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1_PATELLA_Biomécanique patellaire F.DUPARC, MD,PhD

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1_PATELLA_Biomécanique patellaire F.DUPARC, MD,PhD

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1_PATELLA_Biomécanique patellaire F.DUPARC, MD,PhD

  1. 1. BIOMECANIQUE PATELLAIRE Fabrice Duparc, MD, PhD Laboratoire d’Anatomie, Chirurgie Orthopédique et Traumatologique, Université de Rouen
  2. 2. Biomécanique patellaire - Données classiques sur l’appareil extenseur du genou et l’articulation fémoropatellaire - Eléments récents sur la biomécanique ostéoarticulaire - Le cartilage - Le liquide synovial
  3. 3. Conditions mécaniques de l’articulation fémoro-patellaire Modèle classique Compression de la patella sur la trochlée Traction latérale
  4. 4. Conditions mécaniques: PLAN FRONTAL Influence du morphotype global du membre inférieur: - Genu valgum - Torsion tibiale externe forte
  5. 5. Absence de correspondance stricte entre l’angle trochléen osseux et l’angle trochléen cartilagineux Conditions mécaniques: translation latérale
  6. 6. Conditions mécaniques: PLAN SAGITTAL
  7. 7. Conditions mécaniques Modifications des zones de contact au cours de la flexion Pression = R/S R S  Pression
  8. 8. Conditions mécaniques: surfaces articulaires
  9. 9. Conditions mécaniques: organisation osseuse Étude en photoélasticimétrie 3D (JM Muller et al, 1980.) Lignes de déformation de la Patella: Deux tiers antérieurs: Traction Tiers postérieur: Compression
  10. 10. Conditions mécaniques: modèle expérimental Au cours de la flexion, la patella du genou sain effectue une rotation interne puis une rotation externe par rapport au fémur, une translation antérieure puis médiale par rapport au tibia. (Jenny et al, RCO 2002)
  11. 11. Mouvements de la patella dans les trois plans de l’espace
  12. 12. Mouvements dans le plan sagittal De l’extension à la flexion du genou: Le bras de levier du poids BdLp augmente avec le déplacement du centre de gravité en arrière de l’axe de flexion du genou. BdLext reste ~ constant. Moment d’équilibre: BdLp x P = BdLext x Fext
  13. 13. Mouvements dans le plan sagittal De l’extension à la flexion complète du genou: La flexion de la patella est limitée à 80°
  14. 14. La course patellaire est limitée (F120°). La fermeture de l’angle α entre l’axe tibial et l’axe du ligament patellaire survient > F120°. Condition pathologique: La rupture du LCP majore la fermeture de l’angle α
  15. 15. Au maximum de la course patellaire en flexion, la patella ne progresse plus, l’angle entre l’axe du tibia et l’axe du ligament patellaire se ferme, l’angle γ entre l’axe diaphysaire fémoral et l’axe du tendon quadricipital s’ouvre. La tension est majeure sur le ligament patellaire et sur le tendon quadricipital
  16. 16. Le corps adipeux infrapatellaire (masse adipeuse de Hoffa): Rôle essentiel de coussin d’interposition entre le ligament patellaire et le plan osseux tibial D’après Gray’s Anatomie Pour les Étudiants, Elsevier, 2015
  17. 17. Forces de compression Pressionfp = Forcefp/Surfacefp
  18. 18. Surfaces de contact de la patella: ???
  19. 19. Le point de contact s’élève au cours de la flexion L’angle δ entre l’axe de la patella et l’axe du tendon quadricipital s’ouvre jusqu’à F80°
  20. 20. Le tendon quadricipital: Mapping the quadriceps tendon: an anatomic and morphometric study to guide tendon harvesting. D Potage, F Duparc, A D’Utruy, O Courage, X Roussignol. Surgical Radiologic Anatomy, 2015
  21. 21. Le corps musculaire du quadriceps: Le signe du cinéma: Douleur fémoropatellaire de repos: Effet de l’hypertonie du quadriceps, Intérêt des techniques myotensives: 5 à 6 contractions successives peuvent diminuer la pression patellaire de 15 à 20 N
  22. 22. Mouvements dans le plan transversal La flexion du genou majore la rotation interne ou externe, ce qui favorise l’inclinaison latérale ou médiale de la patella
  23. 23. Mouvements dans le plan frontal
  24. 24. Mouvements dans le plan frontal Influence des torsions fémorales et tibiales: analyse globale de la torsion des membres inférieurs.
  25. 25. LE CARTILAGE Altération progressive de la couche basale: appauvrissement cellulaire. Désorganisation du système trabéculaire orienté: Perte des capacités mécaniques d’amortissement.
  26. 26. Pathologie du cartilage: microscopie électronique Altération du revêtement fibrillaire en surface. Démasquage fibrillaire dans l’épaisseur du cartilage. Cartilage normal
  27. 27. LE CARTILAGE: MODIFICATIONS ULTRASTRUCTURALES Diminution de la déformabilité du cartilage. Dégradation de la matrice par diminution du contenu en protéoglycanes. Diminution de la densité cellulaire. Libération de facteurs médiateurs de l’inflammation: Interleukines, TNF-β.
  28. 28. LE CARTILAGE: apport de l’IRM Evaluation - du taux de glycosaminoglycanes - du contenu en collagène de la Matrice Extracellulaire - du contenu en eau
  29. 29. Evaluation of the relationship between T1 and T2 values and patella cartilage degeneration in patients of the same age group. Hiroaki Nishioka et al, European Radiology, 2015
  30. 30. Quantitative T2*assessment of knee joint cartilage after running a marathon. T. Hesper et al. , European Journal of Radiology 2015 Majoration modérée et transitoire du signal IRM en T2 après efforts répétés
  31. 31. Pour en savoir plus:
  32. 32. Focus sur…La PATELLA avec la participation du Crédit Mutuel Profession de Santé MERCREDI 24 Février 2016 à 20h Amphithéatre Flaubert CHU Charles Nicolle L’Institut Régional de Médecine du Sport de Haute Normandie vous propose : Programme 20h : Biomécanique Patellaire. Pr DUPARC 20h20 : Prise en charge rééducative des pathologies patellaires. Mr DURAND 20h40 : Quelle est la place des orthèses dans le traitement ? Dr DELARUE Pause 21h10 : Prise en charge podologique. Mr BECHET 21h30 : Place du chirurgien dans le traitement de l’instabilité patellaire. Dr DEREUDRE Renseignements:0232889205 www.institut-medecine-sport.fr

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