TRAUMATISMES GRAVES :TRAUMATISMES GRAVES :NOTIONS DE BIOMECANIQUENOTIONS DE BIOMECANIQUE

B. Tavernier, CHRU de Lille

DU "traumatisés graves", Lille,

BIOMECANIQUEBIOMECANIQUE

• = étude des forces de l’impact et des mécanismes impliqués

• Permet de soupçonner la nature des lésions sous-jacentes

• Permet d'anticiper la gravité et les risques• Contribue aux mesures de prévention

BIOMECANIQUE : IMPORTANCE EN BIOMECANIQUE : IMPORTANCE EN CLINIQUECLINIQUE

Définition du traumatisme grave

– Une des lésions au moins menace le pronostic vital

ou

– Le mécanisme et/ou la violence du trauma laissent penser que de telles lésions puissent exister

BIOMECANIQUE : IMPORTANCE EN BIOMECANIQUE : IMPORTANCE EN CLINIQUECLINIQUE

Critères de gravité d'un traumatisme

– Variables physiologiques– Lésions anatomiques– Réanimation préhospitalière– Terrain– Eléments de cinétique

TRAUMATISMES : MECANISMES

FERMES

COMPRESSIONECRASEMENT

DECELERATION BLAST

PENETRANTS

E. CINETIQUEFAIBLE

E. CINETIQUEELEVEE

A BOUT PORTANT

LESIONS PAR COMPRESSION

• Impact, incarcération, ensevelissement

• Lésions en regard du point d'impact– lésions pariétales ++– Organes sous-jacents

• Gravité liée à – l'énergie cinétique (= M.v ²/2)– le siège

SITUATIONS DECELERATION BRUTALE

• AVP haute vélocité

• Chute d’un lieu élevé (accident – suicide – acte criminel)

BIOMECANIQUEBIOMECANIQUE

Lois de NEWTONUn objet en mouvement restera en mouvement à moins qu’une force

extérieure n’intervienne

Un objet au repos restera au repos à moins qu’une force extérieure n’intervienne

Lois de conservation de l’énergieL’énergie ne peut être crée ; L’énergie ne peut être détruite ; l’énergie peut

changer de forme

Energie cinétique : E=MV2/2La vitesse est le facteur qui produit le plus de dommage (comparativement

au poids)

"Conversion" collision- chute

"Conversion" collision- chute

LESIONS DE DECELERATION : MECANISMES

Autres facteurs

- tolérance du corps humain selon l'axe de décélération +++ : Ant-Post = 2 Post-Ant = 4 Verti = 8 Lat

- zone d’impact (véhicules : sécurité passive ++)

- partie corporelle d’impact

- position articulations / propriétés viscoélastiques des organes / vacuité organes creux, …

20/02/2002 FORMATION INF. SMUR 13

Patterns of severe injury in pediatric car crash victims :Crash Injury Research Engineering Network database.

Brown JK et al, J Pediatr Surg 2006

417 enfants – 2500 lésions sévères

impact :

latéral (n=232) crânien (43 %)

thoracique (34 %)

frontal (n=185) colonne (11 %)

orthopédique (25 %)

20/02/2002 FORMATION INF. SMUR 14

Patterns of severe injury in pediatric car crash victims :Crash Injury Research Engineering Network database.

Brown JK et al, J Pediatr Surg 2006

• siège : avant (n=236) vs arrière (n=169) p ≤ 0.05– thorax 27 vs 18 %

– abdomen 22 vs 14 %

– bassin 11 vs 1 %

– orthopédique 29 vs 11 %

• ceinture : non (n=94) vs oui (n=307) – bassin 13 vs 5 %

– orthopédique 40 vs 16 %

crânien ~ 30 %colonne ~ 30 %

crânien ~ 28 %Thoracique ~ 26 %Abdomen ~ 17 %colonne ~ 8 %

20/02/2002 FORMATION INF. SMUR 15

Protection par une ceinture de sécurité

ceinture optimale p/r suboptimale

risque lésion abdominale x 3 - 4

risque lésion organe creux x 3

risque lésion colonne cervicale x 2

Kokoska ER et al, J Pediatr Surg 2001Lutz N et al, J Pediatr Surg 2003 + 2004

Nance ML et al, Ann Surg 2004

20/02/2002 FORMATION INF. SMUR 16

CONSEQUENCES PRATIQUES !!

Sécurité "passive" : conseils aux conducteurs !!

BIOMECANIQUE : MODELESBIOMECANIQUE : MODELES

• Cadavres

• Animaux anesthésiés

• Mannequins (organes, corps entiers)

• Mannequins virtuels (simulation informatique)

20/02/2002

2002 © Docteur Sophie Bouriez

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DECELERATION : CONSEQUENCES

• Chaque organe poursuit son mouvement à la vitesse initiale

• Notion de "poids apparent" (Parr et al., 1993)

Poids réel (kg) Poids apparent (kg)

36 km.h-1 72 km.h-1 108 km.h-1

Cerveau 1,5 15 60 135

Cœur 0,35 3,5 14 31,5

Rate 0,25 2,5 10 22,5

Foie 1,8 18 72 162

Corps entier 70 700 2800 6300

TRAUMATISMES FERMES

ABDOMENABDOMEN

CompressionCompression• Ecrasement côtes+muscles /

rachis / bassin• Contusions hémorragiques

viscères pleins • Eclatement organes creux (qd

pleins)

DécélérationDécélération• Arrachement/désintertion

d'organes pédiculés

Trauma hépatique et décélération(Brunet et al., 2004)

• foie "poursuit" son mouvement

• frontal : écrasement côtes rachis (rôle ceinture de sécurité ?)

• torsion foie (→ ruptures intraparenchymateuses)

• décapsulation

• arrachements vasculaires

Trauma rénal et décélérationTrauma rénal et décélération(Bschleipfer T et al., Eur Urol 2002)(Bschleipfer T et al., Eur Urol 2002)

Mais aussi :

- Projection sur côtes ou rachis

- Etirements pédiculaires

THORAXTHORAX

Compression/Décélération Compression/Décélération

Fractures costales, volet thoracique

Contusion pulmonaire

Contusion cardiaque

Rupture de l’aorte

TRAUMATISMES FERMES

BIOMECANIQUE ET TRAUMA THORACIQUE

• Fractures de côtes : rôle facteurs classiques + âge

• Epanchements pleuraux : - fract côtes (PNO HEMO) - fract rachis (HEMO bilat)

• Contusion pulmonaire :- hiles + périph (décélération)- s/costal et post (compression + contrecoup)

• Contusion cardiaque : - compression/écrasement - décélération (contusion post)

• Rupture aorte : décélération (isthme ++)

• Ruptures trachéobronchiques : haute vélocité

associations +++

Syndrome du « sac en Syndrome du « sac en papier » :papier » :

Instinctivement la victime anticipe l’impact , inspire et ferme la glotte; avec risque de pneumothorax lors de l’impact avec le volant

TRAUMATISMES FERMES : les + fréquents compressions et/ou ruptures internes

Traumatismes Traumatismes CRANIENS :CRANIENS : Fracture du crâne Scalp et plaies crânio-cérébralesHématomes extra-cérébraux Contusion cérébrale Hémorragie intra-crânienne

TRAUMATISMES FERMES

Accélération / décélération :

- lésions axonales diffuses- lésions encéphaliques

diffuses- poss : TDM initial normal et

coma profond- jonction SB-SG, corps

calleux, TC (IRM : "tenseur de diffusion")

- lésions cellulaires évolutives

TRAUMATISMES FERMES

Traumatismes Traumatismes CERVICAUX :CERVICAUX :

Hyper extension et hyper flexion:

fractures et lésion des tissus mous.

Compression en position neutre :C1-C2.

+++ appui-tête en bonne position.

TRAMA FERME et DECELERATIONlésions associées

DECELERATION VERTICALE : LESIONS SELON RECEPTION( Tentillier et al., SFAR/méd Urg 2002)

Réception sur les pieds

Réception sur la tête

Réception sur les fesses

Réception sur le côté

Lésions osseuses très fréquentes (>40%)

Membres inférieurs

Crâne

CrâneCôtes

BassinRachis dorso-

lombaireSacrum

Membres supérieurs

Côtes

Lésions osseuses fréquentes(10 à 40%)

Rachis dorso-lombaireSacrum

Membres supérieurs

Rachis cervico-dorsal

Membres supérieurs

Crâne

Rachis dorsalCrâne

Lésions viscérales très fréquentes(>40%)

Cerveau Cerveau

PoumonsCerveau

ReinsFoie

PoumonsCerveau

Lésions viscérales fréquentes(10 à 40%)

FoieCœur et aorte

PoumonsPoumons Cœur et aorte Reins

SUSPICION DE GRAVITE = MECA VIOLENT

• Éjection véhicule• Patient grave ou DCD dans le véhicule• Choc frontal (deux véhicules en

mouvement), choc latéral• Vitesse > 50 km/h (chute > 3-6 m)• Déformation véhicule, casque?, ceinture?,

airbag?

BIOMECANIQUE des PLAIES PENETRANTES

• Armes blanches : "tunnel lésionnel"

– type de lame– longueur de pénétration– point d'impact– direction du coup porté (lésions thoraco-abdo)

BIOMECANIQUE des PLAIES PENETRANTES

• Armes à feu

– points entrée-sortie– type de munition

• Munition de chasse (plombs)

• Munition type"police" non blindée

• Balles blindées faible vélocité (lésions directes)

• Balles blindées haute vélocité (lésions indirectes)

CONCLUSIONCONCLUSION

• Il est important d’associer la biomécanique Il est important d’associer la biomécanique des traumatismes à l’évaluation initiale et à la des traumatismes à l’évaluation initiale et à la clinique du patientclinique du patient

• La biomécanique aide à mieux évaluer la La biomécanique aide à mieux évaluer la gravité des blessures et donc à mieux agirgravité des blessures et donc à mieux agir

20/02/2002

2002 © Docteur Sophie Bouriez

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2002 © Docteur Sophie Bouriez

STRATEGIE• se préparer• anticiper• rester calme