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TRAUMATISMES GRAVES : NOTIONS DE BIOMECANIQUE B. Tavernier, CHRU de Lille DU "traumatisés graves", Lille,

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1 TRAUMATISMES GRAVES : NOTIONS DE BIOMECANIQUE B. Tavernier, CHRU de Lille DU "traumatisés graves", Lille,

2 BIOMECANIQUE = étude des forces de limpact 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

3 BIOMECANIQUE : IMPORTANCE EN CLINIQUE 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

4 BIOMECANIQUE : IMPORTANCE EN CLINIQUE Critères de gravité d'un traumatisme – –Variables physiologiques – –Lésions anatomiques – –Réanimation préhospitalière – –Terrain – –Eléments de cinétique

5 TRAUMATISMES : MECANISMES FERMES COMPRESSION ECRASEMENT DECELERATIONBLAST PENETRANTS E. CINETIQUE FAIBLE E. CINETIQUE ELEVEE A BOUT PORTANT

6 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

7 SITUATIONS DECELERATION BRUTALE AVP haute vélocité Chute dun lieu élevé (accident – suicide – acte criminel)

8 BIOMECANIQUE Lois de NEWTON Un objet en mouvement restera en mouvement à moins quune force extérieure nintervienne Un objet au repos restera au repos à moins quune force extérieure nintervienne Lois de conservation de lénergie Lénergie ne peut être crée ; Lénergie ne peut être détruite ; lénergie peut changer de forme Energie cinétique : E=MV 2 /2 La vitesse est le facteur qui produit le plus de dommage (comparativement au poids)

9 "Conversion" collision- chute

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12 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 dimpact (véhicules : sécurité passive ++) - partie corporelle dimpact - position articulations / propriétés viscoélastiques des organes / vacuité organes creux, …

13 20/02/2002FORMATION INF. SMUR13 Patterns of severe injury in pediatric car crash victims : Crash Injury Research Engineering Network database. Brown JK et al, J Pediatr Surg enfants – 2500 lésions sévères impact : latéral (n=232) crânien(43 %) thoracique(34 %) frontal (n=185) colonne(11 %) orthopédique(25 %)

14 20/02/2002FORMATION INF. SMUR14 Patterns of severe injury in pediatric car crash victims : Crash Injury Research Engineering Network database. Brown JK et al, J Pediatr Surg 2006 si è ge : avant (n=236) vs arri è re (n=169) p 0.05 –thorax27 vs 18 % –abdomen22 vs 14 % –bassin11 vs 1 % –orthop é dique29 vs 11 % ceinture :non (n=94) vs oui (n=307) –bassin13 vs 5 % –orthop é dique40 vs 16 % crânien~ 30 % colonne~ 30 % crânien~ 28 % Thoracique ~ 26 % Abdomen ~ 17 % colonne~ 8 %

15 20/02/2002FORMATION INF. SMUR15 Protection par une ceinture de sécurité ceinture optimale p/r suboptimale risque lésion abdominale x risque lésion organe creux x 3 risque lésion colonne cervicale x 2 Kokoska ER et al, J Pediatr Surg 2001 Lutz N et al, J Pediatr Surg Nance ML et al, Ann Surg 2004

16 20/02/2002FORMATION INF. SMUR16

17 CONSEQUENCES PRATIQUES !! Sécurité "passive" : conseils aux conducteurs !!

18 BIOMECANIQUE : MODELES Cadavres Animaux anesthésiés Mannequins (organes, corps entiers) Mannequins virtuels (simulation informatique)

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20 20/02/ © Docteur Sophie Bouriez 20

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26 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 km.h km.h -1 Cerveau 1, Cœur 0,35 3, ,5 Rate 0,25 2, ,5 Foie 1, Corps entier

27 TRAUMATISMES FERMES ABDOMENCompression Ecrasement côtes+muscles / rachis / bassin Contusions hémorragiques viscères pleins Eclatement organes creux (qd pleins)Décélération Arrachement/désintertion d'organes pédiculés

28 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

29 Trauma rénal et décélération (Bschleipfer T et al., Eur Urol 2002) Mais aussi : - Projection sur côtes ou rachis - Etirements pédiculaires

30 THORAXCompression/Décélération Fractures costales, volet thoracique Contusion pulmonaire Contusion cardiaque Rupture de laorte TRAUMATISMES FERMES

31 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 +++

32 Syndrome du « sac en papier » : Instinctivement la victime anticipe limpact, inspire et ferme la glotte; avec risque de pneumothorax lors de limpact avec le volant TRAUMATISMES FERMES : les + fréquents compressions et/ou ruptures internes

33 Traumatismes CRANIENS : Traumatismes CRANIENS : Fracture du crâne Scalp et plaies crânio- cérébrales Hématomes extra- cérébraux Contusion cérébrale Hémorragie intra- crânienne TRAUMATISMES FERMES

34 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

35 Traumatismes CERVICAUX : Hyper extension et hyper flexion: fractures et lésion des tissus mous. Compression en position neutre :C1-C appui-tête en bonne position. TRAMA FERME et DECELERATION lésions associées

36 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 Crâne Côtes Bassin Rachis dorso- lombaire Sacrum Membres supérieurs Côtes Lésions osseuses fréquentes (10 à 40%) Rachis dorso- lombaire Sacrum Membres supérieurs Rachis cervico- dorsal Membres supérieurs Crâne Rachis dorsal Crâne Lésions viscérales très fréquentes (>40%) Cerveau Poumons Cerveau Reins Foie Poumons Cerveau Lésions viscérales fréquentes (10 à 40%) Foie Cœur et aorte Poumons PoumonsCœur et aorteReins

37 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?

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39 BIOMECANIQUE des PLAIES PENETRANTES Armes blanches : "tunnel lésionnel" –type de lame –longueur de pénétration –point d'impact –direction du coup porté (lésions thoraco-abdo)

40 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)

41 CONCLUSION Il est important dassocier la biomécanique des traumatismes à lévaluation initiale et à la clinique du patientIl est important dassocier la biomécanique des traumatismes à lévaluation initiale et à la clinique du patient La biomécanique aide à mieux évaluer la gravité des blessures et donc à mieux agirLa biomécanique aide à mieux évaluer la gravité des blessures et donc à mieux agir

42 2002 © Docteur Sophie Bouriez 20/02/ © Docteur Sophie Bouriez 42 STRATEGIE se préparer anticiper rester calme


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