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1 Généralités sur les fractures Didier Hannouche Service de Chirurgie Orthopédique Hôpital Lariboisière

2 Généralités Tissu vivant Constant renouvellement Trois fonctions principales Tissu de soutien (station debout, locomotion) Équilibre du métabolisme phospho-calcique Zone de production des cellules hématopoïétiques

3 INTRODUCTION Os = matériau vivant en perpétuel remodelage. Garant de la maintenance biologique et mécanique de l os. Fracture = perturbation de l équilibre de fonctionnement du tissu osseux (remodelage, transmission des charges mécaniques) Consolidation osseuse = Réparation des lésions Restitution ad-integrum de la structure géométrique et fonctionnelle de l os

4 -Fracture: rupture de continuité d un segment osseux - Ostéotomie: section d un segment osseux ( fracture chirurgicale ) - Trait de fracture: ligne selon laquelle l os s est fracturé - Consolidation: succession d événements aboutissant à la restitution ad integrum du segment osseux fracturé - Cal osseux: néoformation osseuse périfracturaire unissant les extrémités fracturées

5 Délai de consolidation: - Epiphyse: 3 sem (enfant) > 6-8 sem (adulte) - Diaphyse: 6 sem (enfant) > 3 mois (adulte) - Délai de consolidation: délai entre fracture et obtention cal osseux - Pseudarthrose: Absence de consolidation à 6 mois - Cal vicieux : Consolidation osseuse en position vicieuse, ne rétablissant pas une anatomie normale

6 Aspects macroscopiques Os longs Ex : fémur, humérus Diaphyse (D): os cortical Métaphyse (M) : os spongieux Épiphyse (E) : os spongieux Os plats Ex : vertèbres Enveloppe : os cortical Intérieur : os spongieux M D M E E 5cm METAPHYSE EPIPHYSE

7 Consolidation Normale des Fractures

8 La fracture va initier une réponse tissulaire : dans la moelle osseuse, la région corticale, le périoste, les parties molles.

9 Moelle osseuse - MO se réorganise en zones de densité cellulaire variable - forte densité cellulaire près des extrémités fracturaires - dès 24h on observe différenciation de CSM > ostéoblastes. +++ La réponse de la moelle osseuse peu influencée par les contraintes mécaniques locales

10 Corticales - réponse très dépendante des contraintes mécaniques - vise à rétablir une continuité corticale sans forcément formation de cal périphérique - observée en cas de réduction anatomique, mise en compression des fragments osseux, et stabilisation par moyen de fixation rigide (plaque)

11 La réponse la plus importante a lieu dans le périoste et à moindre degré dans les tissus alentours Périoste : - on observe différenciation des cellules ostéo-progénitrices contenues dans la couche profonde du périoste - formation du cal osseux - volume du cal périosté dépend étroitement des contraintes mécaniques appliquées au foyer Schématiquement, le cal périosté augmente lorsqu il existe une certaine mobilité du foyer, et diminue en cas de fixation rigide

12 Analyse descriptive Le processus de consolidation comporte 4 phases inflammatoire proliférative : - cal mou - cal dur remodelage FRACTURE Phase d union Phase Inflammatoire : réaction cellulaire initiale Cal mou (j5-j30) Cal dur (j30 - s16) Remodelage, modelage Remodelage (1-4ans) os (haversien) Modelage (forme)

13 1- Phase inflammatoire débute immédiatement et dure 4 jours Formation d un hématome local et d un caillot riche en fibrine Rupture des vx endostés et périostés entraîne une ischémie localisée, et nécrose des extrémités osseuses (1 cm) Mort des cellules péri-fracturaires : ostéocytes, ostéoblastes, cellules de moelle Initiation d une réaction inflammatoire aiguë non spécifique : détersion de la zone fracturaire (PNN, macrophages)

14 2- Phase proliférative Correspond à la période d union (cal mou 3-4 s) Formation d un cal autour et entre les extrémités osseuses L hématome est envahi par des fibroblastes, des chondroblastes, des pré-ostéoblastes Agissant sous l effet de facteurs de croissance matriciels (TGFβ, IGF, FGFb, BMP) Prolifération de cellules endothéliales pour rétablir la continuité vasculaire (Neo-angiogénèse) - rôle des facteurs angiogéniques (FGFb, VEGF)

15 Le cal dur Débute à la 4ème semaine et dure 2-3 mois (6SEM) Cal riche en collagène de type I La minéralisation se propage depuis les extrémités du cal et forme un front de minéralisation enchondrale La minéralisation (apatite biologique) est sous l influence de facteurs locaux et hormonaux : vitamine D, ostéocalcine Radiologiquement : réduction progressive de l espace interfragmentaire Après 6-8 sem, les contraintes mécaniques peuvent renforcer le cal mais auront peu d effet sur l union corticale ++++

16

17 4- Phase de remodelage (1-4 ans) Remplacement de l os lamellaire par un os haversien, corticalisé, structuré spatialement Restauration d une morphologie normale et d un canal médullaire, reperméabilisé par les ostéoclastes Epaississement des corticales, amincissement du cal Même mécanisme que pour l os normal : résorption ostéoclastique et apposition ostéoblastique selon la Loi de Wolff : les ostéons s alignent parallèlement aux contraintes mécaniques principales de l os

18 Causes de Retard de Consolidation

19 Causes de Retard de Consolidation De nombreux facteurs avancés Surtout étudiés chez l animal Souvent difficile à incriminer de façon formelle Classés en facteurs : - liés au patient - liés à la fracture - liés à l acte chirurgical

20 Facteurs liés au patient Ostéoporose (Diamond, Bone 2001) Age : Périoste fibreux chez l adulte Anémie surtout lorsqu elle est associée à une hypovolémie : 33% de pseudarthroses chez le rat, non démontré chez l homme Malnutrition : déficit calcium, phosphore Diabète? (Fact. nutritionnels, vasculaires) Sexe? x4 chez l homme? OTV (femme)?

21 Facteurs liés à la fracture Siège de la fracture (diaphyse) Importance de la comminution Perte de substance osseuse Fracture ouverte Dégâts des parties molles (peau, muscles, périoste) Survenue sur os infecté Survenue sur os irradié Lésion nerveuse tronculaire associée

22 Facteurs liés à l acte chirurgical 1 Stabilité du montage (mobilité du foyer) Ecart interfragmentaire Ostéosynthèse ciel ouvert - Evacuation hématome fracturaire (GF présents dès J2) - Dépériostage des berges fracturaires - Curetage de la cavité médullaire

23 Sémiologie des fractures

24 Types de Fractures 1- Siège de la fracture Os, côté Région (épiphyse, diaphyse) Hauteur du trait (1/3) 1 ou 2 os Fr isolée du tibia

25 Types de Fractures 2- Trait principal Transversale Oblique courte Oblique longue Spiroïde

26 Types de Fractures 3- Traits secondaires et nombre fragments Aile de papillon Bifocale Comminutive

27 Types de Fractures 4- Déplacement Fracture engrenée Angulation Translation = Baillonette Chevauchement Décalage en rotation

28 Fracture engrenée Tassement du spongieux et impaction des fragments (non synonyme de peu déplacée++) Stabilité habituelle du foyer de fracture

29 Fracture spiroïde Mécanisme indirect ++ Déplacement parfois important Des fragments menacent la peau Déplacement en rotation ++

30 Fracture comminutive Chocs directs Lésions des parties molles : peau muscles vaisseaux nerfs

31 Fracture isolée du tibia Le déplacement est rarement important La réduction est difficile à obtenir à cause du péroné intact Il y a une tendance à la récidive du déplacement en varus

32 Cas 2 Cas 1 Cas 3

33 Cas 4

34 Les principaux traitements Traitement fonctionnel Mobilisation immédiate malgré la fracture Traitement orthopédique Réduction : remise en position anatomique Immobilisation externe : plâtre, corset Traitement chirurgical Réduction Ostéosynthèse Plaque vissée, clou centromédullaire, fixateur externe, vis, broche Prothèse Remplacement d'un élément anatomique

35 Complications des fractures Complications immédiates - générales - cutanées - neuro-vasculaires - syndrome de loge Complications secondaires - pseudarthrose - pseudarthrose septique - cal vicieux - cas des fractures articulaires - cas de l enfant (croissance, axe)

36 Complications Immédiates Générales : - Risque hémorragique : Fémur ++ (1,2 l) - Embolie graisseuse : Fémur++ Collapsus cardio-vasculaire Syndrome de confusion mentale Pétéchies sur le corps Signes au FO - Lésions associées Complications cutanées : Ouverture cutanée - de dedans en dehors - de dehors en dedans - 3 stades Risque infectieux ++ Retard de consolidation

37 Fractures ouvertes Cauchoix et Duparc : - Stade 1 : ouverture ponctiforme - Stade 2 : suture simple après parage - Stade 3 : perte de substance cutanée > Nécessité de bien décrire les lésions initiales, de la peau à l os > Traitement dicté par les lésions cutanées

38 Syndrome de Loges Définition Signes cliniques : - douleur spontanée - douleur provoquée - douleur à l étirement - tension de la loge - hypoesthésie - pouls présents +++ >> Fasciotomie en URGENCE

39

40 Pseudarthrose Douleur à la marche Chaleur locale, rougeur Douleur et Mobilité du foyer à rechercher manuellement (pseud. serrée ou lâche) Aspect hypertrophique en patte d'éléphant - persistance écart inter-fragmentaire - élargissement ext osseuses - densification ext osseuses - obturation canal médullaire RX Obliques, TDM

41 Cal vicieux Défaut de traitement initial Défaut de surveillance (déplacement secondaire)

42 Conclusions Le traitement orthopédique Perturbe peu le processus naturel de consolidation Immobilise une ou plusieurs articulations Conséquences fonctionnelles Immobilisation relative Risque de pseudarthrose Risque de cal vicieux Le traitement chirurgical Perturbe le processus naturel de consolidation (+++) A pour but : Assurer la réduction Permettre une mobilisation plus rapide Améliorer le résultat fonctionnel

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