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

BIOMECANIQUE = 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 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

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

TRAUMATISMES : MECANISMES

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)

BIOMECANIQUE Lois de NEWTON Lois de conservation de l’énergie Un 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’énergie L’énergie ne peut être crée ; L’énergie ne peut être détruite ; l’énergie peut changer de forme Energie cinétique : E=MV2/2 La 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, …

417 enfants – 2500 lésions sévères 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

siège : avant (n=236) vs arrière (n=169) p ≤ 0.05 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

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 2001 Lutz N et al, J Pediatr Surg 2003 + 2004 Nance ML et al, Ann Surg 2004 20/02/2002 FORMATION INF. SMUR

20/02/2002 FORMATION INF. SMUR

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

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

2002 © Docteur Sophie Bouriez 20/02/2002

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 ABDOMEN Compression Décélération Ecrasement côtes+muscles / rachis / bassin Contusions hémorragiques viscères pleins Eclatement organes creux (qd pleins) Décélération 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 décélération (Bschleipfer T et al., Eur Urol 2002) Mais aussi : Projection sur côtes ou rachis Etirements pédiculaires

TRAUMATISMES FERMES THORAX Compression/Décélération Fractures costales, volet thoracique Contusion pulmonaire Contusion cardiaque Rupture de l’aorte

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 +++

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

Traumatismes CRANIENS : Fracture du crâne TRAUMATISMES FERMES Traumatismes CRANIENS : Fracture du crâne Scalp et plaies crânio-cérébrales Hématomes 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

TRAMA FERME et DECELERATION lésions associées Traumatismes CERVICAUX : Hyper extension et hyper flexion: fractures et lésion des tissus mous. Compression en position neutre :C1-C2. +++ appui-tête en bonne position.

Réception sur les pieds Réception sur les fesses 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 Poumons 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)

CONCLUSION Il est important d’associer la biomécanique des traumatismes à l’évaluation initiale et à la clinique du patient La biomécanique aide à mieux évaluer la gravité des blessures et donc à mieux agir

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