Comment l’activité physique durant l’adolescence peut-elle entrainer le développement d’une morphologie de hanche de type CAM ?
L'activité physique pendant l'adolescence et le développement de la morphologie CAM :
Une étude transversale de cohorte de 210 individus Résumé de l’article : Etude de cohorte transversale sur 210 patients démontrant que l'activité sportive intense pendant l'adolescence est associée à une morphologie CAM secondaire à l'hypertrophie épiphysaire et à une extension le long du col fémoral antérosupérieur.
Introduction
La morphologie CAM de la hanche est un facteur de risque important pour le développement de douleurs de hanche et de l'ostéo-arthrite (1). À l'heure actuelle, la pathogénie des morphologies CAM reste mal comprise (2).
La prévalence de la morphologie CAM est plus élevée dans les cohortes d'athlètes adultes que dans les cohortes non sportives (8), ce qui peut expliquer les taux accrus d'arthrose de la hanche chez les footballeurs à la retraite. (9-11)
La plus faible prévalence de la morphologie CAM chez les femmes par rapport aux hommes suggère une possible pathogenèse sexo-spécifique (16).
Les objectifs de cette étude étaient :
Méthode
Type d’étude
Étude de cohorte transversale (les participants seront ensuite suivis longitudinalement).
Population
Des personnes âgées de 9 à 18 ans ont été recrutées à l'académie Southampton Football Club (SFC) et dans les écoles locales.
Données démographiques et niveaux d'activité des participants
Des questionnaires ont été complétés avec l'aide des parents, le cas échéant, et incluaient la collecte des données démographiques des patients (âge, sexe, indice de masse corporelle (IMC), dominance des jambes) et niveaux d'activité sportives.
Imagerie
La morphologie CAM a été évaluée avec IRM des deux hanches.
Résultat de l’imagerie
La morphologie CAM a été quantifiée en utilisant l'angle alpha pour l'os et le cartilage, qui a été traitée comme une variable continue puisqu'il n'y a pas de seuil diagnostique convenu (figure 1) (19). Les études épidémiologiques radiographiques suggèrent que des angles alpha supérieurs à 60 degrés sont élevés et potentiellement diagnostiques (20).
La morphologie épiphysaire a été quantifiée en utilisant l'extension épiphysaire, qui mesure la distance où l'épiphyse s'étend le long du col fémoral et exprimée en tant que ratio du diamètre de la tête fémorale. L'inclinaison physaire a été quantifiée comme le rapport de l'extension épiphysaire de chaque côté de la physe (figure 1) (13).
L'angle alpha et l'extension épiphysaire ont été mesurés en utilisant un logiciel développé sur mesure sur les coupes radiales à 11 heures, 12 heures, 1 heure, 2 heures et 3 heures (figure 1)
Ces positions ont été choisies car elles comprennent les emplacements les plus fréquents de la morphologie CAM et les données pilote suggèrent que l'amplitude de la morphologie CAM était la plus élevée à 1 heure (21).
La morphologie CAM de la hanche est un facteur de risque important pour le développement de douleurs de hanche et de l'ostéo-arthrite (1). À l'heure actuelle, la pathogénie des morphologies CAM reste mal comprise (2).
La prévalence de la morphologie CAM est plus élevée dans les cohortes d'athlètes adultes que dans les cohortes non sportives (8), ce qui peut expliquer les taux accrus d'arthrose de la hanche chez les footballeurs à la retraite. (9-11)
La plus faible prévalence de la morphologie CAM chez les femmes par rapport aux hommes suggère une possible pathogenèse sexo-spécifique (16).
Les objectifs de cette étude étaient :
- d'explorer quand la morphologie CAM se développe,
- de caractériser le mécanisme de développement de la CAM et
- d'identifier les associations avec la morphologie CAM.
Méthode
Type d’étude
Étude de cohorte transversale (les participants seront ensuite suivis longitudinalement).
Population
Des personnes âgées de 9 à 18 ans ont été recrutées à l'académie Southampton Football Club (SFC) et dans les écoles locales.
Données démographiques et niveaux d'activité des participants
Des questionnaires ont été complétés avec l'aide des parents, le cas échéant, et incluaient la collecte des données démographiques des patients (âge, sexe, indice de masse corporelle (IMC), dominance des jambes) et niveaux d'activité sportives.
Imagerie
La morphologie CAM a été évaluée avec IRM des deux hanches.
Résultat de l’imagerie
La morphologie CAM a été quantifiée en utilisant l'angle alpha pour l'os et le cartilage, qui a été traitée comme une variable continue puisqu'il n'y a pas de seuil diagnostique convenu (figure 1) (19). Les études épidémiologiques radiographiques suggèrent que des angles alpha supérieurs à 60 degrés sont élevés et potentiellement diagnostiques (20).
La morphologie épiphysaire a été quantifiée en utilisant l'extension épiphysaire, qui mesure la distance où l'épiphyse s'étend le long du col fémoral et exprimée en tant que ratio du diamètre de la tête fémorale. L'inclinaison physaire a été quantifiée comme le rapport de l'extension épiphysaire de chaque côté de la physe (figure 1) (13).
L'angle alpha et l'extension épiphysaire ont été mesurés en utilisant un logiciel développé sur mesure sur les coupes radiales à 11 heures, 12 heures, 1 heure, 2 heures et 3 heures (figure 1)
Ces positions ont été choisies car elles comprennent les emplacements les plus fréquents de la morphologie CAM et les données pilote suggèrent que l'amplitude de la morphologie CAM était la plus élevée à 1 heure (21).
Résultats
Données démographiques des participants
La cohorte de l'étude était composée de 103 hommes du SFC (âge moyen de 152 mois), de 52 hommes témoins (âge moyen de 153 mois) et de 55 femmes témoins (âge moyen 167 mois).
Morphologie quantitative de l’IRM
Angle alpha
L'angle alpha du cartilage était le plus élevé à la position 1 heure avant et après la fermeture de la physe, et tandis que les valeurs augmentaient à toutes les positions avec l'âge, la plus forte augmentation était également à la position 1 heure (tableau 1). L'augmentation la plus rapide de l'angle alpha était entre 12 et 14 ans, avec seulement une légère augmentation au-delà de 14 ans.
Données démographiques des participants
La cohorte de l'étude était composée de 103 hommes du SFC (âge moyen de 152 mois), de 52 hommes témoins (âge moyen de 153 mois) et de 55 femmes témoins (âge moyen 167 mois).
Morphologie quantitative de l’IRM
Angle alpha
L'angle alpha du cartilage était le plus élevé à la position 1 heure avant et après la fermeture de la physe, et tandis que les valeurs augmentaient à toutes les positions avec l'âge, la plus forte augmentation était également à la position 1 heure (tableau 1). L'augmentation la plus rapide de l'angle alpha était entre 12 et 14 ans, avec seulement une légère augmentation au-delà de 14 ans.
Niveaux d'activité et angle alpha maximal du cartilage
L'angle alpha maximal du cartilage augmente avec l'âge et le niveau d'activité (figure 3).
En ajustant l'âge, les témoins femmes avaient un angle alpha maximum du cartilage inférieur de 7,4 degrés à celui des témoins hommes (p = 0,004). Les témoins hommes avaient un angle alpha maximum du cartilage inférieur de 4,33 degrés à celui de la cohorte SFC (p = 0,042).
En ajustant l'âge et le sexe, les individus qui pratiquaient le sport en école ou en club avaient un angle alpha de cartilage maximum plus grand de 4,0 degrés que les individus qui ne pratiquaient pas de sport régulier (p = 0,041). Comparativement aux individus qui ne pratiquent pas de sport régulier, les angles alpha étaient supérieurs de 7,6 degrés chez les individus qui concouraient au niveau national ou international (p = 0,035).
L'angle alpha maximal du cartilage augmente avec l'âge et le niveau d'activité (figure 3).
En ajustant l'âge, les témoins femmes avaient un angle alpha maximum du cartilage inférieur de 7,4 degrés à celui des témoins hommes (p = 0,004). Les témoins hommes avaient un angle alpha maximum du cartilage inférieur de 4,33 degrés à celui de la cohorte SFC (p = 0,042).
En ajustant l'âge et le sexe, les individus qui pratiquaient le sport en école ou en club avaient un angle alpha de cartilage maximum plus grand de 4,0 degrés que les individus qui ne pratiquaient pas de sport régulier (p = 0,041). Comparativement aux individus qui ne pratiquent pas de sport régulier, les angles alpha étaient supérieurs de 7,6 degrés chez les individus qui concouraient au niveau national ou international (p = 0,035).
Extension épiphysaire
L'extension épiphysaire augmentait avec l'âge à chaque position de l'horloge, mais elle était maximale à 11 heures avant la fermeture de la physe et à 1 heure après la fermeture de la physe (tableau 1).
Niveaux d'activité et extension épiphysaire à 1 heure
L'extension épiphysaire à 1 heure augmente avec l'âge et le niveau d'activité, comme avec l'angle alpha du cartilage.
En ajustant l'âge, les femmes témoins ont eu une mesure d'extension épiphysaire 0,006 inférieure à celle des hommes témoins (p = 0,034), et les homme témoins ont eu une mesure d'extension épiphysaire 0,026 inférieure à la cohorte SFC (p = 0,049).
En tenant compte de l'âge et du sexe, les personnes qui pratiquent un sport en école ou en club ont une mesure d'extension épiphysaire plus élevée de 0,017 que celles qui ne pratiquent pas de sport régulier (p = 0,043). Par rapport à ceux qui ne pratiquent pas de sport régulier, l'extension épiphysaire était supérieure de 0,032 chez les individus en compétition au niveau national ou international (p = 0,022).
Inclinaison physaire
Avec l'âge, l'inclinaison physaire diminue à 11 heures et 12 heures (extension de l'épiphyse inférieure par rapport à l'épiphyse supérieure) et augmente à 2 heures et 3 heures (extension de l'épiphyse antérieure par rapport à l'épiphyse postérieure) (Tableau 1). Après la fermeture de la physe, l'inclinaison physaire était maximale à 1 heure et dans la cohorte SFC.
Morphologie IRM qualitative
L’hypertrophie épiphysaire et l'extension a été la source la plus fréquemment observée de la morphologie CAM parmi les participants à l'étude et était particulièrement prévalente parmi la cohorte SFC au-delà de 14 ans. Bien qu'habituellement plus prononcée à 1 heure, cette hypertrophie et cette extension ont été observées simultanément à des positions adjacentes.
Discussion
Cette étude démontre que l'activité sportive intense chez les jeunes est associée au développement de la morphologie CAM résultant de l'hypertrophie épiphysaire et de l'extension le long du col fémoral antérosupérieur.
Âge du développement de la CAM
La morphologie CAM a été quantifiée en utilisant l'angle alpha. La grandeur de l'angle alpha qui représente la morphologie pathologique dépendra vraisemblablement de la morphologie fémorale, de la morphologie acétabulaire, de la susceptibilité cartilagineuse et des niveaux d'activité (19). Les angles alpha étaient uniformes chez tous les participants âgés de neuf ans. Cependant, avec l'âge, il y avait une amplitude croissante de valeurs d'angle alpha compatibles avec le développement de la CAM chez une proportion d'individus.
La plus forte augmentation de l'angle alpha du cartilage s'est produite entre l'âge de 12 et 14 ans, sans augmentation statistiquement significative au-delà de 14 ans. Ceci suggère que le développement de la CAM précède la fermeture de la physe, comme cela a été conclu dans des études comparables. (3, 5, 7)
Pathogénèse
L'hypertrophie et l'extension épiphysaires représentaient le mécanisme prédominant du développement de la CAM dans cette cohorte. La plus grande augmentation et les valeurs absolues de l'angle alpha du cartilage et de l'extension épiphysaire étaient à la position de 1 heure, comme dans des études comparables (13). Nous montrons des corrélations plus fortes entre l'extension épiphysaire et l'angle alpha que mentionné précédemment (15).
Associations avec la morphologie CAM
L'angle alpha du cartilage et l'extension épiphysaire étaient plus importants chez les hommes que chez les femmes, comme cela a été largement rapporté dans les cohortes de la population générale (22).Cette différence entre les sexes demeure inexpliquée.
Les niveaux d'activité étaient fortement associés à l'angle alpha du cartilage et à l'extension épiphysaire. Il y a eu une augmentation graduelle entre les participants qui ne pratiquent pas de sport régulier, les participants qui font du sport pour en école ou en club, et ensuite les participants qui concourent au niveau national ou international.
Notre grande cohorte fournit des preuves solides que les niveaux d'activité élevés durant l'adolescence favorisent le développement de la CAM, secondaire à l'extension épiphysaire avec une relation dose-réponse. Cette découverte valide la relation dose-réponse proposée entre les niveaux d'activité et la morphologie CAM dans d'autres études (3, 25).
Il n'y avait pas de différence dans l'angle alpha du cartilage ou l'extension épiphysaire entre les jambes dominantes et non dominantes, reproduisant les résultats d'une étude antérieure (12).
Conclusions
L'activité sportive intense pendant l'adolescence est associée à une morphologie CAM secondaire à l'hypertrophie épiphysaire et à une extension le long du col fémoral antérosupérieur. La morphologie CAM est d'abord évidente en tant qu'hypertrophie cartilagineuse à l’âge de 10 ans. La pathogenèse du développement de la CAM reste actuellement insuffisamment comprise pour recommander une modification de l'activité. Les avantages cardiovasculaires et de santé connus de l'exercice l'emportent sur les effets potentiellement néfastes sur le développement de la hanche. Cependant, les hommes qui participent à des sports de haut niveau pendant l'adolescence courent un risque particulièrement élevé de développer une morphologie CAM et une pathologie secondaire de la hanche.
Article original : Palmer A, Fernquest S, Gimpel M, et al. Br J Sports Med Published Online First doi:10.1136/ bjsports-2017-097626
Références :
L'extension épiphysaire augmentait avec l'âge à chaque position de l'horloge, mais elle était maximale à 11 heures avant la fermeture de la physe et à 1 heure après la fermeture de la physe (tableau 1).
Niveaux d'activité et extension épiphysaire à 1 heure
L'extension épiphysaire à 1 heure augmente avec l'âge et le niveau d'activité, comme avec l'angle alpha du cartilage.
En ajustant l'âge, les femmes témoins ont eu une mesure d'extension épiphysaire 0,006 inférieure à celle des hommes témoins (p = 0,034), et les homme témoins ont eu une mesure d'extension épiphysaire 0,026 inférieure à la cohorte SFC (p = 0,049).
En tenant compte de l'âge et du sexe, les personnes qui pratiquent un sport en école ou en club ont une mesure d'extension épiphysaire plus élevée de 0,017 que celles qui ne pratiquent pas de sport régulier (p = 0,043). Par rapport à ceux qui ne pratiquent pas de sport régulier, l'extension épiphysaire était supérieure de 0,032 chez les individus en compétition au niveau national ou international (p = 0,022).
Inclinaison physaire
Avec l'âge, l'inclinaison physaire diminue à 11 heures et 12 heures (extension de l'épiphyse inférieure par rapport à l'épiphyse supérieure) et augmente à 2 heures et 3 heures (extension de l'épiphyse antérieure par rapport à l'épiphyse postérieure) (Tableau 1). Après la fermeture de la physe, l'inclinaison physaire était maximale à 1 heure et dans la cohorte SFC.
Morphologie IRM qualitative
L’hypertrophie épiphysaire et l'extension a été la source la plus fréquemment observée de la morphologie CAM parmi les participants à l'étude et était particulièrement prévalente parmi la cohorte SFC au-delà de 14 ans. Bien qu'habituellement plus prononcée à 1 heure, cette hypertrophie et cette extension ont été observées simultanément à des positions adjacentes.
Discussion
Cette étude démontre que l'activité sportive intense chez les jeunes est associée au développement de la morphologie CAM résultant de l'hypertrophie épiphysaire et de l'extension le long du col fémoral antérosupérieur.
Âge du développement de la CAM
La morphologie CAM a été quantifiée en utilisant l'angle alpha. La grandeur de l'angle alpha qui représente la morphologie pathologique dépendra vraisemblablement de la morphologie fémorale, de la morphologie acétabulaire, de la susceptibilité cartilagineuse et des niveaux d'activité (19). Les angles alpha étaient uniformes chez tous les participants âgés de neuf ans. Cependant, avec l'âge, il y avait une amplitude croissante de valeurs d'angle alpha compatibles avec le développement de la CAM chez une proportion d'individus.
La plus forte augmentation de l'angle alpha du cartilage s'est produite entre l'âge de 12 et 14 ans, sans augmentation statistiquement significative au-delà de 14 ans. Ceci suggère que le développement de la CAM précède la fermeture de la physe, comme cela a été conclu dans des études comparables. (3, 5, 7)
Pathogénèse
L'hypertrophie et l'extension épiphysaires représentaient le mécanisme prédominant du développement de la CAM dans cette cohorte. La plus grande augmentation et les valeurs absolues de l'angle alpha du cartilage et de l'extension épiphysaire étaient à la position de 1 heure, comme dans des études comparables (13). Nous montrons des corrélations plus fortes entre l'extension épiphysaire et l'angle alpha que mentionné précédemment (15).
Associations avec la morphologie CAM
L'angle alpha du cartilage et l'extension épiphysaire étaient plus importants chez les hommes que chez les femmes, comme cela a été largement rapporté dans les cohortes de la population générale (22).Cette différence entre les sexes demeure inexpliquée.
Les niveaux d'activité étaient fortement associés à l'angle alpha du cartilage et à l'extension épiphysaire. Il y a eu une augmentation graduelle entre les participants qui ne pratiquent pas de sport régulier, les participants qui font du sport pour en école ou en club, et ensuite les participants qui concourent au niveau national ou international.
Notre grande cohorte fournit des preuves solides que les niveaux d'activité élevés durant l'adolescence favorisent le développement de la CAM, secondaire à l'extension épiphysaire avec une relation dose-réponse. Cette découverte valide la relation dose-réponse proposée entre les niveaux d'activité et la morphologie CAM dans d'autres études (3, 25).
Il n'y avait pas de différence dans l'angle alpha du cartilage ou l'extension épiphysaire entre les jambes dominantes et non dominantes, reproduisant les résultats d'une étude antérieure (12).
Conclusions
L'activité sportive intense pendant l'adolescence est associée à une morphologie CAM secondaire à l'hypertrophie épiphysaire et à une extension le long du col fémoral antérosupérieur. La morphologie CAM est d'abord évidente en tant qu'hypertrophie cartilagineuse à l’âge de 10 ans. La pathogenèse du développement de la CAM reste actuellement insuffisamment comprise pour recommander une modification de l'activité. Les avantages cardiovasculaires et de santé connus de l'exercice l'emportent sur les effets potentiellement néfastes sur le développement de la hanche. Cependant, les hommes qui participent à des sports de haut niveau pendant l'adolescence courent un risque particulièrement élevé de développer une morphologie CAM et une pathologie secondaire de la hanche.
Article original : Palmer A, Fernquest S, Gimpel M, et al. Br J Sports Med Published Online First doi:10.1136/ bjsports-2017-097626
Références :
- Agricola R, Waarsing JH, Arden NK, et al. Cam impingement of the hip: a risk factor for hip osteoarthritis. Nat Rev Rheumatol 2013;9:630–4.
- Agricola R, Weinans H. What causes cam deformity and femoroacetabular impingement: still too many questions to provide clear answers. Br J Sports Med 2016;50:263–4.
- Carsen S, Moroz PJ, Rakhra K, et al. The Otto Aufranc Award. On the etiology of the cam deformity: a cross-sectional pediatric MRI study. Clin Orthop Relat Res 2014;472:430–6.
- Kienle KP, Keck J, Werlen S, et al. Femoral morphology and epiphyseal growth plate changes of the hip during maturation: MR assessments in a 1-year follow-up on a cross-sectional asymptomatic cohort in the age range of 9-17 years. Skeletal Radiol 2012;41:1381–90.
- Monazzam S, Bomar JD, Dwek JR, et al. Development and prevalence of femoroacetabular impingement-associated morphology in a paediatric and adolescent population: a CT study of 225 patients. Bone Joint J 2013;95-B:598–604.
- Agricola R, Heijboer MP, Ginai AZ, et al. A cam deformity is gradually acquired during skeletal maturation in adolescent and young male soccer players: a prospective study with minimum 2-year follow-up. Am J Sports Med 2014;42:798–806.
- Frank JM, Harris JD, Erickson BJ, et al. Prevalence of Femoroacetabular Impingement Imaging Findings in Asymptomatic Volunteers: A Systematic Review. Arthroscopy 2015;31:1199–204.
- Drawer S, Fuller CW. Propensity for osteoarthritis and lower limb joint pain in retired professional soccer players. Br J Sports Med 2001;35:402–8.
- Klünder KB, Rud B, Hansen J. Osteoarthritis of the hip and knee joint in retired football players. Acta Orthop Scand 1980;51:925–7.
- Lindberg H, Roos H, Gärdsell P. Prevalence of coxarthrosis in former soccer players. 286 players compared with matched controls. Acta Orthop Scand 1993;64:165–7.
- Agricola R, Bessems JH, Ginai AZ, et al. The development of Cam-type deformity in adolescent and young male soccer players. Am J Sports Med 2012;40:1099–106.
- Siebenrock KA, Kaschka I, Frauchiger L, et al. Prevalence of cam-type deformity and hip pain in elite ice hockey players before and after the end of growth. Am J Sports Med 2013;41:2308–13.
- Dickenson E, Wall PD, Robinson B, et al. Prevalence of cam hip shape morphology: a systematic review. Osteoarthritis Cartilage 2016;24:949–61
- Griffin DR, Dickenson EJ, O'Donnell J, et al. The Warwick Agreement on femoroacetabular impingement syndrome (FAI syndrome): an international consensus statement. Br J Sports Med 2016;50:1169–76.
- Agricola R, Waarsing JH, Thomas GE, et al. Cam impingement: defining the presence of a cam deformity by the alpha angle: data from the CHECK cohort and Chingford cohort. Osteoarthritis Cartilage 2014;22:218–25.
- Laborie LB, Lehmann TG, Engesæter IØ, et al. Prevalence of radiographic findings thought to be associated with femoroacetabular impingement in a population-based cohort of 2081 healthy young adults. Radiology 2011;260:494–502.
- Tak I, Weir A, Langhout R, et al. The relationship between the frequency of football practice during skeletal growth and the presence of a cam deformity in adult elite football players. Br J Sports Med 2015;49:630–4.