Blast et Victimes d’Explosion Jean-Stéphane David Urgences Chirurgicales et Déchocage (DAR) Centre Hospitalier Lyon-Sud F69495 Pierre Bénite - France

I. Principes physiques

Explosion Explosion : processus complexe qui associe des phénomènes physiques et chimiques multiples. Lésions qui vont en résulter seront donc le résultat de la transmission : Ondes de choc de différentes natures, Ondes de chaleur Mobilisation de corps étrangers. An explosion is a suddent release of energy, during a very short time, with production of gas and heat leading to a high increasing of pressure.

Explosion Energie Temps très court Production de gaz Haute température Haute pression An explosion is a suddent release of energy, during a very short time, with production of gas and heat leading to a high increasing of pressure.

Etiologies Explosifs militaires et civils : guerres, attentats, carrières,… Autres explosifs : oxygène, hydrocarbures, hydrogène,… Fluides sous pression : pistolets a air comprimé pour gonflage ou décapage, autocuiseurs,… Enceinte close contenant liquide ou gaz, pouvant exploser lors d’une montée en température : batterie, radiateur de vehicule, pneu, silos,… Autres : giffle, vagues,… Suspecter! An explosion is a suddent release of energy, during a very short time, with production of gas and heat leading to a high increasing of pressure. D’après Naudin et Oualim, Urgences Pratiques, http://www.urgencepratique.com/2articles/medic/Blast.htm

IED

Conséquences d’une explosion : Onde de surpression Effet thermique Souffle (vent) En pratique : - BLAST - Impacts projectilaires - Effets thermiques - Suffocation - Effets autres (chimiques, bio, radio)

Qu’est-ce que le blast? Explosion Augmentation brutale de la pression ambiante (=« onde de choc » ou onde de surpression statique) Lesions de BLAST

Caractéristiques de l’onde de surpression : Pic de pression Pente Durée

Type d’explosion – caractéristiques de l’onde de surpression Facteurs influençant la gravité des lésions de blast lors d’une explosion Type d’explosion – caractéristiques de l’onde de surpression Facteurs physiques locaux : Distance Géométrie de l’environnement Type de milieu

Type d’explosion – caractéristiques de l’onde de surpression Dp>100kPa (1 bar) + Dt<1ms = BLAST « Détonations » : surpression intense à propagation supersonique (bombes, dynamite, Semtex…) = onde de choc, BLAST - « Déflagrations » : surpression modérée, subsonique (Poudre noir, Napalm, k. Molotov…) = onde de surpression, pas de blast) (+ rôle de la masse d’explosif)

Effets kPa 7 Bris de vitres 15 Fissuration des plâtres 35 Bris de murs de briques 35 Seuil tympanique 175 Seuil pulmonaire 300 Destruction des murs en béton 500 50 % de lésions pulmonaires 800 Seuil de mortalité Owen-Smith MS. High velocity missile wounds. London, Edward Arnold Ltd, 1981

Facteurs locaux : le type de milieu - Blast aérien+++ : 340m/s, amortissement rapide (cube de la dist) - Blast liquidien : 1500m/s, amortissement moindre (rayon létal triple), lésions des zones immergées (blast abdo) -Blast solidien : 5000m/s, lesions osseuses, vasculonerveuses

Facteurs locaux : géométrie de l’environnement - Répercussion de l’onde sur les surfaces (murs, surface de l’eau) : amplification et sommation - Explosion en milieu confiné (coins+++) - Position et corpulence de la victime

6 kg de TNT 5 ATA pdt 2-3 ms 6 DC, 55 survivants, 29 hospitalisés Katz E. Ann Surg, 1989

Milieu ouvert Milieu confiné Maynard RL. Trauma management for civilian and military physicians; 1986

Propagation : Atténuation avec la Distance Milieu Ouvert Milieu semi - Fermé Milieu Fermé 1/x3 1/x2 1/x atténuation géométrique : propagation a un volume de plus en plus grand amortissement strictement unidirectionnel, si le diametre est petit par ra^port à la distance lr font est droit ....pas d’attenuation de l’energie ou delta P hauteur faible par rapport à la distance de l’explosion En fait, l’amortissement en plus on multiplie par un facteur 1/x

Propagation de l’onde de choc AIR « 0 » kPa 52 kPa 1380 kPa distance EAU 52 kPa 11 730 kPa 34 500 kPa 3000 m 15 m 5 m 50 kg TNT (172 500 kPa)

II. Principes physiopathologiques et conséquences lésionnelles

Conséquences Lésionnelles Bilan Global (N= 775 Victimes) – Attentats de Londres (Juillet 2005) Décès sur Place 53 Soit 7 % des personnes impliquées Urgences Vraies 55 Soit 8 % des survivants Blessés Sévères 20 Soit 3 % des survivants Mortalité en USI 3 < 1 % des survivants Aylwin et al. Lancet 2006

Urgences Absolues (N= 8) Urgences Relatives (N= 19) Types de Lésions Urgences Absolues (N= 8) Urgences Relatives (N= 19) Perforation tympanique 8 (100%) 19 (100%) Lésions Thoraciques : Contusion Hémothorax Pneumothorax Fracture de côtes Atteinte médiastinale Inhalation de fumées 3 (38 %) 2 (25 %) 1 (12 %) 5 (26%) Lésions Abdominales Lésions Cérébrales : Hématome Fracture de la base Fracture de la voûte 1 (5 %) 2 (10 %) Lésions Osseuses : Fractures faciales Atteinte colonne vertébrale Amputation membre Sup Amputation membre Inf Fracture des os longs Fracture des mains Fracture des métatarses 4 (50%) 2 (25%) 1 (12%) 2 (10%) 1 (5%) Lésions des tissus mous : Tête et cou Tronc Extrémités 6 (75%) 5 (62%) 13 (68%) 8 (42%) Brûlures 3 (16%)

Aylwin et al. Lancet 2006 Types de chirurgie Nombre d’interventions réalisées Laparotomie 5 Thoracotomie 1 Pression intracrânienne Craniotomie 2 Amputation d’un membre supérieur Amputation d’un membre inférieur 11 Fixateurs externes pour fractures 3 Ostéosynthèse de fractures Aponévrotomies de décharges Débridement de brûlures 15 Aylwin et al. Lancet 2006

Lésions spécifiques du Blast Conséquences Explosion Aérienne Effet Mécanique Effet Thermique Vent Onde de Choc Flash Thermique Incendie Effondrement Déplacement Corps Projection Débris Lésions de Blast Iaire Ensevelissement Traumatismes Criblages Lésions spécifiques du Blast Brûlure Intox. Fumée

Les mécanismes lésionnels Blast « primaires » Blast « secondaires » : projectiles Blast « Tertiaires »: projection du patient Blast « Quaternaire » : autres effets : brûlures, intoxications, ensevelissement, traumatismes psychiques Ces éléments physiques permettent de comprendre la diversité des atteintes possibles que peuvent présenter de façon isolée ou associée les blessés par explosion

Blast et Lésions Primaires onde de pression ondes cisaillement poumons intestin oreille Organes creux cerveau foie, rate cœur, œil os Organes pleins Pats B. EMC Anesthésie-réanimation ,36-725-D-10, 2000 Elsayed NM. Toxicology 1997;121:1-15

Blast tympanique Hyperhémie Ecchymoses Hémotympan Perforations Fréquent, seuil faible, mais très variable Hyperhémie Ecchymoses Hémotympan Perforations Dommages ossiculaires Cliniquement : Otalgies Hypoacousie, Surdité Acouphènes, vertiges

Otoscopie ? Non ! Bilan lésionnel : OUI Identifier les victimes graves : Faux négatifs ~ 33% (Blast pulm++ avec tympans intacts) Mellor SG. Br J Surg 1989 Leibovici D. Ann Emerg Med 1999 Gutierrez JP. Crit Care Med 2005 Non !

Blast pulmonaire Sang dans l’alvéole = « contusion » Fuite d’air = pneumothorax pneumomédiastin Fistules alvéolo-veineuses (et embolies gazeuses) Contrôle 2h après blast = réaction inflammatoire!

lésions macroscopiques Blast pulmonaire : lésions macroscopiques (« RIB Marking »)

Signes de blast pulmonaire Détresse respi NON SPECIFIQUE Mais parfois RETARDEE (0-36h) Clinique : Dyspnée, toux, tirage Sueurs, cyanose, emphysème ss-cut Ronchus, crépitants, tympanisme (pnx), matité (hémothx) Au bilan : Désaturation Gazo : Hypoxie, hypercapnie RP : infiltrats, pnx, pnmédiastin, œdème lésionnel,… Scanner : …

Blast digestif pétéchies hématomes de paroi Perforations d’emblée Seuil = poumons pétéchies hématomes de paroi Perforations d’emblée + rare : lésions d’organes pleins (rate, foie, rein) perforations retardées

Signes de blast digestif Douleurs abdo, nausées, vomissements, tenesmes, douleurs testiculaires Hématémèses, rectorragies, mélénas Evolution souvent favorable (1 à 3 sem) Attention ! : perforations parfois retardées (14 jours), même si asympto initialement NB : rarement isolé, surtout si blast liquidien ou très proche explosion

Lésions orthopédiques (de blast primaire) Amputations métaphyso-diaphysaires (facteur++ de gravité) "pied de pont" Hull JB. J Trauma 1996;40(3):S198-S205.

Conséquences hémodynamiques et cardiaques Reflexe vagal initial : pouls , PA , DC  (transitoire) Contusion myocardique (ECG, tropo, écho) Arythmies Hypothèses : embolies gazeuses? Blast II ou III? HypoTA?

Autres conséquences Larynx : pétéchies (seuil ≈ poumons, dig) Œil : contusion, luxation cristallin, ruptures iridiennes, sclérales, rétiniennes… Cerveau : hémoragies intracérébrales, sous-arachnoïdiennes, HSD, HED… (+ risque d’embolie gazeuse)

Lésions projectilaires Lésions secondaires : non spécifiques Risque infectieux Risque hémorragique Lésions projectilaires Criblage Plaies pénétrantes

Explosions terroristes ++ Lésions de criblage :  risques retardés - pneumothorax - saignement Explosions terroristes ++

Lésions tertiaires : projection du corps - Victimes les plus proches de l’explosions - Ce sont des traumatismes fermés «classiques »…

Autres lésions (lésions IV) Intoxications Brûlures :  besoins de remplissage Ensevelissement : id + instabilité hémodynamique

Traumatismes psychiques Fuite Hébétude, Prostration Comportements aberrants

III. Prise en charge pré-hospitalière

Principes généraux Appréciation du contexte Traitement des détresses vitales Recherche des lésions graves Triage

Terrorisme urbain : qq kg de TNT, clos, Blast++, 10% morts 1. Contexte? Type explosif (gaz : peu de blast grave, mais lésions II, III, IV) Milieu clos (blast++) ou ouvert (peu de blast, criblage) Taille du cratère, dégâts de l’environnement, distance de l’épicentre Blessés graves ou morts à proximité? Nombre de victimes Moyens de protection? « Car bombing » : Tonnes de TNT Effondrement,, écrasements++, 20-60 % morts

2. Détresses vitales au cours du blast? Patient en collapsus Hémorragie Pneumothorax compressif Conséquences cardiovasculaires du blast Qui s’étouffe Obstructions des voies aériennes supérieures Avec des lésions des membres … Évacuation rapide

PEC des détresses vitales a. L’insuffisance respiratoire aigue LVAS Drainage des épanchements (PNX) O2 Intubation, ventilation

Oui ! Peut-on ventiler ? risque d’embolie gazeuse En fait… Limiter les pressions d’insufflation ! Peut-on ventiler ? risque d’embolie gazeuse En fait… risque < 30 minutes ventilation : poumon sain > lésé cf. contusions pulmonaires ! Oui ! Hill JF. Ann Roy Coll Surg Engl 1979;61:4-11 Caseby NG. Injury 1976;8:1-12 Saada M. Am J Respir Crit Care Med 1995;152:812-5

PEC des détresses vitales b. Le choc hémorragique Arrêt de l’hémorragie (pst, garrot) Pose VVP (KT courts) Remplissage vasculaire (RL, colloïdes) Objectif tensionnel?

L’hémostase !

Garrot serré TA = 120/80 mm Hg Pression 150 mm Hg

Garrot mal serré pire que pas de garrot Stase veineuse Pression 80 mm Hg

Garrot efficace Garrot de "fortune" CATS – Combat Application Tourniquet System EMT – Emergency Military Tourniquet

Remplissage 2 Voies d’abord : VVP des bras,  14 ou 16G ou voie fémorale ou voie intra-osseuse (2000 ml/h cristalloïdes)

PEC des détresses vitales c. Les troubles de conscience Rechercher la cause! TC Plaie cranio cérébrale Intox? … PLS, intubation, ventilation

3. Les lésions graves Évacuation rapide Traumas pénétrants (tête, cou, thorax, abdo) Amputations traumatiques Traumas fermés (contusions) Brulures (superficie, profondeur, siège) Évacuation rapide

4. Triage? Notions importantes +++ : Peuvent-il décompenser? 4. Triage? Qui hospitaliser? Comment trier? Notions importantes +++ : les lésions tympaniques prédisent mal le blast pulmonaire Blast pulmonaire retardé? Plutôt un potentiel d’aggravation sur 48 heures, mais pas de blast pulm grave si pas de symptomes respi d’emblée Sur et sous triage sont délétères L’évacuation doit être rapide

Triage en pratique A ne pas hospitaliser : A hospitaliser : - pas de détresse vitale - pas de lésion grave - pas de SF respiratoire - Surtout si fuite de gaz A hospitaliser : - détresse vitale - lésion grave - SF respiratoire - Risque évolutif ++ - Surtout si terrorisme

Bonhomme et al. Encycl Med Chir 2008

III. Prise en charge hospitalière

Examens complémentaires? Rien de spécifique mais : RP++ Echo si instabilité hémodynamique Radio du bassin, et des zones de pénétration Scanner +++ mais disponibilité si afflux massif? Hb et Groupe + intêret de Otoscopie Laryngoscopie Endoscopie dig

Spécificités du traitement Blast pulmonaire : - Ventilation artificielle, mode indifférent mais : - La moins aggressive possible ( barotraumatisme et  embolies gazeuses) - faibles volumes - Pplat monitorée - PEP la plus basse Blast tympanique : - PAS d’urgence, maintenir tympan propre et sec (+/- cortico, VD, vitamines +/- chir à distance) Blast digestif : - Perforation (qqf retardées) ≈ tableau de péritonite ≈ iléus + sepsis ECMO ? VNI : 0 data SCANNER CHIR

Conclusion Parfois retardées Blessé par explosion : un POLYTRAUMATISE avec Lésions fermées Lésions pénétrantes Brûlures + blast La BLAST : Aggrave le pronostic Complique la prise en charge Par 2 mécanismes principalement : lésions pulmonaires + graves risque de perforation digestive Parfois retardées

Bibliographie « Lésions par explosions » : Debien B et coll., MAPAR, 2006 « Blast Injuries » : DePalma RG et coll., NEJM, 2005 « Blast - Explosion » : F. Bonhomme, J.S. David, J. Escament, P.Y. Gueugniaud. Encycl Med Chir 2008 ; in press An explosion is a suddent release of energy, during a very short time, with production of gas and heat leading to a high increasing of pressure.

BLAST et lésions par explosion Dr F Petitjeans Dr M Puidupin Pr J Escarment