Évaluation de la force d’extension du genou: exécution et importance clinique

L'évaluation isométrique de l'extension du genou est un test populaire et fondamental, tant en rééducation que dans les contextes de performance. Lorsqu'elle est réalisée avec des dispositifs technologiques tels que le DynaMo et le ForceFrame, elle fournit des informations précieuses sur: la fonction des extenseurs du genou, la capacité neuromusculaire, les asymétries fonctionnelles, et les facteurs de risque de blessure.

Cet article présente les meilleures pratiques pour l'évaluation de l'extension du genou en rééducation et en performance, en proposant des recommandations pratiques pour optimiser la mise en place du test afin de garantir une collecte de données fiable et significative.

Force du genou dans la santé et la performance

La force d'extension du genou est indispensable pour de nombreuses activités chez les athlètes comme dans la population générale: monter les escaliers, sauter, changer de direction, etc. La force du quadriceps — responsable de la production du moment d'extension du genou — est donc d'une importance capitale. L'image ci-dessous (issue du Practitioners Guide to ACL) illustre la pertinence de la force du quadriceps dans divers contextes.

…la mesure objective de la performance des extenseurs du genou donne aux praticiens la confiance nécessaire pour suivre les progrès et comparer les résultats avec ceux d'individus similaires.

De plus, la mesure objective de la performance des extenseurs du genou permet aux praticiens d'être confiants tout au long du programme de rééducation, en sachant précisément comment un patient progresse et comment il se situe par rapport à ses pairs.

Standardisation de l'évaluation isométrique de l'extension du genou

La valeur de l'évaluation de l'extension du genou réside dans sa capacité à générer des données cohérentes et fiables lors de tests répétés. Cependant, des incohérences dans la mise en place du praticien constituent une source fréquente d'imprécision et de résultats peu fiables.

Les dynamomètres comme DynaMo et ForceFrame sont validés de manière indépendante et sont des outils fiables pour l'évaluation cinétique. Ainsi, un changement dans les résultats physiques peut être attribué à l'une des deux variables suivantes (Arp et al., 2024; Oxford et al., 2024):

1. Un changement dans la mise en place (ex. : angle articulaire différent, support externe modifié — indiquant une variabilité dans le setup).
2. Un changement dans la capacité du patient (ex. : amélioration de la force des extenseurs du genou).

Un patient peut montrer une amélioration de performance liée à deux facteurs possibles.

Comparer différentes configurations peut être utile pour évaluer la fonction des extenseurs du genou (ex. : profil multi-angles). Toutefois, des problèmes surviennent lorsque les variations d'angles articulaires ou de contraintes sont non intentionnelles, car elles introduisent du bruit dans la stratégie d'évaluation.

Comme dans les évaluations du squat ou du drop jump, des instructions claires, un positionnement cohérent et des consignes standardisées sont indispensables pour obtenir des mesures répétables et fiables.

Lorsqu'on utilise les technologies DynaMo ou ForceFrame pour évaluer l'extension du genou, une attention particulière au setup a un impact direct sur la qualité et la fiabilité des données. Les sections suivantes présentent les éléments clés pour une mise en place optimale.

Points clés du setup

Comme pour de nombreux tests isométriques, certains points essentiels doivent être maîtrisés pour évaluer correctement la force des extenseurs du genou:

• Position du corps et contraintes
• Positionnement du matériel
• Pré-tension
• Angles de test et considérations associées

Position du corps et contraintes

Positionnement du matériel

• Hauteur d’assise: ajuster pour que les pieds ne touchent pas le sol pendant l'évaluation.
• Profondeur du siège: ajuster pour éviter la compression du creux poplité ; une pression excessive peut réduire l'effort maximal du patient.
• Dossier: incliner entre 85° et 90° pour maximiser la stabilité.
• Bras de levier: aligner l’axe de rotation avec l'épicondyle latéral du fémur ou la ligne articulaire latérale.
• Position du coussin: placer le pad à 2–3 cm au-dessus des malléoles pour un bon compromis entre confort et bras de levier.
• Sangles de stabilisation: attacher les hanches pour limiter la remontée du bassin, ce qui influence l'angle du genou. Une sangle thoracique peut être nécessaire chez les patients ayant un faible contrôle du tronc.
• Position des mains: choisir une position fixe (ex. : poignées serrées) ou non fixée (ex. : bras croisés). Toujours conserver la même configuration lors des tests répétés.

...une stabilisation inadéquate peut entraîner jusqu'à 15% de surestimation de la force d'extension du genou, car le patient modifie inconsciemment ses leviers pour maximiser la force.

Les recherches de Krishnan & Williams (2014) montrent qu'une stabilisation inadéquate peut entraîner jusqu'à 15 % de surestimation de la véritable force d'extension du genou, car les patients réorganisent souvent involontairement leur posture en modifiant les longueurs de levier pour maximiser la production de force.

Pré-tension

Les protocoles DynaMo intègrent une phase de pré-tension pour garantir la précision des mesures de force. Cette étape est également essentielle avec des technologies sans précharge intégrée. Elle permet:

• D'éliminer tout jeu mécanique dans le système
• De minimiser le contre-mouvement, qui fausserait les mesures de RFD
• D'établir des conditions de départ constantes

Une pré-tension cohérente améliore la fiabilité des mesures telles que la RFD et le temps jusqu'à la force maximale.

Lorsque la pré-tension varie, la métrique DynaMo « time to 80% peak force » constitue un excellent indicateur alternatif.

Angles de test

L'extension du genou peut être évaluée à plusieurs angles, chacun ayant ses avantages:

• 45°: angle simple, facilement reproductible ; utile dans l'évaluation multi-angles.
• 60°: angle optimal pour la production maximale de force du quadriceps; référence classique.
• 90°: position fonctionnelle courante; facilite l'alignement de la ligne de traction; reflète la force dans une zone où les contraintes sur le LCA sont minimales.
• Évaluation multi-angles (30°, 45°, 60°, 90°, 110–120°): permet d'identifier des déficits spécifiques à certains angles qui ne seraient pas détectés avec un seul angle de test.

Démonstration de trois angles de test courants disponibles dans l’application DynaMo.

…les patients opérés d'un LCA présentent souvent une plus grande faiblesse en flexion profonde du genou…

Les recherches menées par Hart et al. (2022) ont montré que les patients ayant subi une reconstruction du LCA présentent souvent des déficits spécifiques à certains angles. Une faiblesse plus importante apparaît généralement aux angles de flexion plus élevés du genou, même lorsque la force semble normalisée aux angles de test les plus courants.

Indicateurs à considérer

L'utilisation du DynaMo et du ForceFrame donne accès à des mesures détaillées allant bien au-delà de la simple force maximale. Parmi les indicateurs les plus pertinents, on retrouve notamment:

Applications cliniques

L'intégration d'évaluations technologiques de l'extension du genou offre de nombreuses applications pratiques, que ce soit en clinique ou en performance.

Focus rééducation

• Quantifier la progression au cours des protocoles post-blessure
• Identifier les déficits de force résiduels après une blessure du genou
• Guider les stratégies de charge progressive
• Définir des critères objectifs de retour au sport
• S'assurer que la progression du patient est conforme aux normes relatives

Focus performance

• Informer la planification de l'entraînement en fonction des déficits spécifiques force–temps
• Suivre les adaptations à l'entraînement et l'état de préparation
• Identifier les asymétries pouvant affecter la performance
• Établir des valeurs de référence pour des populations sportives spécifiques

Comme pour le drop jump, le CMJ ou l'évaluation du squat, des déficits de performance cinétique peuvent persister même lorsque la douleur et les symptômes cliniques ont disparu. Les outils objectifs tels que ForceFrame et DynaMo permettent aux praticiens de prendre des décisions plus éclairées concernant la progression et la préparation au retour à l’activité.

L'un des avantages uniques du ForceFrame est la possibilité de passer directement de l'évaluation à l'entraînement. Les valeurs de force maximale obtenues lors du test d'extension du genou permettent d'établir des seuils d'entraînement personnalisés dans le Training Mode, notamment pour développer l'endurance de force.

Patient réalisant une extension de genou en levier long avec biofeedback.

De même, il est possible d'établir des valeurs cibles sans mesurer directement la force maximale. Par exemple, après une chirurgie, les restrictions de charge commencent souvent à 10–20% de la capacité de charge du patient. La force maximale peut être estimée via: des données pré-blessure, l'évaluation du membre controlatéral, ou des normes spécifiques au sport.

Cette approche garantit une intensité individualisée, stimulante mais sécuritaire. Le biofeedback en temps réel permet au patient de maintenir le niveau de force cible pendant la durée prescrite — une composante essentielle souvent négligée dans la rééducation traditionnelle.

Le biofeedback en temps réel permet aux patients de maintenir les niveaux de force cibles sur des durées prescrites.

Bonnes pratiques pour le testing

• Standardiser l’échauffement: la cohérence améliore la fiabilité.
• Donner des consignes claires et constantes: "pousse aussi fort et aussi vite que possible" optimise l'effort.
• Gérer la fatigue: 30 sec de repos pour les efforts sous-maximaux, 2–3 min pour les efforts maximaux
• Documenter tous les paramètres de setup: position du siège, longueur du bras de levier, méthodes de stabilisation

Conclusion

Une évaluation bien réalisée de l'extension du genou à l'aide de dynamomètres comme DynaMo et ForceFrame fournit des données objectives et fiables pour guider les décisions cliniques. En suivant des protocoles standardisés concernant le positionnement, la stabilisation et les paramètres de test, les praticiens peuvent suivre avec précision l'évolution de la fonction du quadriceps tout au long de la rééducation et de la performance.

La combinaison d’une technologie de mesure précise et de procédures standardisées transforme l'évaluation de l'extension du genou: elle devient un outil puissant pour réduire les risques de blessure, suivre la progression en rééducation et optimiser la performance.

Pour en apprendre plus sur l'implémentation de DynaMo et ForceFrame dans votre pratique, n'hésitez pas à contacter VALD pour des réponses et une consultation personnalisées.

References

1. Arp, K., Frydendal, T., Kjeldsen, T., Dalgas, U., Timm, S., Viberg, B., Ingwersen, K., & Varnum, C. (2024). Validity, agreement and reliability of the ForceFrame dynamometer in patients with anterior cruciate ligament injury. International Journal of Sports Physical Therapy, 19(9), 1068–1079. https://doi.org/10.26603/001c.122486
2. Oxford, S. W., Clarke, N. D., & Tallis, J. (2024). Between-session reliability of field-based assessments of isometric neck strength. Sensors (Basel, Switzerland), 24(15), 5015. https://doi.org/10.3390/s24155015
3. Krishnan, C., & Williams, G. N. (2014). Effect of knee joint angle on side-to-side strength ratios. Journal of Strength and Conditioning Research, 28(10), 2981–2987. https://doi.org/10.1519/jsc.0000000000000476
4. Hart, L. M., Izri, E., King, E., & Daniels, K. A. J. (2022). Angle-specific analysis of knee strength deficits after ACL reconstruction with patellar and hamstring tendon autografts. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 32(12), 1781–1790. https://doi.org/10.1111/sms.14229