 10 : toit du cotyle cartilagineux ; 11 : périchondre et périoste de l'aile iliaque ; 12 : fascia intermusculaire ; B : ligne de base (aile iliaque ossifiée) ; d/D : pourcentage de couverture de la tête fémorale ; α : angle acétabulaire de Graf ; β : angle de la pente du labrum de Graf. A la naissance, l’examen clinque peut permettre de mettre en évidence la luxation congénitale de hanche. Celle-ci est caractérisée par l’instabilité de hanche qui est montrée par : − Un ressaut : parfois audible comme un craquement, il est recherché par la manœuvre d’ORTOLANI (peu spécifique) qui est une manœuvre de flexion, abduction, rotation externe de hanche. L'enfant, détendu, est couché sur le dos, entièrement nu, sur un plan dur, les membres inférieurs en adduction parfaite, rotule au zénith. Avec chaque main le médecin tient un genou entre le pouce et l'index et le porte en attitude de flexion, si bien que le tibia avec le fémur, comme le fémur avec le plan du lit, font un angle droit. Le pouce doit être placé à la face interne de la cuisse, l'index sur la face antérieure, et le médius allongé sur la face externe afin que sa pulpe puisse appuyer sur la région trochantérienne. L'auriculaire ainsi que l'annulaire sont repliés sous le mollet qu'ils soutiennent. Chaque hanche est alors testée simultanément ou de préférence séparément de la façon suivante tout en appuyant sur le genou pour repousser vers l'arrière la tête fémorale, on déplace la cuisse en abduction forcée. En cas de hanche luxable, la pulpe du médius perçoit à la fin du mouvement un ressaut qui est dû au fait que la tête fémorale subluxée en arrière dès le début de la manœuvre par la pression sur le genou réintègre brusquement le cotyle en fin d'abduction. Ce signe est le témoin d’une insuffisance du rebord cartilagineux et donc du labrum. − La méthode de BARLOW recherche un piston qui existe toujours en cas de luxation. L'enfant est sur le dos et on examine une hanche puis l'autre. D'une main on tient l'extrémité proximale de la cuisse, de l'autre on tient le bassin entre pubis et ischion. On recherche par des mouvements de translation d'une main par rapport à l'autre, une instabilité entre les composants anatomiques. Une horizontalisation trop importante du labrum peut provoquer ce type de signe. La luxation congénitale de hanche est une maladie préoccupante car elle est handicapante et relativement fréquente. Les progrès dans l’imagerie et notamment dans l’échographie permettent de la déceler précocement au cours de la vie intra-utérine. Le labrum joue un rôle prépondérant dans cette pathologie, car une malposition de celui peut-être la source de la luxation du fémur en dehors du cotyle. III- Quelle est la conséquence de l’épiphysiolyse de la tête fémorale sur le labrum ? L’épiphysiolyse est un accident de fin de croissance survenant chez des enfants en périodes pré ou péri pubertaire, entre 10 et 13 ans chez les filles et 12 – 15 ans chez les garçons. Cet accident est lié tout d’abord à des causes mécaniques, par l’augmentation du poids et de la taille de l’enfant, mais aussi à un mécanisme physiologique de vieillissement du cartilage. L’étiologie est inconnue bien que l’on soupçonne les hormones sexuelles (testostérone fragilise le cartilage de croissance), le surpoids et l’obésité. La lésion initiale est une fente du cartilage hypertrophique près des bourgeons vasculaires métaphysaires ce qui provoque chez ce dernier une dystrophie et ainsi, il autorise le glissement épiphysaire sous l’effet des contraintes mécaniques. Le glissement épiphysaire peut être postérieur pur ou mixte (d’abord postérieur puis inférieur et interne). Le déplacement peut être progressif ou brutal. Le plus souvent, il est lent et stable. La pression de l’épiphyse sur le bord postérieur du col provoque un raccourcissement de la longueur postérieure du col. Lorsqu’il est brutal, il est aigu et instable et le périoste est le plus souvent rompu. Dans ce cas, le col garde sa longueur car il n’a pas le temps de s’user. D’un point de vue clinique, l’enfant présente une douleur de type mécanique qui irradie au niveau inguinal, cette douleur est soulagée par une boiterie. L’examen montre une augmentation de la douleur en rotation externe, une limitation de la rotation interne ainsi que de l’abduction. Pour l’imagerie, on utilise d’abord une radiographie du bassin de face, mais elle n’est pas suffisante à elle seule pour faire le diagnostic. Un repère important est la ligne de Klein qui est la tangente aux deux extrémités du bord supérieur du col, qui doit couper un segment épiphysaire symétriquement par rapport à l’autre. Figure 11 : Epiphysiolyse fémorale. a) à l'état normal, la ligne de Klein coupe le segment externe de la tête fémorale; b) épiphysiolyse fémorale : déplacement de la tête fémorale Le profil de hanche est capital, c’est lui qui permet le diagnostic. Chez un enfant normal, le bord antérieur et le bord postérieur de l’épiphyse sont parfaitement alignés, en cas d’épiphysiolyse débutante l’épiphyse amorce son glissement postérieur et il existe un retrait du bord antérieur de l’épiphyse par rapport à celui du col. La tomodensitométrie est un très bon outil pour étudier le degré de bascule postérieur et interne, le trouble de modelage (élargissement du cartilage de croissance) et le raccourcissement du bord postérieur du col. L’IRM montre bien la dystrophie du cartilage de croissance au stade pré-glissement. L’une des complications des épiphysiolyses est une évolution vers un conflit fémoroacétabulaire de type CAME. Pour rappel, ce conflit est défini par un défaut de taille du col fémoral ce qui provoque une anomalie à la jonction entre la tête et le col du fémur. La tête fémorale n’est pas parfaitement ronde, elle présente une « bosse » à la jonction tête-col ce qui provoque, au cours la rotation interne en flexion, une abrasion du labrum acétabulaire antérosupérieur. L’apparition de ce CFA de type CAME provoque une coxarthrose secondaire qui se développe toujours plus tôt qu’une coxarthrose primitive. Une fois de plus, le labrum est la cible de lésions, entrainant une impotence fonctionnelle et dont le seul traitement est la chirurgie. CONCLUSION Le labrum acétabulaire, bien que petit par sa taille, est essentiel dans la stabilisation de l’articulation coxo-fémorale. Une anomalie de celui-ci peut avoir des répercussions importantes sur la vie quotidienne d’une personne, en provoquant des douleurs, des instabilités qui sont handicapantes pour la marche notamment. Le développement de l’imagerie, et principalement de l’échographie, a permis de mettre en évidence ces anomalies rapidement, pour permettre une prise en charge thérapeutique précoce. REFERENCES Traité d'anatomie humaine Tome II : Membres supérieur et inférieur G. PATURET SOBOTTA Atlas d’anatomie humaine : tronc, viscères, membre inférieur Pierre KAMINA Précis d’anatomie clinique Manuel d'anatomie humaine, JH GREEN et PHS SILVER Encyclopédie médico-chirurgicale de l'appareil locomoteur Le conflit fémoroacétabulaire, H. SADRI Conférences d'enseignement, 2007 Clinical orthopaedic and related research (janvier 2001) Anatomy, histologic features and vascularity of the adult acetabular labrum Clinical orthopaedics and related research (juillet 2007) Correlation between intern rotation and bony anatomy in the hip Clinical orthopaedics and related research (septembre 2004) Acetabular labral tears rarely occur in the absence of bony abnormalities Diagnostic et traitement des lésions du labrum acétabulaire : concepts actuels Congrès « Sport et appareil locomoteur » Paris 28 janvier 2005 Dr Alexis NOGIER Dr Thierry BOYER Dr Henri DORFMANN La revue du rhumastisme, édition française Mars 2007, volume 74, n°3 Le syndrome fémoro-acétabulaire antérieur ou syndrome de GANZ (pages 219 à 224) La luxation congénitale de hanche B. FENOLL C. SENAH M. CHAPUIS S. GUILLARD-CHARLES http://www.sfip-radiopediatrie.org/SFIPoldpages/EPUTIM00/DEVTIM00.HTM BASSIN ET HANCHE (p 265) « l’épiphysiolyse de la tête fémorale, une maladie à ne pas méconnaître »