Facteurs influençant l'évolution des lésions du cartilage articulaire fémoro-patellaire après une reconstruction du ligament croisé antérieur

Sep 23 / Morgan Monge
La rupture du ligament croisé antérieur (LCA) peut provoquer une instabilité de l'articulation du genou et endommager le cartilage articulaire. La Reconstruction du LCA (RLCA) peut restaurer la stabilité de l'articulation du genou et soulager les symptômes cliniques des patients tout en améliorant leur fonction motrice. Bien qu'une étude ait signalé le développement d'une arthrose tibio-fémorale après une RLCA, 11 à 90 % des patients développent une arthrite fémoro-patellaire après une RLCA. L'arthrose fémoro-patellaire d'imagerie peut être plus fréquente que l'arthrose tibio-fémorale et est associée à une aggravation des symptômes liés au genou, y compris la douleur antérieure du genou et une diminution des performances fonctionnelles. Gong et al ont signalé l'apparition de lésions du cartilage articulaire fémoro-patellaire lors d'un suivi moyen de 17,3 mois entre la reconstruction à faisceau unique du LCA et la deuxième arthroscopie.

Nakamae et al ont rapporté que 174 patients ont subi une seconde arthroscopie après une RLCA anatomique. Des variables telles que l'âge, le sexe, l'indice de masse corporelle, la technique utilisée lors de la RLCA et les conditions méniscales ont été incluses dans l'analyse de régression pour la progression des dommages au cartilage articulaire dans le condyle fémoral et le plateau tibial.
Avis du pôle scientifique de Kinesport
Pastille verte
Cette étude de cohorte est un article à faible risque de biais, tous les critères méthodologiques majeurs sont respectés permettant de limiter et contrôler au mieux les biais dans leur étude.
Les auteurs ont constaté que la résection méniscale partielle était étroitement liée à la progression des lésions du cartilage articulaire. Niki et al ont analysé les facteurs qui affectent la douleur antérieure du genou après une RLCA et ont conclu que les déficits d'extension du genou sont un facteur de risque important pour la douleur du genou avant 3 mois postopératoires.

Bien que les lésions du cartilage articulaire fémoro-patellaire puissent entraîner des douleurs antérieures du genou, leur étude n'a pas examiné directement les facteurs affectant la progression de ces lésions.

À l'heure actuelle, les facteurs qui affectent la progression des lésions du cartilage articulaire fémoro-patellaire après un ligament croisé antérieur ne sont pas entièrement compris, et une analyse plus complète fait défaut. Pour combler cette lacune dans les connaissances, cette étude visait à explorer les facteurs qui affectent la progression des lésions du cartilage articulaire fémoro-patellaire après une RLCA.

Méthodes

 Participants

Cette étude a été approuvée par le comité d'éthique de notre hôpital, et tous les participants ont signé un formulaire de consentement éclairé avant de participer. Tous les patients qui ont subi une RLCA entre janvier 2015 et décembre 2019 ont été invités à participer à cette étude. Ont été inclus les patients qui ont subi une RLCA à faisceau unique, sans antécédents de chirurgie effectuée sur le genou affecté, avec un genou contro-latéral normal et sans insuffisance du ligament croisé postérieur. Ont été exclus les patients présentant un ménisque discoïde latéral, ceux présentant une instabilité médiale ou latérale de grade 3, et ceux ayant subi une RLCA combiné à une chirurgie du cartilage articulaire. Lors du suivi final, 129 patients ont été inclus.

 Technique chirurgicale

Un chirurgien expérimenté a pratiqué toutes les interventions en utilisant la technique arthroscopique du ligament croisé antérieur autologue à un seul faisceau. La technologie de reconstruction anatomique a été utilisée pour créer des canaux osseux tibiaux et fémoraux. Après avoir tiré le greffon dans le canal osseux, le chirurgien a utilisé le dispositif de fixation EndoButton (Smith & Nephew) pour fixer le côté fémoral, tandis que le côté tibial a été fixé avec des vis de compression absorbantes (Smith & Nephew). Les lésions méniscales ont été réparées par une réparation méniscale, une lime méniscale ou une résection méniscale partielle. Les déchirures radiales, les déchirures horizontales ou les déchirures sur les bords des ménisques environnants ont été traitées par une résection méniscale partielle. Si la déchirure longitudinale se trouvait dans la zone rouge-rouge ou rouge-blanche, la technique de réparation interne totale du système de suture arthroscopique (FasT- Fix ; Smith & Nephew) a été utilisée. Une lime méniscale a été utilisée pour traiter les blessures méniscales mineures.

Après l'opération, l'articulation du genou a été fixée en position d'extension par une attelle. Quatre jours plus tard, les patients ont commencé les exercices de flexion du genou et la mise en charge qui a été progressivement augmentée, avec une flexion du genou à 90° dans la première semaine et à 120° avec une mise en charge complète après 6 semaines. L'utilisation d'une attelle de genou n'était pas nécessaire à la maison. La flexion du genou était revenue à la normale 8 à 12 semaines après l'opération. Les patients ont été autorisés à commencer le jogging sans attelle 3 mois après l'opération et à courir, sauter et nager 4 à 6 mois après l'opération. Un entraînement spécial d'adaptation a été mené pendant 3 mois, de sorte que le patient a pu participer à un entraînement spécial intense et à des compétitions sportives 10 mois après l'opération.

 Évaluation des lésions du cartilage articulaire

L'évaluation par imagerie à résonance magnétique (IRM) des lésions du cartilage articulaire a été réalisée à l'aide du système de classement d'Outer- bridge modifié. Le score d'Outerbridge modifié était noté comme suit : 
  • 0 - Cartilage intact avec signal normal 
  • 1 - Augmentation de l'intensité du signal sans perte d'épaisseur du cartilage 
  • 2 - Perte de <50% de l'épaisseur du cartilage 
  • 3 - Perte de >50% de l'épaisseur du cartilage sans os exposé 
  • 4 - Perte de cartilage sur toute l'épaisseur avec os exposé
La progression des dommages au cartilage a été définie comme toute augmentation du score d'Outerbridge depuis moins d'une semaine avant la RLCA jusqu'au dernier suivi. Toutes les mesures ont été prises par 3 radiologues expérimentés, en aveugle par rapport à l'état du patient, et des mesures répétées ont été effectuées à deux moments espacés d'au moins un mois.

L'IRM a été réalisée à l'aide d'un système d'IRM 3.0-T (Magnetom Skyra ; Siemens Healthcare) utilisant une bobine de genou à réseau phasé. Les patients ont été placés en position couchée, le genou en extension complète. Les paramètres d'IRM comprenaient un écho de spin rapide (FSE) sagittal T1, un FSE sagittal saturé en graisse et pondéré par la densité de protons, un FSE coronal à lame saturée en graisse et un FSE transversal saturé en graisse et pondéré par la densité de protons.

 Évaluations de la fonction clinique

Une semaine avant le ligament croisé antérieur et lors du dernier suivi, l'échelle de Lysholm1, l'International Knee Documentation Com- mittee4 et les scores de Tegner1 ont été utilisés pour l'évaluation fonctionnelle par un chirurgien orthopédique expérimenté (H.H.) le même jour.
Lors du dernier suivi, les patients ont subi un examen bilatéral du genou à l'aide d'un arthromètre KT-2000 (Med- Metric). La différence de translation tibiale antérieure d'un côté à l'autre, mesurée en utilisant une force de 133N à 20° de flexion du genou, a été enregistrée.
Un testeur isocinétique Biodex System III (Biodex Medical Systems) a été utilisé pour effectuer des tests isocinétiques de force musculaire sur les deux muscles du quadriceps fémoral de chaque patient lors du dernier suivi. Le couple de pointe (PT) du quadriceps fémoral (représentant la force maximale du muscle) a été enregistré. Le rapport PT du quadriceps fémoral a été calculé comme suit : côté affecté/ côté sain. Il a ensuite été divisé en ratios <80% et 80%.26 Cette étude a mesuré la force musculaire à une vitesse angulaire de 60 deg/s.

 Analyse statistique

La version 19.0 de SPSS Statistics (IBM Corp) a été utilisée pour l'analyse statistique entre les patients qui présentaient une progression des lésions cartilagineuses et ceux qui n'en présentaient pas. Une analyse uni variée a d'abord été utilisée pour analyser les facteurs de risque considérés comme affectant la progression des lésions cartilagineuses. Le test du chi carré ou le test exact de Fisher ont été utilisés pour comparer les variables qualitatives, et le test t de Student à échantillons indépendants ou le test de la somme des rangs de Wilcoxon à 2 échantillons ont été utilisés pour comparer les variables quantitatives. Une analyse de régression logistique multiple a été utilisée pour examiner la corrélation entre les facteurs identifiés, et le risque a été estimé à l'aide de rapports de cotes avec IC à 95 %. Le seuil de signification du test a été fixé à P < 0,05. La fiabilité inter-observateur et intra-observateur pour l'évaluation IRM des lésions du cartilage articulaire a été évaluée à l'aide du coefficient de corrélation intra classe (ICC) ; la fiabilité a été interprétée comme mauvaise si l'ICC <0,4, marginale si l'ICC 0,4 0,75, et bonne si l'ICC >0,75.

Nous avons calculé a priori la taille des échantillons nécessaires pour obtenir une puissance suffisante pour comparer la force du quadriceps entre les patients présentant une progression des lésions cartilagineuses (groupe d'observation) et ceux n'en présentant pas (groupe témoin). Les résultats de la pré-expérience ont montré que la proportion de patients ayant un rapport PT du quadriceps fémoral <80% était de 40% dans le groupe témoin et de 70% dans le groupe d'observation. Pour le test d'hypothèse, l'erreur de type 1 (a) a été fixée à 0,05 en utilisant un test bilatéral et l'erreur de type 2 (b) a été fixée à 0,1 (soit une puissance 1/4 0,9). La taille de l'échantillon des 2 groupes a été fixée dans un rapport 2/1, et les tailles d'échantillon calculées à l'aide du logiciel PASS (version 15.0 ; NCSS) étaient de 84 pour le groupe témoin et de 42 pour le groupe d'observation.

Résultats

Un total de 129 participants âgés de 18 à 46 ans (âge moyen, 26,98 ans) ont été inclus dans le suivi final (47 femmes et 82 hommes). Le suivi moyen était de 24,69 ± 10,74 mois (fourchette, 12-50 mois). Les données des participants sont présentées dans le tableau 1.

Au total, 45 patients présentaient une progression des lésions du cartilage rotulien à l'IRM entre la semaine précédant la RLCA et le dernier suivi, et la différence était statistiquement significative (P < 0,001) (tableau A2 de l'annexe). En outre, 18 patients ont présenté une progression par IRM des lésions du cartilage trochléen entre la semaine précédant la RLCA et le dernier suivi, mais la différence n'était pas statistiquement significative (P 1⁄4 ,519). Dans l'évaluation IRM des lésions du cartilage articulaire, les ICC de fiabilité inter-observateur et intra-observateur étaient respectivement de 0,83 et 0,88, indiquant une bonne fiabilité.

Quatre facteurs étaient significativement liés à la progression des lésions du cartilage rotulien après un RCA : 
  • La période de suivi (P 1⁄4 ,001)
  • Le rapport PT du quadriceps fémoral (P < 0,001)
  • La lésion méniscale latérale (P 1⁄4 ,004)
  • La lésion méniscale médiale (P 1⁄4 ,046)
  • Aucun facteur n'était significativement lié à la progression de l'atteinte du cartilage trochléen fémoral après l'ACLR.
Dans le modèle de régression logistique, 4 facteurs précédemment identifiés liés à la progression des lésions du cartilage rotulien ont été introduits (c'est-à-dire la période de suivi, le rapport PT du quadriceps fémoral, la lésion méniscale latérale et la lésion méniscale médiale). Les résultats ont montré que la période de suivi avait une corrélation négative significative avec la progression des lésions du cartilage rotulien. En outre, un rapport PT du quadriceps fémoral <80%, une méniscectomie partielle du ménisque latéral et une méniscectomie partielle du ménisque médial étaient des facteurs de risque significatifs pour la progression des lésions du cartilage rotulien.

Discussion

Nous avons constaté dans cette étude qu'après une RLCA, les examens IRM ont révélé une progression postopératoire des lésions du cartilage articulaire fémoro-patellaire, principalement du côté rotulien, qui était significativement liée à la durée postopératoire, aux dommages méniscaux et à la force musculaire du quadriceps fémoral.

La RLCA assure la stabilité du genou affecté et protège davantage le cartilage du genou des dommages secondaires causés par les ligaments endommagés. Cependant, il est prouvé que la RLCA ne peut pas empêcher complètement la progression de l'arthrose. La méniscectomie est reconnue comme un facteur de risque important pour l'arthrose post-traumatique dans la RLCA. Une étude menée par le Multicenter Orthopaedic Outcomes Network Knee Group auprès de 421 patients dont les radiographies du genou ont été suivies au moins 2 ans après une RLCA a montré que la réparation méniscale et la méniscectomie partielle étaient toutes deux associées à une arthrose post-traumatique radiographique plus grave dans les compartiments médial et latéral. En outre, la méniscectomie a eu un effet plus important sur l'aggravation de l'arthrose post-traumatique que la réparation méniscale. Une revue systématique de van Meer et al a confirmé l'importance de la préservation du ménisque pour prévenir le développement de l'arthrose chez les patients ayant subi une RLCA. Notre étude a montré que les méniscectomies partielles médiales et latérales étaient des facteurs de risque significatifs pour la progression des lésions du cartilage rotulien après une RLCA. Notre étude a montré que la force musculaire du quadriceps <80% du côté controlatéral était associée à la progression des lésions du cartilage articulaire fémoro-patellaire après une RLCA. Le rétablissement de la force musculaire du muscle quadriceps fémoral affecté à plus de 80 % de la force du muscle quadriceps fémoral du côté sain peut réduire l'apparition et la progression des lésions du cartilage rotulien après une RLCA. Keays et al ont constaté que, chez 56 patients suivis pendant une moyenne de 6 ans après un RCA, ceux dont le rapport entre la force du quadriceps fémoral et celle du muscle ischio-jambier était plus faible avaient une incidence plus élevée d'arthrose dans l'articulation tibio-fémorale que dans l'articulation fémoro-patellaire. Une étude sur l'arthrose du genou a révélé que l'amélioration de la force musculaire du quadriceps fémoral peut réduire les dommages causés au cartilage de l'articulation fémoro-patellaire chez les patients atteints d'arthrose du genou, mais que cela n'a pas d'effet évident sur le cartilage de l'articulation tibio-fémorale.

Les résultats de l'étude ont également montré que, bien que la récupération de la force musculaire du quadriceps fémoral puisse réduire de manière significative les lésions du cartilage rotulien après une RLCA, elle peut ne pas avoir d'effet significatif sur les lésions du cartilage trochléen. La raison de ce résultat n'est pas claire. Elle peut être liée à la modification de la force musculaire du quadriceps fémoral qui affecte ensuite la trajectoire de la rotule, laquelle affecte à son tour les lésions du cartilage articulaire rotulien. Cependant, cette conclusion nécessite une étude plus approfondie.
Après une lésion du LCA, les taux de nombreuses cytokines, telles que le facteur de nécrose tumorale a, l'interleukine 1b et les métalloprotéases matricielles 1 et 13, augmentent immédiatement dans l'articulation. Le facteur de nécrose tumorale a est lié à l'augmentation des voies apoptotiques des caspases dans les chondrocytes. Bien que les niveaux de ces cytokines diminuent lentement avec le temps, les genoux déficients en LCA continuent de présenter des niveaux accrus de cytokines inflammatoires, au moins 1 an après le dommage. L'ajustement de la réponse inflammatoire initiale après le dommage du LCA peut avoir un effet potentiellement durable sur la dégénérescence précoce du cartilage du genou. [8] Cependant, la réduction potentielle de l'effet du dommage du LCA sur les articulations après >1 an après le LCA reste à étudier plus avant. Notre étude a révélé que la période de suivi (de 12 à 50 mois) présentait une corrélation négative significative avec la progression des lésions du cartilage rotulien, ce qui peut s'expliquer par le fait que l'effet de la RLCA sur le métabolisme du cartilage articulaire est éliminé après >1 an postopératoire et que le cartilage endommagé se répare de lui-même. D'autres études sont nécessaires pour confirmer ce résultat, et un suivi plus long pourrait fournir des résultats plus clairs.

 Limites