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Etude du carpe au scanner à trois dimensions sous contraintes de prono-supination
Etude du carpe au scanner trois dimensions sous contraintes de prono-supination A.I. KAPANDJP,
Y. M A R T I N - B O U Y E R
2, S. V E R D E I L L E 2
RESUMI~: Lors d'une 6tude du poignet au scanner /l trois dimensions sous contrainte de prono-supination, il nous est apparu que, dans un premier temps, l'6tude de couples de coupes 6quivalentes 6tait plus int6ressante et riche d'enseignements, tout en 6tant plus accessible et moins dispendieuse en temps et en efforts que l'6tude 3D. L'avant-bras, le poignet et la main du sujet 6tant maintenus sur un statif special dans le c h a m p de prise de vue du scanographe, quatre s6ries de coupes 6tag6es sont prises : les deux premi6res en pronation et supination libres, c'est-&dire la m a i n simplement maintenue dans une fen~tre fixe tandis que l'avant-bras effectue les efforts de pronation ou de supination ; les deux derni6res, en pronation et supination contraintes, la m a i n serrant fortement un barreau fixe lots des efforts de p r o n a t i o n ou de supination. Voici quelques enseignements qu'on peut tirer de ces premiers essais : des r6arrangements s'effectuent dans le carpe lors de la supination contrainte : supination du p y r a m i d a l (7°), horizontalement et rotation en pronation (2 °) du scapho]'de autour du grand os, creusement de la goutti6re carpienne par r a p p r o c h e m e n t de 3 m m de ses berges. Ces d6placements s'inversent bien entendu dans la p r o n a t i o n contrainte : l'6cartement des berges de la gouttibre fait a p p a r a h r e le r61e du ligament annulaire ant6rieur. La radio-cubitale inf6rieure (RCI) est tr6s instable : lors de la pronation libre, la t~te cubitale se luxe en arri6re, c o m p r i m e la marge post6rieure de la cavit6 sigmo]'de (m6canisme de cr6ation du troisi6me fragment post6rieur dans les Pouteau-Colles). Le carr6 pronateur joue un r61e coapteur essentiel jusqu'ici m6connu. Le test clinique du ~>(ou du ~>) est propos6 p o u r l'6tude des arthroses ou des instabilit6s de la RCI. La contrainte n'am6liore gu6re la stabilit6 de la RCI. La notion de ~ d6rive rotationnelle >> est importante p o u r 6valuer la qualit6 de transmission de l'effort de prono-supination entre l'avant-bras et la main. La <~d6rive rotationnelle >~est de 5° d a n s la radio-carpienne lors des efforts de prono-supination ~ contrainte >>. Ce chiffre doit ~tre retenu pour 6valuer la qualit6 des proth6ses. La ~ d6rive rotationnelle ~>en prono-supination libre entre radius et bases m6tacarpiennes est de 45 °. Elle s'abaisse & 10° en prono-supination contrainte. Les ligaments du poignet sont insuffisants pour transmettre la rotation axiale. C'est grace/t ~ l'encagement tendineux ~>, qui rigidifie le carpe lors de la contraction musculaire, que le couple de prono-supination peut ~tre transmis avec un meilleur rendement. Le poignet est donc l'6quivalent m6canique d ' u n cardan & embrayage variable suivant le degr6 de contraction musculaire. Ann Chir Main,
1 9 9 1 , 10, n ° 1, 36-47.
MOTS-CL]~S : Pronation. - - Supination. - - Transmission du couple de prono-supination. - - D6rive rotatoire. - - Scanner en 3 dimensions. - - Contrainte de prono-supination. - Cardan. - - Embrayage variable. - - Encagement tendineux.
Manuscrit re(~u a la Redaction le 20 d(~cembre 1989.
1. Clinique de l'Yvette, 43, route de Corbeil, 91160 LONGJUMEA U. 2. Centre Chirurgical du Val d'Or, 16, rue Pasteur, 92211 SAINT-CLOUD cedex.
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b~TUDE DU C4RPE A U SCANNER/~ TROIS DIMENSIONS
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INTI~RET DE L'I~TUDE L'dtude que nous prdsentons est apparemment originale : nous n'avons, en effet, pas eu connaissance jusqu'ici d'une 6valuation des modifications internes du carpe soumis/~ des contraintes de pronation et de supination, 6tudides h latomodensitomdtrie, avec reconstitutions h trois dimensions (3D). L'intdr~t de cette 6tude n'dchappera ~ personne si l'on sait que les contraintes en flexionextension et en adduction-abduction ont 6t6 abondamment 6tudi6es en radiographie conventionnelle, et que les conclusions qui s'en sont ddgagdes sont ~ la base des conceptions actuelles du ~ carpe gdomdtrie variable)~, du caractbre ~ dynamique ~ de l'6quilibre qui s'dtablit/t chaque instant dans cet ensemble ostdo-articulaire complexe. Elles sont aussi ~ la base de nos explications sur les diffdrents types d'instabilit6 du carpe. BUT DE L'I~TUDE Or, ces mouvements autour des deux axes perpendiculaires du poignet sont loin de reprdsenter la totalit6 de ce qui se passe lors de son utilisation normale : la rotation autour du troisibme axe, longitudinal, avec la transmission des efforts de rotation de l'avant-bras vers la main et vice versa, introduit une complication suppldmentaire dans la comprdhension de la physiologie du carpe, lorsqu'on considbre que la radio-carpienne est une articulation de type condylien trbs peu emboTtde, qui ne demande qu'& ~ ddraper )) et que le massif carpien, vdritable ~ sac de noix)~, ne tient que grfice h des ligaments somme toute assez faibles. Le but de ce travail a donc 6t6 de comprendre comment se transmettent de l'avant-bras ~ la main, de fa?on active les efforts de rotation longitudinale dus h l'action des muscles pronateurs et supinateurs, et de la main ~ l'avant-bras, de faqon passive, les contraintes de rotation impos6es & la main. MOYENS D'I~TUDE Une 6quipe radio-chirurgicale a 6t6 constitude autour d'un scanographe, champ d'acquisition 2 4 0 r a m , Zoom 1,55, matrice 512, assorti d'un ordinateur puissant/t grande mdmoire vive et d'un logiciel de ~ Reconstruction 3D ~). Pour rdaliser les coupes sous contrainte de prono-supination, avec et sans contraction musculaire, l'un de nous a con?u et rdalis6 un statif (fig. 1) en bois pour ne pas crder des perturbations darts le rayonnement. I1 a aussi servi de ~ sujet )), car il 6tait le seul suffisamment motiv6 pour pouvoir rester en effort permanent de pronation ou de supination pendant les q.uinze minutes ndcessaires pour la prise d'une sdne de coupes de 1,2 mm d'dpaisseur, espac6es de 1,5 ram, entre l'articulation radio-cubitale inf6rireure et la base des mdtacarpiens.
Fig. 1. - - Le ¢¢Statif ~> de scanographie sous contrainte du poignet. II comporte une base supportant le plateau reglable A sur lequel sera pose I'avant-bras du sujet. A la partie anterieure de la base un support vertical permet d'installer I'un ou I'autre plateau circulaire : B : plateau ¢~a fen~tre ~, oh la main vient se ~ bloquer ~ Iors de I'etude de la prono-supination ~ libre >>,C : plateau ~~pronation/ supination is studied ; C) the ~>, gripped by the hand with fingers flexed at their maximum, when ~ constrained >>pronation/supination is studied. Fig. 1. - - El <~estativo >>de la escanografia bajo tension de la mufleca incluye una base que sostiene una bandeja reglable A sobre la cual se pondra el antebrazo del sujeto. En la parte anterior de la base un soporte vertical que permite instalar uno de las dos bandejas circulares : B : bandeja <>, en la cual la mano se ~ bloquea ~ en el m o m e n t o del estudio de la pronosupinaci6n ~ libre ~. C : Una bandeja ~ en barra ~, agarrada por la mano, dedos en flexion maxirna, en el momento del estudio de la pronosupinacion bajo ~ tension ~.
LES RECONSTRUCTIONS EN 3D Au ddpart, nous avons cru que la reconstruction des coupes verticales ou sagittales nous permettrait d'appr6cier les rotations autour des deux autres axes. Les reconstructions en trois dimensions des quatre s6ries de coupes permettent d'apprdcier de fa?on intuitive les rdarrangements osseux grfice ~ la comparaison de rues homologues sous des angles identiques et par le jeu de la soustraction sdlective de certains os ou de coupes osseuses orient6es selon
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ETUDE DU CARPE A U SCANNER J1 TROIS DIMENSIONS
ANNALESDECHIRURGIE DELAMAIN
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3a
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3b
Fig. 2. - - Couple de coupes au niveau de la radio-cubitale inf(~rieure. A) Pronation {( contrainte )~ : la t6te cubitale reste bien {{ centrde ~ dans la cavit~ sigmo'ide. B) Pronation ¢ libre 7} • subluxation posterieure d e la t6te cubitale, avec forte pression sur la marge posterieure de la cavit(~ sigmo'l'de.
Fig. 2. - - A pair of scans at the level of the DRUJ. A) < en la cavidad sigmoide. B) Pronacion <
un plan quelconque. Cette vision dans l'espace confirme les notions d6couvertes par l'6tude attentive des couples de coupes ; mais cela repr6sente un gros travail: il faut d'abord faire des caiques sur photos d'6crans, si possible en couleurs, et ensuite les superposer pour faire apparaitre les diff6rences qui peuvent ~tre tr6s minimes. Enfin, cette 6tude est g6n6e par les art6facts qui dans les conditions techniques actuelles sont in6vitables : il est impossible de demander ~t un patient de garder son
Fig. 3. - - Couple de coupe au niveau de la rangee superieure du carpe. A) Pronation {{ contrainte }~ : de gauche b droite le scaphdfde, le grand os, l'os crochu, le pyramidal, le pisiforme. B ) S u p i n a t i o n {{ contrainte }>: le scapho'fde {{ s'allonge )> en extension et tourne en supination autour du grand os qui reste fixe ; l'os crochu {{ descend ~} (il est moins large) et le bloc pyramidal/pisiforme se deplace vers l'avant.
Fig. 3. - - A pair of scans at the level of the proximal row of the carpus. A) (( constrained 77 pronation : from left to right, scaphoid, capitatum, hamatum, triquetrum, pisiformis. B) <>: de izquierda a derecha el escafoides, el hueso grande, el ganchoso, el piramidal, el pisoforme. B) Supinacion bajo (>: el escafoides <( se alarga )) en extensi6n y se voltea en supinaci6n alrededor del hueso grande que permanece fijo; el ganchoso <
poignet en 6tat de contraction constante et 6gale, sans bouger, pendant un quart d'heure, dur6e fiainimale de la prise d'une s6rie de coupes. Lorsque l'acquisition des images sera plus rapide, ce qui
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E,TUDE DU CARPE A U S C A N N E R fl TROIS D I M E N S I O N S
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5b Fig. 4. - - Couple de coupes au niveau de la ran~ee inferieure du carpe. La correspondance est difficile a etablir. A) Supination <~libre ii : de droite a gauche, I'os crochu, le grand os, le trapezo'ide avec la stylo'ide du troisieme m(~tacarpien interpos(~e, le trapeze et la partie superieure du deuxieme metacarpien, avec la coupe de I'articulation trapezo-metacarpienne. B) Pronation <, libre ii : M6me disposition, mais la base du premier metacarpien n'est pas dans la coupe. Fig. 4. - - A pair of scans at the level of the distal row of the carpus. It is difficult to establish the relation between the scans. A) {{ Free >>supination : from right to left, hamatum, capitatum, trapezoid with the styloid process of the third metacarpal, trapezium and the superior part of the second metacarpal, trapezoid with the styloid process of the third metacarpal, trapezium and -the superior part of the seconf metacarpal, the base of the first metacarpal and the first carpo-metacarpal joint. B) {< Free >>pronation : arrangement, but the base of the first metacarpal is not shown. Fig. 4. - - Pareja de cortes a nivel de la hilera inferior del carpo. La correspondencia es diffcil a establecer. A) Supinacion {< libre >>: de derecha a izquierda, el ganchoso, el hueso grande, el trapezoide con la estiloides del tercer metacarpiano interpuesta, el trapecio y la parte superior del segundo metacarpiano, la base del primer metacarpiano, con el corte de la articulacion trapezo-metacarpiana. B) Pronacion {< libre >>: igual disposicion, pero la base del primer metacarpiano no se halla en el corte.
Fig. 5. - - Couple de coupes au niveau de la base des metacarpiens. A) Pronation ,c libre >>: de droite a gauche du cinquieme au premier metacarpien, avec I'apophyse unciforme de I'os crochu en avant du cinquieme, et un fragment du trapeze entre premier et deuxieme m(~tacarpien. B) Supination c>pronation : from right to left fifth to first metacarpal, with the process of the hamatum in front of the fifth, and a part of the trapezium between the first and the second metacarpal. B) ~ Free >> supination : these scans are shown as examples, but the explanations need the use of superimposed tracings. Fig. 5. - - Pareja de cortes a nivel de la base de los metacarpianos. A) Pronacion ~{libre >>: de derecha a izquierda del quinto al primer metacarpiano, con la apofisis unciforme del ganchoso adelante del quinto, y un fragmento del trapecio entre el primer y segundo metacarpiano. B) Supinacion <{ libre )> : estos cortes fotogr~tficos se muestran a titulo de ilustraci6n, pero su explicac~on se basa mas bien en el estudio de calcos superpuestos.
ne m a n q u e r a p a s d ' a r r i v e r grgtce aux p e r f e c t i o n n e m e n t s du matdriel et des logiciels, il sera certainem e n t possible d ' o b t e n i r des images de m e i l l e u r e qualit6, plus exploitables.
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k)TUDE DU CARPE A U S C A N N E R A TROLS" DIMEN~STON, S'
]~TUDE DE C O U P L E S DE COUPES Il nous apparait ainsi que, si l'aspect du carpe en relief est trOs ~> et tr6s didactique, la simple 6tude et la comparaison sur caiques de coupes passant par les niveaux approprids dolt permettre, h l'avenir, de tirer des enseignements utiles rant du point de vue physiologique que pathologique. C'est donc ce que nous avons fait dans cette 6tude. A titre d'illustration, voici quatre couples de coupes au niveau de la radio-cubitale infOrieure (RCI) (fig. 2), de la rangde supdrieure du carpe (fig. 3), de la rangde infdrieure (fig. 4) et de la base des mdtacarpiens (fig. 5). Toutes ces coupes seront reprises dans des schdmas. L'analyse de quatre sdries de coupes tomodensitom6triques d'un poignet en pronation et supination ~>, et en pronation et supination ~ contraintes >> se rdvble riche d'enseignements, mais d'interprdtation difficile. On peut dire d6s l'abord qu'il se passe beaucoup de choses dans cet 6difice composite. En particulier, il y a toujours des mouvements de rotation autour des trois axes, qui rendent la coupe d'un os mOconnaissable d'une sdrie h l'autre et difficile l'6tablissement des correspondances par couples de coupes de m6me niveau, du fait de l'ascension ou la descente de l'os par rapport h l'os de r6f6rence ou du fait de son changement d'attitude. C'est encore plus difficile si l'on veut 6tablir une correspondance entre le m6me niveau de coupe entre la s6rie << libre >> (ou << d6contract6e >>) et la
ANNALES DE CHIRURGIE DE LA MAIN
sdrie <~contrainte ~> (ou ~>) en raison 1~ encore des changements de position et/ou d'attitude des os suivant les contraintes imposdes. II faut savoir s'aider de petites irrdgularit6s dans la trame osseuse, micro-kystes de rardfaction osseuse, qui permettent d'identifier les niveaux identiques. Nous appelons pronation libre et supination libre, des mouvements contre r6sistance (la main est engagde darts la ~ fen~tre >> du plateau fixe du statif) par action des muscles pronateurs ou supinateurs seuls sans participation des' autres muscles de l'avant-bras : il existe donc un couple de torsion transmis de l'avant-bras aux bases m6tacarpiennes, mais sans aucune compression longitudinale. La pronation contrainte et la supination contrainte s'effectuent la main fortement serrde sur le barreau du plateau fixe du statif, t o u s l e s muscles 6tant contractds, aussi bien les pronateurs ou les supinateurs que les muscles fldchisseurs des doigts, qui induisent une compression longitudinale. Rl~SULTATS La prono-supination libre
Coupes prises au niveau de la R C I en pronation et en supination (fig. 6) Elles montrent une rotation relative du radius sur lui-m6me, une d~rive rotatoire du radius de 43 h 48 °. Ce chiffre est valable ~t 3 ou 5° pros (fig. 7), car la forme du radius change 16gbrement du fait de son changement d'obliquit6 qui fait varier son niveau de coupe et modifie les rep6res.
Ind6termination
[SUPINATIO N] \'.,,
I:%..
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IPRONATIOSl (PRONO-SUPINATION LIBRN Fig. 6. - - Prono-supination ¢ libre >) dans la RCI. La ~) du radius est de 43 a 48 ° ; ici il est de 47°30. Le cubitus ne tourne pas.
Fig. 6. - - ~>pronation-supination in the DRUJ. The <~rotational shift >>of the radius is 43-48 °. Here it is 47°30 ; the ulna does not rotate.
Fig. 6. - - Prono-supinacion <~iibre >~en la RCI. La ~del radio es de 43 ° a 48 °, aca es de 47°30: El c0bito no gira.
Fig. 7. - - L'indetermination de la <~derive rotatoire ~. Ce chiffre comporte une ¢ indetermination >~de 5 ° du fair du changement des rep6res dQ a la modification de forme de coupe du radius. Fig. 7. - - Imprecision in the <>.There is an imprecision of 5 ° because of changing and marks due to the change in the scan of the radius. Fig. 7. - - La indeterminacion de la <>. Esta cifra incluye una <
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I~TUDE DU ('.4RPt'] .4 [ / S C A N N E R ]1 T R O I S DIMt:'NSIONS
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[PRONATIONI
Fig. 8. - - L'instabilite de la t(~te cubitale en prono-supination ~
Fig. 9. - - Mecanisme du detachement du troisieme fragment postero-interne. La butee de la t6te cubitale sur la marge posterieure de la cavite sigmo'ide explique le detachement du fragment postero-interne.
Fig. 8. - - Instability of the ulnar head in {{ free >>pronation-supination. The articular congruency is excellent in supination, bad in pronation because of the dorsal subluxation of the ulnar head.
Fig. 9. - - Mechanism of fracture of the postero-medial fragment. The blocking of the ulnar head on the dorsal border of the sigmoid notch causes the fracture of the postero-medial fragment.
F.i9. 8. - - La inestabilidad de la cabeza cubital en pronosupinac~on ~>. La congruencia articular es excelente en supinacion, mala en pronaci6n a causa de la luxaci6n dorsal de la cabeza cubital.
Fig. 9. - - Mecanismo de despegamiento del tercer fragmento postero interno. El contrafuerte de la cabeza cubital sobre la ma.rgen posterior de la cavidad sigmoidea explica el despegamiento del fragmento postero interno.
Au niveau de la RCI elle-meme (fig. 8), la congruence est excellente en supination, par contre eUe est mauvaise en pronation : la tete cubitale se ~ luxe ~ dorsalement, venant buter contre la marge post6rieure de la cavit6 sigmolde du radius. C'est sans doute le m6canisme d'arrachement du fragment post6ro-interne des fractures de l'extr6mit6 infdrieure du radius (fig. 9), tandis que l'articulation baille vers la face palmaire. I1 existe donc une importante dislocation ant6rieure de la RCI en pronation libre. La stabilitd postdrieure de la RCI (fig. 10) d6pend donc non seulement des ligaments de la RCI [1, 2] mais encore des muscles au premier rang desquels il faut citer le cubital post6rieur [3] et le carr6 pronateur [4]. Ce dernier, aux fibres transversales, est doric ~ la fois un moteur de la pronation et un coapteur puissant de la RCI. I1 y aurait certes grand intdret ~ mieux conna?tre la physiologie et ~ le mdnager dans les abords chirurgicaux de la face anterieure du radius. Coupes au niveau des bases m~tacarpiennes (fig.
11) La << derive rotationnelle ~ entre la pronation libre et la supination libre est de 4°30. Ce facteur depend uniquement de l'6troitesse de la contention de la main darts le plateau/t fenetre du statif et du jeu des parties molles. I1 est indispensable d'effectuer une fixation la plus ferme possible, par un systbme de reglage <~/t guillotine )) ; d a n s t o u s l e s cas, cette ~ derive m6tacarpienne )) dolt etre mesuree, car elle sert de reference /~ toutes les autres 6valuations.
Fig. 10. - - Les moyens de stabilisation de la ments anterieur (1) et posterieur (2) de la RCI faible ; plus important est celui du tendon du rieur (3), mais tres important et meconnu est pronateur (4).
RCI. Les ligajouent un role cubital postecelui du carre
Fig. 10. - - The means of stabilization of the DRUJ. Anterior (1) and posterior (2) ligaments are weak. More important is the tendon of the extensor carpi ulnaris (3), but very important and poorly recognized is the role of the pronator quadratus (4). Fig. 10. - - Los medios de estabilizaci6n de la RCI. Los ligamentos anterior (1) y posterior (2) de la RCI juegan un papel deW, mas importante es el del tend6n de cubital posterior (3), pero muy importante y desconocido es el que juega el pronador cuadrado (4).
E n t r e la pronation et la supination ~ libres ~ ou ~ d & o n t r a c t & s ~ (fig. 12)
La <
ANNAI.ES IkE CtflRIJRGIE DE I.A MAIN
I~TUDE DU C A R P E A U S C A N N E R ~t T R O I S DIMEN, STON, S"
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La prono-supination contrainte IP~'.ONATIONI
Coupes' pris'es' au niveau de la RC7 (fig. 13) Elles montrent que la d6rive rotatoire du radius n'est que de 25 °, alors qu'elle 6tait de 43 ° en pronosupination libre. La congruence de la RCI n'est pas amdlior6e par la contraction des muscles de l'avant-bras, au contraire (fig. 14). Cependant, la luxation dorsale de la t6te cubitale est un peu moins marqu6e en supination qu'en pronation. Fig. 11. - - La ¢(derive rotatoire)) au niveau metacarpien dans la prono-supination <( libre )). La main correctement engag(~e dans la fen6tre, les bases m(~tacarpiennes <(derivent )l peu : 4°30. Ce chiffre, qui depend des conditions d'experience, sert de ref(~rence pour le calcul des autres ~¢derives )),
~o.mio.]
{sveiNATio.,
Fig. 11. - - The <> pronation-supination. The <> is slight 4°30 at this level when the hand is correctly maintained in the window. This figure depends which on the conditions of the experiment is necessary for the calculation of other shifts. Fig. 11. - - La <> a nivel metacarpiano en la pronosupinacion <>. La mano correctamente ajustada en la ventana, las bases de los metacarpianos <> poco : 4°30. Esta cifra, que depende de las condiciones de experimentaci0n, sirve de referencia para el calculo de las otras <>.
Fig. 13. - - La c( derive rotatoire )) dans la RCI Iors de la pronosupination ~( contrainte )). Cette (~ derive )) n'est que de 25 ° alors qu'elle est de 43 ° en prono-supination (( libre )>. Fig. 13. - - The <> in the DRUJ in <> pronation-supination. This <~ is only 25 ° while it is 43 ° in ~ free >>pronation-supination. Fig. 13. - - La (( deriva rotatoria >>en la RCI en el momento de la pronosupinacion bajo <>. Esta <>es solo de 25 ° a diferencia de 43 ° en pronosupinacion <>.
147°30' - 4°30' lr,ro,,,tio,,I
=[~l
Fig. 12. - - La c>in < pronation-supination. The global rotational shift of the wrist is calculated by substraction of the <> (4°30) from the DRUJ shift (47°30). It is 43 ° . Fig. 12. - - La <>de la mufieca en pronosupinacion <. Entre la extremidad inferior de los dos huesos del antebrazo y las bases de los metacarpianos, la <>corresponde a la sustraccion de la < (4°30) de la <>a nivel de la RCI (47°30) o sea 43 °.
~Pronation
Contraintel
Fig. 14. - - La stabilite de la RCI Iors de la prono-supination (( contrainte )). La congruence de la RCl n'est pas am(~lioree par la contraction des flechisseurs. Fig. 14. - - The stability of the DRUJ in <~constrained >>pronationsupination. The congruency of the DRUJ is not improved by the contraction of the flexors digitorum. Fig. 14. - - La estabilidad de la RCI en el m o m e n t o de la pronosupinaci6n bajo <). La congruencia de la RCI no se mejora por la contraccion de los flexores.
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I~T{ ;DE D {' CA R P E ,4 { ~S C A N N E R ]t T R O I S D I M E N S I O N S
Coupes de la rang~;e sup~Weure (fig. 15) Elles m o n t r e n t une d6rive rotatoire de 30 °. Dans le d6tail (fig. 16), le scapho'ide ~¢t o u r n e >> de 13 °, alors que le bloc p y r a m i d a l - p i s i f o r m e ¢~t o u r n e >> de 20 °. La c o u r b u r e de la gouttibre c a r p i e n n e augm e n t e donc de 7 ° en supination contrainte, et ses berges se r a p p r o c h e n t de 3 m m (fig. 17), et l'on retrouve les 7 ° de diff6rence entre p y r a m i d a l et os crochu. Les m o d i f i c a t i o n s internes de l'arche sont les suivantes (fig. 18) :
7°
Pronation
Pronation
( R a n g 6 e S u p e r i e u r e ] Supinalion
Fig. 17. - - Modifications dans la rangee superieure Iors de la prono-supination <>pronation-supination. The curvature of the anterior aspect of the carpus increases by 7 °, with approximation of its edges by 3 mm. The 7 ° difference is found between triquetrum and hamatum.
[RANOEE
Fig. 17. - - Modificationes en la hilera superior en el m o m e n t o de la pronosupinacion bajo <>. La curvatura de la gotera carpiana aumenta consecuentemente 7 ° con un acercamiento de sus margenes de 3 mm. Los 7 ° de diferencia se hayan entre el piramidal y el ganchoso.
SUPERIEURE~
Fig. 15. - - La <~derive rotatoire >> de la rangee superieure Iors de la prono-supination <
~
Fig. 15. - - The <> in the proximal row of the carpus in <>pronation-supination. The {{ rotational shift >>at the proximal row level is 30 °. Fig. 15. - - La ~> de la hilera superior en el momento de la pronosupinaci6n bajo <>. La ~>a nivel de la hilera superior es de 30 °.
_
__x . . . . . . . . . . . . . .
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13"
(Rang~e
Pronation
. ~ / Supination
Fig. 16. - - Modifications dans la rangee superieure Iors de la prono-supination c>dans le m6me sens de 20 °. Fig. 16. - - Changes in the proximal row in {{ constrained >>pronation-supination. The scaphoid 13 ° rotates in supination, whereas the triquetrum-pisiformis block rotates 20 ° in the same direction. Fig. 16. - - Modificaciones en la hilera superior en el m o m e n t o de la pronosupinacion bajo ~{ tension >>. El escafoides gira en supinacion de 13 ° mientras que el bloque piramidal-pisiforme <>en el mismo sentido 20 °.
io,,]
Superieure)
'~upinationl 2 ' ~
Fig. 18. - - Modifications dans la rangee superieure !ors de la prono-supination ~¢contrainte >~. Le scaphoTde s'allonge, par flexion dans la radio-carpienne et en m6me temps il ~ tourne ~> en supination de 2 ° autour du grand os. Le bloc pyramidal-pisiforme se deplace 16gerement en avant et <{ supine ~ de 2 °. Fig. 18. - - Changes in the proximal row in ~>pronation-supination. Scaphoid lengthens as its flexes in the radio-carpal joint ; at the same times it supinates 2 ° around capitatum. The triquetrum-hamatum block moves slightly forwards and supinates 2 °. Fig. 18. - - Modificaciones en la hilera superior en el m o m e n t o de la pronosupinacion bajo <{ tension >>. El escafoides se alarga, por flexion en la radio-carpiana y al mismo tiempo el <~gira >>en supinacion de 2 ° alrededor del hueso grande. El bloque piramidal-pisiforme se desplaza ligeramente hacia adelante y <{ supina >>en 2 °.
b~TUDE DU CARPI;."A U SCANNER A TROL$' DIMEN, STON,S"
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,4.--.
- - les rapports entre grand os et scaphoi"de restent les mOmes, mais la coupe du scaphoi"de s'allonge en supination : le scaphoTde se couche en flexion dans la radio-carpienne, - - le bloc pyramidal-pisiforme reste immuable, mais subit un ddplacement palmaire et une 16gOre rotation en supination, ce qui creuse la gouttibre carpienne, le facteur essentiel de cette transformation est l'os crochu, dont l'apophyse supdrieur s'insinue ~ en coin )) entre grand os et pyramidal, lors de la pronation ; vice versa, elle ~ descend ~ lors de la supination. La forme de sa coupe s'dlargit en pronation, mais c'est en supination que l'angle entre la face interne du grand os et la face externe du pyramidal ~ s'ouvre ~) de 7°, traduisant la rotation en supination citde plus haut. Le caractbre paradoxal de cette augmentation d'angle, alors que la coupe diminue laisse ~ supposer que l'interposition de l'os crochu n'est pas la seule cause de cette supination. -
Fig. lg. - - La ~ derive rotatoire )) au niveau des bases metacarpiennes darts la prono-supination (< contrainte )). Elle est de 17 °. Ce chiffre, qui sert de ref(~rence, ne depend que des conditions d'experience. Fig. 19. - - The ~
[~RO~A'I'ION] /
[ SUPINATIONI
ANNALES DE CHIRURGIE DE LA MAIN
-
Coupes au niveau des bases mbtacarpiennes (fig. 19) Elles mettent en 6vidence une ~ dOrive rotatoire )) de 17 °, la main serrant fortement le barreau fixe. Entre la pronation et la supination ~ contraintes ~ (fig. 20) La diffdrence de rotation est de 25-17 ° soit 8 10°. Cela signifie que lors de la pronation, ou la supination contrainte, la main n'a qu'un (< retard )) de 10° par rapport & l'avant-bras. Cette <
CONCLUSIONS Fig. 20. - - L a ¢ derive rotatoire ~)du poignet en prono-supination (( contrainte )). Entre I'extr(~mite inferieure des deux os de I'avant-bras et les bases metacarpiennes, la <(derive ~ est la soustraction de la ~ derive metacarpienne )~ (17 °) de la (( derive au niveau de la RCI (25 °) soit 8 °. Cette derive dolt ~tre comparee a celle de la prono-supination ¢ libre )) de 45 ° . Fig. 20. - - The wrist (( rotational shift )) in <( constrained )) pronation-supination. The global (~ rotational shift )) of the wrist in <
Cest le radius qui entraine le carp.e et la main, ce qui parait une 6vidence, mals se trouve confirm6 par les coupes. La ~
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l~TUDE DU C4RPE , 4 ( S(\4NNER ,4 TROIS DIMENSIONS
Sur le plan pratique, il faut souligner l'importance du test clinique de la ~ douleur au d#vissage ~ (pour la main droite. P o u r la main gauche c'est dans le sens du vissage que le test doit ~tre effectu6) qui d6cble l'instabilit6 ou l'arthrose de la RCI. L ' e t u d e des coupes scanographiques sous c o n t r a i n t e de p r o n a t i o n et de supination vont p r e n d r e un gros int6ret dans l'6tude de la RCI pathologique. Lors de la supination c o n t r a i n t e : le p y r a m i d a l {{ t o u r n e ~>en supination de 7 °, - - le scapho'/de {{ se couche ~ en flexion dans la radio-carpienne, alors qu'il {{ t o u r n e en pronation ~ de 2 ° par rapport au grand os, - - les berges du canal carpien se r a p p r o c h e n t de 3 ram, d'ofi un c r e u s e m e n t de la gouttibre carpienne. Lors de la p r o n a t i o n c o n t r a i n t e les d6placemerits inverses s'effectuent : la gouttibre carpienne {{ s'aplatit ~> d'o5 le r61e du ligament annulaire anterieur, -
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--l'apophyse sup6rieure de l'os c r o c h u <>). Le systbme ligamentaire du poignet est insuffisant/t lui seul p o u r m a i n t e n i r la coh6sion du carpe sous c o n t r a i n t e de p r o n o - s u p i n a t i o n (fig. 21). C'est la c o n t r a c t i o n des muscles longs de l'avantbras qui fait passer la <( ddrive rotatoire de 43-48 °
RONATION PASSIVE) (SUPINATION PASSIVE) "L'ENCAOEMENT" DU POIONET "~ PAR LEg M U S C L E S DE L'AVANT-13RASJ
2 Iv= ^°~'~.~'l PRONATION AC TIVE UPINATION PASSIVE)
Iv= Po,~n.~]
SUPINATION ACTIVE PRONATION PASSIVE)
I
Fig. 21. - L'insuffisance du systeme ligamentaire. Puisqu'en prono-supination ~la <~est de 45 ° cela prouve I'insuffisance du systeme ligamentaire stabiliser a lui seul le poignet dans les efforts de prono-supination.
Fig. 22. - - <( L'encagement tendineux >~ du poignet. Entourant le poignet de toutes parts, les tendons realisent un veritable ~
Fig. 21. - - The weakness of the ligamentous system. As in {( free >>pronation-supination, the rotational shift is 45 °, proving that the ligamentous system is too weak for the wrist in the pronation-supination stress.
Fig. 22. - - The <> and their contraction is the most important stabilising factor in transmission of pronation-supination stress.
Fig. 21. - - La insuficiendia del sistema ligamentario. Puesto que en pronosupinacion {{ libre >> la <(deriva rotatoria >> es de 45 °, esto prueba la insuficiencia del sistema ligamentario para estabilizar por el mismo la mufieca en los esfuerzos de pronosupinacion.
Fig. 22. - - El (>de la mufieca. AI rodear la mufieca en todas sus superficies, los tendones efectuan un verdadero (( encajamiento >> y su contraccion es el factor esencial de la estabilidad en la trasmision de las tensiones de pronosupinacion.
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I~TUDE DU C'ARPE A U S C A N N E R A TROLS' DIMEN.STONS
8-10, soit de 4,5 ~ 6 lois moins qu'~t l'6tat de d6contraction off seuls les ligaments interviennent pour limiter la <
Bien d'autres d6placements ~16mentaires peuvent ~tre mis en 6vidence, qui seront d6velopp6s dans des travaux ult6rieurs. LES COUPLES DE COUPES En reconstruction 3D, il s'agit d'un examen demandant des conditions techniques exceptionnelles, tant en ce qui concerne le mat6riel utilis6 que le personnel comp6tent. Le temps pass6 est important, pour l'examen lui-m6me et ensuite pour l'exploitation des donn6es : lorsqu'on veut faire des reconstructions tri-dimensionnelles, il faut reprendre chaque coupe pour reconnahre et colorer chaque os s6par6ment. Le patient lui-m~me est soumis h rude 6preuve, et il est certain que tous les malades ne seront pas capables de la subir avec succ~s. C'est un examen cofiteux qui ne dolt pas ~tre prescrit sans discernement. Pour l'instant, dans l'6tat actuel de la technique qui ne sera je le pense, que tr6s transitoire, les reconstructions 3D doivent donc rester exceptionnelles, au profit de l'Examen des couples de coupes pratiqu6es en des niveaux bien pr6cis, qui, lui peut devenir un examen courant. Protocole de scanographie du poignet sous contrainte de prono-supination
I1 se d6gage donc deux protocoles dont on peut d6finir ci-apr6s les principes :
Scanographie globale du carpe sous prono-supination 1. Trois coupes jointives seront pratiqu~es par niveau
ANNALES DE CHIRURGIE DE LA MAIN
2. I1 faut grouper les coupes sur quatre niveaux : la radio-cubitale inf6rieure (RCI), - - la premi6re rang6e du carpe (PRC), - - la deuxi6me rang6e du carpe (DRC), - - les bases m6tacarpiennes (bmc). Soit douze coupes par s6rie. 3. A l'aide du statif de contrainte du poignet, il faudra faire : - - deux s6ries sans contrainte, c'est-~t-dire sans contraction musculaire autre que celle des muscles pronateurs ou supinateurs (plateau fi fen6tre), l'une en pronation, l'autre en supination. - - deux s6ries en contrainte, c'est-~t-dire avec contraction des muscles de l'avant-bras serrant fortement un barreau fixe (plateau fi barreau), tandis que le patient fait un effort soutenu de pronation puis de supination. Soit au total 48 coupes en quatre fois, chacune des s6ries de 12 comportant quatre groupes de trois. -
-
Scanographie limitOe h la radio-cubitale inf&ieure sous prono-supination Au minimum, lorsqu'on a affaire h une instabilit6 pure de la radio-cubitale inf6rieure, on peut se limiter aux coupes passant par la RCI, au total 12 par c6t6. Cet examen, beaucoup moins astreignant et moins on6reux rendra certainement de grands services dans la compr6hension des troubles dynamiques au niveau de la radio-cubitale inf6rieure. Au total
Cette 6tude uniquement pr6liminaire, se donne pour but de montrer l'int6r~t de l'6tude scanographique du poignet sous contrainte de prono-supination. Grhce aux protocoles et au mat6riel que nous proposons, nous pensons qu'il faut maintenant faire des 6tudes statistiques sur des poignets normaux et pathologiques afin d'en d6finir les crit~res. Ainsi nous pourrons 6tudier plus finement les d6sordres internes des poignets instables qui jusqu'~ maintenant forment un ensemble pathologique encore confus. Cette technique nous semble au plus haut point int6ressante pour explorer les instabilit6s de la radio-cubitale inf6rieure.
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b-'TUDE DU (:4RPE ,4 U SCANNER ~4 TROIS DIMENSIONS
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KAPANDJI A.I., MARTIN-BOUYER Y.. VERDEILLE S. -Three-dimensional CT study of the carpus under pronationsupination constraints. (In French). Ann Chir Main, 1991, 10, n° 1, 36-47.
KAPANDJI A.I., MARTIN-BOUYER Y., VERDE1LLE S. - Estudio del carpo con tomografia tridimensional bajo el cfccto de tensiones de pronosupinaci6n. Ann Chir Main, 1991, 10, n° 1, 36-47.
S U M M A R Y : By studying 3D imaging o f the wrist u n d e r p r o n a t i o n - s u p i n a t i o n strain, we f o u n d that the simple c o m p a r i s o n o f serie o f two c o r r e s p o n d ing cuts m a y p r o v i d e a great deal o f useful inform a t i o n on how the carpus transmits the longitudinal torque from the f o r e a r m to the hand. A special w o o d e n trestle was m a d e to fix the subject in the C T scanner in a p e r m a n e n t effort o f p r o n a t i o n or supination. In the first g r o u p o f scans, this effort was said to be ~ free ~ because the h a n d was simply m a i n t a i n e d in a fixed w i n d o w without any muscular contraction, except p r o n a t i o n or s u p i n a t i o n muscles. In the second g r o u p o f scans, this effort was said to be ~ c o n s t r a i n e d )) because the h a n d gripped a fixed bar with c o n t r a c t i o n o f the flexor muscles. The thickness o f the cuts was 1.2 millimeters and they were separated by 1.5 millimeters. F o u r levels were specially studied : the lower radio-ulnar joint (LRUJ), the proximal row o f the carpus, the distal one and the m e t a c a r p a l bases. M a n y elementary m o v e m e n t s o c c u r in the carpus in c o n s t r a i n e d s u p i n a t i o n : the t r i q u e t r u m ~ supinates ~ (7°), the scaphoid flattens and ~ pronates ~ (2 °) a r o u n d the c a p i t u m the ridges o f the carpal anterior c o n c a v i t y a p p r o x i m a t e (3 mm). In constrained p r o n a t i o n , the anterior c o n c a v i t y o f the carpus flattens e m p h a s i z i n g the role o f the anterior retinaculum. The L R U J is very unstable : in free p r o n a t i o n , the ulnar head m o v e s dorsally, firmly pressing the posterior part o f the sigmoid notch, responsible for fracture o f a postero-medial fragment in Colles fracture. The q u a d r a t u s pronatus is a very i m p o r t a n t muscle to coapt this joint. We propose the ~ screewing (or unscrewing) test )) in the diagnosis o f arthrosis or instability o f the L R U J . We define the n o t i o n o f ~ rotational shift )) to appreciate the quality o f the p r o n a t i o n / s u p i nation t o r q u e transmission. In c o n s t r a i n e d pron a t i o n / s u p i n a t i o n , this rotational shift is 5 ° in the radio-carpal joint. This is very i m p o r t a n t to appreciate the quality o f the wrist prosthesis. In free p r o n a t i o n / s u p i n a t i o n , the rotational shift is 45 ° between radius and m e t a c a r p a l bases. In constrained p r o n a t i o n / s u p i n a t i o n , it b e c o m e s 10% The wrist ligaments are unable to resist the wrist rotational shift and favor the torque transmission. The t e n d i n o u s caging o f the wrist is the m a i n factor for m a i n t a i n i n g rigidity o f the carpus and transmitting the t o r q u e as muscles are contracted. T h e wrist can be c o m p a r e d with a fluid drive clutch, whose pedal is m u s c u l a r contraction.
RESUMEN : Con motivo de un estudio de la mufieca mediante tomografia tridimensional bajo tensiones de pronosupinaci6n, se nos puso de manifiesto queen una primera etapa, el estudio de parejas de cortes equivalentes seria m~is interesante y rico en ensefianzas, siendo adem~is m~is accesible y menos dispendioso en tiempo y esfuerzo, que el estudio en tercera dimensi6n. El antebrazo, la mufieca y la mano del sujeto se mantenian sobre un estativo especial en el campo de vista panomimica del escan6grafo, se tomaron cuatro series de cortes escatonados : los dos primeros en pronaci6n y en supinaci6n libres, es decir la mano simplemente sostenida en una ventana fija mientras que el antebrazo efectfia los esfuerzos de pronaci6n o de supinaci6n ; los dos filtimos, en pronaci6n y supinaci6n bajo tensi6n, la mano cerrando fuertemente una barra fija en el momento de los esfuerzos de pronaci6n y supinacion. He aqui algunas ensefianzas que se pueden deducir de estos primeros ensayos : se efectfian realineamientos en el carpo en el momento de la supinaci6n bajo tensi6n : supinaci6n del piramidal (7°), horizontalizaci6n y rotaci6n en pronaci6n (2 °) dcl escafoides alrededor del hueso grande, profundizaci6n de la gotera carpiana por acercamiento de 3 mm de sus bordes. Estos desplazamientos se invierten, obviamente, en la pronaci6n bajo tensi6n : la separaci6n de los hordes de la gotera demuestra el papel del ligamento anular anterior, ka radio-cubital inferior cs muy inestable : en el momento de la pronaci6n libre, la cabeza cubital se luxa hacia atras, comprime la m~rgen posterior de la cavidad sigmoidea (mecanismo de creaci6n del tercer fragmento posterior en la fractura de Pouteau Colles). E1 pronador cuadrado juega un papel de coaptaci6n escncial hasta el momento desconocido. El test clinico del ~ Atornillado >> (o de ~ Desatornillado ~>) se propone para el estudio de las artrosis o de las inestabilidades de la RCI. La tensi6n no mejora para nada la estabilidad de la RCI. La noci6n de ~ deriva rotacional>> es importante para evaluar la calidad de la transmisi6n del csfuerzo de la pronosupinaci6n entre el antebrazo y la mano. La ~ deriva rotacional >~ es de 5° en la radiocarpiana en el momento de los esfuerzos de pronosupinaci6n ~ bajo tensi6n ~. Esta cifra debe ser tenida en cuenta para la evaluaci6n de las pr6tesis. La ~ deriva rotacional >>en pronosupinaci6n libre entre el radio y la base de los metacarpianos es de 45 °. Esta se disminuye a 10° en pronosupinaci6n bajo tensi6n. Los ligamentos de la mufieca son insuficientes para transmitir la rotaci6n axial. Es gracias al ~ encajamiento tendinoso >>, que da rigid6z al carpo en el momento de la contracci6n muscular, que la pronosupinaci6n puede set transmitida con mayor eficacia. La mufieca es entonces el equivalente mec~inico de un card,in a embrague variable dependiendo del grado de contracci6n muscular.
KEY-WORDS : Pronation-supination. - - Transmission of the pronation-supination torque. - - Rotational shift. - - 3D CT scan. - - Pronation-supination constraint. - - Universal joint. - - Variable clutch. -- Tendinous ~ caging >>.
PALABRAS CLAVES : Pronacidn-supinaci6n. -- Transmisi6n de la pareja de pronosupinacidn. - - Deriva rotatoria. - Tomografifi tridimensional. - - Tensi6n de pronosupinaci6n. Cardan. - - Embrague variable. - - Encajamiento tendinoso. -
-
Y. M A R T I N - B O U Y E R
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RESUMI~: Lors d'une 6tude du poignet au scanner /l trois dimensions sous contrainte de prono-supination, il nous est apparu que, dans un premier temps, l'6tude de couples de coupes 6quivalentes 6tait plus int6ressante et riche d'enseignements, tout en 6tant plus accessible et moins dispendieuse en temps et en efforts que l'6tude 3D. L'avant-bras, le poignet et la main du sujet 6tant maintenus sur un statif special dans le c h a m p de prise de vue du scanographe, quatre s6ries de coupes 6tag6es sont prises : les deux premi6res en pronation et supination libres, c'est-&dire la m a i n simplement maintenue dans une fen~tre fixe tandis que l'avant-bras effectue les efforts de pronation ou de supination ; les deux derni6res, en pronation et supination contraintes, la m a i n serrant fortement un barreau fixe lots des efforts de p r o n a t i o n ou de supination. Voici quelques enseignements qu'on peut tirer de ces premiers essais : des r6arrangements s'effectuent dans le carpe lors de la supination contrainte : supination du p y r a m i d a l (7°), horizontalement et rotation en pronation (2 °) du scapho]'de autour du grand os, creusement de la goutti6re carpienne par r a p p r o c h e m e n t de 3 m m de ses berges. Ces d6placements s'inversent bien entendu dans la p r o n a t i o n contrainte : l'6cartement des berges de la gouttibre fait a p p a r a h r e le r61e du ligament annulaire ant6rieur. La radio-cubitale inf6rieure (RCI) est tr6s instable : lors de la pronation libre, la t~te cubitale se luxe en arri6re, c o m p r i m e la marge post6rieure de la cavit6 sigmo]'de (m6canisme de cr6ation du troisi6me fragment post6rieur dans les Pouteau-Colles). Le carr6 pronateur joue un r61e coapteur essentiel jusqu'ici m6connu. Le test clinique du ~
1 9 9 1 , 10, n ° 1, 36-47.
MOTS-CL]~S : Pronation. - - Supination. - - Transmission du couple de prono-supination. - - D6rive rotatoire. - - Scanner en 3 dimensions. - - Contrainte de prono-supination. - Cardan. - - Embrayage variable. - - Encagement tendineux.
Manuscrit re(~u a la Redaction le 20 d(~cembre 1989.
1. Clinique de l'Yvette, 43, route de Corbeil, 91160 LONGJUMEA U. 2. Centre Chirurgical du Val d'Or, 16, rue Pasteur, 92211 SAINT-CLOUD cedex.
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b~TUDE DU C4RPE A U SCANNER/~ TROIS DIMENSIONS
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INTI~RET DE L'I~TUDE L'dtude que nous prdsentons est apparemment originale : nous n'avons, en effet, pas eu connaissance jusqu'ici d'une 6valuation des modifications internes du carpe soumis/~ des contraintes de pronation et de supination, 6tudides h latomodensitomdtrie, avec reconstitutions h trois dimensions (3D). L'intdr~t de cette 6tude n'dchappera ~ personne si l'on sait que les contraintes en flexionextension et en adduction-abduction ont 6t6 abondamment 6tudi6es en radiographie conventionnelle, et que les conclusions qui s'en sont ddgagdes sont ~ la base des conceptions actuelles du ~ carpe gdomdtrie variable)~, du caractbre ~ dynamique ~ de l'6quilibre qui s'dtablit/t chaque instant dans cet ensemble ostdo-articulaire complexe. Elles sont aussi ~ la base de nos explications sur les diffdrents types d'instabilit6 du carpe. BUT DE L'I~TUDE Or, ces mouvements autour des deux axes perpendiculaires du poignet sont loin de reprdsenter la totalit6 de ce qui se passe lors de son utilisation normale : la rotation autour du troisibme axe, longitudinal, avec la transmission des efforts de rotation de l'avant-bras vers la main et vice versa, introduit une complication suppldmentaire dans la comprdhension de la physiologie du carpe, lorsqu'on considbre que la radio-carpienne est une articulation de type condylien trbs peu emboTtde, qui ne demande qu'& ~ ddraper )) et que le massif carpien, vdritable ~ sac de noix)~, ne tient que grfice h des ligaments somme toute assez faibles. Le but de ce travail a donc 6t6 de comprendre comment se transmettent de l'avant-bras ~ la main, de fa?on active les efforts de rotation longitudinale dus h l'action des muscles pronateurs et supinateurs, et de la main ~ l'avant-bras, de faqon passive, les contraintes de rotation impos6es & la main. MOYENS D'I~TUDE Une 6quipe radio-chirurgicale a 6t6 constitude autour d'un scanographe, champ d'acquisition 2 4 0 r a m , Zoom 1,55, matrice 512, assorti d'un ordinateur puissant/t grande mdmoire vive et d'un logiciel de ~ Reconstruction 3D ~). Pour rdaliser les coupes sous contrainte de prono-supination, avec et sans contraction musculaire, l'un de nous a con?u et rdalis6 un statif (fig. 1) en bois pour ne pas crder des perturbations darts le rayonnement. I1 a aussi servi de ~ sujet )), car il 6tait le seul suffisamment motiv6 pour pouvoir rester en effort permanent de pronation ou de supination pendant les q.uinze minutes ndcessaires pour la prise d'une sdne de coupes de 1,2 mm d'dpaisseur, espac6es de 1,5 ram, entre l'articulation radio-cubitale inf6rireure et la base des mdtacarpiens.
Fig. 1. - - Le ¢¢Statif ~> de scanographie sous contrainte du poignet. II comporte une base supportant le plateau reglable A sur lequel sera pose I'avant-bras du sujet. A la partie anterieure de la base un support vertical permet d'installer I'un ou I'autre plateau circulaire : B : plateau ¢~a fen~tre ~, oh la main vient se ~ bloquer ~ Iors de I'etude de la prono-supination ~ libre >>,C : plateau ~
LES RECONSTRUCTIONS EN 3D Au ddpart, nous avons cru que la reconstruction des coupes verticales ou sagittales nous permettrait d'appr6cier les rotations autour des deux autres axes. Les reconstructions en trois dimensions des quatre s6ries de coupes permettent d'apprdcier de fa?on intuitive les rdarrangements osseux grfice ~ la comparaison de rues homologues sous des angles identiques et par le jeu de la soustraction sdlective de certains os ou de coupes osseuses orient6es selon
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ETUDE DU CARPE A U SCANNER J1 TROIS DIMENSIONS
ANNALESDECHIRURGIE DELAMAIN
2a
3a
2b
3b
Fig. 2. - - Couple de coupes au niveau de la radio-cubitale inf(~rieure. A) Pronation {( contrainte )~ : la t6te cubitale reste bien {{ centrde ~ dans la cavit~ sigmo'ide. B) Pronation ¢ libre 7} • subluxation posterieure d e la t6te cubitale, avec forte pression sur la marge posterieure de la cavit(~ sigmo'l'de.
Fig. 2. - - A pair of scans at the level of the DRUJ. A) <
un plan quelconque. Cette vision dans l'espace confirme les notions d6couvertes par l'6tude attentive des couples de coupes ; mais cela repr6sente un gros travail: il faut d'abord faire des caiques sur photos d'6crans, si possible en couleurs, et ensuite les superposer pour faire apparaitre les diff6rences qui peuvent ~tre tr6s minimes. Enfin, cette 6tude est g6n6e par les art6facts qui dans les conditions techniques actuelles sont in6vitables : il est impossible de demander ~t un patient de garder son
Fig. 3. - - Couple de coupe au niveau de la rangee superieure du carpe. A) Pronation {{ contrainte }~ : de gauche b droite le scaphdfde, le grand os, l'os crochu, le pyramidal, le pisiforme. B ) S u p i n a t i o n {{ contrainte }>: le scapho'fde {{ s'allonge )> en extension et tourne en supination autour du grand os qui reste fixe ; l'os crochu {{ descend ~} (il est moins large) et le bloc pyramidal/pisiforme se deplace vers l'avant.
Fig. 3. - - A pair of scans at the level of the proximal row of the carpus. A) (( constrained 77 pronation : from left to right, scaphoid, capitatum, hamatum, triquetrum, pisiformis. B) <
poignet en 6tat de contraction constante et 6gale, sans bouger, pendant un quart d'heure, dur6e fiainimale de la prise d'une s6rie de coupes. Lorsque l'acquisition des images sera plus rapide, ce qui
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E,TUDE DU CARPE A U S C A N N E R fl TROIS D I M E N S I O N S
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4a
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4b
5b Fig. 4. - - Couple de coupes au niveau de la ran~ee inferieure du carpe. La correspondance est difficile a etablir. A) Supination <~libre ii : de droite a gauche, I'os crochu, le grand os, le trapezo'ide avec la stylo'ide du troisieme m(~tacarpien interpos(~e, le trapeze et la partie superieure du deuxieme metacarpien, avec la coupe de I'articulation trapezo-metacarpienne. B) Pronation <, libre ii : M6me disposition, mais la base du premier metacarpien n'est pas dans la coupe. Fig. 4. - - A pair of scans at the level of the distal row of the carpus. It is difficult to establish the relation between the scans. A) {{ Free >>supination : from right to left, hamatum, capitatum, trapezoid with the styloid process of the third metacarpal, trapezium and the superior part of the second metacarpal, trapezoid with the styloid process of the third metacarpal, trapezium and -the superior part of the seconf metacarpal, the base of the first metacarpal and the first carpo-metacarpal joint. B) {< Free >>pronation : arrangement, but the base of the first metacarpal is not shown. Fig. 4. - - Pareja de cortes a nivel de la hilera inferior del carpo. La correspondencia es diffcil a establecer. A) Supinacion {< libre >>: de derecha a izquierda, el ganchoso, el hueso grande, el trapezoide con la estiloides del tercer metacarpiano interpuesta, el trapecio y la parte superior del segundo metacarpiano, la base del primer metacarpiano, con el corte de la articulacion trapezo-metacarpiana. B) Pronacion {< libre >>: igual disposicion, pero la base del primer metacarpiano no se halla en el corte.
Fig. 5. - - Couple de coupes au niveau de la base des metacarpiens. A) Pronation ,c libre >>: de droite a gauche du cinquieme au premier metacarpien, avec I'apophyse unciforme de I'os crochu en avant du cinquieme, et un fragment du trapeze entre premier et deuxieme m(~tacarpien. B) Supination c
ne m a n q u e r a p a s d ' a r r i v e r grgtce aux p e r f e c t i o n n e m e n t s du matdriel et des logiciels, il sera certainem e n t possible d ' o b t e n i r des images de m e i l l e u r e qualit6, plus exploitables.
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k)TUDE DU CARPE A U S C A N N E R A TROLS" DIMEN~STON, S'
]~TUDE DE C O U P L E S DE COUPES Il nous apparait ainsi que, si l'aspect du carpe en relief est trOs ~
ANNALES DE CHIRURGIE DE LA MAIN
sdrie <~contrainte ~> (ou ~
Coupes prises au niveau de la R C I en pronation et en supination (fig. 6) Elles montrent une rotation relative du radius sur lui-m6me, une d~rive rotatoire du radius de 43 h 48 °. Ce chiffre est valable ~t 3 ou 5° pros (fig. 7), car la forme du radius change 16gbrement du fait de son changement d'obliquit6 qui fait varier son niveau de coupe et modifie les rep6res.
Ind6termination
[SUPINATIO N] \'.,,
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IPRONATIOSl (PRONO-SUPINATION LIBRN Fig. 6. - - Prono-supination ¢ libre >) dans la RCI. La ~
Fig. 6. - - ~
Fig. 6. - - Prono-supinacion <~iibre >~en la RCI. La ~
Fig. 7. - - L'indetermination de la <~derive rotatoire ~. Ce chiffre comporte une ¢ indetermination >~de 5 ° du fair du changement des rep6res dQ a la modification de forme de coupe du radius. Fig. 7. - - Imprecision in the <
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I~TUDE DU ('.4RPt'] .4 [ / S C A N N E R ]1 T R O I S DIMt:'NSIONS
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[PRONATIONI
Fig. 8. - - L'instabilite de la t(~te cubitale en prono-supination ~
Fig. 9. - - Mecanisme du detachement du troisieme fragment postero-interne. La butee de la t6te cubitale sur la marge posterieure de la cavite sigmo'ide explique le detachement du fragment postero-interne.
Fig. 8. - - Instability of the ulnar head in {{ free >>pronation-supination. The articular congruency is excellent in supination, bad in pronation because of the dorsal subluxation of the ulnar head.
Fig. 9. - - Mechanism of fracture of the postero-medial fragment. The blocking of the ulnar head on the dorsal border of the sigmoid notch causes the fracture of the postero-medial fragment.
F.i9. 8. - - La inestabilidad de la cabeza cubital en pronosupinac~on ~
Fig. 9. - - Mecanismo de despegamiento del tercer fragmento postero interno. El contrafuerte de la cabeza cubital sobre la ma.rgen posterior de la cavidad sigmoidea explica el despegamiento del fragmento postero interno.
Au niveau de la RCI elle-meme (fig. 8), la congruence est excellente en supination, par contre eUe est mauvaise en pronation : la tete cubitale se ~ luxe ~ dorsalement, venant buter contre la marge post6rieure de la cavit6 sigmolde du radius. C'est sans doute le m6canisme d'arrachement du fragment post6ro-interne des fractures de l'extr6mit6 infdrieure du radius (fig. 9), tandis que l'articulation baille vers la face palmaire. I1 existe donc une importante dislocation ant6rieure de la RCI en pronation libre. La stabilitd postdrieure de la RCI (fig. 10) d6pend donc non seulement des ligaments de la RCI [1, 2] mais encore des muscles au premier rang desquels il faut citer le cubital post6rieur [3] et le carr6 pronateur [4]. Ce dernier, aux fibres transversales, est doric ~ la fois un moteur de la pronation et un coapteur puissant de la RCI. I1 y aurait certes grand intdret ~ mieux conna?tre la physiologie et ~ le mdnager dans les abords chirurgicaux de la face anterieure du radius. Coupes au niveau des bases m~tacarpiennes (fig.
11) La << derive rotationnelle ~ entre la pronation libre et la supination libre est de 4°30. Ce facteur depend uniquement de l'6troitesse de la contention de la main darts le plateau/t fenetre du statif et du jeu des parties molles. I1 est indispensable d'effectuer une fixation la plus ferme possible, par un systbme de reglage <~/t guillotine )) ; d a n s t o u s l e s cas, cette ~ derive m6tacarpienne )) dolt etre mesuree, car elle sert de reference /~ toutes les autres 6valuations.
Fig. 10. - - Les moyens de stabilisation de la ments anterieur (1) et posterieur (2) de la RCI faible ; plus important est celui du tendon du rieur (3), mais tres important et meconnu est pronateur (4).
RCI. Les ligajouent un role cubital postecelui du carre
Fig. 10. - - The means of stabilization of the DRUJ. Anterior (1) and posterior (2) ligaments are weak. More important is the tendon of the extensor carpi ulnaris (3), but very important and poorly recognized is the role of the pronator quadratus (4). Fig. 10. - - Los medios de estabilizaci6n de la RCI. Los ligamentos anterior (1) y posterior (2) de la RCI juegan un papel deW, mas importante es el del tend6n de cubital posterior (3), pero muy importante y desconocido es el que juega el pronador cuadrado (4).
E n t r e la pronation et la supination ~ libres ~ ou ~ d & o n t r a c t & s ~ (fig. 12)
La <
ANNAI.ES IkE CtflRIJRGIE DE I.A MAIN
I~TUDE DU C A R P E A U S C A N N E R ~t T R O I S DIMEN, STON, S"
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La prono-supination contrainte IP~'.ONATIONI
Coupes' pris'es' au niveau de la RC7 (fig. 13) Elles montrent que la d6rive rotatoire du radius n'est que de 25 °, alors qu'elle 6tait de 43 ° en pronosupination libre. La congruence de la RCI n'est pas amdlior6e par la contraction des muscles de l'avant-bras, au contraire (fig. 14). Cependant, la luxation dorsale de la t6te cubitale est un peu moins marqu6e en supination qu'en pronation. Fig. 11. - - La ¢(derive rotatoire)) au niveau metacarpien dans la prono-supination <( libre )). La main correctement engag(~e dans la fen6tre, les bases m(~tacarpiennes <(derivent )l peu : 4°30. Ce chiffre, qui depend des conditions d'experience, sert de ref(~rence pour le calcul des autres ~¢derives )),
~o.mio.]
{sveiNATio.,
Fig. 11. - - The <
Fig. 13. - - La c( derive rotatoire )) dans la RCI Iors de la pronosupination ~( contrainte )). Cette (~ derive )) n'est que de 25 ° alors qu'elle est de 43 ° en prono-supination (( libre )>. Fig. 13. - - The <
147°30' - 4°30' lr,ro,,,tio,,I
=[~l
Fig. 12. - - La c
~Pronation
Contraintel
Fig. 14. - - La stabilite de la RCI Iors de la prono-supination (( contrainte )). La congruence de la RCl n'est pas am(~lioree par la contraction des flechisseurs. Fig. 14. - - The stability of the DRUJ in <~constrained >>pronationsupination. The congruency of the DRUJ is not improved by the contraction of the flexors digitorum. Fig. 14. - - La estabilidad de la RCI en el m o m e n t o de la pronosupinaci6n bajo <
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I~T{ ;DE D {' CA R P E ,4 { ~S C A N N E R ]t T R O I S D I M E N S I O N S
Coupes de la rang~;e sup~Weure (fig. 15) Elles m o n t r e n t une d6rive rotatoire de 30 °. Dans le d6tail (fig. 16), le scapho'ide ~¢t o u r n e >> de 13 °, alors que le bloc p y r a m i d a l - p i s i f o r m e ¢~t o u r n e >> de 20 °. La c o u r b u r e de la gouttibre c a r p i e n n e augm e n t e donc de 7 ° en supination contrainte, et ses berges se r a p p r o c h e n t de 3 m m (fig. 17), et l'on retrouve les 7 ° de diff6rence entre p y r a m i d a l et os crochu. Les m o d i f i c a t i o n s internes de l'arche sont les suivantes (fig. 18) :
7°
Pronation
Pronation
( R a n g 6 e S u p e r i e u r e ] Supinalion
Fig. 17. - - Modifications dans la rangee superieure Iors de la prono-supination <
[RANOEE
Fig. 17. - - Modificationes en la hilera superior en el m o m e n t o de la pronosupinacion bajo <
SUPERIEURE~
Fig. 15. - - La <~derive rotatoire >> de la rangee superieure Iors de la prono-supination <
~
Fig. 15. - - The <
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__x . . . . . . . . . . . . . .
il iI
13"
(Rang~e
Pronation
. ~ / Supination
Fig. 16. - - Modifications dans la rangee superieure Iors de la prono-supination c
io,,]
Superieure)
'~upinationl 2 ' ~
Fig. 18. - - Modifications dans la rangee superieure !ors de la prono-supination ~¢contrainte >~. Le scaphoTde s'allonge, par flexion dans la radio-carpienne et en m6me temps il ~ tourne ~> en supination de 2 ° autour du grand os. Le bloc pyramidal-pisiforme se deplace 16gerement en avant et <{ supine ~ de 2 °. Fig. 18. - - Changes in the proximal row in ~
b~TUDE DU CARPI;."A U SCANNER A TROL$' DIMEN, STON,S"
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,4.--.
- - les rapports entre grand os et scaphoi"de restent les mOmes, mais la coupe du scaphoi"de s'allonge en supination : le scaphoTde se couche en flexion dans la radio-carpienne, - - le bloc pyramidal-pisiforme reste immuable, mais subit un ddplacement palmaire et une 16gOre rotation en supination, ce qui creuse la gouttibre carpienne, le facteur essentiel de cette transformation est l'os crochu, dont l'apophyse supdrieur s'insinue ~ en coin )) entre grand os et pyramidal, lors de la pronation ; vice versa, elle ~ descend ~ lors de la supination. La forme de sa coupe s'dlargit en pronation, mais c'est en supination que l'angle entre la face interne du grand os et la face externe du pyramidal ~ s'ouvre ~) de 7°, traduisant la rotation en supination citde plus haut. Le caractbre paradoxal de cette augmentation d'angle, alors que la coupe diminue laisse ~ supposer que l'interposition de l'os crochu n'est pas la seule cause de cette supination. -
Fig. lg. - - La ~ derive rotatoire )) au niveau des bases metacarpiennes darts la prono-supination (< contrainte )). Elle est de 17 °. Ce chiffre, qui sert de ref(~rence, ne depend que des conditions d'experience. Fig. 19. - - The ~
[~RO~A'I'ION] /
[ SUPINATIONI
ANNALES DE CHIRURGIE DE LA MAIN
-
Coupes au niveau des bases mbtacarpiennes (fig. 19) Elles mettent en 6vidence une ~ dOrive rotatoire )) de 17 °, la main serrant fortement le barreau fixe. Entre la pronation et la supination ~ contraintes ~ (fig. 20) La diffdrence de rotation est de 25-17 ° soit 8 10°. Cela signifie que lors de la pronation, ou la supination contrainte, la main n'a qu'un (< retard )) de 10° par rapport & l'avant-bras. Cette <
CONCLUSIONS Fig. 20. - - L a ¢ derive rotatoire ~)du poignet en prono-supination (( contrainte )). Entre I'extr(~mite inferieure des deux os de I'avant-bras et les bases metacarpiennes, la <(derive ~ est la soustraction de la ~ derive metacarpienne )~ (17 °) de la (( derive au niveau de la RCI (25 °) soit 8 °. Cette derive dolt ~tre comparee a celle de la prono-supination ¢ libre )) de 45 ° . Fig. 20. - - The wrist (( rotational shift )) in <( constrained )) pronation-supination. The global (~ rotational shift )) of the wrist in <
Cest le radius qui entraine le carp.e et la main, ce qui parait une 6vidence, mals se trouve confirm6 par les coupes. La ~
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l~TUDE DU C4RPE , 4 ( S(\4NNER ,4 TROIS DIMENSIONS
Sur le plan pratique, il faut souligner l'importance du test clinique de la ~ douleur au d#vissage ~ (pour la main droite. P o u r la main gauche c'est dans le sens du vissage que le test doit ~tre effectu6) qui d6cble l'instabilit6 ou l'arthrose de la RCI. L ' e t u d e des coupes scanographiques sous c o n t r a i n t e de p r o n a t i o n et de supination vont p r e n d r e un gros int6ret dans l'6tude de la RCI pathologique. Lors de la supination c o n t r a i n t e : le p y r a m i d a l {{ t o u r n e ~>en supination de 7 °, - - le scapho'/de {{ se couche ~ en flexion dans la radio-carpienne, alors qu'il {{ t o u r n e en pronation ~ de 2 ° par rapport au grand os, - - les berges du canal carpien se r a p p r o c h e n t de 3 ram, d'ofi un c r e u s e m e n t de la gouttibre carpienne. Lors de la p r o n a t i o n c o n t r a i n t e les d6placemerits inverses s'effectuent : la gouttibre carpienne {{ s'aplatit ~> d'o5 le r61e du ligament annulaire anterieur, -
-
-
-
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--l'apophyse sup6rieure de l'os c r o c h u <
RONATION PASSIVE) (SUPINATION PASSIVE) "L'ENCAOEMENT" DU POIONET "~ PAR LEg M U S C L E S DE L'AVANT-13RASJ
2 Iv= ^°~'~.~'l PRONATION AC TIVE UPINATION PASSIVE)
Iv= Po,~n.~]
SUPINATION ACTIVE PRONATION PASSIVE)
I
Fig. 21. - L'insuffisance du systeme ligamentaire. Puisqu'en prono-supination ~
Fig. 22. - - <( L'encagement tendineux >~ du poignet. Entourant le poignet de toutes parts, les tendons realisent un veritable ~
Fig. 21. - - The weakness of the ligamentous system. As in {( free >>pronation-supination, the rotational shift is 45 °, proving that the ligamentous system is too weak for the wrist in the pronation-supination stress.
Fig. 22. - - The <
Fig. 21. - - La insuficiendia del sistema ligamentario. Puesto que en pronosupinacion {{ libre >> la <(deriva rotatoria >> es de 45 °, esto prueba la insuficiencia del sistema ligamentario para estabilizar por el mismo la mufieca en los esfuerzos de pronosupinacion.
Fig. 22. - - El (
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I~TUDE DU C'ARPE A U S C A N N E R A TROLS' DIMEN.STONS
8-10, soit de 4,5 ~ 6 lois moins qu'~t l'6tat de d6contraction off seuls les ligaments interviennent pour limiter la <
Bien d'autres d6placements ~16mentaires peuvent ~tre mis en 6vidence, qui seront d6velopp6s dans des travaux ult6rieurs. LES COUPLES DE COUPES En reconstruction 3D, il s'agit d'un examen demandant des conditions techniques exceptionnelles, tant en ce qui concerne le mat6riel utilis6 que le personnel comp6tent. Le temps pass6 est important, pour l'examen lui-m6me et ensuite pour l'exploitation des donn6es : lorsqu'on veut faire des reconstructions tri-dimensionnelles, il faut reprendre chaque coupe pour reconnahre et colorer chaque os s6par6ment. Le patient lui-m~me est soumis h rude 6preuve, et il est certain que tous les malades ne seront pas capables de la subir avec succ~s. C'est un examen cofiteux qui ne dolt pas ~tre prescrit sans discernement. Pour l'instant, dans l'6tat actuel de la technique qui ne sera je le pense, que tr6s transitoire, les reconstructions 3D doivent donc rester exceptionnelles, au profit de l'Examen des couples de coupes pratiqu6es en des niveaux bien pr6cis, qui, lui peut devenir un examen courant. Protocole de scanographie du poignet sous contrainte de prono-supination
I1 se d6gage donc deux protocoles dont on peut d6finir ci-apr6s les principes :
Scanographie globale du carpe sous prono-supination 1. Trois coupes jointives seront pratiqu~es par niveau
ANNALES DE CHIRURGIE DE LA MAIN
2. I1 faut grouper les coupes sur quatre niveaux : la radio-cubitale inf6rieure (RCI), - - la premi6re rang6e du carpe (PRC), - - la deuxi6me rang6e du carpe (DRC), - - les bases m6tacarpiennes (bmc). Soit douze coupes par s6rie. 3. A l'aide du statif de contrainte du poignet, il faudra faire : - - deux s6ries sans contrainte, c'est-~t-dire sans contraction musculaire autre que celle des muscles pronateurs ou supinateurs (plateau fi fen6tre), l'une en pronation, l'autre en supination. - - deux s6ries en contrainte, c'est-~t-dire avec contraction des muscles de l'avant-bras serrant fortement un barreau fixe (plateau fi barreau), tandis que le patient fait un effort soutenu de pronation puis de supination. Soit au total 48 coupes en quatre fois, chacune des s6ries de 12 comportant quatre groupes de trois. -
-
Scanographie limitOe h la radio-cubitale inf&ieure sous prono-supination Au minimum, lorsqu'on a affaire h une instabilit6 pure de la radio-cubitale inf6rieure, on peut se limiter aux coupes passant par la RCI, au total 12 par c6t6. Cet examen, beaucoup moins astreignant et moins on6reux rendra certainement de grands services dans la compr6hension des troubles dynamiques au niveau de la radio-cubitale inf6rieure. Au total
Cette 6tude uniquement pr6liminaire, se donne pour but de montrer l'int6r~t de l'6tude scanographique du poignet sous contrainte de prono-supination. Grhce aux protocoles et au mat6riel que nous proposons, nous pensons qu'il faut maintenant faire des 6tudes statistiques sur des poignets normaux et pathologiques afin d'en d6finir les crit~res. Ainsi nous pourrons 6tudier plus finement les d6sordres internes des poignets instables qui jusqu'~ maintenant forment un ensemble pathologique encore confus. Cette technique nous semble au plus haut point int6ressante pour explorer les instabilit6s de la radio-cubitale inf6rieure.
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b-'TUDE DU (:4RPE ,4 U SCANNER ~4 TROIS DIMENSIONS
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KAPANDJI A.I., MARTIN-BOUYER Y.. VERDEILLE S. -Three-dimensional CT study of the carpus under pronationsupination constraints. (In French). Ann Chir Main, 1991, 10, n° 1, 36-47.
KAPANDJI A.I., MARTIN-BOUYER Y., VERDE1LLE S. - Estudio del carpo con tomografia tridimensional bajo el cfccto de tensiones de pronosupinaci6n. Ann Chir Main, 1991, 10, n° 1, 36-47.
S U M M A R Y : By studying 3D imaging o f the wrist u n d e r p r o n a t i o n - s u p i n a t i o n strain, we f o u n d that the simple c o m p a r i s o n o f serie o f two c o r r e s p o n d ing cuts m a y p r o v i d e a great deal o f useful inform a t i o n on how the carpus transmits the longitudinal torque from the f o r e a r m to the hand. A special w o o d e n trestle was m a d e to fix the subject in the C T scanner in a p e r m a n e n t effort o f p r o n a t i o n or supination. In the first g r o u p o f scans, this effort was said to be ~ free ~ because the h a n d was simply m a i n t a i n e d in a fixed w i n d o w without any muscular contraction, except p r o n a t i o n or s u p i n a t i o n muscles. In the second g r o u p o f scans, this effort was said to be ~ c o n s t r a i n e d )) because the h a n d gripped a fixed bar with c o n t r a c t i o n o f the flexor muscles. The thickness o f the cuts was 1.2 millimeters and they were separated by 1.5 millimeters. F o u r levels were specially studied : the lower radio-ulnar joint (LRUJ), the proximal row o f the carpus, the distal one and the m e t a c a r p a l bases. M a n y elementary m o v e m e n t s o c c u r in the carpus in c o n s t r a i n e d s u p i n a t i o n : the t r i q u e t r u m ~ supinates ~ (7°), the scaphoid flattens and ~ pronates ~ (2 °) a r o u n d the c a p i t u m the ridges o f the carpal anterior c o n c a v i t y a p p r o x i m a t e (3 mm). In constrained p r o n a t i o n , the anterior c o n c a v i t y o f the carpus flattens e m p h a s i z i n g the role o f the anterior retinaculum. The L R U J is very unstable : in free p r o n a t i o n , the ulnar head m o v e s dorsally, firmly pressing the posterior part o f the sigmoid notch, responsible for fracture o f a postero-medial fragment in Colles fracture. The q u a d r a t u s pronatus is a very i m p o r t a n t muscle to coapt this joint. We propose the ~ screewing (or unscrewing) test )) in the diagnosis o f arthrosis or instability o f the L R U J . We define the n o t i o n o f ~ rotational shift )) to appreciate the quality o f the p r o n a t i o n / s u p i nation t o r q u e transmission. In c o n s t r a i n e d pron a t i o n / s u p i n a t i o n , this rotational shift is 5 ° in the radio-carpal joint. This is very i m p o r t a n t to appreciate the quality o f the wrist prosthesis. In free p r o n a t i o n / s u p i n a t i o n , the rotational shift is 45 ° between radius and m e t a c a r p a l bases. In constrained p r o n a t i o n / s u p i n a t i o n , it b e c o m e s 10% The wrist ligaments are unable to resist the wrist rotational shift and favor the torque transmission. The t e n d i n o u s caging o f the wrist is the m a i n factor for m a i n t a i n i n g rigidity o f the carpus and transmitting the t o r q u e as muscles are contracted. T h e wrist can be c o m p a r e d with a fluid drive clutch, whose pedal is m u s c u l a r contraction.
RESUMEN : Con motivo de un estudio de la mufieca mediante tomografia tridimensional bajo tensiones de pronosupinaci6n, se nos puso de manifiesto queen una primera etapa, el estudio de parejas de cortes equivalentes seria m~is interesante y rico en ensefianzas, siendo adem~is m~is accesible y menos dispendioso en tiempo y esfuerzo, que el estudio en tercera dimensi6n. El antebrazo, la mufieca y la mano del sujeto se mantenian sobre un estativo especial en el campo de vista panomimica del escan6grafo, se tomaron cuatro series de cortes escatonados : los dos primeros en pronaci6n y en supinaci6n libres, es decir la mano simplemente sostenida en una ventana fija mientras que el antebrazo efectfia los esfuerzos de pronaci6n o de supinaci6n ; los dos filtimos, en pronaci6n y supinaci6n bajo tensi6n, la mano cerrando fuertemente una barra fija en el momento de los esfuerzos de pronaci6n y supinacion. He aqui algunas ensefianzas que se pueden deducir de estos primeros ensayos : se efectfian realineamientos en el carpo en el momento de la supinaci6n bajo tensi6n : supinaci6n del piramidal (7°), horizontalizaci6n y rotaci6n en pronaci6n (2 °) dcl escafoides alrededor del hueso grande, profundizaci6n de la gotera carpiana por acercamiento de 3 mm de sus bordes. Estos desplazamientos se invierten, obviamente, en la pronaci6n bajo tensi6n : la separaci6n de los hordes de la gotera demuestra el papel del ligamento anular anterior, ka radio-cubital inferior cs muy inestable : en el momento de la pronaci6n libre, la cabeza cubital se luxa hacia atras, comprime la m~rgen posterior de la cavidad sigmoidea (mecanismo de creaci6n del tercer fragmento posterior en la fractura de Pouteau Colles). E1 pronador cuadrado juega un papel de coaptaci6n escncial hasta el momento desconocido. El test clinico del ~ Atornillado >> (o de ~ Desatornillado ~>) se propone para el estudio de las artrosis o de las inestabilidades de la RCI. La tensi6n no mejora para nada la estabilidad de la RCI. La noci6n de ~ deriva rotacional>> es importante para evaluar la calidad de la transmisi6n del csfuerzo de la pronosupinaci6n entre el antebrazo y la mano. La ~ deriva rotacional >~ es de 5° en la radiocarpiana en el momento de los esfuerzos de pronosupinaci6n ~ bajo tensi6n ~. Esta cifra debe ser tenida en cuenta para la evaluaci6n de las pr6tesis. La ~ deriva rotacional >>en pronosupinaci6n libre entre el radio y la base de los metacarpianos es de 45 °. Esta se disminuye a 10° en pronosupinaci6n bajo tensi6n. Los ligamentos de la mufieca son insuficientes para transmitir la rotaci6n axial. Es gracias al ~ encajamiento tendinoso >>, que da rigid6z al carpo en el momento de la contracci6n muscular, que la pronosupinaci6n puede set transmitida con mayor eficacia. La mufieca es entonces el equivalente mec~inico de un card,in a embrague variable dependiendo del grado de contracci6n muscular.
KEY-WORDS : Pronation-supination. - - Transmission of the pronation-supination torque. - - Rotational shift. - - 3D CT scan. - - Pronation-supination constraint. - - Universal joint. - - Variable clutch. -- Tendinous ~ caging >>.
PALABRAS CLAVES : Pronacidn-supinaci6n. -- Transmisi6n de la pareja de pronosupinacidn. - - Deriva rotatoria. - Tomografifi tridimensional. - - Tensi6n de pronosupinaci6n. Cardan. - - Embrague variable. - - Encajamiento tendinoso. -
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