LA GANGRI NE GAZEUSE DANS LES TRAUMATISMES DE LA MAIN

A propos de trois cas

GAS GANGRENE IN TRAUMATIC HAND INJURIES

Report of three cases

A. BOISDENGHIEN, D. ZORMAN

BOISDENGHIEN A., ZORMAN D. - - La gangrene gazeuse dans les trau- matismes de la main. Apropos de trois cas. (En Frangais et Anglais). Ann. Chir. Main, 1984, 3, 3,245-251.

RI~SUM¢: : La gangrene gazeuse est une infection a germes anaerobies caracterisee par une infitration gazeuse des tissus mous avec atteinte rapide et grave de I'etat general. Connue en temps de guerre, elle sevit egalement en pratique civile. Deux etiologies sont dominantes : les gangrenes gazeuses post-trau- matiques, les gangrenes gazeuses post-operatoires. Parmi les gangrenes gazeuses post-traumatiques, celles au depart des membres inferieurs sont les plus frequentes survenant & la suite de fractures ou de luxations ouvertes ou fermees. La Iocalisation aux membres superieurs est rare, surtout apres des traumatis- mes des parties molles. Nous rapportons trois cas de gangrene gazeuse du membre superieur apres traumatisme d'allure beni- gne. Le diagnostic a ete pose par la clinique, et la presence de bulles de gaz a la radiographie des tissus mous. II n'existait aucun facteur favorisant tel diabete, insuffisance arterielle, mala- die intercurrente traitee aux corticoi'des ou aux immunod(~pres- seurs. Les prelevements bacteriologiques n'ont pas mis le germe causal en evidence, ce qui est de aux conditions de prelevement. L'evolution de la gangrene gazeuse depend de la rapidite du dia- gnostic et du traitement. Celui-ci comprend la mise a_ plat chirur- gicale, les incisions de decharges et les excisions de tissus devi- talises, ainsi que I'antibioth~rapie a raison de 20 000 a_ 60 000 U de p6nicill ine par voie parent~rale. Nous n'avons pas dO avoir re- cours a I 'oxygenotherapie hyperbare. Des procedes simples de chirurgie reparatrice secondaire ont suffi a_ la restauration d'une fonction normale. La gangrene gazeuse est une reelle urgence chirurgicale, m6me en I'absence de preuve bacteriologique.

MOTS-CL¢:S : Gangrene gazeuse. - - Aponevrectomie. i Membre supe- rieur. - - Anaerobie.

BOISDENGHIEN A., ZORMAN D. - - Gaseous gangrene in traumatic hand injuries. RePort of three cases. (In French and English). Ann. Chit. Main, 1984, 3, 3, 245-251.

SUMMARY : Gaseous gangrene is an infection with anaerobies germs caracterized by gaseous infiltration of soft tissues with quick and serious damage to the general state. KnOwn in war time, it rages also in civilian practice. Two etiologies are domina- t ing: post-trauma gaseous gangrenes, post-surgery gaseous gangrenes. Among post-trauma gaseous gangrenes, the ones on departure of inferior members are the most frequent arising from fractures or from luxations open or closed. Localisation on supe- rior limbs is scarce, specially after soft parts' trauma. We report three cases of superior limbs' gaseous gangrene after seemingly benign trauma. Diagnosis has been set by the clinical surgery, and the presence of gas bubbles at soft tissues' radiography. It didn't exist any favorising agent such as diabetis, arterial insuffi- ciency, intercurrent disease treated with cortico'fdes or with im- muno-depressors. Bacteriological levyings have not put the cau- sal germ in evidence, this is due to levying conditions. Evolution of gaseous gangrene depends on quickness of diagnosis and treatment. This one includes surgical flattening, discharge's inci- sions and excisions of devitalized tissues, as well as antibiothe- rapy with 20 000 to 60 000 U penicill ine by parenteral way. We didn't need appeal to hyperbare oxygenotherapy. Simple proce- dures of secondary repair surgery were sufficient to restauration of a normal function. Gaseous gangrene is a real surgical ur- gency, even without bacteriological proof.

KEY-WORDS : Gaseous gangrene. - - Upper limb aponevrectomy. - - Anaerobie.

Manuscrit requ ~ la Redaction le 7 d~cembre 1983.

Service de Chirurgie (D" J.P. Govaerts), IMC d'ixelles (UniversitO Libre de Bruxelles), 63, rue Jean Paquot, B-1050 BRUXELLES (Belgique).

La gangrene gazeuse, d6crite en 1858 au si~ge de Sdbastopol par Salleron, a 6t6 consid6r6e pendant longtemps comme une complication des traumatis- mes de guerre [3, 5, 12, 13]. Son incidence dans la pratique chirurgicale civile est une constante, bien

246 LA GANGRI~NE GAZEUSE ANNALES DE CHIRURGIE

DE LA MAIN

que de fr6quence assez basse [5]. Des patients meu- rent encore de gangr6ne gazeuse malgr6 l'instaura- tion de th6rapeutique perfectionn6e telle l'oxyg6no- th6rapie hyperbare.

La gangr6ne gazeuse est une infection suraigu6 des tissus cellulaires sous-cutan6s et des tissus mous, avec ~ed6me, coloration bronz6e des t6guments, for- mation de bulles de gaz et d6veloppement d'un 6tat toxique [3, 10, 11, 12, 13, 16]. Le germe causal est le plus souvent un Clostridium qui se trouve en grande quantit6 sur le sol, les poussi6res et dans le tube di- gestif de nombreux animaux et de l 'homme, off il est saprophyte [10]. D'autres germes, tels les bact6roY- des et des coli peuvent aussi 6tre responsables de l'infection.

Un diagnostic pr6coce et un traitement chirurgical Correct permettront d'am61iorer le pronostic vital et de diminuer les s6quelles fonctionnelles.

I~TIOLOGIE

Deux 6tiologies sont dominantes : - - la g a n g r e n e g a z e u s e p o s t - o p # r a t o i r e apr6s inter-

ventions chirurgicales [8, 10, 12, 15], vasculaires [12, 13, 15], abdominales [3, 8, 10, 15], gyn6cologiques [3, 8, 10, 15] ou urologiques [12], avec une fr6- quence de 49 % [16] ;

- - la g a n g r # n e g a z e u s e p o s t - t r a u m a t i q u e [3, 10, 12, 13, 15], avec une fr6quence de 40 % [16].

D'autres 6tiologies sont rares :

- - apr~s mise en place d'un cath6ter intraveineux (1 : 1 cas),

- - apr6s injection intramusculaire (3 : 2 cas ; 11 : 1 cas),

- - apr6s injection intra-articulaire (14 : 1 cas), - - apr6s brfilures (6 : 5 cas sur 1 064 cas).

FRI~QUENCE DES GANGRI~NES GAZEUSES DE M E M B R E

Parmi les gangr6nes gazeuses post-traumatiques, celles au d6part des membres inf6rieurs sont les plus fr6quentes :

- - s u r 1 3 c a s [15] : 12 me mb r e s inf6r ieurs , 1 membre sup6rieur ;

- - s u r 78 cas [13] : 63 fractures ou luxations ou- vertes (54 membres inf6rieurs, 9 membres sup& rieurs) ; 5 6crasements de membres tous inf6rieurs ; 10 16sions des parties molles exclusivement.

I1 semble donc que l 'atteinte gangr6neuse sur 16- sions des parties molles du membre sup6rieur soit rare. Nous rapportons trois observations cons6cuti- ves de gangr6ne gazeuse du membre sup6rieur sur- venue apr6s traumatisme d'allure b6nigne des tissus mous.

INTRODUCTION

Gas gangrene was described in 1858 at the siege of Sebastopol by Salleron and was long considered a complication of war injuries [3, 5, 12, 13]. Its incidence in civilian practice, although low, is not nil [5]. There are still patients who die of gas gangrene in spite of perfectioned therapeutic measures such as hyperbaric oxygen therapy.

Gas gangrene is an extremely acute infection of the subcutaneous cellular and soft tissues, with edema, bronze skin discoloration, gas-holding tissues and toxic state [3, 10, 11, 12, 13, 16]. The causal agent is most often a clostridial bacteria which may be found in large quantities in soil, dust, as well as in the digestive tube of numerous animals and man (in whom it is a saprophyte [10]). Other bacteria such as bacteroids and E. coli may equally be responsible for infection.

Early diagnosis and correct surgical management should allow to improve the vital prognosis and to de- crease the number of functional sequelae.

E T I O L O G Y

Two etiologies dominate : - - pos tope ra t i ve gas g a n g r e n e after surgical procedu-

res [8, 10, 12, 15], vascular [12, 13, 15], visceral [3, 8, 10, 15], gynecologic [3, 8, 10, 15] or urological [12]. Their overall frequence is 49 % [16].

- - Pos t - t raumat i c gas g a n g r e n e [3, 10, 12, 13, 15] whose frequency is 40 % [16].

Other causes are rare :

- - introduction of an intravenous catheter (one case [1 ]) ;

- - intramuscular injection (two cases [3], one case [1 ]) ;

- - intra-articular injection (one case [14]); burns (five cases out of 1 064 burned patients [6]).

F R E Q U E N C Y OF GAS G A N G R E N E IN LIMBS

Considering all instances of post-traumatic gas gan- grene, those of the lower limb are the most frequently en- countered :

- - out of 13 cases in [15], 12 involved the lower extre- mity ; one only the upper limb ;

- - out of 78 cases in [13], there were 63 open luxa- tions or fractures. 54 concerned the lower limb, 9 the upper extremity, 5 crush injuries (all concerned the lower limb) and 10 soft tissue injuries.

It therefore seems that gangrenous involvement of soft tissues of the upper limb are rare. We report here in three consecutive cases of gas gangrene of the upper limb, due to apparently unalarming soft tissue trauma.

VOLUME 3 N ° 3 - 1984 LA GANGRENE GAZEUSE 247

OBSERVATION

Observat ion 1

Une patiente de 40 ans, infirmiEre, se blesse l 'annulaire droit en ouvrant une boite de conserve pour chats. Elle est envoyEe fi l 'HEpital par son mddecin traitant, qui s'inquiEte de l'6volution vingt-quatre heures apr~s le traumatisme. La main est ~eddma- teuse (fig. 1), de couleur bronzde. La palpation rEvEle une crEpi- tation neigeuse jusqu'au poignet. La radiographie confirme l'exis- tence de bulles de gaz en trainee dans le tissu cellulaire sous- cutanE.

Le traitement a consistd en une large aponEvrectemie de toute la face dorsale de la main, le lavage ~ l 'eau oxygEnEe fl 10 %, l 'exposition ~ l'air sur un champ sterile, l 'administration de 20 000 000 U de pdnicilline par voie parentErale pendant dix jours. L'dvolution a 6t6 favorable. L'incision de dEcharge a gudri par ci- catrisation spontanEe dirigEe. Deux plastics en Z et une tEnolyse de l 'extenseur de l 'annulaire ont conduit ~ la restauration d 'une fonction normale de la main.

Observat ion 2

Une patiente de 49 ans, 6piciEre, est victime d 'une agression dans son magasin et se cogne la main au rEfrigErateur. La police l 'adresse au Service de Garde pour un constat. I1 existe une plaie: punctiforme du premier espace interdigital droit, et une crEpita- tion neigeuse de la face dorsale de la main. Apr~s la radiographie qui met en Evidence la presence de bulles de gaz dans les tissus mous (fig. 2), la cr6pitation neigeuse a atteint le coude et ce, qua- tre heures apr~s l 'agression.

Deux incisions de dEcharge sont pratiquEes ; eUes sont lavEes fl l 'eau oxygEnEe, et taissEes ~ l'air sur champ sterile (fig. 3). La pa- tiente est placEe sous antibiothErapie ~ raison de 20 000 000 U de pEnicilline pendant 10 jours. Les suites ont 6t6 compliquEes par trois jours de pyrexie ~ 38,5°C (hEmocultures negatives). Une deuxiEme intervention a EtE nEcessaire pour exciser une partie d 'extenseurs dEvitalisEs. Les aponEvrectomies ont Et6 couvertes secondairement par des greffes de peau totale prElevEes dans les deux plis inguinaux (fig. 4). Les fonctions de flexion, extension des doigts et du poignet ont 6t6 totalement restaurEes (fig. 5 a, b).

CASE REPORTS

Case 1

A 40 year old woman, a nurse, sustained a cut on her right ring finger when opening a can of cat-food. Her family physician sent her to the hos- pital because he became worried about her hand 24 hours after the acci- dent. The hand was edematous (fig. 1), with bronze discoloration. Crepitus was present at the wrist. The X-ray examination showed gas bubbles in the subcutaneous cellular tissues.

Treatment consisted of wide debridement with fasciectomy of the entire dorsal aspect of the hand, irrigation with 10 % hydrogen peroxide and open-air exposure on a sterile drape and 20,000,000 units of penicilline by the parenteral route for 10 days. Outcome was favorable. The incisions healed by ,< directed, secondary cicatrization. Two Z-plasties and tenoly- sis of the extensor of the ring finger were necessary to restore normal function of the hand.

Case 2

A 49 year old woman, a grocery store owner, was attacked in her store and hit her hand on a refrigerator. The police sent her to the Hospital for a routine medical report. There was a puncture wound in the first web space of the right hand and crepitus was already present on the dorsum of the hand. The radiogram demonstrated gas bubbles in the soft tissues (fig. 2). Four hours after the accident, crepitus was found at the level of the elbow.

Two incisions were performed, followed by irrigation with hydrogen pe- roxide and open-air exposure (fig. 3). The patient received 20,000,000 units of penicilline for 10 days. The postoperative course was hyperther- mic : 38,5°C (hemocultures were negative). A second operation was ne- cessary for excision of devitalised parts of the extensors. The fasciotomies were covered secondarily by full thickness skin grafts taken from the two groin creases (fig. 4). The patient recuperated complete flexion and exten- saon of her fingers as well as of her wrist (fig. 5 a and b).

Fig. 1. - - Observation 1. Plaie initiale du 3 e espace interdigital. Inci- sion de decharge.

Fig. 1. - - Case 1 : Wound in the third web space. Fasciotomy.

Fig. 2. - - Observation 2. Radiographie : presence de gaz dans les parties molles de la main, du poignat et de I'avant-bras.

Fig. 2. - - Case 2 : Radiography : presence of gas bubbles in the soft tis- sues of the hand, wrist and forearm.

248

O b s e r v a t i o n 3

Un patient de 27 ans, musicien guitariste, vivant dans de mau: vaises conditions sociales, tombe d'une &helle. I1 se blesse la face antdrieure du coude gauche sur un clou rouill6. A son arrivde dans le service, il se plaint de douleurs ~ la face interne de l'avant-bras et du bras, il existe des crdpitations neigeuses. Apr6s la radiographie qui confirme la prdsence de bulles de gaz au bras et/~ l'avant-bras gauches, les crdpitations neigeuses ont progress6 jusqu'au thorax.

Deux apondvrectomies sont effectudes (fig. 6) ; elles sont oxy- .gdn6es fi 1'H202, laissdes fi Fair sur champ st6rile. Le patient re~oit 30 000 000 U de p6nicilline par voie parent6rale pendant 10 iours. Les apon6vrectomies ont ~t6 greff6es par peau totale provenant des deux plis inguinaux. Le patient n'a pas de sdquelle fonction- nelle (fig. 7 a, b).

D I S C U S S I O N

Dans nos trois obse rva t ions , le diagnost ic a 6t6 pos~ r a p i d e m e n t pa r la douleur , l 'md~me , la cr6pita- t ion ne igeuse , la p r6sence de bulles de gaz ~ la ra- d iographie .

Trois s tades 6volutifs de la gangr6ne gazeuse sont d6crits dans la l i t t6ra ture [15] :

- - S t a d e I : i n f l ammat ion locale, avec bulles d 'a i r dans les tissus m o u s sans signes toxiques g6n6raux (1 cas).

- - S t a d e H : m ~ m e 6tat local, avec signes toxi- ques g6ndraux (18 cas).

- - S t a d e I I I : pat ien t inconscient ou m o r i b o n d (11 cas).

Le diagnost ic et le t r a i t emen t sont r a r e m e n t faits au s tade I, toutes localisat ions gangr6neuses confon- dues [3, 15].

ANNALES DE CHIRURGIE LA GANGRt~NE GAZEUSE DE LA MAIN

La gangr6ne gazeuse apr6s chirurgie a b d o m i n a l e est souvent d 'or ig ine endog6ne et de diagnost ic diffi- cile. Par contre , ne pas faire le diagnost ic de gan- gr6ne gazeuse pos t - t r auma t i sme de m e m b r e s est une e r reu r de j ugemen t [5].

Le ddlai d ' appar i t ion de l ' infect ion apr6s l ' inter- vent ion, lfi le t r auma t i sme est var iable , est de moins de 24 heures , 48 heures , 72 heures [16]. En gdn6ral , un intervalle libre de moins de 24 heures , ainsi qu ' une incubat ion de longue durde, sont de mauva i s pronos t ic dvolutif [15], toutes 6tiologies, localisa- t ions et s tades confondus .

Nos trois observa t ions ne prdsenta ien t aucun fac- teur favor isant , tels :

- - le diab~te [4, 16] ;

- - une isch6mie art6rielle p6r iphdr ique [5, 8, 12, 16] ;

- - une thdrapeu t ique immunoddpre s s ive [3] ;

- - une rad io th6rapie pour cancer [8] ;

- - une plaie par t icu l i6rement souill6e [8, 12].

Les pr61~vements bact6r io logiques , en urgence , n 'on t pas permis de me t t r e de ge rme en 6vidence. La p ropor t ion d ' e x a m e n s bact6r io logiques n6gatifs est encore 61evde, ce qui est dfi aux condi t ions im- parfa i tes de pr61~vement. L ' a b s e n c e de diagnost ic bactdr io logique n 'exclut pas la mise en rou te du trai- t emen t chirurgical [13, 14, 16].

Cet te thdrapeu t ique chirurgicale est essentiel le , quels que soient les autres m o y e n s mis en muvre [3, 12, 16] : pa rage de la plaie ; 6vacuat ion des corps

C a s e 3

A 27 year old man, a guitar player, living in poor social conditions, fell from a ladder and sustained a wound on the volar aspect of his left elbow (he fell on a rusty nail). When he arrived in the emergency room, he complained of pain on the ulnar side of his arm and fore-arm. Crepitus was found at this level. By the time gas bubbles had been demonstrated in the left arm and fore-arm, crepitus had attained the thoracic wall.

Two fasciotomies were performed (fig. 6), irrigation with hydrogen pe- roxide, open air sterile exposure and parenteral penicillinotherapy, 30 000 000 units for 10 days were prescribed. The fasciotomies were graf- ted with full-thickness skin grafts taken from the groin creases. This patient does not present any functional sequelae (fig. 7a, b).

D I S C U S S I O N

In our three c a s e s , cor rec t d i a g n o s i s was made quickly on the basis of pain, edema, crepi tus and presence of g a s b u b b l e s on X-ray pictures.

Three s tages of evolut ion of gas gangrene have b e e n d e s c r i b e d in the l i terature [15] :

- - S t a g e I : local in f lammat ion with gas-ho ld ing t issue wi thout genera l toxic s igns ;

- - S t a g e I I : s a m e local s tatus wi th genera l . toxic s igns ;

- - S t a g e I I1 : same local status with inconsc ious and mor ibund patient.

Whatever the Iocalisation, d iagnos is and t rea tment are rarely made at s tage I [3, 15] : s tage I : one case ; s t a g e II : 18 cases and stage III : 11 cases for [15].

Gas gangrene after abdomina l surgery is often of endo- genous origin and d iagnosis is difficult. On the other hand, misd iagnosis of post - t raumat ic gas gangrene of the l imbs is an error of j udgement [5].

The delay between the causal operat ion or t rauma and the onset of infection is var iable, ranging f rom less than 24 hours to 72 hours [16]. Genera l ly speaking, an interval of less than 24 hours as wel l as a long incubat ion per iod have a poor prognosis, all et iologies, Iocal isat ions and stages considered together [15].

In our three c a s e s , there were no aggravat ing factors s u c h as :

- - d i a b e t e s [4, 16]

- - per ipheral arterial ischemia [5, 8, 12, 16] ;

- - immuno-suppress ive therapy [3] ;

- - rad iotherapy for cancer [8] ;

- - a heavi ly con taminated wound [8, 12].

VOLUME 3 N ° 3 - - 1 9 8 4

LA GANGRt~NE GAZEUSE 2 4 9

Fig. 3. - - Observation 2. Incisions de d(~charge de la main et de I 'avant-bras.

Fig. 4. - - Observation 2. Couverture des aponevrectomies par des greffes de peau totale prelev~es dans les deux pl is inguinaux.

Fig. 3. - - Case 2 : Releasing incisions in the hand and forearm.

Fig. 4. - - Case 2 : Full thickness grafts taken from the two inguinal folds.

5a

6

7a

5b

Fig. 5 a, b . - - Observat ion 2. Fonct ion en f lex ion et extension de la main et du poignet au 4 e mois post-op(~ratoire.

Fig. 5a, b. - - Case 2 : Functional results of flexion and extension of the hand and the wrist four months postoperatively.

Fig. 6. - - Observation 3. Aponevrectomies de I 'avant-bras au creux axi l laire gauche.

Fig. 7 a, b. - - Observation 3. Fonction du coude gauche en f lex ion et extension au I e' mois post-operatoire.

Fig. 6. - - Case 3 : Aponeurotomy extending from the forearm to the axilla.

Fig. 7a, b. - - Case 3. - - Functional results of flexion and extension of the elbow one month postoperatively.

7b

250 LA GANGRENE GAZEUSE ANNALES DE CHIRURGIE

DE LA MAIN

6trangers : apon6vrectomies pour diminuer t'cedeme et 6viter les facteurs compressifs vasculaires ; lavage

l'eau oxygdnde ; excision des muscles ddvitalis6s ; exposition/t l'air.

10 h 30 000 000 U de p6nicilline sont administr6es pendant deux /t trois semaines [5, 8, 11, 12, 16]. Nous n'avons pas utilis6 l'oxygdnotherapie hyper- bare. Des proced6s habituels de chirurgie r6para- trice secondaire ont suffi pour restaurer un 6tat fonctionnel normal.

CONCLUSIONS

La gangrene gazeuse est une r6elle urgence dia- gnostique et thdrapeutique.

Le diagnostic est avant tout clinique et radiologi- que. Le traitement chirurgical doit 6tre entrepris, meme en t'absence de preuve bacteriologique.

Son eradication est une question de prevention [5, 16], puisque toute plaie, m~me benigne, est suscep- tible de se compliquer de gangrene gazeuse.

Culture and identification in emergency conditions is usually not possible with ordinary bacterial swabs. The proportion of negative bacterial cultures is still high due to imperfect conditions of bacterial sampling. The absence of bacterial proof should not preclude the instauration of surgical treatment [13, 14, 16].

Surgical treatment is indeed essential whatever the other therapeutic measures instituted [3, 12, 16] : debride- ment of the wound ; removal of all foreign bodies, fascio- tomies which decrease edema and the possibility of vas- cular compression, irrigation with hydrogen peroxide, ex- cision of devitalised muscles, exposure to air.

10 to 30 million units of penicillin should be administe- red during 2 to 3 weeks [5, 8, 11, 12, 16]. We have not

used hyperbaric oxygen therapy. The usual procedures of secondary reconstructive surgery were sufficient to res- tore normal functional states.

CONCLUSION

Gas gangrene is a real diagnostic and therapeutic emergency.

Diagnosis is above all clinical and radiological. Surgical treatment should be begun, even bacterial proof has been obtained.

Eradication is a question of prevention [5, 10] because all wounds, however banal, are susceptible of becoming complicated by gas gangrene.

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