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theorie finale IRO .pdf



Nom original: theorie finale IRO.pdf
Auteur: pc hp

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I. Le développement de l’articulation fémoropatellaire et son
rôle
L’articulation fémoropatellaire est une articulation trochléenne qui se situe
entre la trochlée fémorale et la face postérieure de la patella. Cette articulation
est le fruit de l’existence de la patella, os sésamoïde, qui est l’apanage de
mammifères.

I.1. Anatomie comparée
La patella est apparue initialement chez les vertébrés inférieurs - les anoures, le
sphénodon en réponse aux pressions diverses et frottements liés à la fonction
du genou : la station érigée et la marche. Elle est d’autant plus importante chez
les bipèdes et, le premier d’entre eux, l’Homme.
Ainsi, nous verrons que l’articulation fémoropatellaire joue un rôle très
important dans la statique et la dynamique du genou.

I.2. Organogénèse et anomalies1
Au 3e mois de la vie utérine il apparait 5 fentes articulaires dans la masse
mésenchymateuse de l’articulation du genou qui, au 4ème mois, vont former les
cavités fémoropatellaire frontale, antérieure et médiane et les cavités
fémorotibiales horizontales droite et gauche, séparées par le septum médian,
chacune d’elle étant subdivisée en cavité fémoro-méniscale et méniscotibiale.
I.2.1. La patella et la trochlée
La croissance de la rotule est relative jusqu'au sixième mois de la vie fœtale2,
après quoi elle augmente au même rythme que les autres os du membre
inférieur. Dans un premier temps, les facettes rotuliennes médiale et latérale
sont de taille égale. Cependant, à 23 semaines de gestation, la rotule a déjà
acquis la prédominance de la facette latérale, une caractéristique de la rotule
adulte qui joue un rôle clé dans la compréhension des troubles de cette
articulation.
Le développement de la trochlée fémorale (fig.1), qui s’articule avec la rotule,
est particulièrement fascinant. Plusieurs auteurs1.3 sont d'accord que, très tôt
dans la vie fœtale, et avant que le mouvement n’ait lieu, la trochlée fémorale a
atteint la forme humaine adulte, et ce dès le stade de 24 mm (8 semaines de
gestation) selon Langer4. A ce stade, la facette latérale se prolonge de manière
plus proximale, beaucoup plus en avant, et présente une plus grande largeur

transversale; En bref, toutes les caractéristiques essentielles de l'adulte. Ceci est
d'autant plus frappant que cette évolution ne se fait pas en contact de la rotule
mais seulement sur le quadriceps. A ce stade, la formation des ligaments
fémoropatellaires a également commencé.
Il semblerait que la forme primaire de la trochlée est génétiquement
déterminée. En outre, les formes générales des deux parties de l'articulation
fémoropatellaire sont déterminées avant leur utilisation.
Il est, toutefois, une exception à cela qui peut être importante. Ficat et
Hungerford ont examiné 10 fœtus mort-nés et ne permettent pas d'identifier
une crête séparant la facette médiale, et latérale, une caractéristique des rotules
adultes. Cette crête est présente dans plusieurs spécimens de genou postmortem des enfants entre 3 et 8 ans. Il semblerait que cette subdivision de la
facette médiale est une caractéristique secondaire, probablement en réponse à
des forces et des contraintes mécaniques appliquées en début de vie. Il y a peu
de doute que la forme suit la fonction, et que la forme finale, à la fois de la rotule
et de la trochlée fémorale, sera modifiée par l'usage.
L’absence de fusion donnera une malformation congénitale appelée patella
bipartite. Le développement de la patella est excentrique et l’ossification se
termine entre 16 et 19 ans.
L’absence congénitale de la patella, affection rare, peut être isolée ou
accompagnée de multiples malformations. Son retentissement fonctionnel est
variable, allant d’un genou normal à un véritable déficit d’extension.

Fig.1 Fœtus humain (9 semaines); ligament fémoropatellaire médial (MPF). Ligament fémoropatellaire
latéral (LPF). Condyle latéral (LC). Condyle médial (MC).ligament croisé postérieur (CP)



La dysplasie de la trochlée

La dysplasie de la trochlée fémorale est un facteur majeur pour l'instabilité
fémoropatellaire5,6. Il n'y a pas de consensus quant à son origine génétique7,
causée par un déséquilibre des forces indiquant un défaut d'engagement et le
remodelage de la trochlée pendant la petite enfance et de la croissance8, ou en
raison d'autres facteurs inconnus. La présentation du siège est un facteur de
risque connu de dysplasie de la hanche9.
Sachant cela Christian R ØYE et al.10 s'est demandé si la présentation de la
naissance peut aussi être un facteur prédisposant à la dysplasie trochléenne.
La forme générale des os adultes du genou est déterminée au début de la
grossesse11 et la morphologie du sillon fémorale du fœtus est comparable à la
forme de l'adulte (7). Un angle trochléen ouvert (AT) et une profondeur faible de
la trochlée (PT) sont des paramètres utilisés pour décrire la dysplasie de la
trochlée fémorale chez l’adulte. L'échographie s'est avérée utile pour l'examen
de la trochlée fémorale chez les nouveaux nés, permettant une mesure à la fois
d’AT et PT. L’angle trochléen est le paramètre le plus fiable 10. (fig.2)
L’étude s’est faite sur les genoux de 174 nouveau-nés par échographie, en se
concentrant en particulier sur la trochlée fémorale. Il y a de grandes variations
d’AT chez les nouveau-nés et l’angle de référence pour la dysplasie s’est fait sur
une coupe de 159° 10,basé sur des mesures anthropométriques du nouveau-né
à l’échographie afin d'évaluer les facteurs de risque possibles de dysplasie
trochléenne. L’objectif est de déterminer si la position intra-utérine du fœtus au
dernier stade de la grossesse peut être un facteur de risque possible pour la
dysplasie fémorale chez le nouveau-né.

Fig.2 Image échographique de l’angle trochléen chez un bébé de 03 mois

Christian R ØYE, Acta Orthopaedica 2016

Fig.3 Les différentes catégories de position de siège.

siège complet où les genoux sont maintenus dans une position fléchie fixe.

Siège incomplet où un genou est maintenu fléchi tandis que l'autre est étendu.

Le type le plus fréquent est la position du siège franc où les genoux sont fixés étendus tandis
que les hanches sont fléchies.

La position du genou semble être le facteur le plus important. Quand les genoux
étaient en position étendue, le risque de dysplasie était de 45 fois plus élevé par
rapport aux genoux qui étaient de fléchir. (fig.3)
Des études antérieures12 ont montré que la dysplasie trochléenne est un facteur
prédisposant récurrent de la luxation rotulienne et que la dysplasie joue un rôle
essentiel dans les lésions du ligament fémoropatellaire médial.
La luxation patellaire est un phénomène courant chez les jeunes enfants, en
particulier chez les filles âgées de 10-17 ans13,14. Quatre-vingt-cinq pour cent des
patients atteints de luxation rotulienne ont une dysplasie trochléenne12. De
nombreux chercheurs12,15,16,17estiment que la dysplasie de la trochlée fémorale
peut entraîner une luxation rotulienne.
Semblable à l'articulation de la hanche, l'articulation fémoropatellaire nécessite
la stimulation de la contrainte mécanique pour son bon développement.
Smith18 a montré que la luxation de la hanche était la principale cause de la
dysplasie acétabulaire. Compte tenu des similitudes entre l'articulation
fémoropatellaire et la hanche,
Shengjie Wang et al.19 ont récemment montré que la luxation précoce de la
patella entraîne une dysplasie trochléenne chez le lapin en croissance20. Huri et
al.21ont confirmé ce phénomène, et Kaymaz et al.22 ont rapporté qu'une patella
mal positionnée provoque un aplatissement de la gorge trochléenne.

Omeroglu et al. et Greenhill et al.23 ont rapporté que la structure articulaire
normale pourrait généralement être restaurée chez les enfants avec dysplasie
acétabulaire et luxation de la hanche grâce à la chirurgie après réduction.
L’étude de Shengjie Wang et al.19 sur de jeunes lapins d’un mois d’âge ayant subi
une chirurgie expérimentale de luxation permanente de rotule se base sur trois
groupes avec un groupe témoin ;
Le 1er groupe est un échantillon témoin et n'a pas subi de geste chirurgical.
Le 2éme groupe est un échantillon qui a subi une chirurgie de réduction de la
luxation 1 mois après la luxation chirurgicale
Le 3éme groupe est un échantillon qui a subi une chirurgie de réduction 2 mois
après la luxation chirurgicale.
Le 4éme groupe est un échantillon qui n'a pas bénéficié d'une chirurgie de
réduction de la luxation.
Tous ces groupes avaient le même angle trochléen à un mois de la
luxation chirurgicale.
L’étude scannographique (fig.4) des genoux dans ce modèle de rotule luxée
expérimentalement a montré un changement significatif de l’angle trochléen
(tableau1), de la profondeur (tableau3), et de la largeur de la trochlée (tableau2)
sur les genoux réduits tardivement et non réduits (3éme et 4éme groupe) après
luxation de rotule. Mais elle n’a pas montré de changements anatomiques sur le
groupe réduit précocement (2éme groupe) qui était similaire au groupe témoin.

Fig.4 Angle trochléen (TDM)

En plus de ces troubles morphologiques dans le groupe non réduit ou réduit
tardivement, des lésions structurales dégénératives ont été notées sur le

cartilage articulaire. Ce qui n’a pas été le cas dans le groupe réduit précocement
par rapport au groupe témoin (cartilage sain). (fig.5)
Il en ressort de cette étude expérimentale des implications cliniques; à savoir la
réduction d’une luxation congénitale de rotule le plus rapidement possible dans
la petite enfance afin de remettre la rotule en regard de la trochlée et de la
soumettre aux contraintes mécaniques afin de diminuer le risque de dysplasie
sévère.
Tableau1: angle trochléen des quatre groupes

Tableau2:largeur de la trochlée des quatre groupes

Tableau3 :profondeur de la trochlée des quatre groupes

Fig.5 Anatomie de la trochlée fémorale dans les quatre groupes: A) groupe témoin, B) le groupe
précocement réduit, C) groupe tardivement réduit et D) groupe non réduit

I.2.2. L’extrémité inférieure du fémur
Elle se développe à partir d’un point d’ossification qui commence à se former
quelques jours avant la naissance et mesure, chez le fœtus à terme, 4 à 8 mm de
largeur. Ce fait est utilisé pour déterminer l’âge des nouveau-nés.

II. Anatomie descriptive
II.1. La patella (fig.6)
Elle est triangulaire à base supérieure, aplatie d’avant en arrière. Elle présente 2
faces, antérieure et postérieure, une base supérieure, 2 bords latéraux et un
sommet inférieur. Os court, la patella présente deux corticales, antérieure et
postérieure, séparées par du tissu spongieux finement aréolaire où l’on peut
distinguer trois systèmes : l’un vertical travaillant en traction, le second
antéropostérieur, travaillant en pression, le troisième transversal, travaillant
également en traction.

Fig.6 Anatomie de la patella : face antérieure (a), face postérieure (b)

b

Fig.7 La facette médiale est constituée de : SMF=facette médiale supérieure ; MMF= facette médiale
moyenne ; IMF= facette médiale inférieure ; odd facet= 3éme facette. La facette latérale est constituée
de : SLF= facette latérale supérieure ; MLF=facette latérale moyenne; ILF= facette latérale inferieure

II.1.1. La face antérieure
Elle est convexe, creusée par de nombreux trous vasculaires et de sillons
verticaux formés par les faisceaux les plus antérieurs du tendon quadricipital.
Elle présente trois parties :
- le tiers supérieur, rugueux, qui donne insertion au tendon quadricipital et au
muscle vaste médial;
- le tiers moyen, qui comprend de nombreux orifices vasculaires et de
nombreuses stries lui donnant un aspect hérissé sur les radiographies axiales ;
- le tiers inférieur, en forme de V, donnant son insertion au tendon patellaire.
Cette face antérieure est superficielle, sous-cutanée, exposée aux traumatismes
directs. Elle est orientée directement en avant et peut être prise, chez le sujet
normal, pour plan de référence de l’orientation du genou.
II.1.2. La face postérieure
Elle présente deux parties : une partie supérieure, articulaire et une partie
inférieure qui est non articulaire.
La partie supérieure articulaire s’étend sur les trois quarts de sa hauteur. Elle
présente une crête mousse verticale qui la divise en deux facettes : une facette
externe, large et concave, une facette interne, légèrement concave de haut en
bas. Elle peut être de trois types (classification de Wiberg (2) Fig.8) :

Fig.8 Classification de Wiberg
- Type I : les deux facettes sont concaves et sensiblement de même largeur.
- Type II : le plus fréquent, la facette interne est concave, mais plus petite que l’externe.
- Type III : le facette interne est très petite et convexe, véritablement hypoplasique.
- Type IV : de Baumgartel

Cette facette interne présente, le long de son bord interne, une empreinte,
l’empreinte condylienne, seule partie de la facette latérale interne à s’appuyer
et à glisser sur le condyle interne dans la flexion extrême du genou. Certains,
comme De Palma, ont décrit deux crêtes transversales isolant les trois segments
fonctionnels de la patella. (fig.7)
Des modifications de cette facette articulaire ont des implications dans
l’apparition d’arthrose fémoropatellaire et de syndrome fémoropatellaire.
Ainsi, cette surface articulaire de la face postérieure de la patella fait environ 12
cm2 de surface. Elle est entièrement recouverte de cartilage dont l’épaisseur est
très importante : 4 à 5 mm dans sa partie moyenne, ce qui en fait le plus épais
des cartilages du corps humain.
Ce cartilage patellaire revêt donc un rôle physiologique et pathologique
considérable. Il atteint son développement maximal vers l’âge de trente ans puis
s’amincit progressivement. La partie inférieure de la face postérieure, non
articulaire, représente le quart de sa hauteur. Rugueuse, criblée d’orifices
vasculaires, elle est en rapport avec le paquet adipeux du genou. Son bord
supérieur, évasé, à concavité supérieure, donne insertion à la synoviale. (Fig.6)
II.1.3. La base de la patella
Triangulaire à sommet postérieur, inclinée de haut en bas, d’arrière en avant,
elle présente deux parties :
- une partie antérieure, rugueuse, où s’insère le tendon quadricipital avec ses
trois plans : muscles droit antérieur, vastes médial et latéral, et vaste
intermédiaire ;
- une partie postérieure, entre l’insertion du tendon quadricipital en avant et de
la capsule en arrière, lisse, répondant au paquet adipeux sus-patellaire.
II.1.4. Les bords latéraux de la patella
Ils présentent deux aspects : verticaux en regard de la portion articulaire, puis
oblique vers le sommet de la patella. Le bord interne est épais et mousse ; le
bord externe est mince et tranchant.

Sur les bords latéraux s’insèrent d’avant en arrière :
- l’expansion des muscles vastes, le vaste médial descendant plus bas que le
vaste latéral.
- les rétinacula patellaires et les ligaments méniscopatellaires.
- la capsule articulaire.
- l’expansion du fascialata sur le bord externe.
Au total, la patella contracte des rapports particuliers :
- avec les plans superficiels : par sa face antérieure et son pourtour qui sont sous
cutanés, elle est accessible à l’exploration clinique.
- avec l’articulation fémorotibiale : les deux articulations sont en continuité

II.2. L’extrémité inférieure du fémur
La patella est en rapport avec la fossette sus-trochléenne, la trochlée, les
condyles et l’échancrure intercondylienne.
II.2.1. La trochlée (fig.9)
Partie articulaire de la face antérieure de l’extrémité inférieure du fémur qui
s’articule avec la patella, elle présente :
- deux facettes articulaires ou joues interne et externe, convexes dans tous les
sens ; la facette externe est plus haute, plus large, plus saillante que l’interne.
Elles sont revêtues d’un cartilage ayant 2 à 3 mm d’épaisseur, plus mince sur le
versant interne. Les deux facettes font un angle d’environ 140°(4).
- une gorge mousse, antéropostérieure.
La trochlée correspond au segment le plus fonctionnel, d’activité maximale, de
l’articulation fémoropatellaire.

Fig.9 Anatomie de la trochlée fémorale

II.2.2. Les condyles (fig.10)
Saillies convexes et allongées dans les deux sens, ils ne sont pas identiques : leur
grand axe diverge vers l’arrière, le condyle interne divergeant plus que l’externe.
Leur courbure est très particulière, formée de deux parties : l’une antérieure,
appelée partie « patellaire », l’autre postérieure, appelée partie tibiale.
Asymétriques, ils présentent une rainure réalisée par l’empreinte des ménisques
en extension. Ces rainures sont limitées en avant par des crêtes mousses.

Partie patellaire

La jonction condylotrochléenne

Partie tibiale

Fig.10 Anatomie du condyle fémoral

II.2.3. Structure de l’extrémité inférieure du fémur
L’épiphyse inférieure du fémur présente dans le plan frontal un système ogival
de travées spongieuses s’appuyant sur les corticales internes et externes de la
diaphyse, l’ogive étant à la pointe inférieure (Fig.11).
Dans le plan horizontale fémoropatellaire, on trouve un réseau antéropostérieur
transversal se superposant aux isostatiques de traction.

Fig.11 Vue inférieure de l’extrémité inférieure du fémur

II.3. La tubérosité tibiale antérieure
Forte saillie, située à l’union des crêtes obliques de la face antérieure de
l’extrémité supérieure du tibia, elle est plus souvent déportée en dehors. Son
rôle est considérable, car elle forme l’attache fixe de la patella.

II.4. Les moyens d’union
La patella apparait comme le centre d’un ensemble capsuloligamentaire et
tendineux complexe.
II.4.1. La capsule (fig.12)
Son insertion patellaire borde le cartilage articulaire. Souvent abouchée, à clairevoie, elle ne joue pas toujours son rôle de soutien. Le plan capsulaire antérieur
est renforcé par des éléments fibreux qui peuvent être considérés comme des
épaississements de la capsule :
Les ligaments tibio- et fémoropatellaires, les rétinacula et les ligaments
méniscopatellaires.
Ils constituent les principaux moyens d’union passifs de l’appareil extenseur.

A

B

a
n
t
é
ri
e
u
r

Fig.12 Anatomie de la capsule et de la synoviale.
(A) section de condyle médial.1. Condyle latéral. 2. coque condylienne postérieure. 3. ligament croisé
antérieur. 4. Ligament croisé postérieur. 5. Fibula. 6. Rotule. 7. membrane synoviale. 8. ménisque
médial. 9. Tibia. (B) coupe sagittale. 1. cul de sac sous quadricipital. 2. tendon du quadriceps. 3. lacavité

synoviale. 4. "graisse de hoffa". 5. bourse infra patellaire profonde. 6. tendon patellaire. 7. condyle
médial. 8. coque condylienne postérieure. 9. Ligament croisé postérieur.10. Ligament croisé antérieur

II.4.2. Les ligaments fémoropatellaires24(fig.13-14)
Ils jouent un rôle critique dans la stabilité de l’articulation fémoropatellaire.
- Le ligament fémoropatellaire médial est le principal tissu mou responsable de
la restriction du mouvement latéral de la patella. Il apporte 50 à 60 % de la
restriction de 0 à 30° de flexion du genou. Il n’y a pas de consensus sur le site
exact d’insertion de ce ligament sur le fémur. Cette insertion a une importance
dans la réparation chirurgicale du ligament fémoropatellaire médial. Les fibres
de ce ligament s’étalent dans la région de l’épicondyle et du tubercule de
l’adducteur. Des fibres profondes ont été décrites comme s’insérant de manière
proximale et postérieure à la pointe de l’épicondyle alors que des fibres
superficielles empruntent un trajet entre l’épicondyle médial et le tubercule de
l’adducteur puis se dissipent dans la capsule postéro-médiale.

Fig.13 Aspect antérieur du genou. 1. Muscle crural. 2. Bourse sous quadricipitale. 3. muscle
quadriceps. 4. rétinaculum patellaire médial (faisceau transversal ou MPFL). 5. rétinaculum patellaire
médial (faisceau oblique MPML). 6. rétinaculum patellaire médial (faisceau vertical MPTL). 7. Bourse
infra patellaire profonde. 8. ligament collatéralmédial. 9. rétinaculum patellaire latéral (faisceau
transversal LPFL). 10. rétinaculum patellaire latéral (faisceau oblique LPML). 11. rétinaculum patellaire
latéral (faisceau vertical LPTL). 12. "graisse de hoffa ". 13. ligament collatérallatéral. 14. ligament tibiofibulaireantérieur. 15. tendon patellaire

II.4.2.1. Anatomie du ligament patellofémoral médial (MPFL)
La description du MPFL est relativement récente. Historiquement, lorsque l’on
reprend la description du plan ligamentaire médial de la patella, on retrouve
successivement plusieurs étapes.
En 1862, Cruveilhier décrit le ligament interne de la rotule situe au niveau de la
deuxième couche, sous le fascia crural, dans le même plan que le ligament
collatéral médial et que le tendon du grand adducteur.
En 1920, Poirier et Charpy apportent la notion d’aileron rotulien interne.
En 1957, Kaplan décrit un renforcement transverse du plan médial de la rotule
bien individualisable.
En 1972, Lang décrit le rétinaculum patellaire transverse médial.
En 1984, Hughston décrit le ligament patelloépicondylien médial.
C’est à partir des années 1990 que la notion moderne de ligament patellofémoral
médial arrive, fruit de travaux anatomiques réalisés par les équipes de Nomura,
de Tuxoe et de Reider.
Warren et Marshall25ont individualisé, au niveau du plan ligamentaire médial de
la patella, 3 couches fonctionnelles comprenant :
-une couche superficielle (layer 1) correspondant au rétinaculum patellaire
médial
-une couche intermédiaire (layer 2) associant le MPFL et le ligament collatéral
médial;
- une couche profonde (layer 3) comprenant le ligament patelloméniscal médial
(MPML) et le ligament patellotibial médial (MPTL).
Ensemble, ils forment un support rétinaculaire triangulaire étayé avec des fibres
plus orientées horizontalement (MPFL), plus oblique (MPML), et vertical le
(MPTL). Cet agencement triangulaire est capable de limiter la translation latérale
et supérolatérale de la rotule.

Fig.14 Ensemble des ligaments médiaux

La morphologie du MPFL a été décrite par de nombreux auteurs au cours de la
dernière décennie. Ce ligament, lorsqu’il est retrouvé, il est situé à la partie
inferieure d’un triangle formé par le tendon du grand adducteur, le bord
inférieur du vaste médial oblique et le MPML (fig.15). Cette zone triangulaire est
fondamentale pour le repérage de ce ligament mais aussi, pour sa réparation.
Dans les différentes études anatomiques portant sur le MPFL, ce dernier n’a pas
toujours été retrouvé: Reider et al. ne le retrouvent que dans 35 % des cas et
Conlan et al. (6) dans 90 % des cas. Les autres auteurs, tels que Hautamaa et al.
, Smirk et Morris puis Steensen et al. , qui ont aussi réalisé des travaux
anatomiques, le retrouvent, eux, dans 100 % des cas. (tableau4)

Fig.15 Coupe anatomique montrant le ligament
patellofémoral médial (MPFL) et le ligament
patelloméniscal médial (MPML) qui s’insère en
distal sur le ménisque interne (MEN)
* Le ligament patellotibial médial est disséqué
avec les autres structures médiales

Les auteurs retrouvent un ligament peu charnu, tendu du bord supéromédial de
la patella jusqu'à une zone mal définie située entre le tubercule de l’adducteur
et l’épicondyle médial au niveau fémoral.
La largeur de ce ligament est en moyenne de 12 à 20 mm et sa longueur, variable,
décrite entre 45 et 60 mm, son épaisseur est rarement étudiée (Fig.16). Certains
auteurs ont souvent tenté de le qualifier, de manière approximative avec des
termes tels que “costaud”, “Intermédiaire” ou “pellucide”.

Fig.16 Longueur et largeur du MPFL
Tableau4. Résumé des données anatomiques de la littérature.
Etudes
Nombre
de MPFL retrouvés
genoux étudiés
26
Smirk et al.
25
100%
Hautamaa et al.27
17
100 %
28
Conlan et al.
27
90 %
29
Steensen et al.
11
100 %
30
Reider et al.
20
35 %
31
Nomura et al.
20
100 %
32
Tuxøe et al.
39
100 %
Philippot et al.33
23
100 %

Longueur/largeur
à l’origine
58/NS
NS
NS/13
NS/17
NS/10
58/12
53/17
57/12

Le point clé de l’étude anatomique du MPFL réside dans la détermination précise
de son insertion fémorale, car c’est à ce niveau que l’on pourra régler de manière

fiable l’isométrie de la greffe. Les différentes études rapportent des localisations
très variables de l’insertion fémorale : Amis et al.34 Conlan et al. et Desio et al35.
la situent au niveau du tubercule du grand adducteur. Nomura et al36. , Tuxoe et
al37., ainsi que Smirk et Morris3 la situent au niveau de l’épicondyle fémoral
médial. Enfin, Steensen et al.38 et Feller et al.39, la placent en avant de
l’épicondyle fémoral médial. On voit ainsi qu’il existe de grandes variations.
(Fig.17)
Seuls Schottle et al.40, grâce à une étude radiographique avec des repères radioopaques, semblent définir de manière fiable cette insertion fémorale. Ils la
situent en arrière de l’épicondyle fémoral médial, en avant, et de manière distale
par rapport au tubercule de l’adducteur.
Concernant son insertion patellaire, il semble exister un consensus : le MPFL
s’insère sur les deux tiers supérieurs de la patella et sur la partie distale du
tendon quadricipital. De nombreux auteurs décrivent des extensions du vaste
médial oblique vers le MPFL au niveau de son insertion patellaire. Elles sont
retrouvées dans 50 à 100 % des genoux étudiés.
Cette revue bibliographique serait incomplète si nous ne parlions pas de la
notion d’arcade avec le ligament collatéral médial (LCM) décrite par Conlan et
al41.ainsi que par Smirk et Morris42, qui vont même jusqu’à dire que le MPFL est
une extension du ligament collatéral médial (fig.17).

Fig.17Insertion fémorale du MPFL

II.4.2.2. Le rétinaculum patellaire externe (ligament patellofémoral latéral LPFL)
Plus court et plus étroit que l’interne, il s’étend du bord latéral externe de la
patella à l’épicondyle latéral. Il est constitué de trois faisceaux :
 le faisceau superficiel est confluent avec la bandelette iliotibiale,
 le faisceau moyen s’insère à la face profonde de la bandelette iliotibiale et
forme une structure transverse reliée à la patella, c’est le LPFL
 le faisceau profond est confluent avec la capsule articulaire.
II.4.3. Les ligaments méniscopatellaires
Considérés également comme des renforcements de la capsule, ce sont des
trousseaux fibreux qui s’étendent obliquement de la partie inférieure des bords
latéraux de la patella à la partie antérieure du ménisque correspondant. Le
ligament méniscopatellaire externe est généralement plus développé que
l’interne. Ils participent avec les rétinacula patellaires à la répartition des
contraintes mécaniques s’exerçant sur l’articulation fémoropatellaire.

II.5. Les éléments musculaires de l’appareil extenseur
Deux muscles s’insèrent sur la patella : le quadriceps, essentiellement, et le
tenseur du fascialata.
Ils assurent la stabilisation et la cinématique de la patella.
Ainsi, la patella et le quadriceps forment une unité fonctionnelle appelée
appareil extenseur du genou comprenant quadriceps, tendon quadricipital,
patella, tendon patellaire, tenseur du fascialata et tubérosité tibiale antérieure.
II.5.1. Le muscle quadriceps (fig.18)
Le quadriceps est formé comme son nom l’indique par quatre chefs disposés en
trois plans :
- un plan superficiel représenté par le muscle droit fémoral ou droit antérieur,
d’origine iliaque.
- un plan moyen composé des muscles vaste médial et vaste latéral, d’origine
fémorale, réunis par une aponévrose.
- un plan profond représenté par le muscle vaste intermédiaire, d’origine
également fémorale.
Dans son ensemble, le muscle quadriceps engendre une force dirigée dans l’axe
de la cuisse avec deux conséquences :
- dans le plan frontal, apparition d’une composante externe qui attire la patella
en dehors,

-dans le plan sagittal, apparition d’une composante postérieure qui plaque la
patella contre l’extrémité inférieure du fémur. Cette composante postérieure est
d’autant plus importante que la flexion du genou est marquée.
Le rôle du quadriceps sur la patella est double :
- stabilisation par la contraction équilibrée des deux vastes médial et latéral,
- cinématique, le quadriceps étant le muscle moteur de l’appareil extenseur.
Dans son ensemble, le quadriceps assure à lui seul la stabilité antéropostérieure
active du genou. Il est essentiel à la station debout. Sa course est d’environ 1 cm.
Des quatre chefs du quadriceps, le muscle droit fémoral présente une
importance capitale avec son quadruple rôle :
- extension de la jambe par sa partie supérieure verticale,
- stabilisation de la patella dans les 20 derniers degrés d’extension
- verrouillage du varus de jambe
- contrôle de la rotation externe par sa partie inférieure oblique.

Fig.18
Anatomie du muscle
quadricipital: vue antérieur

II.5.2. Le muscle tenseur du fascialata
Le Fascialata a deux expansions : l’une pré-patellaire, appelée également
bandelette iliotibiale, l’autre latéropatellaire qui vient s’insérer sur le bord
externe de la patella.
Il représente une force de stabilisation active non négligeable de la patella. Il
s’insère parfois uniquement sur l’angle supéro-externe de la patella.
II.5.3. Le tendon quadricipital (fig.19)
Il résulte de la fusion des tendons de terminaison des quatre chefs du
quadriceps.
Il présente trois plans :
 un plan superficiel : le droit fémoral s’insère sur le bord antérieur de la
base et le tiers supérieur de la face antérieure de la patella ;
 un plan moyen : les deux vastes médial et latéral, réunis sur la ligne
médiale par une aponévrose solide. Ils s’insèrent sur la base de la patella
en arrière du droit fémoral et sur les bords latéraux de la patella, l’interne
descendant plus bas que l’externe ;
 un plan profond : le vaste intermédiaire qui s’insère sur la base de la
patella.

Tendon quadricipital

Fig.19 Tendon quadricipital

II.5.4. Le tendon patellaire (fig.20)
Il prend son origine depuis le pôle inférieur de la patella et s’insère sur la
tubérosité tibiale antérieure. Aplati, large de 3 cm à son insertion patellaire, de
2,5 cm à son insertion tibiale, long de 5 à 6 cm et épais de 6 à 7 mm, sa direction
est parfois verticale, le plus souvent oblique en bas et en dehors, attirant donc

la patella en bas et en dehors. Il est très résistant, pouvant supporter des poids
de plus de 1500 kg. Il est, en fait, en continuité avec le tendon quadricipital.
Ces deux tendons sont importants dans la biomécanique fémoro-patellaire au
travers des forces de traction qu’ils engendrent. La résultante de ces deux forces
a un intérêt particulier et sera décrite ci-après.

Patella

Tendon
patellaire

Fig.20 Tendon patellaire

II.6. La vascularisation
L’articulation fémoropatellaire possède une riche vascularisation avec une
certaine individualité. Cette notion est importante à connaître pour comprendre
la physiopathologie des douleurs par la suite.
II.6.1. Le réseau artériel (fig.21)
Le réseau artériel est formé par les artères articulaires venant de l’artère
poplitée, l’artère grande anastomotique ou artère descendante du genou venant
de l’artère fémorale et les artères récurrentes venant du tronc tibio-fibulaire et
de l’articulation tibiale antérieure10.
Il forme trois cercles :
 Un cercle péri-fémoral inférieur réalisé par les artères articulaires
supérieures interne et externe. Ce cercle chemine contre le plan osseux
du fémur, au-dessus de la synoviale et irrigue le versant postérieur de
l’articulation fémoropatellaire : épiphyse fémorale, synoviale, et éléments
capsuloligamentaires.
 Un cercle péri-patellaire, particulièrement riche, réalisé par les quatre
artères articulaires, la grande anastomotique et les artères récurrentes. La
patella est vascularisée par deux pédicules principaux : l’un supéro-interne

aborde le tiers moyen de la face antérieure, l’autre inférieur aborde la
partie inférieure extra-articulaire de sa face postérieure.

Fig.21 La vascularisation du genou. Vue antérieure .1 .
Artère géniculée supérolatérale. 2. ligament collatéral
latéral.3. Artère géniculée inférolatérale. 4. Artère
tibiale récurrente antérieure. 5. Artère fibulaire
récurrente antérieure.6. Artère tibiale antérieure. 7.
Muscle grand adducteur.8. Artère fémorale. 9. Artère
géniculée descendante.10. Branche articulaire. 11.
branche saphène.12. Artère géniculée supéromédiale.
13. ligament collatéral médial. 14. Artère tibiale médiale
récurrente

 Un cercle péri-tibial supérieur réalisé par les artères articulaires
inférieures interne et externe et les artères récurrentes. Ce cercle chemine
contre le plan osseux tibial, sous synovial. Il irrigue le versant postérieur
de l’articulation fémoropatellaire mais également le tendon patellaire et
s’anastomose au cercle péri-patellaire11.
II.6.2. Le drainage veineux
Le réseau veineux reproduit le même schéma général. La patella richement
vascularisée est essentiellement drainée par son pôle inférieur.
Les deux voies principales de drainage de l’articulation fémoropatellaire sont :
en premier lieu par la veine poplitée dont le segment rétro-articulaire est
toujours bien rempli par les veines articulaires supérieure et inférieures, puis par
la veine saphène interne.
La richesse de cette vascularisation permet de mieux comprendre certains
mécanismes physiopathologiques du syndrome fémoropatellaire et notamment
l’origine de certaines douleurs par ischémie ou par apport massif de substances
pro-inflammatoires dans les tissus mous entourant le genou.

II.7. Les annexes1
Le jeu articulaire fémoropatellaire comprend également une synoviale et des
bourses séreuses pré-patellaires richement innervées participant à la genèse des
douleurs comme nous le décrirons par la suite.
II.7.1. La synoviale (fig.12)
La synoviale antérieure annexée à l’appareil extenseur représente la majeure
partie de la synoviale du genou.
On peut lui décrire trois étages :
- un étage supérieur sus-patellaire ou cul-de-sac sous-quadricipital qui
communique généralement avec la bourse séreuse sous-quadricipitale. Son pôle
supérieur reçoit un faisceau du muscle crural appelé muscle sous- crural ou
tenseur de la synoviale.
- Un étage moyen latéropatellaire ou cul-de-sac latéropatellaire.
Synoviale et capsule s’insèrent sur les bords latéraux de la patella en bordure du
revêtement cartilagineux. Situés dans une zone quadrilatère limitée en avant par
la patella, en haut par les rétinacula patellaires, en bas par les ligaments
méniscopatellaires et en arrière par les ligaments latéraux, les cul-de-sac
latéraux-patellaires s’étendent sur les faces latérales des condyles et sont
accessibles à la palpation. Ils diminuent progressivement de hauteur d’avant en
arrière pour se continuer avec le couloir synovial sus méniscal.
- Un étage inférieur sous-patellaire ou corps graisseux infra-patellaire.
La synoviale recouvre et sépare de la cavité articulaire le corps graisseux infra
patellaire situé en arrière de la partie non articulaire de la face postérieure de la
patella et du tendon patellaire, et au-dessus de la surface pré-spinale du tibia.
En haut, la masse graisseuse se prolonge le long de la moitié inférieure des bords
latéraux de la patella sous la forme de bourrelets graisseux appelés replis alaires.
En arrière se détache un prolongement qui se fixe à l’extrémité antérieure de
l’échancrure inter condylienne : le ligament adipeux.
Ce ligament est un vestige embryonnaire du septum médian embryonnaire.

II.7.2. Les bourses séreuses pré-patellaires
Trois bourses séreuses peuvent se rencontrer de la superficie vers la profondeur,
permettant le glissement des plans antérieurs :
- Une bourse séreuse superficielle ou sous-cutanée, développée dans le tissu
cellulaire sous-cutané;
- Une bourse séreuse moyenne ou sous aponévrotique entre l’aponévrose et le
plan tendineux sous-jacent ;

- Une bourse séreuse profonde ou intra-quadricipitale entre les couches
tendineuses du quadriceps, au-dessus de la patella.
La synoviale, les bourses séreuses et le corps graisseux infra-patellaire sont
richement innervés par des fibres nociceptives43. Ces structures ont donc un rôle
propre dans l’apparition du syndrome fémoropatellaire.

III. Anatomie fonctionnelle
III.1. Physiologie du MPFL
Le ligament patellaire médial (MPFL) est le stabilisateur principal contre le
déplacement latéral de la rotule. Peu d'études se concentrent sur le rôle du
MPFL, sur la cinématique fémoropatellaire et la stabilité de la patella.
S. Zaffagnini 44a réalisé une étude in vitro sur cadavres frais pour montrer
l’influence du MPFL sur la cinématique et la stabilité de l’articulation
fémoropatellaire. La méthode utilisée est un système de navigation basé sur la
cinématique et les données anatomiques de six spécimens congelés frais. Les
données ont été recueillis en flexion-extension passive de 0° à 90° et des
acquisitions statiques à 0°, 30°, 60° et 90°, avec et sans charges latérales de 25
newton. Ensuite une force luxante de 60 N est appliquée sur le tendon
quadricipital, MPFL sain puis sectionné. Ainsi la bascule patellaire et son
glissement latéral ont été analysés. (fig.22)

Fig.22 Etude de la biomécanique du MPFL sur cadavre réalisée par Dr Zaffagnini à l’aide de capteurs
placés sur différentes parties du corps

L’analyse objective que, lors du passage du genou de la position neutre à 20-25°
de flexion avec MPFL sain sans stress, la rotule se déplace en dedans puis se
latéralise. Ce comportement patellaire de glissement médial disparait quand le
MPFL est sectionné. (Fig.23)

Fig.23 Enregistrement du comportement du MPFL sain puis sectionné de l’extension à la flexion,
mesure de la bascule latérale et de la translation latérale

Les essais statiques menés à différents degrés de flexion du genou, de 0°, 30°,
60° et 90°, sous une charge dirigée latéralement de 25 N, ont montré que la
stabilité de la Patella était significativement affectée par la section du MPFL. La
laxité médio-latérale était présente le long de tous les degrés de la flexion, mais

était plus évidente entre 30 et 60°. La charge latérale de 25 N n’a nullement
affecté la stabilité de la rotule sur MPFL non sectionné.
Du point de vue clinique, ce travail fourni des informations utiles sur le rôle
biomécanique du MPFL, dans la cinématique fémoropatellaire et la stabilité.
Cette information sera fondamentale, suggérant une approche chirurgicale
appropriée pour restaurer une cinématique articulaire correcte, évitant des
gestes délétères pour la stabilité de cette articulation complexe.
Insertion patellaire
La zone de fixation du MPFL sur la rotule est d'environ 20 mm, allant du coin
supéromédial à la partie moyenne. Trois types de tissus peuvent être reconnus
au niveau de la zone d'insertion os-tendon ; qui sont le fibrocartilage calcifié,
fibrocartilage non calcifié, et le tendon. La fixation proximale du MPFL est située
dans la face profonde du site d'insertion du vaste médial, et ses fibres
superficielles s'entrecroisent avec le VMO. Une force de tension interne
proximale serait générée sur le MPFL lorsque le vaste médial se contracte.
Le '' maillage '' des fibres du MPFL aux fibres du vaste médial oblique (VMO) près
de son insertion rotulienne était le résultat le plus intéressant et très important.
(fig.24)

Fig.24 : zone de maillage entre MPFL et VMO

Insertion fémorale
Smirk et Morris ont rapporté diverses attaches fémorales du MPFL à travers une
recherche effectuée sur 25 échantillons du genou. Le MPFL est principalement
fixé à la partie postérieure de l'épicondyle médial du fémur (44%), mais d'autres
attaches ont également été détectées comme le tubercule de l'adducteur (4%),
le tendon adducteur (12%), la zone juste derrière le tendon adducteur (20% ), ou
une combinaison de ce qui précède (4%). Il a également souligné que MPFL peut
avoir une attache à la partie antérieure de l'épicondyle fémoral médial (16%).
Nomura et al. ont également constaté que le MPFL pourrait se fixer sur la partie
distale du tubercule de l'adducteur ou au niveau postérosupérieur de
l'épicondyle fémoral médial46. Mais Baldwin, a rapporté que l'origine fémorale
du MPFL avait une largeur moyenne de 10,6 ± 2,9 mm (extreme, 6-15 mm) et se
hisse fortement à partir de l'os dans la gorge entre le tubercule de l'adducteur
et l'épicondyle fémoral médial chez 49 cadavres. Ces constatations peuvent être
expliquées par la structure du MPFL qui n'est pas un faisceau de fibres uniformes,
mais une combinaison de tissus constitué à la fois par une couche superficielle
et une couche profonde. Les fibres superficielles du MPFL couvrent la région
entre épicondyle fémoral médial et la partie inférieure du tubercule de
l'adducteur, où convergent les fibres superficielles du MCL et le tendon de
l'adducteur. La couche profonde de MPFL s'attache entre le tubercule de
l'adducteur et la partie antérieure de l'épicondyle médial ,sur une largeur de 1015 mm. En résumé, la fixation du MPFL est légèrement derrière le tubercule de
l'adducteur et au milieu de l'épicondyle médial (Fig.25 a). L'extrémité proximale
de l'attache fémorale est appelée partie transverse, où une branche de l'artère
geniculaire passe en dessous. La partie distale de la fixation est nommée
décussation oblique (OD), qui est issue du ligament collatéral médial (LCM).
(fig.25 b et fig.26)

Fig25.a : insertions patellaire et femorale de MPFL

Figue. 25.b Structure du MPFL sur le fémur.La fixation fémorale proximale du MPFL est appelée portion
transverse (t), où une branche de l'artère géniculaire passe en dessous. La partie distale de la fixation
est nommée décussation oblique (OD), qui est issue du LCM

Fig.26 Insertion fémorale du MPFL sur pièce cadavérique

III.2. Les caractéristiques biomécaniques du MPFL
Le MPFL est une mince bande aponévrotique d'environ 55 à 60 mm de longueur,
et de 10 à 20 mm de largeur, et résiste à une force de 208 N. Il est l'élement
passif primaire qui résiste à la translation latérale de la rotule.Selon une étude
menée par Amis et al. la subluxation rotulienne survient le plus facilement à 20
° de flexion du genou. A 20-30 ° de flexion, la rotule s'engage dans la trochlée
fémorale où la facette latérale de la rotule sera le stabilisateur. Lorsque le genou
se plie à 60-70 °, la trochlée fémorale devient le stabilisateur de la rotule. Par
conséquent, le MPFL est serré avec le genou en extension complète, puis se
relâche lors de la flexion du genou. Ce qui suggère que le MPFL joue un rôle
important dans le centrage de la rotule vers la trochlée de concert avec le VMO
au début de la flexion du genou.Cela signifie évidemment que le VMO au début
de la flexion '' dynamise '' le ligament fémoro-patellaire médial, et en le
raccourcissant, tire et guide la rotule dans la trochlée fémorale lors du debut de
la flexion du genou.C'est le moment où la rotule risque de se luxer
latéralement.Enfin, dans le cas d'instabilité patellaire latérale non traumatique,
le renforcement du vastus médialis est fortement recommandé. Donc, qu'à
chaque fois qu'un ligament autologue aux ischio-jambiers ou ligament artificiel
utilisés pour la reconstruction du MPFL rompu, le '' Maillage '' du ligament avec
le VMO devrait être restauré. (Fig.27)

Qds decontracté

Fig.27 Action du VMO sur le MPFL

fin d’extension

effet de tension du VMO surMPFL à 30°

Fig.28 Relation anatomique entre VMO et MPFL

Nomura et al. a rapporté que la résistance principale du MPFL se fait pendant les
20 à 90 ° de flexion du genou.Ce qui suggère que le MPFL est également essentiel
pour la stabilisation de la rotule dans la trochlée. Hautamaa et al. a également
souligné que le MPFL est le principal stabilisateur ligamentaire médial de la
rotule parce qu'il ya une augmentation du risque de subluxation de 50% de la
rotule lors d'une section isolée du MPFL.
L'insertion rotulienne du MPFL est plus large que son insertion fémorale. Amis
et al. ont constaté que l'extrémité proximale et distale du point de fixation sur la
rotule jouent une fonction différente. Kang et al. rapporté que le MPFL est formé
par deux faisceaux de fibres . Le faisceau de fibres inférieures, nommé faisceau
droit inférieur (FDI), se fixe au bord médial de la rotule presque horizontalement,
tandis que le faisceau de fibres supérieures, nommé FOS, se fixe à la partie
supéro-médiale de la rotule. Ils proviennent ensemble de l'insertion fémorale
non séparés entièrement (Fig.30). Le FOS n'est pas seulement une structure
statique, mais sert également de verrou dynamique de la stabilité de la rotule,
tandis que le FDI agit comme les principal stabilisateur statiques du plan interne
[23] (Fig.28). Les deux faisceaux du MPFL se comportent différemment selon le
degré de flexion, le faisceau oblique est tendu en extension alors que le faisceau
droit inférieur est tendu à 30° de flexion [24]. (fig.29)

Fig.29 Comportement des deux faisceaux du MPFL lors de l’extension et de la flexion

Par conséquent, la reconstruction du MPFL devient un traitement chirurgical
populaire pour l'instabilité rotulienne. Cependant, un mauvais positionnement
et raccourcissement du ligament peut augmenter la tension de ce dernier et
augmenter la force de compression fémoro-patellaire, qui sera une cause
d'échec de la reconstruction du MPFL25.
Smirk et al. a rapporté que les fibres unissant la partie proximale de la rotule à 1
cm au dessous par rapport au tubercule de l'adducteur gardent leur isométrie
de 0 à 80 ° de flexion, mais à 120 ° de flexion, elles diminuent de plus de 7 mm
de longueur15, suggèrant ainsi que les points d'une fixation optimale pour la
greffe du MPFL sont la partie supéro-interne de la rotule et au niveau fémoral
juste en avant du tubercule de l'adducteur.

faisceau supérieur oblique (FOS)
faisceau droit inférieur (FDI)

LCM

Fig.30 les deux faisceaux du MPFL

III.3. Lésions du MPFL
chroniques

dans les instabilités fémoropatellaires

E. Nomura 45 sur une étude de 49 genoux présentant une insatbilité patellaire
chronique n'a trouvé auncun MPFL normal,et a classé les lésions observées en 3
types (fig.31)
Type 1 :
Insertion fémorale lâche. Dans ce type de lésion, le ligament peut sembler à
première vue intact. Cependant, le MPFL est "détendu" en raison du fait qu'il n'y
a pas une fixation solide sur le fémur. Il peut y avoir une légère formation
cicatricielle à l'insertion fémorale.
Type 2 :
Dans ce type, le tissu cicatriciel se forme dans le corps du MPFL (Type 2a) ou
comme une cicatrice anormale entre le tubercle de l'adducteur et / ou le
ligament collatéral médial (type 2b). Il y avait 29 genoux avec ce type de lésion,
et dans tous les cas un tissu cicatriciel a été retrouvé au niveau de l'insertion
fémorale. Dans tout les type 2, le MPFL endommagé était détendu en raison soit
de son «élongation» ou de son insertion anormale.
Type 3 :
Dans ce type, le MPFL semblait avoir complètement disparu. Il y avait 11 cas dans
la série. Le MPFL n'a pas pu être identifié dans sa totalité où seulement une

petite quantité de fibres du ligament d'origine est restée. Dans l'ensemble des
11 cas, il n'y avait pas de continuité du MPFL.

Fig.31 :classification des lésions du MPFL (E. NOMURA)

III.4. Biomécanique de l’articulation fémoropatellaire
Du point de vue d'un ingénieur, il est facile de voir pourquoi il y a tant de
problèmes cliniques associés à un dysfonctionnement de l'articulation
fémoropatellaire. Il est également clair que cela est lié à un ensemble complexe
et subtile de variables en interaction, dont certaines, telle que la torsion de la
jambe, ne sont pas clairement associées à l'articulation fémoropatellaire ellemême. Il n'est pas nécessaire de faire un examen détaillé pour se rendre compte
que celle-ci est une articulation qui présente des surfaces articulaires non
congruentes qui ne sont pas configurées pour assurer une grande stabilité. La
rotule est un petit os qui a une grande amplitude de mouvement autour du
fémur distal, et elle agit comme intermédiaire entre un ensemble de muscles
puissants qui convergent sur elle à partir d'un éventail de directions. Les
structures rétinaculaires médiale et latérale qui aident à guider la rotule le long
de son déplacement, semblent être petites et faibles par rapport à la taille du
puissant muscle quadriceps. La description ci-dessus montre que la fonction
normale de l'articulation fémoropatellaire repose sur de nombreuses
interactions entre les différents mécanismes. Thèses qui peuvent être classées
en trois grandes catégories :

Facteurs de la stabilité statique - la géométrie des surfaces articulaires

Facteurs de la stabilité active - les tensions musculaires.

Facteurs de la stabilité passive - les ligaments.

Bien qu'il existe une abondante littérature relative à l'articulation
fémoropatellaire, le fait demeure qu'il y a peu de données quantitatives
disponibles sur la façon dont les différents facteurs de stabilité fonctionnent. Il
semble, par conséquent, que nous manquons encore d'une grande partie de la
connaissance scientifique objective fondamentale qui sera nécessaire pour
définir une manière rationnelle de la façon de traiter cette articulation. L'un des
objectifs de ce chapitre est de montrer comment la connaissance des différents
facteurs qui influent sur le fonctionnement mécanique de l'articulation
fémoropatellaire est expliqué par le travail scientifique, à la fois en laboratoire
et in vivo.
III.4.1.Géométrie de l'articulation fémoropatellaire.
Bien que les formes globales des surfaces articulaires soient décrites dans les
chapitres d'anatomie, il est nécessaire de les examiner plus en détail du point de
vue mécanique.
Du point de vue clinique, la stabilité fémoropatellaire est une préoccupation
majeure. Il suffit de noter que la course stable de la rotule le long de la gorge
trochléenne sera facilitée par l'approfondissement de cette dernière. Cela
conduira à des pentes plus élevées et plus raides des facettes médiale et latérale
de la trochlée et rendra difficile toute tendance vers la luxation de la rotule.
Il y a eu différentes descriptions de l'orientation de la gorge trochlée par rapport
au fémur. L'axe mécanique du fémur passe au centre du genou par rapport au
centre de la hanche, tandis que l'axe anatomique passe le long du corps du
fémur. Ceux-ci divergent d'environ 6◦. Beaucoup de prothèses du genou ont été
réalisées avec la trochlée perpendiculaire à l'espace articulaire, aligné à l'axe
mécanique.
Cependant, de nombreuses études géométriques dans le passé ont été basées
soit sur des os secs ou des radiographies qui ne comprenaient pas le cartilage
articulaire. Staubli et al46 ont constaté que le cartilage articulaire a une épaisseur
variable à travers les surfaces de jonction, de sorte que les surfaces articulaires
réelles n'ont pas les mêmes formes que les os sous-jacents. Ceci est une bonne
raison pour examiner les images IRM, plutôt que le scanner. Lors de la mesure
des surfaces cartilagineuses, Shih et al.47 ont trouvé que la gorge trochléenne est
écartée latéralement par rapport à l'axe fémoral de 19◦ (13◦ dans le plan sagittal,
perpendiculaire à l'axe de transépicondylien) lors de son passage distalement et
postérieurement. Cela devrait être lié à la cinématique de la rotule.

Les mesures de la géométrie de la gorge trochléenne sont souvent basées sur
l'axe transépicondylien comme le point de mesure de référence. Si les vues
axiales sont examinées par rapport à cet axe, on voit que la facette latérale de la
trochlée est à la fois plus large et plus haute que la facette médiale en avant, en
vue axiale elle apparait proximale, parallèle au fémur.
Les mesures de la géométrie de la gorge trochléenne sont souvent basées sur
l'axe transépicondylien comme le point de mesure de référence. Si les vues
axiales sont examinées par rapport à cet axe, on voit que la facette latérale de la
trochlée est à la fois plus large et plus haute que la facette médiale. En avant, en
vue axiale, elle apparait proximale, parallèle au fémur. Quand le fémur est
fléchit, l'horizon se déplace de manière distale, puis en arrière, de sorte que la
facette latérale devient moins proéminente et la facette médiale plus
proéminente (figures 3.1 et 3.2). Lorsque le genou commence à fléchir, La grande
facette latérale a en extension le rôle de guider la rotule dans la gorge
trochléenne et plus la facette latérale est grande, plus la force articulaire
résultante agissant latéralement fournit un niveau relativement uniforme de la
pression de contact sur toute la largeur de la patella48.
La mesure de l'angle trochléen (AT) apprécie la profondeur ou non de la trochlée.
Il est défini comme l'angle joignant les points les plus proéminents de la trochlée
au point le plus profond de la gorge trochléenne, sur une vue axiale (Fig.32). Si
un angle (AT) est petit cela signifie une gorge profonde et par conséquent, une
articulation plus stable. Il fait généralement 140◦ en extension, et peut aller de
116-151◦ dans les genoux normaux.
Trochlée normale — trochlée plate

Fig.32la facette latérale de la trochlée est
plus proéminente en avant, et permet
l'engagement de la rotule lorsque le
genou est étendu (en haut). La facette
médiale devient plus proéminente quand
le genou est fléchit (en bas).

Fig.33 Graphique montrant la variation de la hauteur de la trochlée latérale et médiale lors de la flexion
du genou

La cinématique de l'articulation du genou est caractérisée par le mouvement qui
existe entre le fémur, le tibia et la rotule49. La rotule est un os sésamoïde
implanté à l'intérieur du tendon du système extenseur. On peut dire que sa
fonction la plus importante est son rôle de facilitateur de l'extension du genou,
en augmentant l'efficacité du muscle quadriceps50.
Cette efficacité est obtenue grâce à la fonction de la rotule comme point d'appui,
se déplaçant en avant de la ligne de traction et augmentant le bras de levier de
la force du muscle quadriceps par rapport au centre de rotation du genou. La
rotule améliore la force de l'extension de près de 50% sur toute l'amplitude du
mouvement51. Elle facilite également une meilleure répartition de la force de
compression fémoropatellaire sur le fémur par une augmentation de la surface
de contact lors de la flexion (Fig. 33).
En outre, la rotule agit comme un guide pour le système extenseur en
centralisant la traction divergente des quatre muscles du quadriceps et pour
transmettre ces forces au tendon rotulien, en même temps que la forme
anatomique de l'articulation fémoropatellaire. Ce qui protège l'appareil
extenseur de la luxation.

Lorsque le genou est étendu, le quadriceps contracté tire la rotule vers le haut
jusqu'à ce que le bord supérieur dépasse la gorge de la trochlée fémorale. Tant
que la ligne de gravité se situe derrière l'axe médian de l'articulation du genou
en position debout, le quadriceps doit se contracter pour neutraliser l'effet de
rotation du genou due à la pesanteur, sinon le genou va partir en flexion. Dès
que la ligne de gravité se situe au même niveau ou devant le genou, comme on
le voit dans l'extension ou hyperextension, le quadriceps se détend (fig.34)52.

Fig.34 : bras de levier agissant sur l'articulation fémoropatellaire est en fonction de la position du
corps et de la distance entre le centre de gravité (CG) et l'articulation fémoropatellaire

Le muscle quadriceps, étant oblique du fait du valgus physiologique (angle Q)
forme un angle ouvert en dehors avec la rotule et le tendon rotulien, il crée une
ligne de traction dirigée vers l'extérieur avec une composante horizontale
lorsqu'il est contracté, qui est responsable de cette tendance de la rotule à glisser
vers l'extérieur au-dessus de la berge externe du condyle fémorale latéral créant
un vecteur de force latérale53. Pour compenser cette tendance,le condyle latéral
se projette plus en avant pour réaliser un buttoir externe, tandis que les fibres
du VMO qui se fixent sur la rotule en médiale s'étendent plus distalement par
rapport à celles du vaste externe54.
Le déverrouillage lors des 30 premiers degrés de flexion du genou, dérote
essentiellement le tibia, ce qui conduit à une réduction de l’angle Q et du vecteur
de force latérale. Dans la vue axiale, ce vecteur latéral se réduit avec la flexion
du genou, et est équilibré par la réaction se produisant sur la berge externe de
la trochlée fémorale (Fig.35). Par conséquent, la rotule est plus vulnérable

pendant les premiers degrés de flexion du genou lors de son engagement dans
la trochlée tandis que l'effet de l'angle Q, quoique réduit, reste présent.

Fig.35 Rotation interne du tibia lors de la flexion neutralise l'angle Q et réduit le vecteur patellaire
latéral. Dans les vues axiales, la composante latérale est équilibrée par la réaction se produisant sur la
berge latérale de la trochlée fémorale

III.4.1. Les zones de contact de l’articulation fémoropatellaire :
En extension complète, la rotule est généralement hors de contact avec la gorge
de la trochlée. En fonction de la longueur du tendon rotulien, la rotule descend
dans la trochlée à partir d'une position légèrement latérale et gagne le contact
avec le fémur entre 10 ° et 20 ° (Fig. 1)55. Quand la flexion se produit, le contact
commence avec le bord inférieur de la rotule et se déplace proximalement (fig.
3)36. Au-delà de 30°, la rotule se positionne dans la profondeur de la gorge
trochléenne où elle est plaquée par la tension exercée par le quadriceps et le
tendon rotulien.
La zone de contact fémoropatellaire s'étend à partir du bord interne de la facette
médiale au bord latéral de la facette latérale comme une large bande de contact
se déplaçant de distal à proximal. Entre 30 ° et 60 ° de flexion, le contact se
trouve en face du centre. A 90 ° de flexion, le contact se déplace vers le pôle
supérieur et au-delà de 90 °, la rotule est dans l'échancrure inter condylienne,
en formant deux zones de contact séparées (fig.36). Lors de la flexion, la rotule
maintient un déplacement latéral ainsi que d'un degré subtil de rotation autour
d'un axe longitudinal, positionnant la facette médiale plus en arrière. En pleine
flexion, le condyle fémoral latéral est complètement recouvert par la facette
latérale de la rotule tandis que le condyle médial est presque complètement
découvert, étant simplement en contact avec la 3ème facette.

Des études ont confirmé que la rotule pivote de 12 ° à 15 ° par rapport au fémur,
avec la majeure partie de la rotation se produisant au-delà de 50 ° de flexion du
genou. Par ailleurs, dans le plan axial la rotule bascule dans le sens médio-latéral,
en étant influencée par la flexion du genou, le degré de rotation interne ou
externe, ainsi que l'alignement varus / valgus de l'articulation tibio-fémorale. De
même, la rotule subit un déplacement médial de 5 mm, dans le plan coronal,
survenant durant les 30 premiers degrés de flexion du genou.

Fig.36Au-delà de 90°, la rotule plonge dans
l'échancrure inter condylienne, et seules les parties
marginales des deux facettes, en particulier du coté
médial (3 e facette), assurent le contact
fémoropatellaire, la crête médiane surplombant
l'échancrure inter condylienne.

III.4.2.Forces de l'articulation fémoropatellaire56
Il est évident que la force du quadriceps va provoquer d'importantes forces de
traction sur l'appareil extenseur, et que cette force musculaire a tendance à
plaquer la rotule sur le fémur le plus fortement lors de la flexion du genou. La
zone de contact entre la rotule et le fémur est à la partie distale de la rotule
lorsque le genou est en extension, et se déplace de manière proximale à travers
la rotule quand le genou fléchit. Ce mécanisme est le résultat direct de la
configuration de forces agissantes. Si les forces agissant sur la rotule sont
examinées dans le plan sagittal, elles peuvent être simplifiées en trois vecteurs
de force:
- la tension du quadriceps du tendon rotulien et la force résultante de
compression. Bien sûr, ceci est une simplification.
- la tension du quadriceps est la force unique résultant de la contraction de tous
ses chefs musculaires, et la force opposée obtenue résulte du contact de la

rotule sur la largeur de la trochlée. On suppose que d'autres forces, comme les
tensions rétinaculaire, sont suffisamment petites pour être négligées ici.
Si un objet subit trois forces agissant sur lui, alors il peut être prouvé que les
vecteurs de force doivent se couper en un point si cet objet est en équilibre.
Connaître les lignes d'action des forces musculaires et tendineuses et leur
intersection, nous permet de prédire la ligne d'action de la force résultante.
Aussi, parce que l'articulation a un faible coefficient de friction, la force
résultante sera presque entièrement une force de compression et de ne pas
avoir une composante de cisaillement importante.
Par conséquent, le vecteur de la force résultante doit agir perpendiculairement
aux surfaces.
La fig. 37 illustre la configuration du genou selon deux angles de flexion.
Les lignes de tensions musculaires et tendineuses ont été ajoutées, puis le
vecteur résultant a été établi en conformité avec les règles décrites.
Elle montre comment la force de contact est distale (A) par rapport à la rotule
sur un genou près de l'extension et proximale (B) sur un genou fléchi. (fig.37)

Fig.37 Configuration du genou selon deux angles de flexion

En extension, la rotule est en face de la tubérosité tibiale et est inclinée
légèrement en bas et en arrière. Lors de la flexion, les condyles se translatent en
arrière. La rotule permet de rester en contact avec le fémur et se déplace donc
en arrière et en bas de la tubérosité tibiale et s'incline en avant (Fig. 38). Le rayon
de courbure des condyles diminue d'avant en arrière; la distance entre la rotule
et l'axe de rotation du genou diminue avec la flexion (Fig.39).

Tandis que le bras de levier de l'appareil extenseur diminue pendant la flexion,
sa force augmente. La force maximale de l'appareil extenseur est à environ 90 °
de flexion. Les contraintes sur la rotule augmentent avec la flexion du genou, en
raison de la force de compression de l'appareil extenseur sur la trochlée
fémorale.

Fig.38 Mouvement de la rotule lors de la flexion.Fig.39 Bras de levier de l’appareil extenseur au cours
de la flexion. 1. Fémur. 2. Rotule. 3. Tibia

IV. ANAMNESE
L’examen clinique d’un patient présentant une instabilité fémoropatellaire va
être orienté par les connaissances anatomiques et biomécaniques fonctionnelles
rappelées dans les chapitres précédents. Il ne se cantonnera donc pas à l’examen
simple de l’articulation fémoropatellaire, mais on s’intéressera à l’ensemble du
membre inférieur afin d’appréhender cette pathologie aux causes multiples de
manière globale.
Circonstances: On associe depuis des années les douleurs rotuliennes à la jeune
fille adolescente au profil psychologique particulier.
Les femmes sont effectivement deux fois plus nombreuses que les hommes à se
plaindre de telles douleurs, mais toutes les catégories d’âge sont touchées. Il
existe parfois la notion d’antécédents familiaux.
Souvent jeune fille 16-18 ans
Rarement en urgence dans un tableau typique de luxation de la patella
(brancard, genou plié, patella en dehors)
Tardif avec tableau « étiqueté comme entorse du genou »

Traumatisme banal le plus souvent en valgus flexion rotation interne du fémur
(mécanisme indirect Fig.40), parfois un vrai traumatisme (choc direct sur le côté
médial de la rotule)

Fig.40 Mécanisme de la luxation externe de la rotule

IV.1. Le bilan clinique
L’examen clinique n’est pas toujours fiable pour le diagnostic de luxation
épisodique de la rotule.

Les douleurs: elles sont peu spécifiques et imprécises mais leurs survenues
sont évocatrices :
Maquet a bien montré que les forces de compressions fémoropatellaires
augmentent proportionnellement à l’angle de flexion du genou, c’est pourquoi
on retrouve :
-Des douleurs à la montée et surtout à la descente des escaliers. Ainsi, lors
de la descente des escaliers, il s’exerce une force sur la rotule égale à 5 fois le
poids du corps.
-Des douleurs à la station assise prolongée (signe du cinéma)
Localisation: antérieure +++, parfois externe ou interne
Intensité: fond douloureux avec parfois des pics.

Pseudo blocages
Ce sont des sensations de blocages fugaces, parfois des blocages complets du
genou. Ils sont très spécifiques, car le patient ne peut plus étendre le genou et
surtout ne peut plus le fléchir. Ce qui le différencie du blocage méniscal. Il est

spontanément régressif en quelques secondes. Rarement, ces blocages sont plus
longs. Ils sont habituellement douloureux et ils correspondent à une cocontraction du quadriceps et des ischiojambiers.


Corps étrangers (souris intra articulaire)



Instabilité +++ (2 types)

C’est une notion fondamentale, car c’est elle qui détermine les deux grands
groupes de patients.
Il existe deux types d’instabilités :

L’instabilité réflexe : secondaire à un stimulus nociceptif qui entraine
immédiatement une inhibition du muscle quadriceps complète. elle a un point
de départ musculaire ou articulaire. Le patient a la sensation d’un genou qui se
dérobe, parfois la sensation d’un genou qui part en recurvatum. il s’agit d’un
symptôme, mais la mécanique fémoropatellaire reste normale.

L’instabilité mécanique est secondaire à un mouvement anormal de la
rotule dans la gorge trochléenne. La traduction maximale se traduit par une
luxation vraie de la rotule toujours accompagnée d’une hémarthrose lors de
l’épisode de luxation inaugurale


Craquements
Atteinte cartilagineuse ?
Pas de traduction à l’examen clinique

IV.2. EXAMEN CLINIQUE57
Il est bilatéral et comparatif et ne se limite pas à l’articulation fémoropatellaire
mais, concerne tout le membre inférieur.
IV.2.1. Examen général du patient
Debout, pieds parallèles, face et profil
Orientation des rotules (normales, convergentes, divergentes)
 Genu varum, genu valgum, recurvatum, flessum (Fig.42)
 Réduction du strabisme rotulien
 Troubles torsion (rotation de hanche ou du tibia)

Fig.42 -Genu Valgum
« w sign »

-Genu recurvatum

-Orientation des rotules (convergentes, divergentes)

IV.2.2. Le morphotype
- Dans le plan frontal : il est analysé en position débout talons joints avec les
pieds reproduisant l’angle du pas habituel du sujet et consiste à la recherche
d’un varus ou d’un valgus genou en extension à 0°.
L’étude du morphotype frontal peut également s’effectuer en décubitus dorsal,
pieds parallèles à plat face à l’examinateur à la recherche d’un strabisme de la
patella.

Le « strabisme convergent » signe des torsions importantes avec une
antéversion du col fémoral et/ou une rotation tibiale interne augmentée.

Le « strabisme divergent » est retrouvé pour une patella basculée en
extension à cause des forces de traction externes.
- Dans le plan sagittal : on recherche un morphotype en flexum ou recurvatum
dans la position debout, talons joints, genoux en arrière de la ligne reliant grand
trochanter, condyle externe et malléole externe. Un recurvatum inférieur ou
égal à 15° peut être considéré comme physiologique. Au-delà, il est
pathologique.
IV.2.3. L’examen de la marche
L’examen clinique doit débuter par un examen de la marche à l’œil nu du sujet
déshabillé afin de faire une évaluation rapide du schéma de marche. Une boiterie
peut être retrouvée, une asymétrie du pas et un trouble de la rotation des
membres inférieurs facilement mis en évidence.

IV.2.4. L’état de la trophicité musculaire
Une amyotrophie peut être retrouvée du coté symptomatique par rapport au
côté opposé ou de manière générale en cas d’atteinte bilatérale.
Une musculation hypotonique, caractéristique des sujets laxes, avec muscles
peu développés, en particulier au niveau du vaste interne, est parfois mise en
évidence et s’accompagne souvent d’un recurvatum. L’hyper laxité ligamentaire
généralisée est appréciée selon les critères de Carter (fig. 43)

Fig.43 Critères de laxité ligamentaire généralisée : coude en hyperextension> 10 ° (a), cinquième doigt
en hyperextension passive > 90 ° (b), contact pouce avant-bras passivement (c), hyperextension du
genou> 10 ° (d), les paumes de la main en contact avec le sol les genoux étendus (e). La laxité
ligamentaire existe lorsque le patient peut faire trois ou plus de ces tests.

Une musculation hypertonique, bien développée, peut être associée à un état
de rétraction musculaire.
-La raideur des muscles ischiojambiers et triceps sural est objectivée par la
mesure de l’angle fémoro-poplité qui doit être à 0° chez un sujet qui ne présente
pas de rétraction musculaire. Cet angle se mesure sur un patient en décubitus
dorsal, la hanche en flexion. L’examinateur amène passivement la jambe en
extension sur la cuisse, le pied en flexion dorsale. L’angle fémoro-poplité est
l’angle mesuré entre la cuisse et la jambe. Plus il est important, plus les
ischiojambiers sont rétractés. Cela signe un défaut d’étirement chez le sportif.
C’est la raideur des chaines postérieures (rétraction, paume-sol)
-La rétraction du quadriceps et en particulier du droit antérieur qui est un muscle
bi articulaire s’objective par la mesure de la distance passive talon-fesse en
décubitus dorsal puis en décubitus ventral. La mesure en décubitus ventral

permet de mettre en évidence spécifiquement une rétraction du droit antérieur
car son origine iliaque est alors fixe dans cette position. C’est la raideur des
chaines antérieures (décubitus ventral, talon-fesses)
La rétraction des muscles et structures entourant l’articulation comme les
gastrocnémiens et le soléaire ou la bandelette iliotibiale est importante à
rechercher.
En effet, la rétraction des gastrocnémiens et du soléaire réduit la dorsiflexion de
la cheville, ce qui conduit à une pronation excessive de l’articulation soustalienne et une rotation interne augmentée du tibia. Certaines études
retrouvaient un valgus du genou et un stress articulaire augmenté associé à une
rétraction des gastrocnémiens et du soléaire. La rétraction de la bande iliotibiale
qui se palpe directement depuis le tubercule de Gerdy à la face antérolatérale
du genou, va, étant donné ses liens anatomiques avec le rétinaculum latéral et
la patella, augmenter la traction latérale de la patella et augmenter le stress
articulaire. Sa recherche est donc simple cliniquement et importante.

IV.2.5. L’angle Q (Le signe de la baïonnette)
L'angle Q est un reflet du vecteur de valgus agissant sur la rotule par la
contraction du quadriceps. L'angle Q est au maximum en extension totale à
cause du mécanisme de verrouillage du genou. Ce mécanisme se caractérise par
un déplacement latéral de la tubérosité tibiale avec la rotation tibiale externe
pendant la phase terminale de l'extension du genou. Par conséquent, lorsque le
genou se fléchit, l'angle Q devrait diminuer. À 90 ° de flexion, la tubérosité tibiale
antérieure est directement au-dessous du pôle distal de la rotule. Si la tubérosité
tibiale reste en dehors du pole inférieur de la rotule, cela suggère une TA-GT
élevée. (Fig.44)

Fig.44 L’angle Q

IV2.6. Signe de l'engagement 58
À l'occasion, il peut y avoir un conflit quand la rotule s'engage dans la trochlée
proximale. Une courte trochlée, une patella alta, un recurvatum du genou, sont
tous des facteurs qui prédisposent à un problème d’engagement rotulien et donc
une source de douleur. Une marche est parfois présente à la jonction cartilage /
os au pôle supérieur de la trochlée. On peut objectiver ce problème en mettant
le genou en extension ou hyper extension complète et placer la rotule au bord
supérieur de la trochlée et de la garder en contact en appuyant sur elle avec le
pouce (Fig.45). Quand on fléchit le genou, le patient reconnaît la douleur (située
au niveau du pôle articulaire inférieure de la rotule) au moment où la rotule agit
sur la trochlée. Ce signe reproduit la douleur, mais témoigne aussi de l'existence
de facteurs prédisposant à une instabilité fémoropatellaire.

Fig.45 Signe de l’engagement. Patient en position couchée sur le dos, les genoux en extension
complète, le pouce est appliqué fermement sur la pointe de la rotule, puis le genou est fléchi à 20 °.
Le test est positif si le contact entre la rotule et la trochlée est douloureux. Par ce test, on peut sentir
si le bord supérieur de la trochlée fait une bosse et si la rotule a besoin de sauter cette bosse comme
une étape pour s'engager dans la trochlée (saillie osseuse)

IV.2.7. Test de SMILIE ou de FAIRBANKS
Le patient redoute une luxation imminente de la rotule lorsque, allongé en
décubitus dorsal avec le genou en extension, la rotule est forcée en dehors. Il
s’agit bien d’une appréhension et non d’une douleur. C’est le test
d'appréhension. (Fig.46)
Le test démarre avec le genou à 20 ° ou 30 ° de flexion. Appliquer fermement le
pouce sur le bord interne de la rotule, on demande au patient d'étendre le
genou. Le test est positif quand le patient et le médecin ont l’impression d’une
luxation à venir et résiste. Ce test peut également être effectué à partir de
l'extension du genou. Le genou est ensuite plié passivement et le patient réagit
immédiatement en cas d'instabilité.

Fig.46 Signe de l’appréhension lors de la translation externe de la rotule

IV.2.8. Signe de la bascule rotulienne ou « Patellar tilt test »:
Il se fait sur un genou en extension quadriceps décontracté. L'examinateur
soulève le bord latéral de la rotule du condyle externe la subluxation latérale lors
de l'examen doit être évitée. Normalement, la rotule doit être horizontale ou
légèrement basculée en dehors si l’angle se positive le LPFL est détendu comme
constaté lors de sa section chirurgicale. La rotule est moins mobile chez les
hommes par rapport aux femmes.Cliniquement, il est utile de quantifier la
correction de l’inclinaison patellaire comme neutre si la rotule est horizontale,
négative si elle est basculée en DH, ou positive si elle est basculée en DD. (Fig.47)

Fig.47 Bascule rotulienne positive

IV.2.9. Signe de D. Fithian
Il s’agit d’une subluxation de la rotule qui survient à 30° de flexion, l’examinateur
appliquant une translation latérale sur la rotule. Il s’agit d’un test plus statique
que le test de Smilie.
C’est l’équivalent du test de Lachman pour le LCA. Il est positif si la translation
latérale est supérieure à 1 cm (Fig.48)


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