Atrophie du Quadriceps et Syndrome Fémoro-Patellaire
Le syndrome rotulien ou syndrome fémoro-patellaire (PatelloFemoral Pain – PFP en anglais) est une cause fréquente de douleur de la face antérieure du genou, qui apparait en particulier chez l'adolescent et l'adulte, pratiquant des sports de course et de sauts.
Depuis de nombreuses années, beaucoup de thérapeutes ou médecins via les prescriptions, insistent sur l'intérêt en rééducation d'augmenter la force du vaste médial oblique (Vastus Medialis Oblique – VMO) et sa capacité à se contracter au bon moment.
Les déficits de ce dernier, en terme de force et de délai de contraction, seraient la cause de ce mal tracking de la patella sur le fémur, entrainant des douleurs antérieures du genou.
L'atrophie sélective du VMO, chez le patient avec PFP, est bien souvent déduite par l'analyse visuelle du quadriceps, au niveau du volume de ce chef musculaire à la partie interne et distale de la cuisse.
Son emplacement et sa forme spécifique, permet une comparaison assez simple du volume du VMO par rapport au côté controlatéral éventuellement non atteint.
Malgré le manque de recherche sur la taille du quadriceps chez les sujets avec PFP, il est très souvent suggéré, qu'il existe une atrophie sélective du VMO comparativement au vaste latéral.
L'atrophie sélective du VMO chez les patients avec PFP, pour justifier des exercices visant à travailler de manière spécifique le VMO, n'est à ce jour que spéculation. Le manque d'études scientifiques comparant la taille du VMO par rapport au VL, sur les membres inférieurs atteints et sains chez les sujets avec PFP, ne permet en aucun de justifier cette démarche thérapeutique.
Il semble donc important, pour améliorer notre prise en charge et s’écarter de l’empirisme, de vérifier la réalité de ce qui est avancé.
C’est l’objectif de l’étude de Giles et al. parue dans le JOSPT en Août 2015 (Atrophy of the Quadriceps Is Not Isolated to the Vastus Medialis Oblique in Individuals With Patellofemoral Pain).
Le but de l'étude était de mesurer les différentes portions du quadriceps (VM – Vaste Médial, VMO – Vaste Médial Oblique, VL – Vaste Latéral, RF – Droit Fémoral, VI – Vaste Intermédiaire) en temps réel à l'aide de l'échographie, pour déterminer quelle portion était potentiellement atrophiée chez les patients avec PFP, et d’investiguer si il existait réellement une atrophie sélective du VMO relative au VL.
Un des autres objectifs était de déterminer la prévalence de l'atrophie du quadriceps chez les sujets avec PFP.
En 2013, Strasser et al. (Association between ultrasound measurements of muscle thickness, pennation angle, echogenicity and skeletal muscle strength in the elderly) démontraient que l'épaisseur du muscle quadriceps (un des paramètres de la taille du muscle) était fortement corrélée avec la contraction maximale volontaire de ce dernier, ce qui suggère que l'épaisseur du muscle est un indicateur de la force musculaire.
La mesure comparative de la taille du muscle entre les différentes portions du quadriceps, pourrait donc être une alternative valide pour distinguer les dysfonctions sélectives du VMO comparativement à celles des autres portions du muscle.
Nous savons que la taille du muscle (CSA, angle de pennation, épaisseur) est un indicateur de la puissance musculaire, et que l'atrophie musculaire entraine une diminution de force musculaire.
Méthode
Un total de 70 sujets a été évalué , avec un groupe de 35 sujets atteints de PFP (symptôme datant de 6 semaines minimum avec un diagnostic vrai de PFP) et un groupe de 35 sujets constituant le groupe contrôle (sans pathologie).
Sur les 35 sujets avec PFP, 22 avaient des symptômes unilatéraux et 13 des symptômes bilatéraux. Un tiers des participants avec des symptômes unilatéraux, avaient des symptômes sur leur jambe dominante (jambe de frappe).
L'évaluation échographique des deux quadriceps a été réalisée chez tous les participants.
Pour déterminer la localisation où la mesure échographique serait réalisée, des mesures anthropométriques ont été faites en mesurant la distance entre la partie supérieure de la patella et l'EIAS. L’épaisseur du VM a été mesurée à 20% de la distance, celle du VL, VI et RF à 50% de la distance, et enfin celle VMO à 2cm au- dessus de la patella.
Ces localisations ont été basées sur les résultats des travaux de Kawakami et al. Elles correspondent au maximum de CSA de chaque chef du quadriceps.
Pour la localisation en médiale du VM et VMO, le repère a été placé à 12,5% dans la direction médiale par rapport à la circonférence de la cuisse. Pour la localisation latérale du VL, le repère fut placé à 10% latéralement par rapport à la circonférence de la cuisse.
Depuis de nombreuses années, beaucoup de thérapeutes ou médecins via les prescriptions, insistent sur l'intérêt en rééducation d'augmenter la force du vaste médial oblique (Vastus Medialis Oblique – VMO) et sa capacité à se contracter au bon moment.
Les déficits de ce dernier, en terme de force et de délai de contraction, seraient la cause de ce mal tracking de la patella sur le fémur, entrainant des douleurs antérieures du genou.
L'atrophie sélective du VMO, chez le patient avec PFP, est bien souvent déduite par l'analyse visuelle du quadriceps, au niveau du volume de ce chef musculaire à la partie interne et distale de la cuisse.
Son emplacement et sa forme spécifique, permet une comparaison assez simple du volume du VMO par rapport au côté controlatéral éventuellement non atteint.
Malgré le manque de recherche sur la taille du quadriceps chez les sujets avec PFP, il est très souvent suggéré, qu'il existe une atrophie sélective du VMO comparativement au vaste latéral.
L'atrophie sélective du VMO chez les patients avec PFP, pour justifier des exercices visant à travailler de manière spécifique le VMO, n'est à ce jour que spéculation. Le manque d'études scientifiques comparant la taille du VMO par rapport au VL, sur les membres inférieurs atteints et sains chez les sujets avec PFP, ne permet en aucun de justifier cette démarche thérapeutique.
Il semble donc important, pour améliorer notre prise en charge et s’écarter de l’empirisme, de vérifier la réalité de ce qui est avancé.
C’est l’objectif de l’étude de Giles et al. parue dans le JOSPT en Août 2015 (Atrophy of the Quadriceps Is Not Isolated to the Vastus Medialis Oblique in Individuals With Patellofemoral Pain).
Le but de l'étude était de mesurer les différentes portions du quadriceps (VM – Vaste Médial, VMO – Vaste Médial Oblique, VL – Vaste Latéral, RF – Droit Fémoral, VI – Vaste Intermédiaire) en temps réel à l'aide de l'échographie, pour déterminer quelle portion était potentiellement atrophiée chez les patients avec PFP, et d’investiguer si il existait réellement une atrophie sélective du VMO relative au VL.
Un des autres objectifs était de déterminer la prévalence de l'atrophie du quadriceps chez les sujets avec PFP.
En 2013, Strasser et al. (Association between ultrasound measurements of muscle thickness, pennation angle, echogenicity and skeletal muscle strength in the elderly) démontraient que l'épaisseur du muscle quadriceps (un des paramètres de la taille du muscle) était fortement corrélée avec la contraction maximale volontaire de ce dernier, ce qui suggère que l'épaisseur du muscle est un indicateur de la force musculaire.
La mesure comparative de la taille du muscle entre les différentes portions du quadriceps, pourrait donc être une alternative valide pour distinguer les dysfonctions sélectives du VMO comparativement à celles des autres portions du muscle.
Nous savons que la taille du muscle (CSA, angle de pennation, épaisseur) est un indicateur de la puissance musculaire, et que l'atrophie musculaire entraine une diminution de force musculaire.
Méthode
Un total de 70 sujets a été évalué , avec un groupe de 35 sujets atteints de PFP (symptôme datant de 6 semaines minimum avec un diagnostic vrai de PFP) et un groupe de 35 sujets constituant le groupe contrôle (sans pathologie).
Sur les 35 sujets avec PFP, 22 avaient des symptômes unilatéraux et 13 des symptômes bilatéraux. Un tiers des participants avec des symptômes unilatéraux, avaient des symptômes sur leur jambe dominante (jambe de frappe).
L'évaluation échographique des deux quadriceps a été réalisée chez tous les participants.
Pour déterminer la localisation où la mesure échographique serait réalisée, des mesures anthropométriques ont été faites en mesurant la distance entre la partie supérieure de la patella et l'EIAS. L’épaisseur du VM a été mesurée à 20% de la distance, celle du VL, VI et RF à 50% de la distance, et enfin celle VMO à 2cm au- dessus de la patella.
Ces localisations ont été basées sur les résultats des travaux de Kawakami et al. Elles correspondent au maximum de CSA de chaque chef du quadriceps.
Pour la localisation en médiale du VM et VMO, le repère a été placé à 12,5% dans la direction médiale par rapport à la circonférence de la cuisse. Pour la localisation latérale du VL, le repère fut placé à 10% latéralement par rapport à la circonférence de la cuisse.
Analyse des données échographiques
L’épaisseur du VMO, du VM et du VI a été définie par la distance entre le bord superficiel du muscle et la partie la plus superficielle du fémur. L’épaisseur du VL et RF a été définie par la distance entre le bord superficiel et profond du muscle, vers la direction la plus superficielle du fémur.
L’épaisseur du VMO, du VM et du VI a été définie par la distance entre le bord superficiel du muscle et la partie la plus superficielle du fémur. L’épaisseur du VL et RF a été définie par la distance entre le bord superficiel et profond du muscle, vers la direction la plus superficielle du fémur.
La mesure de l'épaisseur a été utilisée dans cette étude, car il n'est pas possible de mesurer le CSA (Cross Sectional Area) via l'échographie.
Résultats
Chez les sujets avec PFP unilatéral
Il a été trouvé une épaisseur musculaire significativement moins importante sur la jambe atteinte chez les sujets avec PFP unilatéral, comparativement avec la jambe non atteinte.
Cette épaisseur moins importante a été retrouvée sur toutes les portions du quadriceps (VMO, VM, VL, VI, RF).
Cependant, les auteurs ne retrouvent pas de différence entre les deux membres pour l'épaisseur relative du VMO par rapport au VL. Même constat pour l'épaisseur du VM relative au VL.
On retrouve une épaisseur totale du quadriceps moins importante chez 45% des sujets avec PFP unilatérale au niveau de la jambe atteinte.
Résultats
Chez les sujets avec PFP unilatéral
Il a été trouvé une épaisseur musculaire significativement moins importante sur la jambe atteinte chez les sujets avec PFP unilatéral, comparativement avec la jambe non atteinte.
Cette épaisseur moins importante a été retrouvée sur toutes les portions du quadriceps (VMO, VM, VL, VI, RF).
Cependant, les auteurs ne retrouvent pas de différence entre les deux membres pour l'épaisseur relative du VMO par rapport au VL. Même constat pour l'épaisseur du VM relative au VL.
On retrouve une épaisseur totale du quadriceps moins importante chez 45% des sujets avec PFP unilatérale au niveau de la jambe atteinte.
Comparaison entre les groupes
L'épaisseur musculaire de toutes les portions du quadriceps chez les sujets avec PFP n'est pas significativement différente que celle des sujets non atteints sur le même membre apparié.
De manière identique, le rapport entre le VMO par rapport au VL, et du VM par rapport au VL, n'est pas différent entre le groupe PFP et le groupe contrôle.
L'épaisseur musculaire de toutes les portions du quadriceps chez les sujets avec PFP n'est pas significativement différente que celle des sujets non atteints sur le même membre apparié.
De manière identique, le rapport entre le VMO par rapport au VL, et du VM par rapport au VL, n'est pas différent entre le groupe PFP et le groupe contrôle.
Discussion
Les résultats de l'étude montrent qu'il existe une atrophie globale du quadriceps (sur toutes les portions) chez les patients avec PFP du côté atteint, et que cette atrophie n'est pas spécifique au VMO.
Cependant, on ne retrouve pas de différence entre l'épaisseur musculaire du quadriceps entre la jambe atteinte chez les sujets avec PFP et la jambe appariée chez les sujets du groupe contrôle.
Une étude de 2013 de Giles et al. montre qu'il existe bien une atrophie du quadriceps chez les patients avec PFP sur la jambe atteinte, mais qu'en aucun cas cette dernière est spécifique du VMO. Cette étude montrait également que l'analyse via l'imagerie était fiable comparativement avec l'analyse de prise de circonférence.
L’étude montre, que l'atrophie du quadriceps est défini par une différence entre les deux jambes d'au moins 8,5%, avec une prévalence de 45% d’atteinte chez les sujets avec PFP unilatérale.
Les résultats de cette étude sont en accord avec ceux de Pattyn et al. en 2011 (Vastus medialis obliquus atrophy: does it exist in patellofemoral pain syndrome ?), qui montrent qu'il n'y a pas d'atteinte sélective du VMO chez les sujets avec PFP, comparativement avec des sujets sans PFP.
Les différents résultats des études scientifiques sur le sujet, montrent qu'il n'existe à ce jour aucune justification dans la mise en place d'exercice thérapeutique sélectif du VMO chez les patients avec PFP.
L'activation retardée du VMO chez les patients avec PFP n'est pas non plus étayée par des études scientifiques, bien au contraire. L'étude de Chester et al. en 2008 montre qu'il n'existe pas de différence significative sur le délai de contraction entre le VMO et le VL chez les patients avec PFP.
Quand bien même, de futurs études tendraient à prouver l'existence d'une dysfonction sélective du VMO chez les patients avec PFP, il faudrait par la suite investiguer les méthodes de réhabilitation spécifique de cette portion musculaire.
Conclusion
Les auteurs concluent en disant qu'il existe une atrophie musculaire du quadriceps chez les patients avec PFP, mais cela sur l'ensemble des chefs musculaires. Le travail préférentiel de force du VMO pour ce type de pathologie n'est donc en aucun justifié.
Ces derniers montrent également que l'utilisation de l'échographie en temps réel, pour détecter l'atrophie du quadriceps chez les sujets avec PFP unilatéral est intéressante, car elle peut être réalisée rapidement et l'évaluation clinique qui en découle est utilisable pour les thérapeutes.
La difficulté de cette méthode résidera dans l’évaluation de l’atrophie musculaire du quadriceps chez les patients avec PFP bilatérale. Il faudra également être prudent dans l’extrapolation des résultats de la mesure de l’épaisseur musculaire du VMO, car nous savons par exemple que cette dernière est faiblement corrélée avec la mesure IRM de la CSA.
Ce que nous pouvons avancer d’un point de vue pratique, c’est que la prise en charge des PFP doit prendre une dimension globale, où les exercices thérapeutiques prennent en compte les éléments sous (pied) et sus jacents (hanche, tronc), et non le renforcement spécifique et non justifié d’une portion musculaire.
Bibliographie
1 - Lachlan S. Giles et al. Atrophy of the Quadriceps Is Not Isolated to the Vastus Medialis Oblique in Individuals With Patellofemoral Pain, Journal of orthopaedic and sports physical therapy, August 2015.
2 - Strasser EM, Draskovits T, Praschak M, Quittan M, Graf A. Association between ultrasound measurements of muscle thickness, pennation angle, echogenicity and skeletal muscle strength in the elderly. Age (Dordr), 2013.
3 - Chester R, Smith TO, Sweeting D, Dixon J, Wood S, Song F. The relative timing of VMO and VL in the aetiology of anterior knee pain: a systematic review and meta-analysis. BMC Musculoskelet Disord. 2008.
4 - Pattyn E, Verdonk P, Steyaert A, et al. Vastus medialis obliquus atrophy: does it exist in patellofemoral pain syndrome? Am J Sports Med. 2011;39:1450-1455.
5 - Sanchis-Alfonso V, Montesinos-Berry E, Serrano A, Martínez-Sanjuan V. Evaluation of the patient with anterior knee pain and patellar instability. In: Sanchis-Alfonso V, ed. Anterior Knee Pain and Patellar Instability. 2nd ed. London, UK: Springer; 2011:105-122.
6 - Giles LS, Webster KE, McClelland JA, Cook J. Does quadriceps atrophy exist in individuals with patellofemoral pain? A systematic literature review with meta-analysis. J Orthop Sports Phys Ther. 2013; 43:766-776.
7 - Giles LS, Webster KE, McClelland JA, Cook J. Can ultrasound measurements of muscle thickness be used to measure the size of individual quadriceps muscles in people with patellofemoral pain? Phys Ther Sport. 2015; 16:45-52.
8 - Barton CJ, Bonanno D, Levinger P, Menz HB. Foot and ankle characteristics in patellofemoral pain syndrome: a case control and reliability study. J Orthop Sports Phys Ther. 2010; 40:286- 296.
9 - Lankhorst NE, Bierma-Zeinstra SM, van Middelkoop M. Risk factors for patellofemoral pain syndrome: a systematic review. J Orthop Sports Phys Ther. 2012; 42:81-94.
10 - Syme G, Rowe P, Martin D, Daly G. Disability in patients with chronic patellofemoral pain syndrome: a randomised controlled trial of VMO selective training versus general quadriceps strengthening. Man Ther. 2009; 14
Les résultats de l'étude montrent qu'il existe une atrophie globale du quadriceps (sur toutes les portions) chez les patients avec PFP du côté atteint, et que cette atrophie n'est pas spécifique au VMO.
Cependant, on ne retrouve pas de différence entre l'épaisseur musculaire du quadriceps entre la jambe atteinte chez les sujets avec PFP et la jambe appariée chez les sujets du groupe contrôle.
Une étude de 2013 de Giles et al. montre qu'il existe bien une atrophie du quadriceps chez les patients avec PFP sur la jambe atteinte, mais qu'en aucun cas cette dernière est spécifique du VMO. Cette étude montrait également que l'analyse via l'imagerie était fiable comparativement avec l'analyse de prise de circonférence.
L’étude montre, que l'atrophie du quadriceps est défini par une différence entre les deux jambes d'au moins 8,5%, avec une prévalence de 45% d’atteinte chez les sujets avec PFP unilatérale.
Les résultats de cette étude sont en accord avec ceux de Pattyn et al. en 2011 (Vastus medialis obliquus atrophy: does it exist in patellofemoral pain syndrome ?), qui montrent qu'il n'y a pas d'atteinte sélective du VMO chez les sujets avec PFP, comparativement avec des sujets sans PFP.
Les différents résultats des études scientifiques sur le sujet, montrent qu'il n'existe à ce jour aucune justification dans la mise en place d'exercice thérapeutique sélectif du VMO chez les patients avec PFP.
L'activation retardée du VMO chez les patients avec PFP n'est pas non plus étayée par des études scientifiques, bien au contraire. L'étude de Chester et al. en 2008 montre qu'il n'existe pas de différence significative sur le délai de contraction entre le VMO et le VL chez les patients avec PFP.
Quand bien même, de futurs études tendraient à prouver l'existence d'une dysfonction sélective du VMO chez les patients avec PFP, il faudrait par la suite investiguer les méthodes de réhabilitation spécifique de cette portion musculaire.
Conclusion
Les auteurs concluent en disant qu'il existe une atrophie musculaire du quadriceps chez les patients avec PFP, mais cela sur l'ensemble des chefs musculaires. Le travail préférentiel de force du VMO pour ce type de pathologie n'est donc en aucun justifié.
Ces derniers montrent également que l'utilisation de l'échographie en temps réel, pour détecter l'atrophie du quadriceps chez les sujets avec PFP unilatéral est intéressante, car elle peut être réalisée rapidement et l'évaluation clinique qui en découle est utilisable pour les thérapeutes.
La difficulté de cette méthode résidera dans l’évaluation de l’atrophie musculaire du quadriceps chez les patients avec PFP bilatérale. Il faudra également être prudent dans l’extrapolation des résultats de la mesure de l’épaisseur musculaire du VMO, car nous savons par exemple que cette dernière est faiblement corrélée avec la mesure IRM de la CSA.
Ce que nous pouvons avancer d’un point de vue pratique, c’est que la prise en charge des PFP doit prendre une dimension globale, où les exercices thérapeutiques prennent en compte les éléments sous (pied) et sus jacents (hanche, tronc), et non le renforcement spécifique et non justifié d’une portion musculaire.
Bibliographie
1 - Lachlan S. Giles et al. Atrophy of the Quadriceps Is Not Isolated to the Vastus Medialis Oblique in Individuals With Patellofemoral Pain, Journal of orthopaedic and sports physical therapy, August 2015.
2 - Strasser EM, Draskovits T, Praschak M, Quittan M, Graf A. Association between ultrasound measurements of muscle thickness, pennation angle, echogenicity and skeletal muscle strength in the elderly. Age (Dordr), 2013.
3 - Chester R, Smith TO, Sweeting D, Dixon J, Wood S, Song F. The relative timing of VMO and VL in the aetiology of anterior knee pain: a systematic review and meta-analysis. BMC Musculoskelet Disord. 2008.
4 - Pattyn E, Verdonk P, Steyaert A, et al. Vastus medialis obliquus atrophy: does it exist in patellofemoral pain syndrome? Am J Sports Med. 2011;39:1450-1455.
5 - Sanchis-Alfonso V, Montesinos-Berry E, Serrano A, Martínez-Sanjuan V. Evaluation of the patient with anterior knee pain and patellar instability. In: Sanchis-Alfonso V, ed. Anterior Knee Pain and Patellar Instability. 2nd ed. London, UK: Springer; 2011:105-122.
6 - Giles LS, Webster KE, McClelland JA, Cook J. Does quadriceps atrophy exist in individuals with patellofemoral pain? A systematic literature review with meta-analysis. J Orthop Sports Phys Ther. 2013; 43:766-776.
7 - Giles LS, Webster KE, McClelland JA, Cook J. Can ultrasound measurements of muscle thickness be used to measure the size of individual quadriceps muscles in people with patellofemoral pain? Phys Ther Sport. 2015; 16:45-52.
8 - Barton CJ, Bonanno D, Levinger P, Menz HB. Foot and ankle characteristics in patellofemoral pain syndrome: a case control and reliability study. J Orthop Sports Phys Ther. 2010; 40:286- 296.
9 - Lankhorst NE, Bierma-Zeinstra SM, van Middelkoop M. Risk factors for patellofemoral pain syndrome: a systematic review. J Orthop Sports Phys Ther. 2012; 42:81-94.
10 - Syme G, Rowe P, Martin D, Daly G. Disability in patients with chronic patellofemoral pain syndrome: a randomised controlled trial of VMO selective training versus general quadriceps strengthening. Man Ther. 2009; 14