Le spring ligament ANATOMIE Où se situe le spring ligament ? Le

Le spring ligament
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ANATOMIE
Où se situe le spring ligament ?
Le spring ligament est situé entre le bord antéro médial du calcaneus et le naviculaire.
Il borde la face médiale et plantaire de l’acétabulum pedis. L’acétabulum pedis est la cavité sphérique
dans laquelle s’articule la tête du talus. E. Barclay Smith en 1896 assimile l’articulation talo calcanéo
naviculaire à l’articulation coxo fémorale.
L’acétabulum pedis est composé
• des facettes articulaires antérieure et moyenne du calcanéus
• de la surface articulaire proximale du naviculaire
• du spring ligament
Selon Davis, la surface de la tête du talus montre les empreintes de son articulation avec le calcanéus,
le naviculaire et le spring ligament.
Le spring ligament a ainsi un double rôle de soutien à la fois de la tête du talus et de l’arche médiale
du pied.
Que signifie le terme de spring ligament ?
Le terme de spring signifie élastique. Le spring ligament était supposé être constitué principalement de
fibres d’élastine lui conférant des propriétés mécaniques élastiques. L’étude de Hardy en1951 montre
en fait un ligament de structure principalement collagène et sans propriété mécanique élastique
(Hardy RH. Observations on the structure and properties of the plantar calcaneo-navicular ligament in man. J
Anat. 1951;85:135-9).
Selon Davis le ligament calcanéo naviculaire serait plus un sling ligament (ligament sangle), qu’un spring
ligament (ligament ressort) mais l’usage a retenu ce dernier terme.
Le spring ligament est il composé de 2 ou 3 ligaments ?
Le spring ligament recouvre en fait plusieurs entités ligamentaires
Les anatomistes classiques décrivent deux ligaments :
• le ligament calcanéo naviculaire supéro médial
• le ligament calcanéo naviculaire inférieur
Une confusion apparaît cependant dans les dénominations :
• les anatomistes (comme Sarrafian) assimilent spring ligament et ligament calcanéo naviculaire
inférieur et le nomme indistinctement ligament calcanéo naviculaire plantaire ou spring
ligament
• alors que les cliniciens assimilent plutôt spring ligament et ligament calcanéo naviculaire
supéro médial
L’étude anatomique de Davis en 1996 introduit la notion de complexe ligamentaire associant sous le
terme de spring ligament :
• le ligament calcanéo naviculaire supéro médial
• le ligament calcanéo naviculaire inférieur
• auxquels sont rattachés les fibres antérieures du deltoïde superficiel
L’étude anatomique de Taniguchi en 2003 révèle l’existence d’un troisième ligament auquel sera
donné le nom de ligament médio plantaire oblique (Mengiardi, Patil).
Le spring ligament serait donc composé de trois ligaments
• le ligament calcanéo naviculaire supéro médial
• le ligament calcanéo naviculaire inféro plantaire longitudinal
• le ligament calcanéo naviculaire médio plantaire oblique
- Le ligament calcanéo naviculaire supéro médial
• constitue le segment médial du spring ligament
• est de forme triangulaire, à base proximale et à sommet distal
• s’insère en proximal, au niveau du bord antérieur et médial de la facette articulaire moyenne
du sustentaculum tali
• dessine dans son trajet antéro médial une courbure à concavité latérale

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• s’insère en distal, au niveau du bord supéro médial de la surface articulaire du naviculaire.
- Le ligament calcanéo naviculaire inféro plantaire longitudinal
• constitue le segment latéral du spring ligament
• est de forme quadrangulaire
• s’insère en proximal, dans la cavité coronoïde entre les surfaces antérieure et moyenne du
calcanéus à la face antérieure du sustentaculum tali
• possède un trajet longitudinal, médial et plantaire, faisant un angle de 5° dans le plan sagittal
et de 9° dans le plan horizontal (Patil)
• s’insère en distal au niveau du tubercule situé au milieu de la face inférieure du naviculaire
- Le ligament calcanéo naviculaire médio plantaire oblique
• est situé entre les deux autres ligaments
• est de forme trapézoïdale
• s’insère en proximal dans la cavité coronoïde entre les surfaces antérieure et moyenne du
sustentaculum tali, postérieur à l’origine du ligament inféro plantaire
• possède un trajet longitudinal, médial et plantaire, faisant un angle de 42° dans le plan sagittal
et 15° dans le plan horizontal (Patil)
• s’insère en distal, au niveau de la tubérosité médiale du naviculaire, à sa partie médio
plantaire
Les trois ligaments sont ils toujours distincts ?
• Le plan de clivage entre les ligaments inféro plantaire longitudinal et médio plantaire oblique
est toujours distinct. Un espace triangulaire à base distale et à sommet proximal sépare les
deux ligaments, comblé d’un tissu graisseux, qui serait inconstant selon Postan.
• Le plan de clivage entre les ligament supéro médial et médio plantaire oblique, toujours
présent pour Taniguchi, ne serait pas toujours très distinct (Mengiardi, Patil).
Dans l’étude anatomique de Postan en 2011 le ligament médio plantaire oblique est inconstant mais de plus
les variations anatomiques du spring ligament sont corrélées à celles des surfaces articulaires du sustentaculum
tali
• L’absence de ligament médio plantaire oblique est associée à la présence d’une seule facette
articulaire antéro médiale au niveau du sustentaculum tali et à l’absence d’encoche antérieure:
le ligament médio plantaire oblique est remplacé par une bande de fibres obliques en
continuité avec le bord inféro latéral du ligament supéro médial
• La présence d’un ligament médio plantaire oblique distinct du ligament supéro médial est
associée à la présence de deux facettes articulaires au niveau du sustentaculum tali, médiale et
antérieure séparées par une encoche.
La corrélation établie avec le nombre de facettes articulaires au niveau du sustentaculum tali est
rapprochée des corrélations par ailleurs établies
• avec la stabilité de la sous talienne meilleure lorsqu’il existe deux facettes articulaires que
lorsqu’il n’existe qu’une seule facette antéro médiale selon Bruckner (Bruckner J. Variation in
the human subtalar joint JOSTP 1987 , 8 :489-94)
• avec l’arthrose sous talienne qui serait moins fréquente lorsqu’il existe deux facettes
articulaires, plus fréquente en présence d’une seule facette articulaire selon Drayer-Verhagen
(Drayer-Verhagen F. Arthritis of the subtalar joint associated with sustetaculum tali facet
configuration. J Anat 1993 183 :631-634)
• la présence d’un troisième ligament lorsqu’il existe deux facettes articulaires participerait peut
être ainsi à une meilleure stabilité de la sous talienne.
Quelles sont les dimensions moyennes des trois ligaments calcanéo naviculaires ?
Sur la base des mesures de Davis, Taniguchi et Patil :
- Le ligament supéro médial est le plus long, le plus large et le plus épais des trois ligaments avec
- une longueur entre 33 et 42 mm
- une largeur à la base de 20 mm
- une largeur au milieu de 13 mm
- une largeur à la pointe entre 8 et 10 mm
- une épaisseur à sa partie centrale de 4,8 mm
- une épaisseur à son bord médial de 2,5 mm
- Le ligament inféro plantaire est le moins long, le plus étroit et le moins épais avec

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- une longueur entre 4 à 6 mm
- une largeur de 4 mm
- une épaisseur entre 2 et 3 mm
- Le ligament médio plantaire oblique est de dimensions intermédiaires avec
- une longueur du bord latéral entre 11 mm et 21 mm
- une longueur du bord médial entre 18 mm et 23 mm
- une largeur entre 5 mm et 8 mm
- une épaisseur de 3 mm
Quels sont les rapports anatomiques entre le spring ligament, le tendon tibial postérieur et le
ligament deltoïde ?
Le spring ligament présente des rapports très étroits avec le tendon tibial postérieur et le ligament
deltoïde qui participent d’une fonction statique et dynamique de stabilisation de l’arche médiale du
pied.
- Le tendon du tibial postérieur passe à la surface médiale superficielle du ligament supéro médial.
Il existe entre les deux structures, tendineuse et ligamentaire, à la fois un plan de clivage voire de
glissement et un système de connexion :
• les deux surfaces tendineuse et ligamentaire en contact seraient recouvertes d’un tissu fibreux
lâche selon Davis, d’un fibro cartilage recouvert d’une seule couche de cellules synoviales
selon Mengiardi.
• deux lames fibreuses relient les bords dorsal et plantaire du péri tendon au ligament supéro
médial (Davis, Mengiardi), ce qui suggère selon Davis une action dynamique et statique
synergique de stabilisation plantaire et médiale de la tête du talus.
- Les fibres longitudinales du ligament supéro médial s’entrecroisent de façon très intriquée et
indissociable avec les fibres verticales du segment antérieur du ligament deltoïde superficiel, ce qui
vaut d’intégrer le ligament deltoïde superficiel dans le complexe ligamentaire du spring ligament
selon Davis.
Quelle est la structure histologique du spring ligament ?
Le spring ligament est composé de faisceaux de collagène denses, allongés dans le sens longitudinal
(Davis, Mengiardi), qui en font un ligament résistant et non élastique.
Le spring ligament, qui par ailleurs comble le fond et le bord médial de l’acétabulum pedis, est
recouvert d’une surface cartilagineuse qui rend difficile la dissection du spring ligament par voie
dorsale. Taniguchi introduit la notion de complexe fibro cartilagineux du spring ligament. La surface
cartilagineuse ne recouvre pas directement les fibres ligamentaires sur toute la surface dorsale du
spring ligament. Selon Taniguchi :
• la face latérale du ligament supéro médiale est directement recouverte d’un fibro cartilage,
doublé d’une seule couche de cellules synoviales selon Mengiardi
• le ligament inférieur longitudinal est distinct de la surface cartilagineuse
• le ligament médio plantaire oblique se distingue encore par sa couverture cartilagineuse qui
est soit intimement liée aux fibres ligamentaires, soit distinct de la surface ligamentaire.
La structure quelque peu différente du ligament supéro médial et du ligament inférieur longitudinal
suggère selon Davis des propriétés propres :
• le ligament supéro médial composé de fibres entrecroisée avec celles du ligament deltoïde, et
recouvert d’un fibro cartilage évoque des propriétés de résistance à la fois, à la compression et
à l’élongation
• le ligament inférieur longitudinal plus dense et plus homogène, sans couverture fibro
cartilagineuse évoque des propriétés de résistance à l’élongation.
• le trajet du ligament supéro médial différent des deux autres suggère selon Taniguchi un rôle
mécanique propre.
Quelle est la vascularisation du spring ligament ?
Etudiée par Davis, la vascularisation du spring ligament
• dépend des branches calcanéenne et naviculaire de l’artère plantaire médiale
• pénètre par les extrémités distales et proximales du ligament, à la fois directement et par les
insertions osseuses

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• couvre les segments plantaires distal et proximal du ligament sur un tiers à la moitié de sa
longueur avec un segment central et dorsal essentiellement avasculaire.
La vascularisation du spring ligament présenterait une zone centrale avasculaire peu propice à la
cicatrisation.
BIOMECANIQUE
Quelle est la résistance mécanique du spring ligament ?
- L’étude de Davis sur la résistance mécanique du spring ligament montre que le ligament supéro
médial avec une charge à la rupture de 665,5 N, est plus résistant que le ligament inférieur qui rompt
pour une charge de 291,4 N.
- Le spring ligament présente des propriétés mécaniques équivalentes voire supérieures à celles du
ligament collatéral latéral de la cheville selon Davis, comparables à celle du ligament croisé antérieur
(charge à la rupture respectivement de 477N et 400N) selon Deland (Deland J.T., Spring Ligament
Complex and Flatfoot Deformity: Curse or Blessing? Foot Ankle Int. 33:239 – 243, 2012)
Quelle est la contribution du spring ligament au soutien mécanique de la tête du talus?
L’étude de Reeck en 1998 montre que la répartition des charges au niveau des articulations talo
calcanéennes, talo naviculaire et talo ligamentaire qui supportent le talus est proportionnelle à leurs
dimensions : ainsi
- les surfaces de contact articulaires en charge se réduisent de la talo calcanéenne postérieure, à la talo
naviculaire, la talo calcanéenne antéro médiale et la talo ligamentaire, ce qui reflète la dimension des
surfaces articulaire
- la distribution des forces est de
 40% pour la talo calcanéenne postérieure
 28% pour la talo naviculaire
 23% pour la talo calcanéenne antéro médiale (58% de la talo calcanéenne postérieure)
 9% pour la talo ligamentaire
- la pression moyenne reste ainsi uniforme dans chaque articulation pour chaque phase du pas ; la
seule exception est la talo calcanéenne postérieure qui montre une augmentation de la pression
moyenne de la phase d’appui du pied à celle de l’avant pied.
La contribution du spring ligament au soutien mécanique de la tête du talus est faible relativement aux autres
articulations, mais le spring ligament représente le seul moyen de contention des contraintes médiales
du talus.
La mise en décharge du tendon tibial postérieur n’affecte pas les relations articulaires entre le talus et le spring
ligament: la surface de contact et les forces au niveau de la talo ligamentaire en phase d’appui du pied
ne montrent pas de différence significative avec ou sans mise en tension du tendon tibial postérieur;
ce qui pourrait suggérer que la rupture du tendon tibial postérieur n’engendre pas une surcharge du
spring ligament, mais ce serait ne pas tenir compte du caractère purement statique de l’étude.
Quels sont les effets de la section isolée du spring ligament sur la statique du pied ?
L’étude de Jennings en 2008 est la première avec pour objectif d’analyser les effets de la section du
spring ligament sur la statique du pied.
- La section du spring ligament engendre un modèle de pied plat modéré, un pied plat dit intermédiaire : la
rupture du spring ligament serait une étape critique dans le développement du pied plat acquis.
- La section du spring ligament entraîne un mouvement combiné du talus et du naviculaire en flexion
plantaire et adduction, ce qui pour le talus est celui de tout pied plat, mais concernant le naviculaire
est opposé à son déplacement en flexion dorsale abduction habituellement observé dans le pied plat :
le naviculaire suit les mouvements du talus ; le spring ligament rompt les relations calcanéo
naviculaires mais le talus et le naviculaire restent unis ; l’évolution du pied plat conduirait à une
insuffisance secondaire des ligaments talo naviculaires
- La section du spring ligament ne peut être compensée par l’action du tibial postérieur : la mise en charge du
tibial postérieur
◦ ne compense par la déviation du talus en flexion plantaire et adduction
◦ entraîne un mouvement d’inversion et de flexion dorsale du naviculaire mais d’amplitude
identique à ce qui est observé avant la section du spring ligament : le tendon du tibial

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postérieur fonctionne de façon identique avant et après section du spring ligament.
◦ compense partiellement la déviation du calcaneus en éversion ; l’action du tibial postérieur
sur le calcaneus reste effective tant que le médio reste verrouillé ; l’insuffisance
secondaire supposée des ligaments talo naviculaires générant l’instabilité du médio
pied devrait rendre le tendon tibial postérieur inefficace sur le mouvement d’inversion
du calcanéus.
La question de savoir si la tendinopathie du tibial postérieur précède ou suit la rupture du spring
ligament reste posée. Néanmoins, en conditions expérimentales, la section isolée du tendon tibial
postérieur ne suffit pas à engendrer un pied plat, mais la section isolée du spring ligament engendre un
pied plat modéré, intermédiaire, qui ne peut être compensé par le tibial postérieur. L’évolution probable vers
une insuffisance secondaire du tibial postérieur et du médio pied conduirait à la formation d’un
véritable pied plat.
IMAGERIE
L’IRM est l’examen standard d’imagerie du spring ligament. L’échographie rivalise avec l’IRM mais
ne visualise que le seul ligament supéro médial.
IMAGERIE IRM
Sur quels plans de coupe peut on visualiser le spring ligament ?
L’imagerie IRM du spring ligament est difficile car les trois ligaments calcanéo naviculaires
s’inscrivent dans les trois plans de l’espace sur des axes qui sont obliques par rapport aux plans
standard coronal, sagittal et axial.
- Le ligament supéro médial est visible dans les plans axial et coronal :
• il est visible dans le plan axial au niveau de l’articulation talo naviculaire (Rule, Yao, Toye),
mieux visible dans un plan axial oblique à 45° entre les plans axial et coronal selon Mengiardi.
• Il est visible dans le plan coronal au niveau de l’articulation talo calcanéenne antéro médiale
(Toye Mengiardi) ; il est prolongé par le faisceau antérieur du ligament deltoïde superficiel
- Le ligament inféro plantaire longitudinal est visible dans le plan sagittal :
• Il est visible de façon partielle dans le plan sagittal standard (Rule, Yao, Mengiardi) ; Rule
recommande un plan sagittal oblique par mise en rotation externe du pied de 45°, cheville en
légère flexion dorsale, le ligament inféro plantaire ayant un trajet oblique antéro médial
faisant un angle de 40° à 55° par rapport à l’axe du calcaneus.
• Il est aussi visible dans le plan coronal mais avec une vue en coupe transversale du ligament
selon Mengiardi
- Le ligament médio plantaire oblique est visible dans le plan axial
• Il est visible au niveau de coupe visualisant l’articulation calcanéo cuboïdienne
• Il est mieux visible dans un plan axial oblique à 45° entre les plans coronal et axial selon
Mengiardi, dans un plan axial oblique de 35° à 45° en bas et en médial sur l’axe coronal du
pied selon Rule.
Les plans les mieux adaptés à l’étude du spring ligament sont donc
• le plan axial ou axial oblique pour les ligaments supéro médial et médio plantaire oblique
• le plan sagittal oblique pour le ligament inféro plantaire longitudinal
• le plan coronal pour le ligament supéro médial et le ligament inféro plantaire longitudinal vu
en coupe transverse
Les trois ligaments sont ils toujours et facilement individualisables?
Dans l’étude de Mengiardi en 2005 qui porte sur 78 volontaires asymptomatiques les trois ligaments
ne sont pas toujours visualisés :
• le ligament supéro médial est toujours visible
• le ligament inféro plantaire longitudinal est visible dans 91% des cas
• le ligament médio plantaire oblique n’est visible que dans 77% des cas
A retenir
Le ligament supéro médial est difficilement distingué dans le plan axial du tendon tibial postérieur dans 86% des
cas.
L’insertion naviculaire du ligament supéro médial est peu visible dans le plan coronal.