Mesure de la morphologie des triceps surae sains et blessés

Résumé

L’imagerie par ultrasons devient de plus en plus accessible dans les milieux cliniques et de recherche, et un protocole cohérent sera bénéfique pour la comparaison entre les études et pour les interprétations cliniques. Ce protocole d’évaluation échographique est une méthode valide et fiable pour évaluer la morphologie du tendon d’Achille dans les tendons sains, tendinopathiques et rompus.

Résumé

Les blessures au tendon d’Achille surviennent tout au long de la vie et peuvent affecter négativement la qualité de vie et la santé globale. La tendinopathie d’Achille est généralement classée comme une blessure de surutilisation associée à l’épaississement du tendon fusiforme, à la néovascularisation et à la dégénérescence du tendon interstitiel. La littérature actuelle suggère que ces changements structurels sont associés à des symptômes et à des niveaux d’activité physique plus faibles, ainsi qu’à des symptômes et à une fonction des membres inférieurs à long terme. Les ruptures du tendon d’Achille, gérées chirurgicalement et non chirurgicalement, entraînent une augmentation de la section transversale du tendon (CSA) et un allongement du tendon d’Achille. Les deux résultats structurels ont des implications cliniques, car une CSA plus grande prédit positivement la fonction, tandis qu’un allongement accru du tendon prédit une fonction réduite après une rupture du tendon d’Achille. Étant donné la relation entre les changements structurels associés aux blessures au tendon d’Achille pour la gravité des blessures et la récupération des blessures, il est essentiel de pouvoir quantifier la structure du tendon d’Achille de manière fiable et précise. Le groupe de Silbernagel a établi une méthode valide et fiable pour évaluer efficacement la structure musculaire et tendineuse des triceps suraux. Dans ce protocole, l’imagerie par échographie musculo-squelettique en mode B est utilisée pour mesurer la structure du triceps surrae, y compris l’épaisseur du tendon d’Achille et l’ASC, l’épaisseur du soléaire et la présence de signes supplémentaires (calcifications et bursite). Le champ de vision étendu en mode B est utilisé pour mesurer la longueur du tendon d’Achille et l’AAC anatomique gastrocnémien. Enfin, le Doppler de puissance est utilisé pour identifier la néovascularisation intratendineuse. La quantification de la structure du triceps sural permet de comparer les membres ainsi que les changements longitudinaux en réponse à l’exercice et au traitement pour les personnes en bonne santé et celles souffrant de lésions du tendon d’Achille. Ce protocole a été utilisé dans de nombreuses études de recherche à ce jour et s’avère précieux pour comprendre la relation entre la structure des tendons et le développement, la gravité et la récupération des blessures. Comme les appareils à ultrasons deviennent de plus en plus abordables et portables, ce protocole s’avère prometteur en tant qu’outil clinique, compte tenu de ses méthodes rapides et efficaces.

Introduction

Le tendon d’Achille prend naissance aux jonctions myotendineuses des muscles gastrocnémien et soléaire et s’insère sur le calcanéum postérieur. Le tendon d’Achille se compose principalement de tissu de collagène densément tassé et organisé, disposé de manière hiérarchique pour maximiser la résistance à la traction¹. Malgré sa capacité à résister à de lourdes forces, le tendon d’Achille est sensible à plusieurs types de blessures tout au long de la vie. Ces blessures, telles que la tendinopathie d’Achille et les ruptures du tendon d’Achille, sont souvent accompagnées de modifications de la structure du triceps sural et des tissus environnants. Dans la tendinopathie d’Achille, les patients présentent souvent un épaississement fusiforme du tendon, une tendinose, une désorganisation du collagène et une néovascularisation, un processus de prolifération du tissu vasculaire et neural dans le tendon². De plus, les changements pathologiques associés à la tendinopathie d’Achille comprennent la paratendinite, les calcifications intratendineuses et/ou enthésiales et la bursite ^2,3. Après une rupture du tendon d’Achille, les changements structurels sont courants, quel que soit le traitement, et comprennent l’épaississement du tendon d’Achille et l’augmentation de la longueur du tendon ^4,5. De plus, les changements musculaires, tels que l’atrophie musculaire du triceps sura, sont également couramment associés à des lésions du tendon d’Achille ^5,6.

La capacité d’évaluer les triceps surnaturels et les structures tissulaires environnantes fournit des informations précieuses sur l’intégrité structurelle, la qualité et la taille des tissus, qui sont connus pour être liés aux symptômes, à la fonction et au pronostic 4,7,8,9. L’imagerie par ultrasons est un outil d’évaluation fiable et valide de ces structures, y compris, mais sans s’y limiter, la longueur du tendon d’Achille¹⁰, l’épaisseur^10,11, la section transversale (CSA)¹², l’anatomie gastrocnémienne, la CSA¹³ et la néovascularisation14,15. L’évaluation de ces mesures fournit des informations précieuses sur la compréhension du tissu sain du triceps sura, ainsi que sur la quantification des altérations structurelles pour évaluer le risque de blessure, la gravité et la récupération, ainsi que sur la compréhension des qualités des tissus sains¹⁶.

Malgré l’utilité clinique et de recherche de l’imagerie par ultrasons dans l’évaluation de la structure du triceps sura, il existe souvent des différences dans les techniques d’imagerie et les paramètres de mesure entre les études cliniques et de recherche^17,18. Par conséquent, les comparaisons entre les études sont difficiles. Par conséquent, le but de cet article sur les méthodes est de décrire un protocole valide et fiable pour évaluer efficacement la structure du muscle triceps sural et du tendon à l’aide de l’imagerie par échographie musculo-squelettique. Ce protocole vise à démontrer la faisabilité de l’intégration de cet outil dans la recherche et les milieux cliniques dans son intégralité ou en tant que parties spécifiques chez des personnes en bonne santé et blessées. De plus, des valeurs représentatives pour les triceps suraux sains et blessés sont fournies.

Protocole

Le protocole suivant suit les lignes directrices établies par le Conseil d’examen institutionnel de l’Université et a été approuvé par celui-ci afin d’assurer la sécurité et l’éthique de la recherche sur des sujets humains. Tous les sujets ont fourni un consentement éclairé pour la participation aux études de recherche et la diffusion des données. Le protocole complet prend environ 20 minutes à effectuer par un échographiste qualifié. Cependant, des mesures individuelles peuvent être prises en fonction des besoins d’évaluation.

1. Marquage de la peau

1. Demandez au participant de s’asseoir à l’extrémité d’un socle, les jambes pendantes sur la table.
2. Palper et marquer bilatéralement le plateau tibial médial et la face la plus distale de la malléole médiale. Mesurez la distance entre les marques ipsilatérales pour déterminer la longueur tibiale.
3. Calculez 25% de la longueur tibiale. Mesurez et marquez cette distance, distale du plateau tibial médial, pour indiquer l’emplacement des mesures gastrocnémiennes (figure 1).
4. Calculez 30% de la longueur tibiale. Mesurez et marquez cette distance, proximale par rapport à la face la plus distale de la malléole médiale, pour indiquer l’emplacement des mesures du soléaire (Figure 1).
5. Enregistrez la longueur tibiale de 25 % et 30 % pour mesurer longitudinalement le même endroit lors d’évaluations futures.
6. Demandez au participant de se mettre en position couchée sur le socle, les genoux complètement étendus et les pieds suspendus détendus sur le bord du socle avec les chevilles en position de repos (figure 2).
7. Transférez les marques gastrocnémiennes et soléaires sur la face postérieure de la partie inférieure de la jambe. Palper et marquer le point médian du gastrocnémien (le point le plus distal entre les deux ventres musculaires). Demandez au participant de plantarder doucement contre la résistance manuelle pour palper cet endroit.

Figure 1 : Marquages de mesure de la peau. La longueur du tibial est mesurée comme la distance entre le plateau tibial médial et la face la plus distale de la malléole médiale. L’épaisseur du muscle soléaire est mesurée à 30 % de la longueur tibiale proximale à la face la plus distale de la malléole médiale (marque bleue). L’ACS du muscle gastrocnémien est mesurée à 25 % de la longueur du tibial distale par rapport au plateau tibial médial (marque rouge). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Positionnement du participant pour l’imagerie par échographie. Le participant est couché, les genoux complètement étendus et les pieds suspendus détendus dans une position de cheville au repos sur le bord du socle. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

2. Imagerie par ultrasons

REMARQUE : Toutes les images seront prises sur les deux jambes. Toutes les images doivent être prises le long de la ligne médiane du tendon d’Achille. Utilisez la palpation des bords médial et latéral du tendon d’Achille pour déterminer l’emplacement de la ligne médiane.

1. Utilisez l’échographie en mode B avec une sonde linéaire de 5 cm avec des paramètres définis pour la visualisation du triceps surae. Réglez la fréquence sur 10 MHz et la profondeur de mesure sur 3,5 cm pour la visualisation. Ajustez les foyers entre 0,75 cm et 1,75 cm avec un gain ajusté à 49 pour une visualisation optimale des tissus.
   REMARQUE : La profondeur, les foyers et le gain peuvent être ajustés en fonction de la visualisation.
2. Placez du gel à ultrasons sur le calcanéum postérieur. En tenant la sonde sur l’axe long, visualisez l’encoche calcanéenne proximale et alignez l’encoche avec le point médian de la sonde à ultrasons. Marquez cet emplacement sur la peau (Figure 3).
3. Le marquage de la peau pour la mesure de l’épaisseur du tendon d’Achille et de l’ASC variera en fonction du participant. Utilisez les directives suivantes pour déterminer cette position.
   1. Pour les personnes en bonne santé, mesurez 2 cm proximal à partir de l’encoche calcanéenne proximale et marquez cet endroit sur la peau.
   2. Pour les personnes atteintes de tendinopathie d’Achille, visualisez la partie la plus épaisse du tendon d’Achille avec la sonde à ultrasons sur l’axe long et marquez cet endroit sur la peau. Enregistrez la distance de ce marquage par rapport à l’encoche calcanéenne proximale pour mesurer longitudinalement le même endroit lors d’évaluations futures.
   3. Pour les personnes atteintes de tendinopathie d’Achille sans épaississement fusiforme visible, marquez la peau à l’endroit de la plupart des douleurs tendineuses à la palpation. Enregistrez la distance de ce marquage par rapport à l’encoche calcanéenne proximale pour mesurer longitudinalement le même emplacement lors d’évaluations futures.
   4. Pour les personnes post-rupture du tendon d’Achille, visualisez l’emplacement de la rupture avec la sonde à ultrasons dans l’axe long et marquez cet emplacement sur la peau. Enregistrez la distance de ce marquage par rapport à l’encoche calcanéenne proximale pour mesurer longitudinalement le même emplacement lors d’évaluations futures.
   5. Pour le membre non impliqué, faites le marquage cutané à la même distance de l’encoche calcanéenne proximale que du membre impliqué.
4. Longueur du tendon gastrocnémien (Longueur totale du tendon) : À l’aide d’un champ de vision étendu et en tenant la sonde sur l’axe long, commencez l’image au niveau du calcanéum en visualisant l’insertion du tendon d’Achille. Faites glisser la sonde vers la proximale le long de la ligne médiane du tendon d’Achille vers la marque au milieu du gastrocnémien jusqu’à ce que la jonction myotendineuse soit visualisée. Cela mettra fin à l’image. Prenez trois images de la longueur totale du tendon d’Achille (figure 4).
5. Longueur du tendon du soléaire (longueur libre du tendon) : À l’aide d’un champ de vision étendu et en tenant la sonde sur l’axe long, commencez l’image au niveau du calcanéum en visualisant l’insertion du tendon d’Achille. Faites glisser la sonde vers l’avant le long de la ligne médiane du tendon d’Achille vers la marque au niveau du soléaire jusqu’à ce que la jonction myotendineuse du soléaire soit visualisée. Prenez trois images de la longueur libre du tendon d’Achille.
6. Épaisseur du tendon d’Achille : à l’aide de la vue en mode B, placez la sonde sur l’axe long du marquage cutané fait pour l’épaisseur du tendon d’Achille et l’ASC (étape 2.3). Prenez trois images de l’épaisseur du tendon d’Achille.
7. Section transversale du tendon d’Achille : À l’aide de la vue en mode B, placez un coussinet d’espacement en gel sur le marquage cutané conçu pour l’épaisseur du tendon d’Achille et l’ASC (étape 2.3). En tenant la sonde sur l’axe court, prenez trois images de la section transversale du tendon d’Achille.
   REMARQUE : Le tendon est de qualité anisotrope ; en fonction de l’angle des ondes sonores, il se réfléchit en retour, ce qui lui donne un aspect lumineux, ou se réfléchit, ce qui lui donne un aspect sombre (Figure 5). Par conséquent, le fait de basculer la sonde d’avant en arrière aidera à visualiser le bord du tendon.
8. Épaisseur du soléaire : à l’aide de la vue en mode B, placez la sonde sur l’axe long du marquage cutané fait pour le soléaire (30 % de la longueur tibiale à partir de la face distale de la malléole médiale). Visualisez le bord antérieur du muscle soléaire. Prenez trois images pour l’épaisseur du soléaire¹⁹.
   1. Pour faire la distinction entre le soléaire et le fléchisseur de l’hallucis longus, demandez au participant de fléchir et d’étendre activement le gros orteil. Cela provoquera un mouvement des fibres du fléchisseur de l’hallucis long sans déplacer les fibres du soléaire.
9. Section transversale du gastrocnémien : À l’aide d’un champ de vision étendu, tenez la sonde à ultrasons sur l’axe court et alignée avec le repère du gastrocnémien (25 % de la longueur du tibial à partir du plateau tibial médial). Visualisez le bord médial du gastrocnémien médial et commencez l’image en faisant glisser la sonde de la médiale à la latérale jusqu’à ce que le bord latéral du gastrocnémien latéral soit visualisé. Prenez trois images pour le gastrocnémien CSA¹³.
   1. Pour capturer l’aspect le plus médial du gastrocnémien médial, il peut être nécessaire de demander au participant d’enlever ses jambes et de faire légèrement pivoter la hanche vers l’intérieur. Si cela est nécessaire, assurez-vous que le participant ne fléchit pas son pied, car cela aurait un impact sur les mesures.
10. À l’aide de la vue en mode B, déterminez la présence ou l’absence de calcifications à l’intérieur du tendon d’Achille (Figure 6D) et/ou à l’insertion du tendon d’Achille (enthèse ; Figure 6C). Ces calcifications sont détachées du calcanéum et apparaissent comme des zones hyperéchogènes avec une ombre en dessous, présentes dans plusieurs plans de vue. Prenez une image pour confirmer les résultats. Notez si les calcifications se produisent à l’intérieur du tendon d’Achille ou à l’enthèse.
11. À l’aide de la vue en mode B, déterminez la présence ou l’absence de bursite. Ceci est visualisé par une zone hypoéchogène profonde du tendon d’Achille au calcanéum proximal (bursite rétrocalcanéenne) et/ou superficielle à l’insertion du tendon d’Achille (bursite calcanéenne sous-cutanée). Prenez une image pour confirmer les résultats (Figure 6B).
12. À l’aide du réglage Doppler de l’échographie, évaluez la présence ou l’absence de néovascularisation dans le tendon d’Achille.
    1. Positionnez la boîte Doppler (c’est-à-dire la région d’intérêt) sur le tendon, maintenez la sonde à ultrasons immobile et évitez d’appuyer ou de distendre le tissu car cela pourrait obstruer et empêcher la visualisation du flux sanguin.
    2. Scannez la longueur du tendon libre d’Achille, en vous assurant d’évaluer chaque partie du tendon sans mouvement de la sonde pour éviter les artefacts. S’il y a un système vasculaire visible à l’intérieur ou en contact avec le tendon, prendre des vidéos de trois, 3 s dans la région où le débit sanguin est maximal (Figure 6A).

Figure 3 : Épaisseur du tendon d’Achille et points de mesure CSA. Images échographiques à champ de vision étendu (A) d’un tendon d’Achille sain et (B) tendinopathique. Les lignes pointillées indiquent les bordures des tendons. Les flèches rouges indiquent les emplacements de mesure. Les lignes jaunes indiquent la distance entre la proximale et l’encoche calcanéenne proximale (flèche blanche). Dans le cas d’un épaississement à la marque de 2 cm (B), l’épaisseur du tendon sain doit être prise à une zone saine du tendon libre (flèche bleue). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : Mesures de la longueur du tendon d’Achille. Image échographique à champ de vision étendu du tendon d’Achille. La longueur du tendon libre (ligne jaune) est mesurée à partir de l’insertion du tendon d’Achille proximal sur l’encoche calcanéenne proximale jusqu’à la jonction myotendineuse soléaire (MTJ). La longueur totale du tendon (ligne rouge) est mesurée à partir de l’insertion du tendon d’Achille proximal sur l’encoche calcanéenne proximale jusqu’à la jonction myotendineuse gastrocnémien (MTJ)¹⁰. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 5 : Anisotropie tendineuse. L’anisotropie du tendon d’Achille se produit lorsque les ondes ultrasonores ne sont pas perpendiculaires à la structure. L’inclinaison de la sonde à ultrasons provoquera l’apparition de la structure tendineuse (A) hyperéchogène ou (B) hypoéchogène selon la relation entre les ondes ultrasonores et le tendon. Les lignes pointillées indiquent les bordures des tendons. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 6 : Résultats supplémentaires de l’imagerie par échographie. (A) Néovascularisation, (B) bursite rétrocalcanéenne, (C) calcifications enthésales, (D) calcifications intratendineuses. Les zones colorées en rouge et jaune indiquent un flux sanguin dans la région tendineuse d’intérêt (encadré jaune). Les lignes pointillées indiquent les bordures des bourses. Les flèches indiquent des calcifications²⁰. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

3. Mesures par ultrasons

REMARQUE : Les mesures par ultrasons peuvent être effectuées sur l’appareil en fonction des paramètres et des outils de l’appareil à ultrasons respectif. Les images peuvent également être exportées pour prendre des mesures sur des logiciels tels que la visionneuse DICOM Osirix. La moyenne des trois essais pour chaque mesure sera utilisée pour l’analyse.

1. Longueur du tendon gastrocnémien (longueur totale du tendon) : Ouvrez l’image du tendon à champ de vision étendu plus long (prise à l’étape 2.4). Mesurez à partir du point le plus proximal de l’insertion du tendon (encoche calcanéenne proximale) jusqu’à la jonction myotendineuse gastrocnémien (Figure 4).
2. Longueur du tendon du soléaire (longueur libre du tendon) : Ouvrez l’image du tendon à champ de vision étendu plus court (prise à l’étape 2.5). Mesurez à partir du point le plus proximal de l’insertion du tendon (encoche calcanéenne proximale) jusqu’à la jonction myotendineuse soléaire (Figure 4).
3. Épaisseur du tendon à 2 cm : Ouvrez l’image du tendon à champ de vision étendu du tireur. Mesurez à partir du point le plus proximal de l’insertion du tendon (encoche calcanéenne proximale) jusqu’à 2 cm, avec la fin de la mesure sur le bord profond du tendon. Mesurez à partir de ce point sur le bord profond du tendon jusqu’à l’aspect superficiel direct du tendon pour obtenir l’épaisseur du tendon de 2 cm. Cette mesure doit représenter l’épaisseur du tendon sain (Figure 7A).
   1. Dans le cas d’une tendinopathie d’Achille, si le tendon est épaissi à cette distance de 2 cm, localisez une zone saine dans le tendon libre pour prendre cette mesure et documenter la distance par rapport à l’encoche calcanéenne proximale (Figure 7B).
      REMARQUE : L’épaisseur est utilisée pour décrire l’épaisseur brute du tendon de la plus superficielle à la plus profonde.
4. Section transversale du tendon : Ouvrez l’image prise à l’étape 2.7. Identifiez visuellement les bords du tendon d’Achille et tracez la circonférence du tendon (Figure 8A).
5. Épaisseur du tendon : Ouvrez l’image prise à l’étape 2.6. Au centre de l’image, mesurez le tendon d’Achille du bord superficiel au bord profond du tendon (Figure 8B).
6. Épaisseur du soléaire : Ouvrez l’image prise à l’étape 2.8. Au centre de l’image, mesurez du bord superficiel au bord profond du muscle soléaire (Figure 9).
7. Section transversale du gastrocnémien : Image ouverte prise à l’étape 2.9. Visualisez les bords des têtes médiale et latérale du gastrocnémien et tracez le contour du gastrocnémien médial, puis des têtes latérales du gastrocnémien (figure 10).
8. Épaississement du tendon d’Achille : Utilisez ce calcul pour déterminer le degré d’épaississement du tendon dans la tendinopathie d’Achille. Soustraire l’épaisseur à 2 cm (ou à l’emplacement ajusté ; Graphique 7A) à partir de l’épaisseur du tendon (figure 7B) pour obtenir un épaississement du tendon (mesure à l’étape 3.5 moins mesure à l’étape 3.3).

Figure 7 : Épaississement du tendon d’Achille. L’épaississement du tendon d’Achille est calculé en soustrayant (A) l’épaisseur de la partie saine du tendon de (B) l’épaisseur de la partie la plus épaisse du tendon³¹. Les lignes pointillées indiquent les bordures des tendons. Les lignes rouges indiquent l’épaisseur du tendon. Les lignes jaunes indiquaient une distance de 2 cm à proximité de l’encoche calcanéenne proximale. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 8 : Section transversale et épaisseur du tendon d’Achille. Images échographiques du tendon d’Achille en coupe transversale (A) et (B) vue longitudinale en partie la plus épaisse. Les lignes pointillées indiquent les bordures des tendons. La ligne rouge indique l’épaisseur du tendon. Une coupe transversale du tendon est montrée avec et sans bordure pour plus de clarté. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 9 : Épaisseur du muscle soléaire. Image échographique du muscle soléaire. Les lignes pointillées indiquent les limites musculaires. La ligne rouge indique l’épaisseur du muscle. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 10 : Section transversale du muscle gastrocnémien. Image échographique à champ de vision étendu des muscles gastrocnémiens médiaux et latéraux en coupe transversale. Les lignes pointillées indiquent les bordures des tendons. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Résultats

Il a été démontré que les mesures prévues dans ce protocole sont fiables et valides^10,20. Une excellente fiabilité a été rapportée pour la longueur du tendon d’Achille au gastrocnémien (coefficient de corrélation interclasse (CCI) : 0,944) et la longueur du tendon d’Achille au soléaire (CCI : 0,898)¹⁰. Le changement minimal détectable au niveau du groupe (_groupe MDC) pour les mesures de longueur du tendon d’Ac...

Discussion

Les étapes critiques du protocole pour assurer la validité et la fiabilité des méthodes comprennent l’utilisation de marques cutanées sur les participants pour guider l’examen échographique et la formation requise des personnes effectuant les mesures utilisées dans les études de recherche. Les marques cutanées à des endroits précis et documentés aident à évaluer les variables d’intérêt de manière cohérente et précise aux mêmes endroits chez le même individu au fil du temps. De plus, l’applica...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Aquaflex Stand Off Pad	Parker Laboratories	E8317C
Aquasonic ultrasound Gel	Parker Laboratories	E8365AF
Linear Array Ultrasound Probe L4-12t-RS	GE Healthcare	5495987
LOGIC e Ultrasound	GE Healthcare	E8349PA
Osirix Dicom Viewer	Pixmeo SARL		Software for measurements