Pathologies et prothèse d’épaule

Anatomie de l’épaule

L’articulation gléno-humérale

L’épaule se compose de trois segments osseux, la clavicule, l’omoplate (ou scapula) et l’humérus. L’articulation gléno-humérale est l’articulation principale qui donne à l’épaule sa grande mobilité . L’omoplate est un os plat, de forme triangulaire, qui contient deux surfaces (la surface costale ou ventrale et la surface dorsale), trois fosses (la fosse du supra-épineux, la fosse de l’infra-épineux et la fosse sub scapulaire), trois bords (frontal, latéral et médial), ainsi que l’épine scapulaire, l’acromion et la coracoïde . L’humérus est un os long, constitué de la tête, la grande tubérosité (ou trochiter), la petite tubérosité (ou trochin), la diaphyse et les deux épicondyles humérales (médiale et latérale). Sur la grande tubérosité s’insèrent les tendons du muscle sous-épineux et sus-épineux. Sur la petite tubérosité, s’insère le tendon du muscle sous-scapulaire. Le col anatomique de l’humérus est la jonction entre la tête et la diaphyse .

L’articulation gléno-humérale est une articulation sphérique entre la tête de l’humérus et la cavité glénoïdienne de l’omoplate, mais avec une conformité relativement faible. Le rayon de courbure de la cavité glénoïdienne est plus grand que celui de la tête humérale, mais la surface de congruence est augmentée par le labrum glénoïdal. La stabilité de l’articulation est renforcée par les ligaments gléno-huméraux (supérieur, moyen et inférieur), le ligament coraco-huméral, ainsi que les tendons des muscles de la coiffe qui recouvrent la capsule articulaire.

Les muscles principaux

Le muscle deltoïde
Le deltoïde est le muscle principal qui intervient dans l’élévation du membre supérieur. Ses trois chefs sont respectivement situés sur le bord antéro-supérieur du tiers latéral de la clavicule, sur le bord supéro-externe de l’acromion et sur le bord inférieur de l’épine de l’omoplate (bord postérieur) .

Les muscles de la coiffe des rotateurs
Les muscles de la coiffe des rotateurs stabilisent la tête humérale pour qu’elle reste centrée sur la glène, évitant ainsi son ascension contre l’acromion et le ligament coraco-acromial. La coiffe des rotateurs est composée de quatre muscles qui s’insèrent au niveau de la tête humérale et l’omoplate :

– Le sus-épineux ou supra-épineux qui s’insère au niveau de la fosse supra-épineuse de l’omoplate et au niveau de la portion supérieure du tubercule majeur.
– Le sous-épineux ou infra-épineux qui s’insère au niveau de la fosse infra-épineuse de l’omoplate et au niveau de la portion moyenne du tubercule majeur.
– Le petit rond qui s’insère au niveau du bord latéral de l’omoplate et au niveau de la portion inférieure du tubercule majeur.
– Le sub-scapulaire ou sous-scapulaire, de forme triangulaire, qui s’insère sur la quasitotalité de la face antérieure de l’omoplate (fosse sous-scapulaire) et au niveau du tubercule mineur sur l’humérus.

Pathologies et prothèse d’épaule

L’épaule étant l’articulation la plus mobile du corps humain, elle présente des pathologies variées, comme l’instabilité de l’épaule, le syndrome du conflit sous acromial, la rupture de la coiffe des rotateurs et l’arthrose .

La rupture des tendons de la coiffe des rotateurs

En cas de lésion ou de perte de fonction des tendons des muscles de la coiffe des rotateurs, l’épaule présente alors un trouble fonctionnel. L’incidence de la pathologie augmente avec l’âge (Gill et al. 2002; Minagawa et al. 2013), souvent en rapport avec une dégénérescence chronique des tendons. Dans la majorité des cas, une rupture de la coiffe se présente en premier lieu par la lésion du muscle sus-épineux (Kim et al. 2010). Celle-ci s’étend progressivement vers l’arrière, vers le tendon du sus-épineux, ou parfois vers l’avant et touche alors le sousscapulaire. Dans cette pathologie, la force d’ascension du muscle deltoïde ne sera plus contrebalancée par la force de traction du sus-épineux, ce qui a pour effet l’excentration vers le haut de la tête humérale (Poppen & Walker 1976; Ludewig & Cook 2002; Keener et al. 2009; Bey et al. 2011; Lawrence et al. 2014) . Lorsque la rupture devient transfixiante (sur toute l’épaisseur du tendon) avec une taille supérieure à 5 mm, et qu’elle touche le susépineux et un autre tendon de la coiffe, la rupture est alors considérée comme étant massive (Cofield 1982).

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L’arthrose

L’arthrose de l’épaule ou l’omarthrose est une maladie touchant le cartilage qui peut causer aussi une certaine perte osseuse. Différentes classifications ont été proposées pour classer le type d’arthrose. Hamada et al ont décrit l’arthrose d’épaule excentrée à cause de l’évolution pathologique des ruptures de la coiffe (Hamada et al. 1990). En 1999, Walch et al ont développé la classification d’Hamada pour tous les types d’arthrose d’épaule. Selon cette classification, l’arthrose peut être classifiée en trois types : usure centrée, postérieure, ou rétroversion supérieure de la glène de plus de 25° (Walch et al. 1999).La plupart du temps, l’usure est plus marquée sur la partie postérieure de la glène, ce qui cause une rétroversion de la glène. Pour comprendre la perte du volume osseux en 3D, Frankle et al ont analysé 216 glènes et ont démontré qu’il existait différents types d’usure (Frankle et al. 2009) .

Table des matières

Chapitre 1 INTRODUCTION GENERALE
Chapitre 2 ANATOMIE ET REVUE DE LA LITTERATURE
2.1 Anatomie de l’épaule
2.1.1 L’articulation gléno-humérale
2.1.2 Les muscles principaux
2.2 Pathologies et prothèse d’épaule
2.2.1 La rupture des tendons de la coiffe des rotateurs
2.2.2 L’arthrose
2.2.3 Les prothèses d’épaule
2.3 Repères anatomiques
2.4 Méthodes d’imagerie médicale
2.4.1 Imagerie par rayon X
2.4.2 Imagerie par résonance magnétique
2.5 Revue de littérature sur les indices cliniques
2.5.1 Glène
2.5.2 Omoplate
2.5.3 Humérus
2.5.4 Relation gléno-humérale
2.5.5 Conclusion
Chapitre 3 REVUE DE LA LITTÉRATURE DES METHODES DE
RECONSTRUCTION 3D à Partir des images 2D
3.1 Introduction
3.2 Mode de représentation d’un modèle générique
3.3 Apprentissage à partir d’une base de données
3.3.1 Base de données
3.3.2 Alignement
3.3.3 Analyse statistique
3.4 Pré-positionnement et pré-dimensionnement sur les images et appariement – solution
initiale de la reconstruction
3.5 Méthode de déformation du modèle générique
3.5.1 Méthode d’interpolation conforme à la base de données
3.5.2 Méthode d’interpolation libre
3.6 Conclusion sur les méthodes de reconstruction 2D/3D
3.7 Méthode de reconstruction de l’épaule V1
3.7.1 Protocole de l’acquisition
3.7.2 Modèle paramétrique et inférences statistiques
3.7.3 Procédure de reconstruction
3.7.4 Analyse approfondie de la méthode V1
Chapitre 4 TRAVAIL PERSONNEL PARTIE 1: ANALYSE DU DEPLACEMENT
GLENO-HUMERAL
4.1 Introduction
4.2 Matériel et méthode
4.2.1 Acquisition des radiographies biplanes
4.2.2 Quantification du déplacement gléno-huméral
4.2.3 Étude de la justesse et la reproductibilité
4.2.4 Étude préliminaire
4.2.5 Analyse statistique
4.3 Résultats
4.3.1 Étude de la justesse et reproductibilité
4.3.2 Étude préliminaire
4.3 Discussion
Chapitre 5 TRAVAIL PERSONNEL PARTIE 2 : PROPOSITION DE LA METHODE
DE RECONSTRUCTION V2
5.1 Introduction
5.2 Étude préparatoire
5.3 Matériel et méthode
5.3.1 Base de données et ré-échantillonage
5.3.2 Préparation des modèles moyens
5.3.3 Segmentation manuelle (Définition des contours sur les images)
5.3.4 Procédure de reconstruction
5.3.5 Evaluation de la reconstruction
5.4 Résultat
5.5 Discussion
Chapitre 6 TRAVAIL PERSONNEL PARTIE III EVALUATION DES INDICES
CLINIQUES
6.1 Matériels et méthodes
6.1.1 Définition des indices cliniques
6.1.2 Test de justesse et de reproductibilité
6.2 Résultats
6.2.1 Variation interindividuelle des indices sur deux bases de données
6.2.2 Justesse
6.2.3 Reproductibilité intra- et inter-opérateur
6.3 Discussion
6.4 Conclusions et perspectives
CONCLUSION