Déchirure musculaire : les examens d’imagerie

Les deux examens d’imagerie utilisés pour les déchirures musculaires sont l’échographie et l’IRM.

L’échographie permet une analyse fine des fibres musculaires et de leurs éventuelles lésions. Elle met aussi en évidence les épanchements et collections hématiques. Enfin, elle permet une analyse de l’ hyperhémie locale.

L’IRM est un examen plus onéreux. Elle n’est indiquée qu’en cas d’insuffisance de l’échographie. Elle mettra en évidence de manière plus fine les lésions musculaires, les collections liquidiennes et les œdèmes. Elle ne permet cependant pas une analyse aussi fine de la fibre musculaire que l’échographie.

Les examens d’imagerie dans les pathologies de l’épaule.

Les chapitres :

  • Radiographies.
  • Echographie.
  • IRM.
  • Arthro-scanner.
  • Arthro-IRM.

Les radiographies de l’épaule.

Une radiographie est l’examen demandé classiquement dans un premier temps en cas de douleur d’épaule.
Il existe de multiples incidences pour analyser l’épaule par radiographie mais l’incidence de base est le cliché de face en rotation neutre.
Cette incidence doit être réalisée sous double obliquité afin d’aligner la surface sous acromiale (1) et la surface articulaire gléno-humérale (2).

Le cliché de face permet d’étudier :
– l’interligne gléno-huméral
– l’espace sous acromial.

L’incidence de face en rotation neutre peut être complétée par les deux autres rotations pour avoir une analyse complète des contours tubérositaires.

Anatomie du genou.

Coupes horizontales du genou en IRM pondération T1.

anatgenou-1

Image 1 :

  1. Tendon quadricipital.
  2. Muscle vaste latéral.
  3. Bandelette ilio-tibiale.
  4. Muscle court biceps fémoral.
  5. Tronc du nerf sciatique.
  6. Muscle long biceps fémoral.
  7. Muscle demi-tendineux.
  8. Paquet vasculaire poplité.
  9. Muscle demi-membraneux.
  10. Muscle gracilis.
  11. Muscle sartorius.
  12. Veine grande saphène.
  13. Nerf fémoral.
  14. Muscle vaste médial.

anatgenou2

Image 2 :

  1. Patella.
  2. Ligament fémoro-patellaire latéral.
  3. Bandelette ilio-tibiale.
  4. Muscle biceps fémoral.
  5. Muscle gastrocnémien latéral.
  6. Nerf fibulaire commun.
  7. Paquet vasculaire poplité.
  8. Nerf tibial.
  9. Muscle gastrocnémien médial.
  10. Tendon du demi-tendineux.
  11. Muscle demi-membraneux.
  12. Tendon du gracilis.
  13. Muscle sartorius.
  14. Veine grande saphène.
  15. Nerf saphène (terminaison du n. fémoral).
  16. Ligament fémoro-patellaire médial.

anatgenou3

Image 3 :

  1. Tendon patellaire.
  2. Ligament fémoro-patellaire latéral.
  3. Bandelette ilio-tibiale.
  4. Ligament collatéral latéral.
  5. Muscle biceps fémoral.
  6. Nerf fibulaire commun.
  7. Rameau cutané sural latéral.
  8. Muscle gastrocnémien latéral.
  9. Muscle gastrocnémien médial.
  10. Tendon du demi-tendineux.
  11. Tendon du demi-membraneux.
  12. Tendon du gracilis.
  13. Nerf saphène.
  14. Veine grande saphène.
  15.  Muscle sartorius.
  16. Ligament collatéral médial.
  17. Ligament fémoro-patellaire médial.

IRM du cartilage du genou.

L’usure du cartilage est un problème majeur en santé publique en particulier sur le genou : l’arthrose du genou.

Bien que le cartilage ne soit pas directement visible, la radiographie est l’examen classique pour étudier l’arthrose du genou. Pincement articulaire et ostéophytes sont les deux signes radiographiques de l’arthrose du genou.

L’IRM permet de voir directement le cartilage du genou. Cette technique est aujourd’hui largement utilisée en pratique courante pour explorer l’ensemble des pathologies du genou.

cartilage du genou

Ces deux vues de face, radiographique et IRM du même patient, montrent l’intérêt de l’IRM permettant une analyse directe du cartilage (flèche verte) mais aussi des autres structures associées : ménisque (flèche bleue), os sous chondral (flèche jaune) et ensemble capsulo-syovial (flèche rouge) alors que la radiographie ne montre qu’un discret ostéophyte (flèche rouge)  avec un pincement articulaire modéré (flèche verte).

Le but est ici de faire le point sur l’état de l’art dans l’exploration du cartilage du genou et des autres structures associées par IRM.

Principes de l’IRM.

L’IRM est une technique d’imagerie basée sur les propriétés de résonance du proton H+ présent dans l’eau (H2O) du corps humain.

Le proton possède um moment magnétique, le spin, réparti aléatoirement. En soumettant un ensemble de protons à un champ magnétique constant B0, leurs spins s’alignent et forment un moment magnétique total M0 aligné parallèlement à B0.

spins

Si on applique un pulse de radiofréquence à la fréquence de résonance des protons sous B0, perpendiculaire à B0, le moment protonique M0 va être excité et va basculer dans le plan x,y (en fonction de l’intensité du pulse appliqué on pourra basculer M0 de 90 ou 180° comme dans l’exemple ci-dessous).

bascule

Après arrêt du pulse, le moment magnétique M0 des spins protoniques basculé va revenir à sa position initiale en émettant une énergie qu’il sera possible d’enregistrer, la relaxation. C’est cette énergie enregistrée sous forme d’une onde électromagnétique dans le plan x,y de B1qui va former le signal en IRM.

relaxation

 

Ce signal va être dépendant de plusieurs paramètres :

  • Le nombre de protons présents dans l’unité mesurée
  • le T1
  • le T2
  • éventuellement le flux en cas d’échantillon en mouvement.

Le nombre de protons dépend du tissu examiné grande densité en protons ou faible densité donnant plus ou moins de signal.

Le T1 et le T2 sont deux paramètres dus au phénomène de relaxation lui-même. T1 est appelé temps de relaxation spin-réseau du moment M0 le long de l’axe z.  Il s’agit du temps mis par le moment T0 pour obtenir sa repousse le long de l’axe z. T2 est le temps de relaxation spin-spin du moment M0 dans le plan x,y. Il s’agit du temps mis par la composante x,y de M0 pour disparaître.

T1T2

Les valeurs du T1 (spin-réseau) et du T2 (spin-spin) dépendent de l’environnement protonique. Cet environnement est responsable de la relaxation T1 et T2 par le biais de mécanismes dus à la structure et à l’environnement moléculaire

  • interaction dipole-dipole
  • chemical shift anisotropy
  • diffusion moléculaire
  • chemical exchange
  • scalar-J coupling
  • Electric-quadrupole couplng…

Ces différentes propriétés chimiques font que les protons ne possèdent pas le même T1 ou T2 dans la matière et ainsi permettent de différencier les structures du corps humain et en particulier le cartilage.

T1T2valeurs

On voit sur ce tableau que les différences de T2 sont majeures entre l’eau, le cartilage et l’os permettant ainsi d’obtenir un contraste optimal plus qu’en T1.

L’acquisition du signal en IRM s’effectue dans le plan transverse (x,y). L’acquisition la plus simple est la FID (free induction decay) consistant à produire un pulse RF puis à récolter derrière le signal. Cette technique ne permet pas un recueil optimal du signal du au rephasage des protons. La séquence echo de spin est la séquence classique qui associe deux pulses : un premier de 90° puis un second de 180° permettant de récolter un écho avec un signal plus fort. Les TE, temps d’echo et TR, temps de répétition, sont des paramètres modifiables qui permettent d’ajuster le type de séquence à une pondération donnée.

sequences

Le TR et le TE sont deux paramètres modulables qui permettent de « pondérer » les images en T1 ou T2 en fonction. Ainsi un TR et un TE élevés pondéreront les images en T2, un TR et TE bas pondéreront les images en T1.

t1-t2

Ainsi, pour l’imagerie du cartilage, il va être recommandé des séquences en écho de spin ou écho de gradient en pondération plutôt T2.

Pourquoi faire un echo de gradient ou un echo de spin?

En echo de gradient, il n’y a qu’un seul pulse RF puisque la refocalisation s’effectue par un gradient. Cela entraîne un raccourcissement possible du TE et du TR (d’autant plus qu’on utilise un pulse avec un angle de bascule de <90°) ce qui permet de raccourcir les temps de séquence de manière notable. Ce type de séquence est utilisé pour l’imagerie 3D.

Enfin l’écho de gradient va rephaser l’ensemble des protons déphasés par le gradient c’est à dire que ce rephasage va concerner non seulement le T2 lui-même mais aussi des éléments perturbés par l’inhomogénéité du champ B0, les . En bref, l’écho de gradient ne va pas donner une image du vrai T2 mais plutôt d’un autre paramètre appelé T2*.

Le T2* est un T2 qui prend aussi en compte les inhomogénéité du champ B0.

sequences

Les séquences :

  • Echo de spin :
    • T1SE
    • T2SE
    • T2TSE
  • Echo de gradient :
    • SPGR FSPGR (GE) FLASH VIBE (Siemens) : spoiled gradient
    • DESS (Siemens), MENSA (GE) : dual echo steady state
    • bSSFP (FIESTA, True FISP, balanced FFE)
    • DEFT

Les autres séquences :

  • STIR
  • Diffusion
  • dGEMRIC
  • Na MRI

Le cartilage en IRM.

Le but de l’imagerie est de pouvoir montrer et surveiller :

  • les defects cartilagineux
  • la qualité du cartilage

Visualisation des defects cartilagineux.

cartilage-classifi

La classification de CG Peterfy nous semble la plus adaptée. Elle est intégrée dans un système plus global « Whole-Organ Magnetic Resonance Imaging Score » dont la reproductibilité est intéressante.

t2t1

resolution

REFERENCES.

  1. Peterfy CG(1), Guermazi A, Zaim S, Tirman PF, Miaux Y, White D, Kothari M, Lu Y, Fye K, Zhao S, Genant HK.Whole-Organ Magnetic Resonance Imaging Score (WORMS) of the knee in osteoarthritis.Osteoarthritis Cartilage. 2004 Mar;12(3):177-90.
  2. Crema MD(1), Roemer FW, Marra MD, Burstein D, Gold GE, Eckstein F, Baum T, Mosher TJ, Carrino JA, Guermazi A.Articular cartilage in the knee: current MR imaging techniques and applications in clinical practice and research.Radiographics. 2011 Jan-Feb;31(1):37-61.

Syndrome de friction de la bandelette ilio-tibiale.

La bandelette ilio-tibiale est un long ruban tendineux descendant de l’aile iliaque du bassin vers le rebord latéral du plateau tibial sur le tubercule de Gerdy. Cette bandelette tendue peut entrer en conflit par frottement avec le condyle latéral du fémur au genou et créer une inflammation locale : le syndrome de la bandelette ilio tibiale ou syndrome de « l’essuie-glace ». Cette pathologie concerne les cyclistes et les coureurs de fond réalisant de multiples flexions du genou créant le frottement.

L’échographie et l’IRM permettent de faire le diagnostic en montrant une bursite (inflammation des parties molles) interposée entre la bandelette ilio-tibiale et le condyle latéral du fémur.

bandeletteilio

Le traitement est avant tout l’arrêt de l’activité en cause, puis le port de semelles valgisantes, un éventuel traitement anti-inflammatoire et/ou infiltration locale de corticoïdes.

Infiltration d’épaule : sous contrôle échographique ou radiographique?

En cas de douleurs d’épaule, il semble que l’administration de corticoïde soit plus efficace par voie locale (infiltration) que par voie générale (orale, intramusculaire) d’où l’intérêt d’une infiltration (1).

Une infiltration d’épaule peut être effectuée sans contrôle d’imagerie en utilisant les repères anatomiques. Ce type d’infiltration est réalisé au cabinet, au décours de la consultation. Cette technique permet en théorie d’infiltrer la bourse sous acromio deltoïdienne ou l’articulation scapulo humérale ou même acromio-claviculaire.

La radioscopie est utilisée depuis longtemps pour le guidage et l’infiltration d’une épaule que ce soit dans la bourse sous acromiale, l’articulation scapulo-humérale ou acromio claviculaire. L’opacification iodée préalable permet de confirmer la bonne localisation de l’aiguille mais aussi donne des renseignements sur la morphologie, la contenance de la bourse ou de l’articulation.  L’injection  de corticoïde se fait ensuite à l’aide de la même aiguille. Ce geste est simple, rapide et sûr. Le seul écueil, semble-t-il, de ce type de guidage est l’utilisation de rayons X. En préalable, il est important de dire qu’une infiltration d’épaule épargne les organes radio sensibles (thyroïde organe le plus proche). Dans notre expérience, le guidage radioscopique plus la réalisation d’un cliché radiographique de contrôle libère en moyenne 165 mGy.cm2  pour une infiltration sous acromiale et 250 mGy.cm2  pour une infiltration articulaire. 250 mGy.cm2 soit 0,01 msv est l’irradiation d’une radiographie pulmonaire. Cette irradiation est trois fois plus faible que celle reçue lors d’un vol transatlantique (0,03 msv). L’irradiation reçue pendant une infiltration est cent fois inférieure à celle reçue par le rayonnement naturel pendant une année. Ces chiffres montrent combien une infiltration sous contrôle scopique avec radiographie de contrôle est peu irradiante pour le patient. En revanche, cette irradiation doit être réalisée dans de bonnes conditions par l’opérateur en évitant de mettre les mains directement sous le rayon directeur et en se protégeant durant la réalisation du cliché de contrôle.

L’échographie permet aussi de guider une infiltration. Cette technique sûre et non irradiante est d’utilisation aisée. Elle permet de réaliser facilement une infiltration sous acromiale. Les infiltrations articulaires gléno-humérales ou sous acromiales sont de réalisation moins pratique. La littérature (2) montre une efficacité équivalente voire supérieure avec le guidage echographique. Il est surtout retenu une absence d’irradiation et d’utilisation de produit iode.

En somme, sous contrôle radioscopique ou échographique, les infiltrations guidées permettent une opacification efficace de la cible. Le choix de la technique dépend avant tout de l’habitude du centre, des expériences de chacun et de la disponibilité de la technique.

  1. Soh E, Li W, Ong KO, Chen W, Bautista D. Image-guided versus blind
    corticosteroid injections in adults with shoulder pain: a systematic review. BMC
    Musculoskelet Disord. 2011 Jun 25;12:137. doi: 10.1186/1471-2474-12-137.
  2. Rutten MJ, Collins JM, Maresch BJ, Smeets JH, Janssen CM, Kiemeney LA, Jager GJ. Glenohumeral joint injection: a comparative study of ultrasound and fluoroscopically guided techniques before MR arthrography. Eur Radiol. 2009 Mar;19(3):722-30.

Les séquelles musculaires.

 

5. Les séquelles.

Habituellement, les désinsertions musculaires ne laissent pas de séquelles. Dans certains cas cependant, en cas de lésion importante avec rétraction (stade 3), le muscle peut garder des séquelles qui peuvent être la source de douleurs voire de récidive de désinsertion.

5.1. Les hématomes enkystés.

muscle2

5.2. Les cicatrices rétractiles.

muscle

5.3 Les rétractions avec amyotrophie.

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6. Les diagnostics différentiels.

MTSS

7. Le délai de retour à la compétition.
A partir de cas précis nous proposons d’étudier le délai de retour des patients à la compétition en fonction de la topographie de la lésion, de son stade et de sa longueur longitudinale.

  1. Muscle petit adducteur.

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Les « déchirures » du quadriceps.

Le quadriceps, comme son nom l’indique, comprend quatre muscles, le droit fémoral, le vaste latéral (externe), le vaste médial (interne) et le vaste intermédiaire (crural). C’est le muscle d’extension de cuisse. Les désinsertions myo aponévrotiques concernent avant tout le muscle droit fémoral, muscle de l’extension et du shoot.

  1. Le droit fémoral.

Le droit fémoral est le faisceau musculaire le plus fréquemment atteint en pratique sportive.

Il est constitué de deux tendons proximaux, direct et récurrent, qui s’insèrent sur l’épine iliaque antéro inférieure et d’un corps musculaire sous jacent. En distalité, il existe un tendon unique et plat relié latéralement aux tendons des vastes. Il se termine sur le rebord supérieur de la rotule.

On distingue les désinsertions périphériques, les désinsertions centrales et les désinsertions tendineuses ou myo-tedineuses.

A. Les désinsertions centrales du muscle droit fémoral.

Il s’agit le plus souvent de douleurs aiguës après hyper-extension type « shoot dans le vide ». La lésion concerne l’aponévrose centrale ou lame sagittale le plus souvent au tiers moyen de cuisse.

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Ces lésions centrales, lorsque la rupture de la lame sagittale s’associe à une rétraction, peuvent laisser des séquelles, sources de récidives fréquentes.

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Figure ci-dessus : footballeur de compétition de 20 ans. Echographie : désinsertion de la lame sagittale avec important hématome intra musculaire. L’IRM après une minime récidive 9 mois plus tard montre la rupture chronique avec aspect rétracté de la lame sagittale (flèche).

B. Les désinsertions périphériques.

C. Les désinsertions tendineuses ou myo-tendineuses.

Les désinsertions distales.

Le droit fémoral en distalité forme la partie antérieure du tendon quadricipital. Les autres chefs (latéral, médial, intermédiaire) forment les parties latérales, médiales et profondes du tendon.

La désinsertion myo-tendineuse isolée du droit fémoral se rencontre en cas d’hyperextesion. Elle peut s’accompagner de plus ou moins de rétraction du corps musculaire traduisant la gravité de la lésion.

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2. Les muscles vastes médial et latéral.

3. Le muscle vaste intermédiaire.

Le muscle vaste intermédiaire est le site de prédilection des lésions contusives de cuisse. Un traumatisme extrinsèque va  écraser le muscle vaste intermédiaire entre le fémur et l’agent vulnérant créant un hématome qui va se collecter et qui peut persister plusieurs semaines voire des mois en engendrer une impotence fonctionnelle notable. Il n’existe habituellement pas de désinsertion musculaire associée. Le risque est de voir se développer secondairement des ossifications augmentant encore le délai de reprise.

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