L'effet de la pente tibiale postérieure accrue sur l'intégrité du ligament croisé antérieur et des patrons de lésions méniscales : une approche méthodologique

The effect of the increased posterior tibial slope on the integrity of the anterior cruciate ligament and patterns of the meniscal injury : a methodological approach

• Auteur / Autrice : Ashraf Elmansori
• Direction : Sébastien Lustig
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine
• Date : Soutenance le 17/05/2019
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs
• Jury : Président / Présidente : Laurence Chèze
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sébastien Lustig
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stéphane Descamps, Nicola Hagemeister

Mots clés

Mots clés contrôlés

Scanographes

Imagerie par résonance magnétique

Radiographie médicale

Genou -- Chirurgie

Mots clés libres

Pente tibiale

Radiographie

IRM

Scanner

Blessures du LCA

Lésion du ménisque

Le temps depuis blessure

Genou

Knee

Posterior Tibial slope

Radiography

MRI

CT scan

ACL injury

Meniscus tear

Time from injury

Résumé

L'objectif de ce travail était de rendre compte d'une revue complète de la littérature comparant les différentes méthodes et techniques de mesure de la pente tibiale par la radiographie conventionnelle, le scanner et l'IRM pour aider les chirurgiens orthopédistes à établir une méthode de mesure standardisée et fiable. Le travail inclut aussi deux études rétrospectives mesurant la pente tibiale en utilisant des modalités différentes. Il a été rapporté que la pente tibiale postérieure (PTS) a une influence sur la cinématique du genou notamment le ligament croisé antérieur (LCA). Une meilleure compréhension de la signification de la PTS pourrait améliorer le développement du dépistage des lésions du LCA, et les programmes de prévention, et pourrait servir de base pour des programmes de réadaptation individuels adaptés après la reconstruction du LCA. De plus, dans plusieurs interventions orthopédiques telle que l'ostéotomie tibiale haute, la pente tibiale peut modifier la mécanique du genou. Dès lors, une mesure préopératoire exacte de la pente tibiale postérieure est obligatoire. Plusieurs méthodes sont utilisées sur des radiographies conventionnelles, des scanners et l’IRM, mais jusqu'à présent il n'y a aucune méthode standard validée. La première partie de ce travail consiste en une introduction générale des structures anatomiques d'intérêt impliquées dans cette étude, à savoir l'articulation du genou, les ligaments croisés antérieurs, les ménisques et le tibia. Cette partie d'introduction inclut une description de l'anatomie brute, de la structure microscopique, de la fonction et quelques considérations cliniques. La deuxième partie du travail est consacrée à une revue systématique des modalités et techniques disponibles dans la littérature. Les informations quant aux méthodes de mesure de la pente tibiale chez des sujets normaux et avec LCA-lésé ont été extraites de toutes les études incluses de manière systématique, et ont été classifiées selon la technique de mesure et les modalités utilisées. L'axe le plus utilisé était l'axe tibial anatomique proximal (PTAA), et la méthode Midpoint est la plus fréquemment utilisée pour calculer le PTAA. Les valeurs les plus grandes de la pente tibiale médiale (MTS) et de la pente tibiale latérale (LTS) ont été obtenues en utilisant l'axe du cortex tibial antérieur, tandis que les valeurs les plus faibles ont été obtenues avec l'axe tibial diaphysaire. En comparaison directe, la plus grande valeur de la MTS pour le genou pathologique a été trouvée par les études radiologiques, tandis que les études IRM ont présenté les plus petites valeurs. Par conséquent, pour la LTS, les valeurs IRM étaient plus petites que celles des études par CT. La troisième partie du travail était une étude de cas-contrôle, en utilisant l'IRM; les LTS, MTS et pentes des ménisque interne et externe (LMS, MMS) ont été comparés chez 100 patients avec un LCA-déchiré isolé et chez un groupe témoin de 100 patients avec une douleur patello-fémorale et un LCA intact. La découverte la plus importante de cette étude consiste en ce que les pentes tibiales augmentées, aussi bien osseuse que méniscales, sont des facteurs de risque pour la blessure du LCA. Comme le ménisque a tendance à corriger la pente observée vers l'horizontale, la perte du ménisque postérieur peut potentialiser cet effet en augmentant la pente fonctionnelle. La quatrième partie du travail visait à évaluer les effets des caractéristiques des patients, du délai entre la blessure et l’intervention (TFI) et de la pente tibiale postérieure sur les formes de lésions des ménisques. Chez les 362 patients ayant un LCA-déchiré, le site de la lésion méniscale le plus commun était la corne postérieure (PH) du ménisque médial (MM), suivi par la lésion impliquant le MM entier. L'âge du patient, le BMI (Body Mass Index) et le TFI ont été significativement associés à l'incidence de la lésion du MM... [etc]

The aim of this work was to report a comprehensive literature review comparing the different methods and techniques of measurement of the posterior tibial slope (PTS) among the conventional radiograph, computed tomography (CT), and magnetic resonance imaging (MRI) in order to help the orthopedic surgeons to establish a standard and reliable measurement method. The work also includes two retrospective studies measuring the tibial slope using different modalities. It has been reported that the PTS has an influence on the kinematics of the knee notably the anterior cruciate ligament (ACL). A better understanding of the significance of the PTS could improve the development of ACL injury screening and prevention programmes, and might serve as a basis for individual adapted rehabilitation programmes after ACL reconstruction. Additionally, in several orthopedic interventions such as high tibial osteotomy, the tibial slope can result in altered knee mechanics. Therefore, an exact preoperative measurement of the posterior tibial slope is mandatory. Several methods are used on conventional radiographs, CT and MRI, but until now there is no standard validated method. The first part of this work was a general introduction about the anatomical structures of interest involved in this study, namely the knee joint, the anterior cruciate ligaments, the menisci, and the tibia, this introduction part included the gross anatomy, the microscopic structure, function, and some clinical considerations. The second part of the work is dedicated to a systematic review of the available modalities and techniques in the literature. Information regarding methods of measurement of the tibial slope in normal and ACL-injury subjects was extracted from all the studies in a systematic fashion and classified according to the measurement technique and used modalities. The most common used axis was the proximal tibial anatomical axis (PTAA), and the midpoint method is the most frequently used method for calculating the PTAA. By direct comparison, the greatest value of the medial tibial slope (MTS) for the pathological knee was achieved by the radiological studies, while the MRI studies presented the smallest values. Consequently, for the pathological lateral tibial slope (LTS), the MRI values were smaller than that of the CT studies. The greatest values of the MTS and LTS were obtained by the anterior tibial cortex axis, while the minimum values were achieved by the tibial diaphyseal axis.This third part of the work was a case-control study, by using MRI, the bony slopes as well as the lateral and medial meniscal slopes (LMS, MMS) were compared in 100 patients with isolated ACL injury and a control group of 100 patients with patello-femoral pain and an intact ACL. The most important finding of this study is that the increased tibial slopes, both bony and meniscal, are risk factors for ACL injury. As the meniscus tends to correct the observed slope towards the horizontal, loss of the posterior meniscus may potentiate this effect by increasing the functional slope. The fourth part of the work is aimed to evaluate the effects of the patient characteristics, time from injury (TFI), and PTS on meniscal tear patterns. In the 362 ACL-injured analyzed patients; the most common tear location was the posterior horn (PH) of the medial meniscus (MM), followed by tear involving the whole MM. Patient age, BMI, and TFI were significantly associated with the incidence of MM tear. An increase in the tibial slope, especially of the lateral plateau, seems to increase the risk of tear of the lateral meniscus (LM), and of both menisci