Imagerie de la coiffe des rotateurs

Anatomie normale

Située à la racine du membre supérieur, l’articulation de l’épaule joue un rôle essentiel dans la vie relationnelle de l’être humain. Elle doit permettre une grande mobilité du membre supérieur, de manière à assurer les nombreux mouvements requis par l’activité quotidienne. L’articulation de l’épaule est formée de trois sous-unités articulaires (glénohumérale, acromio-claviculaire et sterno-claviculaire) et de deux plans de glissement (sousacromial et scapulo-thoracique). Le plan scapulo-thoracique est rarement le siège de pathologie. Le plan sous-acromial est compris entre l’acromion, l’articulation acromio-claviculaire (A-C) et la portion postérieure du ligament coracoacromial en haut, et la tête humérale en bas.

La CR est formée par les tendons de quatre muscles para-articulaires qui s’insèrent sur la tête humérale (fig. 1). Ces tendons sont le sousscapulaire, le sus-épineux, le sous-épineux et le petit rond. Bien que le tendon du chef long du biceps (TLB) ne fasse pas partie de la CR, celui-ci est souvent impliqué dans ces lésions.

Le muscle sous-scapulaire prend son origine sur la face antérieure de l’omoplate et se dirige latéralement pour se terminer par une large bande tendineuse formée de trois tendons superposés qui s’insèrent sur la petite tubérosité (PT) de l’humérus. Le muscle sus-épineux prend son origine dans la fosse du même nom, son tendon passe dans l’espace sous-acromial et s’insère sur la face supérieure de la grande tubérosité (GT) de l’humérus. Le muscle sous-épineux prend son origine au niveau des deux tiers supérieurs de la fosse sous-épineuse de l’omoplate. Son tendon s’insère sur la partie postéro-supérieure de la GT. Au niveau de son insertion, la partie antérieure du tendon est mal délimitée de la partie postérieure du tendon du sus-épineux. Finalement, le muscle petit rond prend son origine sur la face latérale du tiers inférieur de la fosse sous-épineuse et se prolonge par un tendon court et épais qui va s’insérer au niveau de la partie inférieure de la GT. Entre le tendon du muscle sous-scapulaire et celui du muscle susépineux se trouve un espace nommé «intervalle de la coiffe des rotateurs» dans lequel passe le TLB. Ce tendon prend son origine au niveau du chef long du muscle biceps brachial et remonte en passant dans la gouttière humérale (comprise entre les deux tubérosités de l’humérus) pour devenir intra-articulaire au niveau de l’intervalle de la CR et finalement s’insérer sur le tubercule glénoïdien supérieur. Au niveau de la gouttière bicipitale, le TLB est maintenu en place par les fibres superficielles du tendon du muscle sous-scapulaire (qui forment le ligament transverse) et empêchent ainsi sa luxation interne.

Considérée dans son ensemble et vue latéralement, la CR apparaît effectivement comme une véritable coiffe s’insérant sur la tête humérale et en recouvrant ses faces antérieure, supérieure et postérieure (fig. 1 B). La coiffe est séparée de la voûte acromiale par la bourse synoviale sous-acromio-deltoïdienne (SAD) qui favorise le glissement des tendons durant les mouvements d’abduction du bras.

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Imagerie normale

Radiographies

Les radiographies ne permettent pas une étude directe de la CR mais fournissent des éléments utiles à l’évaluation de l’espace sousacromial ainsi que d’autres signes indirects de rupture tendineuse. L’espace sous-acromial est compris entre la voûte formée par l’acromion, la clavicule et le ligament coraco-acromial et la tête humérale. La forme de l’acromion semble jouer un rôle dans la pathogenèse des ruptures de la CR. Certains auteurs distinguent trois types de morphologie acromiale qui peuvent être mis en évidence sur l’incidence radiographique de Lamy ou de Neer: le type 1 est un acromion plutôt plat, le type 2 est un acromion curviligne et le type 3 un acromion en crochet. Ce dernier serait associé à une incidence plus élevée de rupture de la CR.

Un test utile dans l’évaluation de l’intégrité du tendon du muscle sus-épineux est le test de Leclercq,^1-3 que l’auteur a décrit en 1950.¹ Ce signe peut être mis en évidence sur une radiographie effectuée en A-P durant une abduction contrariée d’environ 20 degrés: en cas de rupture (test de Leclercq positif), on constatera une diminution de l’espace sous-acromial de plus de 2 millimètres.

Fig. 1.

Coiffe des rotateurs, représentation schématique.

Fig. 2.

Echographie de la coiffe des rotateurs normale.

Echographie

Grâce au développement de nouvelles sondes échographique à haute résolution spatiale, l’échographie (US) permet actuellement une étude détaillée, rapide, dynamique et non invasive de la CR.^4-6 L’examen est effectué sur un patient assis en analysant d’une façon systématique chaque tendon de la CR depuis sa jonction myotendineuse jusqu’à son insertion. Les tendons sont examinés de façon dynamique, en position de tension. Un examen standard comprend des images axiales et longitudinales obtenues: 1) au niveau la face antérieure de l’épaule, le bras en rotation externe (tendon du sous-scapulaire) et en position neutre (TLB), 2) sur la face supérieure de l’épaule avec le bras en rétropulsion (tendon du sus-épineux) et 3) au niveau de la face postérieure de l’épaule le bras en rotation interne (tendons des muscles sous-épineux et petit rond). Quelque images effectuées au niveau de l’articulation A-C et des muscles paraarticulaires complètent le bilan de routine.^7-13

Les tendons de la CR apparaissent comme des structures hyperéchogènes, homogènes, d’épaisseur régulière, visibles entre la corticale de l’humérus, laquelle apparaît sous forme d’une ligne hyperéchogène accompagnée d’un cône d’ombre postérieur, et le muscle deltoïde (fig. 2). L’examen dynamique effectué durant l’abduction permet de mettre en évidence un éventuel conflit antéro-supérieur. L’examen est complété par l’étude du TLB qui est analysé au niveau de sa gouttière et au niveau de son passage audessus de la tête humérale.

Arthrographie

L’arthrographie de l’épaule est de moins en moins utilisée en tant qu’examen isolé en raison de sa sensibilité peu élevée. Aujourd’hui, elle est surtout pratiquée en association avec un CT (arthro-CT) ou une IRM (arthro-IRM).

Arthro-CT

Bien que l’arthro-CT ne permette pas une visualisation détaillée de la structure interne des tendons de la CR, cette technique est très sensible pour la détection des ruptures transfixiantes et partielles de la face inférieure (articulaire). Les ruptures partielles de la face supérieure de la CR (bursale) ne peuvent pas être mises en évidence par cette technique. Dans un premier temps, une arthrographie, durant laquelle on injecte par une ponction articulaire antérieure un produit de contraste iodé au sein de l’articulation, est réalisée sous contrôle radioscopique.

Fig. 3.

Arthro-IRM de la coiffe des rotateurs normale. Image pondérée en densité de protons.

Fig. 4.

Lésion partielle de la face supérieure du tendon sus-épineux. Echographie et IRM.

La ponction articulaire peut se faire de différentes manières. Dans notre pratique, le patient étant en décubitus dorsal, on utilise une aiguille de 21 Gauge – 6 cm. Après désinfection méticuleuse de la peau et repérage de la partie inférieure de l’interligne articulaire glénohuméral, l’aiguille est introduite perpendiculairement jusqu’au contact de la tête humérale. La rapidité de ce geste ne nécessite une anesthésie locale que chez une minorité de patients très algiques ou chez qui l’on suspecte une algodystrophie. Sous contrôle radioscopique, on injecte une quantité variable de produit de contraste. Selon la compliance de l’articulation (jugée pendant l’injection sous scopie), on introduit entre 12 et 18 ml de produit de contraste dilué à 100 g/ml. On effectue ensuite quelques clichés durant le remplissage de la cavité articulaire, en rotation externe et en rotation interne. Nous n’effectuons pas les incidences en rotation intermédiaire ou incidence de Lamy, habituelles lors d’une arthrographie classique car la réalisation ultérieure d’un CT les rend superflues.

La réalisation du CT lui-même dépend du type d’appareil à disposition. Avec les appareils récents une épaisseur de collimation de 1 mm avec des reconstructions en coupes de 0,5 mm permet d’obtenir d’excellentes reconstructions dans les plans sagittal et coronal oblique, de qualité similaire à celle obtenue dans le plan axial natif. La dilution du produit de contraste nous permet d’utiliser une fenêtre étroite pendant la lecture des images scanner, ce qui favorise l’étude des tissus mous périarticulaires. Alors que l’on imprime de routine une image sur cinq dans le plan axial, nous pensons que le choix des reconstructions 2D à imprimer sur film doit être effectué par le radiologue afin d’être certain que celles-ci soient représentatives de la pathologie éventuellement mise en évidence.

IRM et arthro-IRM

L’IRM permet de visualiser la CR comme un groupe de tendons hypo-intenses, de contours réguliers, homogènes et de bonne épaisseur. L’examen comprend des séquences en spin echo pondérées en T1, en turbo spin echo (TSE) pondérées en T2 et éventuellement des séquences en suppression de graisse avec épaisseur des coupes fines (3 ou 4 mm). Une orientation correcte des plans de coupe, en tenant compte de l’obliquité de l’omoplate, est une condition essentielle à la réussite technique de l’examen et fournira des images permettant une interprétation aisée. Du point de vue pratique, une fois les images axiales obtenues, on définit les plans de coupe sagittal et coronal oblique perpendiculairement et parallèlement à la palette de l’omoplate. Les différents tendons sont jugés dans les différents plans. Le sus-épineux (le plus souvent lésé) est bien mis en évidence dans les plans coronal et sagittal oblique alors que les tendons du sous-scapulaire, du sous-épineux et du petit rond sont mieux analysés dans les plans axial et sagittal oblique. Le tendon du biceps est bien visible sur les images axiales (portion extra-articulaire) et coronales obliques (portion intra-articulaire).

Fig. 5.

Lésion partielle de la face inférieure du tendon sus-épineux. Echographie et arthro-CT.

Fig. 6.

Perforation du tendon sus-épineux. Echographie et arthro-CT.

La réalisation d’une arthro-IRM¹³ fait appel à la même technique que celle de l’arthro-CT, en utilisant cette fois-ci un mélange de produit de contraste iodé (visible lors de la ponction articulaire sous scopie) et de gadolinium (produit de contraste IRM, invisible sous radioscopie) (fig. 3). Le produit le plus utilisé est le diméglumine gadopentetate (Magnevist® Schering, DotaremArthro®, Guerbet), complexe stable, qui n’a pratiquement pas de toxicité. La dilution optimale du gadolinium est de 20 mmol/l. Comme on l’a déjà vu pour l’arthro-CT, la quantité de produit injecté varie en fonction de la compliance de l’articulation. L’injection est suivie par la réalisation de quelques clichés d’arthrographie conventionnelle (face en rotation interne et externe au minimum) qui donnent une vision panoramique de la région de l’épaule et permettent de déceler des calcifications tendineuses mal analysables en IRM. Les plans de coupes sont les mêmes que ceux décrits pour l’IRM standard mais on utilisera plus volontiers les séquences pondérées en T1 avec suppression de graisse, afin de mettre en évidence de petites fuites de produit de contraste. Dans cette séquence, le produit de contraste injecté apparaît hyperintense et bien contrasté par rapport aux structures tendineuses et à la graisse périarticulaire dont le signal est nettement moins intense. Dans l’arthro-IRM indirecte, obtenue après injection intraveineuse de gadolinium, le passage de contraste dans la cavité articulaire de la synoviale est trop faible pour obtenir une bonne distension de la cavité articulaire.^13,14

Aspects pathologiques

Radiographies

Les radiographies ne peuvent mettre en évidence que les lésions secondaires à une pathologie de la CR. Les calcifications tendineuses sont facilement reconnaissables et localisables sur les clichés standards pour peu que l’examen comporte trois incidences A-P, en rotation neutre, interne et externe, complétées par un profil selon Lamy.

En cas de lésions tendineuses complètes, l’examen ne montre des changements significatifs que dans les cas chroniques. On pourra voir dans ces cas une ascension de la tête humérale qui n’est plus maintenue en place par les différents tendons de la CR et se trouve donc attirée vers la voûte acromiale par le muscle deltoïde. Les signes radiologiques que l’on peut observer sur la radiographie de face sont: la diminution de l’espace sous-acromial, l’irrégularité et la sclérose de la surface supérieure du trochiter et inférieure de l’acromion, des calcifications de la partie postérieure du ligament coraco-acromial avec formation d’un éperon acromial inférieur. Dans les cas plus avancés, on peut voir apparaître une arthrose glénohumérale excentrique, avec ostéophytose humérale inférieure ainsi qu’une diminution de l’espace gléno-huméral et atrophie du trochiter.

Echographie

Les lésions partielles (fig. 4A, 5A) sont difficiles à diagnostiquer en échographie. En effet, elles apparaissent comme des petites images hypoéchogènes comme on les retrouve dans les tendinopathies chroniques (dégénérescence mucoïde). Cet aspect est donc mal différenciable des signes échographiques de tendinopathie chronique, en particulier au niveau du sus-épineux. Les lésions transfixiantes sont, elles, plus facilement mises en évidence.

Les signes échographiques de rupture transfixiante de la CR (fig. 6A-7A) sont les suivants: présence d’une perte localisée de la convexité normale du muscle deltoïde qui peut être appréciée plus aisément en appliquant une pression locale avec la sonde, présence d’une zone hypoéchogène qui peut être mise en évidence dans les deux plans de coupe axial et longitudinal.

Fig. 7.

Désinsertion du tendon sus-épineux. Echographie et arthro-IRM.

Fig. 8.

Rupture totale du tendon sus-épineux et du tendon sous-épineux avec importante rétraction médiale. Echographie et arthro-IRM.

Dans les lésions totales étendues avec rétraction médiale du tendon, l’échographie est dans l’impossibilité de visualiser normalement la CR qui est remplacée par le muscle deltoïde qui repose directement sur la face supérieure du trochiter (fig. 8 A).

La sensibilité et la spécificité de l’US dans le diagnostic de rupture de la CR varient selon les séries de 77-100% à 66-94%. Ces résultats discordants sont en grande partie attribuables aux différents types d’appareils échographiques utilisés. Ce sont les séries les plus récentes, obtenues avec des sondes de plus haute définition, qui montrent les meilleurs résultats.

L’échographie souffre principalement de trois limites dans l’évaluation des lésions de la CR: 1) il s’agit d’un examen opérateur dépendant et qui nécessite un véritable rapport de confiance avec les cliniciens car les images fournies sont difficilement interprétables par toute personne n’ayant pas pris part à l’examen; 2) l’US ne peut pas déterminer l’importance de la rétraction tendineuse en dessous de la voûte acromiale; 3) l’importance de la dégénérescence adipeuse et de l’hypotrophie des muscles, données importantes pour définir l’attitude thérapeutique, ne sont pas évaluables avec certitude. Les avantages de la méthode sont cependant nombreux; il s’agit d’une méthode aisément accessible, économique, non invasive, offrant la possibilité d’effectuer une étude dynamique et rapide des deux épaules et qui est facilement reproductible.

Arthro-CT

Les ruptures partielles de la face bursale des tendons ne peuvent être diagnostiquées par arthro-CT. Celles qui intéressent la face articulaire apparaissent comme un défect qui se remplit de produit de contraste (fig. 5 B, C). Elles peuvent correspondre, selon leurs dimensions, à une simple fissure ou une véritable perte de substance étendue.

Les lésions transfixiantes permettent le passage du produit de contraste injecté dans l’articulation vers la bourse SAD (fig. 6 B). Grâce au passage de contraste iodé entre la rupture tendineuse, l’artho-CT permet une évaluation détaillée du siège et de la dimension des ruptures tendineuses. Les dimensions de la brèche doivent être évaluées dans les plans sagittal et coronal oblique. Dans les ruptures transfixiantes, grâce à la vision panoramique offerte par cet examen, on peut aisément évaluer les rétractions tendineuses. L’hypotrophie des muscles peut être estimée de façon semi-quantitative selon une échelle comprenant quatre stades.¹⁵ Les désavantages de cette technique sont les suivants: 1) elle nécessite la réalisation d’une injection intra-articulaire, ce qui expose toujours, même dans les meilleures conditions d’asepsie, aux risques d’une contamination bactérienne de la cavité articulaire et 2) l’emploi de radiations ionisantes. Les avantages en sont la parfaite définition anatomique des structures étudiées, la relative facilité d’interprétation des images obtenues, en particulier lors de l’usage d’un CT hélicoïdal.

Fig. 9.

Rupture du tendon subscapulaire et luxation médiale du TLB. Echographie et arthro-IRM.

IRM et arthro-IRM

Les lésions partielles de la CR apparaissent en IRM comme des zones localisées d’hypersignal sur des séquences pondérées en T2 (fig. 4 B-C,) à l’intérieur du tendon qui habituellement présente un signal hypointense. Comme pour l’échographie, il n’est pas toujours facile de faire la différence entre une rupture partielle et une tendinopathie chronique. Les lésions transfixiantes ne posent en général pas de problème d’interprétation (fig. 7 C-D). La taille de ces ruptures est aisément évaluée dans les plans sagittal et coronal oblique. Un avantage de l’IRM par rapport à l’échographie est la possibilité de juger la rétraction des tendons au-dessous de la voûte acromio-claviculaire et de s’exprimer sur le degré d’infiltration graisseuse des muscles. Ces deux aspects sont importants dans l’évaluation préopératoire des malades.

Le recours à l’arthro-IRM facilite la différenciation entre les signes de tendinopathie et les ruptures partielles de la face articulaire.^16-18 Le passage du produit de contraste paramagnétique (gadolinium) dans la bourse sous-acromiale est aisément démontré (fig. 8 C-D, 9 C-D). Dans les lésions partielles de la face articulaire, une bande d’hypersignal sur les séquences pondérées en T1 (avec ou sans technique de suppression du signal de la graisse) à l’intérieur du tendon est pathognomonique.

Schéma décisionnel

• L’histoire et l’examen clinique bien conduit sont irremplaçables dans le diagnostic de lésion de la CR. L’imagerie joue un rôle dans la confirmation des données cliniques et dans le bilan de la lésion.
• Le couple RX-US est très performant dans l’étude de la CR. Une radiographie doit toujours être réalisée en première intention. Elle est panoramique et montre bien les articulations glénohumérale et acromio-claviculaire ainsi que les structures osseuses. L’échographie, examen non invasif, de faible coût et qui permet une bonne appréciation des tissus mous périarticulaires, doit être réalisée en complément des radiographies standards. Dans notre pratique, ces deux examens sont indissociables et représentent le bilan initial de la plupart des lésions de la CR.
• Le bilan préopératoire reposera sur l’arthro-CT ou l’arthro-IRM, selon les possibilités locales et/ou la possibilité d’injecter le gadolinium intraarticulaire, techniques très performantes mais plus chères et invasives.