Anatomie basée sur les preuves : Flash-back et actualités sur le tenseur du vaste intermédiaire

Feb 11 / Arnaud BRUCHARD
La caractérisation standard du muscle Quadriceps Femoris que l'on trouve dans les principaux manuels d'anatomie décrit le groupe comme étant formé par le Rectus Femoris ou Droit Fémoral , le Vastus Lateralis, le Vastus Intermedius et le Vastus Medialis. Cette définition se reflète également dans la compréhension anatomique standard des anatomistes et des cliniciens non spécialistes. Cependant, des recherches menées par un groupe suisse/australien en 2016 ont permis d'identifier, de caractériser et de nommer un ventre musculaire supplémentaire - le Tenseur Vastus Intermedius ou TVI.
Les auteurs précédents qui ont étudié le groupe de muscles Quadriceps Femoris avaient déjà signalé la possibilité d'un ventre musculaire supplémentaire, mais toutes les conclusions qui ont été faites ont étiqueté ce muscle comme une variation, attribuable au vastus lateralis 

Nous avions publié  sur le sujet en janvier 2017 2 articles descriptifs, un synthétisant la publication de Rajasekaran et al. "Sonographic Appearance of the Tensor of the Vastus Intermedius", l'autre  de Grob et al. "A newly discovered muscle: The tensor of the vastus intermedius." Ces auteurs ont permis de découvrir un « nouveau muscle » entre le Vaste Latéral (VL) et le Vaste Intermédiaire (VI) appelé « Tenseur du Vaste Intermédiaire (TVI) » ou "Quinticeps Femoris". Grob et al. ont examiné l’anatomie cadavérique des TVI et ont démontré que leurs parties musculaires, aponévrotiques et tendineuses étaient identifiées de façon fiable dans tous les membres utilisés de leur étude.

Mais que savons nous depuis  et quelles implications sont identifiées ?
En 2020, Franchi de l'université de Sheffield publie "Tensor vastus intermediu s: a review of its discovery, morphology and clinical importance". Cette revue visait à résumer la littérature pertinente concernant le tensor vastus intermedius et à discuter de sa morphologie et de son importance clinique potentielle. 

Franchi et son équipe ont mené une  recherche documentaire complète concernant ce "nouveau" muscle  à l'aide de PubMed et Google Scholar en juillet 2020. Les principes de l'anatomie basée sur les preuves ont été utilisés pour réaliser cette analyse narrative afin de s'assurer que le synopsis des recherches anatomiques primaires présenté est de haut niveau Lire ICI). Lors de la conception des critères d'inclusion et d'exclusion, ils ont décidé d'inclure tous les articles de recherche complets, y compris les rapports de cas et les thèses universitaires, car il s'agissait du premier article d'examen complet sur ce sujet et ils ont jugé approprié de fournir aux lecteurs un tableau complet des recherches actuellement connues. Les résumés de conférences, les lettres à l'éditeur et les études sur les animaux ont été exclus. 

Morphologie 

Le Tenseur Vastus Intermedius se trouve dans le compartiment antérieur de la cuisse. Il a été décrit pour la première fois par Grob et al. comme un nouveau muscle dans une étude sur des cadavres impliquant vingt-six membres inférieurs, dans laquelle ils ont identifié un ventre musculaire clairement distinct entre le Vastus Lateralis et le Vastus Intermedius dans vingt-deux cas sur vingt-six. Dans les quatre autres cas, la séparation proximale des ventres musculaires n'a pas été possible. Le Tenseur Vastus Intermedius est recouvert antérieurement par le Rectus Femoris, prend origine dans la face antéro-inférieure du grand trochanter du fémur en distal de la ligne intertrochantérienne, et s'insère dans la face médiane de la base rotulienne. La position du Tenseur Vastus Intermedius par rapport aux structures environnantes est clairement visible sur la figure ci-dessous.
Dissection du tensor vastus intermedius
Dissection du tensor vastus intermedius: Vue antérieure d'une cuisse gauche, disséquée pour exposer les muscles quadriceps, avec le rectus femoris, le sartorius et le tenseur fasciae lata (T) sectionnés et réfléchis. Le ventre du muscle tensor vastus intermedius (1), que l'on peut voir entre les lamelles musculaires du vastus lateralis et de l'intermedius, se fond dans une large aponévrose (2) avant de devenir une structure tendineuse (3). Le gluteus medius (GM) et le gluteus minimus (Gm) sont également représentés.
Dissection du tensor vastus intermediusDissection du tensor vastus intermedius
Sa morphologie en tant que muscle suit une structure similaire à celle des autres muscles vassaux, c'est-à-dire qu'il possède un ventre musculaire proximal qui devient une aponévrose large et plate avant de former une structure tendineuse qui se confond avec le tendon du quadriceps fémoral. C'est ce qu'a démontré en 2017,  la même équipe Grob et al. à travers une publication utilisant l'IRM : "Magnetic Resonance Imaging of the Tensor Vastus Intermedius: A Topographic Study Based on Anatomical Dissections".
Dissection du tensor vastus intermediusDissection du tensor vastus intermedius
dessin schématique de l'appareil extenseur gauche de l'articulation du genou avec deux coupes transversales correspondantes (b et c). Le tenseur vastus intermedius (TVI, bleu foncé) s'étend entre les couches musculaires du vastus lateralis (VL) et du vastus intermedius (VI). Dans la partie proximale, le TVI est constitué d'une lamelle musculaire, plus distalement, il se combine en une aponévrose large et plate pour finalement fusionner dans le tendon du quadriceps. Rectus femoris (R, ligne pointillée), vastus medialis (VM), tractus ilio-tibial (IT), rotule (P). 
 
Au niveau du tiers distal du Tensor Vastus Intermedius, la partie tendineuse, est intéressante car elle s'étend obliquement jusqu'à son point d'insertion.
Les études à l'aide de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et de l'échographie ont permis de mieux comprendre sa structure par rapport aux muscles environnants, révélant un appareil extenseur latéral multicouche du genou. En effet, la morphologie du Tenseur Vastus Intermedius entre le Vastus Lateralis et l'Intermedius, ainsi que la bande iliotibiale, a été décrite comme "des couches musculaires en forme d'oignon" où "les couches individuelles se rassemblent et se superposent". Cette belle apparence architecturale a également été décrite comme les "couches d'une enveloppe de maïs", car les différentes couches aponévrotiques superposées s'assemblent pour former le tendon du quadriceps femoris à la rotule.
Si la forme la plus courante du tenseur vastus intermedius est celle décrite ci-dessus, un certain nombre d'études ont examiné les variations de la morphologie du muscle, ce qui a bien sûr des implications directes dans la pratique clinique. Une étude portant sur trente-six membres inférieurs a rapporté que la longueur moyenne du muscle Tensor Vastus Intermedius du ventre était de 145,40 mm (écart type de 37,55 mm) et la longueur de l'aponévrose de 193,55 mm (écart type de 42,32 mm) respectivement. Il est intéressant de noter que cette étude a également rapporté que ces deux mesures étaient plus importantes chez les cadavres féminins que chez les cadavres masculins.

Plus intéressantes encore sont les cinq variations morphologiques distinctes décrites par deux études. Alors que l'aponévrose du Tensor Vastus Intermedius est le plus souvent indépendante du Vastus Lateralis et de l'Intermedius, il semble y avoir des variations fréquentes lorsqu'elle est associée soit au Vastus Lateralis, soit à l'Intermedius, soit aux deux. Dans ces cas, il peut être plus difficile d'identifier le muscle en question, ce qui explique peut-être pourquoi il n'a été décrit que récemment. Il semble en outre y avoir un petit nombre de cas où le tenseur vastus intermedius est formé par deux ou plusieurs petites lamelles musculaires entrelacées. Les cinq variations de la morphologie musculaire signalées sont présentées ci-dessous, et leurs prévalences relatives sont présentées dans le tableau I. Il est toutefois intéressant de noter qu'une étude récente portant sur le tensor vastus intermedius a donné des résultats contradictoires par rapport à ce qui précède. L'étude n'a mis en évidence le muscle que dans sept des vingt membres inférieurs étudiés, et les auteurs ont remis en question la définition de ce muscle. Il est donc peut-être nécessaire de clarifier la définition du muscle afin de permettre une recherche objective et comparable.
Prévalence des variations du tenseur vaste intermédiairePrévalence des variations du tenseur vaste intermédiaire
Un autre élément crucial à considérer est celui de l'approvisionnement en sang et en nerfs du Tenseur Vastus Intermedius, qui a été déterminant pour établir que ce muscle est bien une structure indépendante et non pas simplement une partie du vastus lateralis. Les dissections détaillées de Grob., ont démontré que le Tenseur du Vaste Intermédiaire reçoit un apport vasculaire séparé au vaste externe, par le biais de branches individuelles de la branche transversale de l'artère fémorale circonflexe latérale, ainsi que de branches latérales de sa branche ascendante. De même, en ce qui concerne l'innervation du tenseur vastus intermedius, le ventre du muscle proximal reçoit des branches individuelles qui proviennent du côté latéral des divisions postérieures du nerf fémoral, ces branches étant séparables par dissection des branches équivalentes alimentant le vaste externe et l'intermédiaire. 

D'après l'anatomie et la morphologie décrites ci-dessus,
il semble que le tenseur vastus intermedius joue un rôle important dans le contrôle du mouvement de la rotule, ainsi que dans la fonction extenseur du genou. Son aponévrose est en contact étroit avec le vaste intermédiaire et pourrait potentiellement le resserrer médialement. Comme les autres muscles du compartiment extenseur de la cuisse, le tenseur du vaste intermédiaire est probablement impliqué à la fois dans l'extension du genou et dans la prévention de la flexion.
En avril 2017, Collins, Christopher T. de l'université du North Texas rédige une thèse que vous pourrez lire ici, sur 70 cadavres, et met en évidence que le Tenseur TVI est présent chez plus de 73% des corps étudiés (83% chez les femmes et 61% chez les hommes) tout en répartissant ces découvertes en fonction des 5 types précédemment décrits.
Prévalence des variations du tenseur vaste intermédiairePrévalence des variations du tenseur vaste intermédiaire

Tendon rotulien

Toujours selon Grob et al.,(2017) "Le tendon du quadriceps à trois couches",  six éléments du groupe musculaire du quadriceps forment une structure tri-laminaire du tendon du quadriceps. Le tendon du quadriceps à donc trois couches. Les éléments du tendon du quadriceps sont :

  1. l'aponévrose latérale du Vaste Intermédiaire, 
  2. l'aponévrose profonde, 
  3. l'aponévrose superficielle médiane du Vaste Intermédiaire, 
  4. le Vaste latéral,
  5. le Tenseur Vastus Intermedius,
  6. le Rectus Femoris. 

Même avec des différences dans la direction des fibres - ces éléments se rejoignent à une certaine distance proximale de la rotule.
Tous les éléments ont été fusionnés sur une région de 13 à 90 mm en proximal de la rotule. 
Tendon rotulienTendon rotulien
Dessin schématique de l'architecture à trois niveaux du tendon du quadriceps. La couche superficielle (I) du tendon du quadriceps est formée par le tendon du Rectus Femoris (R). La couche intermédiaire (II) est encore subdivisée. Le tendon du vaste intermédiaire (VI) lui-même présente une structure complexe à plusieurs couches, composée de la partie latérale du Vaste intermédiaire (VI latéral) et des couches superficielles profonde et médiane du Vaste intermédiaire. La couche superficielle médiane et la couche profonde médiane de l'aponévrose du Vaste intermédiaire fusionnent avec l'aponévrose du tenseur du Vaste intermédiaire (TVI) et du Vaste latéral (VL), respectivement. La partie latérale de l'aponévrose du Vastus intermedius forme la couche la plus profonde (III) du tendon du quadriceps. Dans certains cas, l'aponévrose du Tensor vastus intermedius émerge soit de la partie latérale du Vastus intermedius (flèche bleue recourbée), soit du Vastus lateralis (flèche orange recourbée) (Grob et al.). Le Vastus medialis (VM) n'est pas directement impliqué dans l'architecture du tendon du quadriceps. Il s'insère dans l'aponévrose du Vastus intermedius et du tendon du Rectus Femoris sur ses faces antérieure et postérieure (indiquées par les points et les lignes rouges)

Enfants — adolescents 

Un seule étude est présente dans la littérature. Mendes Da Costa et al. (2020) ont souhaité examiner les caractéristiques cliniques, la pathoanatomie et les résultats d'imagerie des enfants présentant un dérèglement du quadriceps fémoral accessoire, en mettant particulièrement l'accent sur l'utilité de l'imagerie précoce par résonance magnétique (IRM) de la cuisse. leur étude porte sur seulement  3 enfants  avec une flexion unilatérale progressive du genou limitée. Le diagnostic chez tous les patients a été établi par IRM, qui a mis en évidence une structure fusiforme de faible intensité de signal avec une architecture de type musculaire provenant du fémur proximal antérieur ou antérolatéral et se mêlant au tendon commun du quadriceps en distal. Tous les patients ont subi une libération chirurgicale de la bande anormale avec une amélioration fonctionnelle significative. Les auteurs concluent que dans les cas de flexion limitée progressive du genou sans pathologie intrinsèque, un muscle quadriceps accessoire doit être considéré comme une cause extrinsèque et qu'une amélioration symptomatique est constatée après la libération chirurgicale. les auteurs  expliquent que la morphologie et l'évolution assez régulières, les origines et les attaches discrètes, et les plans tissulaires environnants identifiables des bandes observées dans ces cas correspondent le mieux à la description des muscles accessoires dont le TVI. 
Tendon rotulien

Mesures in vivo

Sahinis et al. publient à leur tour en 2020 une analyse sur l'évaluation in vivo de la section transversale (CSA) du Tenseur Vastus Intermedius à l'aide de l'échographie, sur 21 jeunes hommes et femmes au repos, à 0° (= extension complète), 45° et à 90° de flexion du genou à différents niveaux de mesures. La quantification de la surface de section transversale (CSA) du muscle peut fournir une mesure plus précise de sa morphologie qu'une simple description de sa position anatomique. En outre, la CSA fournit une indication du potentiel de force du muscle, bien que la relation entre le CSA et la force ne soit pas toujours linéaire. La quantification de la morphométrie du Tenseur peut aider à mieux identifier ce muscle spécifique en utilisant l'échographie ainsi qu'à expliquer le rôle fonctionnel du muscle in vivo. Par exemple, la signification clinique de ce muscle n'est jusqu'à présent pas entièrement comprise, mais étant donné son orientation oblique, il pourrait jouer un rôle dans la stabilisation de la rotule, comme décrit précédemment. 
Mesures in vivo
Après identification des deux extrémités visibles du tenseur vastus intermedius (TVI), des images en coupe transversale ont été obtenues du ventre du muscle (proximal et distal) et du tendon (proximal, moyen, distal). La procédure a été répétée à des angles de flexion du genou de 0°, 45° et 90° (non illustré). La section transversale de l'IVT est dessinée en pointillés.

Les auteurs concluent que le Tenseur est 
visualisable chez tous les individus, avec une l'évaluation du CSA de  grande fiabilité test-retest, que le CSA est plus large en proximal mais reste faible et enfin que la variation d'augmentation du CSA lors de de la  flexion du  genou n'a pas d'influence sur la rotule.  Selon l'équipe grecque, les faibles valeurs de la CSA indiquent que la contribution relative du tenseur à la capacité de génération de force du groupe de muscles quadriceps est faible. Notons toutefois que l'équipe n,'a pas mesuré le CSA physiologique, du fait de l'impossibilité de mesurer l'architecture musculaire (pen nation notamment). 

Rôle

La fonction supposée de cette structure est d'exercer une tension sur l'aponévrose du vaste intermédiaire et de médialiser son action. En effet suite à leurs  découvertes, Grob et al.  (2016) estiment que compte tenu de son parcours depuis l'aspect antérolatéral du grand trochanter jusqu'à la base médiane de la rotule, Le Tenseur semble être importante pour contrôler le mouvement de la rotule. Ses fibres qui pénètrent dans la couche médiane du tendon du quadriceps à partir de la face latérale oblique contrecarrent les forces des fibres médianes du Vaste Médial. La fonction de direction de ce muscle est également suggérée par sa riche innervation. Par ailleurs, comme l'aponévrose du Tenseur est en contact étroit ou fusionnée avec celle du Vaste Intermédiaire sur une longue distance, le Tenseur semble exercer une tension sur l'aponévrose du Vaste Intermédiaire et médialiser l'action de ce dernier. Le TVI semble donc être une sorte de "tenseur du Vaste Intermédiaire".  Cependant , rien n'est prouvé et il est nécessaire de comprendre son rôle au sein du mécanisme extenseur 

Importance clinique 

La découverte de ce muscle est très récente et de fait son intégration dans des hypothèses cliniques sont très rares. On retrouve toutefois deux cas qui impliquent le Tenseur Vastus Intermedius dans une pathologie, et qui rebondissent sur la notion selon laquelle le muscle est un composant distinct de l'appareil extenseur de l'articulation du genou. Le premier, pourtant daté de 2011, publié par Labbé et al. , décrit une fillette de neuf ans présentant une flexion du genou progressivement limitée par un muscle Quadriceps Femoris accessoire situé entre le Vaste latéral et l'Intermédiaire, qui, rétrospectivement, est clairement le Tenseur Vastus Intermédius. Le second cas, décrit en 2016, par l'auteur référence sur le sujte, Grob, documente une femme de soixante-deux ans présentant une rupture isolée du Tenseur Vastus Intermédius à la suite d'un trébuchement. Bien qu'il n'y ait eu que deux rapports de cas à ce jour, le fait que ce muscle ne soit décrit que depuis peu, combiné au fait que son apparence anatomique et sa relation avec le Vaste latéral et l'Intermédiaire le rendent difficile à identifier, signifie probablement que de nombreuses blessures antérieures ont simplement été attribuées au Vaste latéral.
Le Tensor Vastus Intermedius a également été identifié dans un rapport récent par Ruzik et al. (2020) de cadavre d'un Quadriceps Femoris à sept têtes. Les auteurs notent que la connaissance de ce muscle supplémentaire peut fournir aux cliniciens un diagnostic différentiel supplémentaire lors de l'examen des douleurs antérieures de la cuisse. Cette nouvelle recherche pourrait donc permettre aux cliniciens de mieux caractériser les lésions du groupe musculaire du quadriceps fémoral. Toutefois, à ce jour, le rôle exact du tenseur vastus intermedius dans la fonction du groupe musculaire quadriceps reste incertain et des questions restent encore largement sans réponse. Se hasarder à proposer des traitements et des raisonnements probants sur le sujet à ce jour est trop prématuré.

Néanmoins, de meilleures compréhensions et connaissances du Tensor Vastus Intermedius ont également des implications sur les applications et les approches chirurgicales par exemple dans l'approche antérieure directe de la hanche, qui est couramment utilisée dans la chirurgie de remplacement total de la hanche ou encore, lors d'une interprétation radiologique et chirurgicale des lésions de l'appareil extenseur du genou.

Implications en lésions musculaires, tendineuses et autres

Aujourd'hui, la science ne formule aucun élément probant sur la relation du Tensor Vastus Intermedius avec une pathologie myo-aponévrotique ou tendineuse, ni les autres. Beaucoup d'hypothèses semblent émerger mais il est nécessaire d'attendre des études supplémentaires, à la fois sur des cadavres et des participants vivants, sains et pathologiques pour découvrir pleinement l'histoire de ce muscle nouvellement découvert. 

Conclusion 

  • Bien que la découverte d'une nouvelle anatomie brute soit rare, une meilleure caractérisation et compréhension des structures que les anatomistes voient permet d'approfondir nos connaissances et notre appréciation du corps humain. Au cours des quatre années qui se sont écoulées depuis la description officielle du tenseur vastus intermedius [9], un travail important a été réalisé pour nous aider à comprendre sa structure et sa fonction. Cependant, la réponse à ce dernier point, notamment en ce qui concerne sa contribution au groupe musculaire des quadriceps, reste encore largement sans réponse.
  • Selon franchi,  il semble que sa morphologie soit similaire à celle du muscle plantaire. Il y a donc peut-être des synergies à faire entre leurs structures et leurs fonctions.
  • Alors que les chercheurs dans ce domaine commencent à avoir une image plus claire du rôle du tenseur vastus intermedius dans les états normaux et pathologiques, des études supplémentaires, à la fois sur des cadavres et des participants vivants, sont nécessaires pour découvrir pleinement l'histoire de ce muscle nouvellement découvert.

Bibliographie

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