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Tableau 2. L6sions par compression de la jonction thoraco-lombaire

Sexe Age Niveau Niveau Etiologic Classification Etat transit. 16sion neurologique

M 16 AI2-1 L! MCA Denis A C J, $2 M 54 AI 1-12 Ti 1 Chute Denis B 0 d6ficit F 50 AI-2 LI MVA Denis B IC ,], L1 F 16 G11-12 LI Chute Denis A IC ~ L3 M 54 GI 1-12 LI MVA Denis A IC ~. L3 M 32 GlI-12 L! Agres. Denis B, C CI IC,[.L5 F 23 A12-1 L1 Chute Denis B, C Cl IC M 45 At2-1 T12 MVA Denis B, C CI C ~ L3 M 32 GIl-12 T12 MVA Denis B, C CI IC M 15 GI i-12 LI MCA Denis B IC ~, L5 M 37 AI2-1 LI Chute Denis A C ~, TI2 M 36 A12-1 TI2 Chute Denis B 0 d6ficit M 40 At2-1 L1 Chute Denis A petit d6f. F 33 A12-1 TI2 Chute Denis B n/a F 5 0 A12-1 LI MVA Denis B C ~,TI2 M 40 GII-12 TI2 MVA Denis A C~,LI M 26 G 1 I- 12 L I MVA Denis A n/a M 20 AI2-1 TI2 MCA Denis B, C CI C ,L Ti2 M 19 GII-I2 TI2 MVA Denis B, C CI C~,Ti2 M 50 AI2-1 T12 Chute Denis B C,~ TII M 26 AI2-1 L1 Chute Denis B IC ~, TI2 F 23 GIl-12 LI Chute Denis B, C CI 0 d6ficit M 51 AI2-1 TI2 MVA Denis B n/a M 17 GIl-12 L1 MCA Denis B rda F 21 AI2-1 TI2 Chute Denis B n/a M 27 GI 1-12 L1 Chute Denis B n/a M 53 AI2-1 LI Chute Denis B, C CI n/a M 20 AI2-1 TI2 MVA Denis B rda

n/a information inutilisable, C ou IC ~ aspect complet ou incomplet du tableau neurologique/niveau, A passage brusque de I'orientation des facettes articulaires du plan coronal au plan sagittal entre 2 processus adjacents, G passage progressif du plan coronal au plan sagittal de I'orientation des facettes comportant 3 processus adjacents, Disloc fracture-dislocation, MVA accident de voiture, MCA accident de moto

Tableau 3. Comparaison des changeraents brusques ou progressifs de la jonction thoraC0" lombaire chez 630 sujets normaux et 44 patients. Etude statistique par le test de X 2

Population Type de transition

progressive" 19ruSClU~ ~

Sujets normaux 450 180 n=630 (71%) (29 @)

30 Groupe des traumatis6s* 14 (6, a.~a...~ n=44 (32 %)

* X 2 = 30.12, p <0.1301

Tableau 4. Comparaison de la fr~quence ~l~ articulations ,, mortaises >> au niveau de la jon~ tion thoraco-lombaire chez 630 sujets norrnaaX.o chez 44 traumatis6s du rachis. Test statistique "* ~2

Population Pr6sente A b S e ~

Sujets normaux 297 333 n=630 (47 %) (53 %)

Groupe des traumatis~s* 29 15 n=44 (66 %) (34 % )

, X2 = 5.612, p <0.02

Propri6t6s m6caniques des parois de i'orbite et de leurs structures de supports

R61e dans 1'6tiologie des fractures , blow-out

A ]o, V Rizen, V Nikoli~ et B Banovi~

Les diff6rents types de fracture du cr~ne int6ressant la region orbitaire dependent non seulement de l 'amplitude, de la direc- tion et du point d'application des forces d'impact, mais aussi de l'architecture et des structures de la paroi orbitaire, ainsi que du contenu de I'orbite. Les fractures orbitaires de type << blow-out >>, r6sultant d 'un impact sur le globe qui transmet les forces par l'interm6diaire des tissus p~ri et r6trobul- baires, sont souvent isolEes des autres fractures, en raison de leur sp6cificit6 6tiologique et de leurs aspects cliniques particuliers. Ce type de fracture int6resse plus fr6quemment les parois inf&ieure et mEdiale de l'orbite, alors que les angles orbitaires restent intacts.

Les relations qui existent entre l'archi- tecture des parois orbitaires et l 'effet des forces exere6es sur I'orbite n'ont pas re~u d'explication satisfaisante au cours d'6tudes

biom6caniques sur 1'6tiologie des fractures orbitaires [2, 3, 4, 8, 9, 10, 13]. H6tte [9] a montr(~ que parmi les facteurs 6tiologi- ques des fractures de l 'orbite, l'architecture des structures anatomiques, de m~me que les caract6ristiques biom6caniques de l 'os, jouaient un r61e important. Cet auteur pense que, malgr6 le renforcement du rebord orbitaire par un anneau osseux, le plancher et la paroi m6diale de l 'orbite sont peu r6sistants. La relation entre .la r6sis- tance et les variations de structure des parois orbitaires ont 6galement 6t6 6tudi6s dans notre 6quipe [I, 10, 12]. Une interd6- pendance significative a 6t6 trouv6e entre les structures anatomiques et les caract6ris- tiques biom6caniques des parois inf6rieure et m6diale, lors de l'application d'une force statique. Le but de cet article est de montrer l'interd6pendance qui existe entre la structure morphologique de l'orbite et la

r6sistance et la rigidit6 des patois or~l~ �9 ' " ' " en ch ar~ tatres, h I occasion d u n e mtse

statique ou dynamique.

Structure de l'orbite

Paroi orbitaire infdrieure

La surface orbitaire de l 'os maxillai~ forme la pattie centrale de la paroi orbitai~ inf6rieure. Elle repr6sente 6galemertt ~r plafond du sinus maxfllaire. La r6sistat~r de cette lame osseuse d6pend de s~ 6paisseur, de son diam~tre, de sa surface" aussi de la structure des trab6cules soUS" jacentes qui la supportent. Les dimeasiOtaS de cette lame ont 6t6 mesur6es pour ch aq~162 sp6cimen; le nombre et la taille dr s. trab6cules qui la supportent ont 6t6 6tudle~ par diaphanisation ou rayons X,

La Paroi orbitaire m~diale

Eile est formde par le processus frontal de l'os maXillaire et par l 'os lacrymal a la ~artie antdrieure. Le processus orbitaire de �9 os palatin, situ6 ~t l'union des patois i~tdrieure et mddiale, reprdsente l'616ment

plus postdrieur de cette paroi. La partie aCtpale de la paroi mddiale est formCe

une lame osseuse tr~s fine, ddpendant l'os ethmdide, la lame orbitaire. Cette e osseuse ferme latdralement le laby-

ethmo$dal Elle s'appuie sur les ~Sons des cellules ethmoidales disposdes

en aid d'abeil!e. La rigidit6 structurale de la lame orbitatre de l'ethmoide ddpend de ~a s. diraensions, ainsi que du nomhre et de

t~Ulle des cellules ethmoi'dales. Ams~ les earn �9 . n,. ctdnshques de ces lames sont ddtermi- tl _~s par leur surface, la taille et la densit6 ,es Cellules ethmoidales, ou le nombre de �9 ~tUles par unit6 de surface.

La paroi latdrale de l'orbite

I~lle est formde, en avant, par l'dnorme os z.Y-g~ et en arridre, par la grande ~ile du sphdno.'ide, renforcde latdralement Par le temporal.

Le plafond de r orbite

11 est formd en grande partie par l 'os frontal ~tofl~ " une plus faible part, en arriere, par to:2 spt~dno~de. Le sinus frontal, dont la ~,t~e varie, oeut se ~rolonger duns le Plat0 - - nd de l'orhite. Les trab~culations et les i !u ta qui cloisonnent incompl~tement le

s renforcent le plafond de l'orbite. nidt le sinus frontal n'est pas dCveloppd,

t de l'orbite est form6 par la pattie ~bitaire de I'os frontal. Le toit de l'orbite tlat alors relativement 6pals. Toutefois, o.~S eertains eas et so~cialement chez les ~ets ~tgds, le toit de 1" orbite peut 6tre trds ,~, et parrots mdme transparent. Nous i'a ff~ pus mesur6 la surface des patois _ ~erale et sup~rieure de l'orbite, mats nous ~Vons seulement enregistr~ la rdsistance de ces Patois, pa Les os appartenant aux parois de ~o.~te sont rdunis par des sutures dont la }~te.et la rdsistance varient, Les structures ~ Plus solides r~unissent l'os zygomatique

~ h ~ i l l a i r e sup~rieur, et ia grande aile du ~ eaOide ~ I'os frontal. La paroi latdrale r~. ~ .Orbite est rigide et solide. Les sutures ~a~!SSant les os de la paroi m~diale sont s~tuelleme~t reetilignes. Bien que ces nd~ res ne soient pas solides, elles sont

~moins 61astiques.

~fat~riel

t~ de morphologique de 1' orbite et de ses ~aa~_ts a r162 meade sur des pi~ces anatomi- gtz_macdrdes : le volume de 308 orbites a 1 ~ e s u r 6 au moyen de billes de ptomb de _. ue diam~tre; les caractdristiques mor- P~ologiques et I t eomportement biomdca- ~t,q ue lots d'une compression statique ont

sur,! parois inf rieures eure de l o s maxillaire) et sur I01

spdcimens de patois mddiales (pattie latdrale de I'os ethmo'ide); la raise en charge dynamique de l'orbite, simulant le mdcanisme des fractures ,, blow-out ~,, a 6t6 rCalisde sur deux cr8nes conserv6s; le contenu orbitaire a 6t6 analys6 in x;ivo chez 5 patients par tomodensitomdtrie.

Notre 6tude s'est spfcialement intd- ressde h la forme et ~t la taille des lames osseuses compactes, ainsi qu'aux structures qui renforcent et supportent les parois orbitaires sur leur face extra-orbitaire.

M ~ t h o d e s

Mise en charge statique

L'61asticitd, la rigiditd, les ddformations et les forces de rupture ont 6t6 mesurdes uniquement pour les parois infdrieure et mddiale de l'orbite. Ces mesures ont 6t6 rdalisdes sur des pi~ces macdrdes (partie latdrale de l'os ethmoYde et partie supd- rieure de l 'os maxiUaire). En vue des tests mdcaniques, les pi~ces ont 6t6 cimentdes darts un moule, adapt6 ~ l'appareil de mesures. La surface osseuse 6tudide est comprimde ~ angle droit par un pointeau. Le pointeau, recouvert de caoutchouc dur de ! m m d'r et de I cm de diam~tre, est positionn6 au centre gdomdtri- que de la surface osseuse testde, sur sa face orbitaire. La pression est augmentde de 20 N/rain jusqu'h la survenue de la fracture. La pression supportde par ]a paroi orbitaire, ainsi que sa ddformation sont 6galement enregistr~es, simultanCment, jusqu'~t la survenue de ia fracture.

Une raise en charge dynamique

Elle a 6t6 appliqu6e h 2 orbites partielle- ment ~viscCrdes, auxquelles des jauges de contrainte 6talent fixdes. Un ballon de caoutchouc rempli d'eau 6tail pine6 duns l'orbite, fix6 par une bande de ruban adhdsif tendue sur le ballon, d'un bord orbitaire ~t l'autre. La raise en charge a 6t6 rdalisde h l 'aide de billes de mdtal de 2,5 et de 3,5 cm de diam~tre, pesant 66,83 g e t 150,81 g. De fa~on ~, obtenir une rdparti- tion Cgale des forces sur toutes les patois de l'orbite, on laissait tomber librement les billes mdtalliques sur le ballon, d'une hauteur de 5, 10 et 15 era. 4 jauges de contrainte (Hottinger Baldwin, 120XA 21) ~taient fixdes Iongitudinalement, c'est-~t- dire en direction antdro-postdrieure, sur chaque paroi de l'orbite droite (fig. I), S autres jauges de contrainte 6talent disposdes darts l'orbite, une sur chaque paroi, et la 5e au niveau de la suture lacrymo-ethmoidale. La rdponse ~t l'impact des jauges de contrainte ~tait enregistrCe sur un enregis- treur multi-canaux. Chaque test de raise en charge gtait rdpdt6 15 fois pour confirmer sa reproductibilitd. Les patois orbitaires 6talent alors sdpardes ~ I'aide d'une scie, et chaque portion 6tait radiographide ~ l'aide d 'un appareil radio avec anode en molybddne. Ces c[ichds (fig. 2) perrnet- talent ainsi de ddfinir la position des jauges

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de contrainte, ainsi que les caractdristiques morphologiques de I'os sous-jacent.

Tomodensitomdtrie de l" orbite

Des coupes tomodensitomdtriques trans- versales et frontales de la rdgion orbitaire (fig. 3) ont r162 rdalis~es pour 6tudier les possibilitds de visualisation des caractgristi- ques architecturales des patois orbitaires, pour mesure le volume approximatif de l'orbite, et pour determiner, in vivo, la relation quantitative entre les diffdrents 616ments du contenu orbitaire, par une mdthode simplifi6e, proche de celle qu'avait propos6 Forbes et coil [5, 6]. Le somatom Siemens SF, de l'H6pital M Stovanovic, a 6t6 utilis6 pour l'dtude tomo- densitomdtrit/ue.

REsuitats et d i s c u s s i o n

Les mesures morphologiques de la taille de I'orbite et de ses parois varient de fa~on eonsiddrable (tableau 1). Le volume orbi- taire, mesur~ sur des erhnes mac&ds, a une valeur moyenne de 26 cm 3 chez la femme, et de 28,5 cm 3 chez l'homme.

La surface de la |ame orbitaire de l 'os ethmoi'de peut varier du simple au double. Le hombre de cellules ethmoidales de cette paroi mddiale varie entre 3 et 8. La surface moyenne de chaque cellule ethmoi'dale (surface de la lame orbitaire divisde par le hombre de cellules) varie de 0,3 h 1,3 cm 2.

La surface du plancher de l'orbite varie dans des proportions similaires, c'est4t-dire de 3 ~ 5 cmL Le hombre de trabdculations supportant le plancher varie de I ~ 6. De m~me les courbes de ddformation, et la valeur des forces de fracture durant la raise en charge statique varient considdrablement pour chaque spdcimen (fig. 4).

La rdsistance de la paroi mddiale de I'orbite, au tours de la raise en charge statique, est plus importante Iorsque la surface est plus petite et que le hombre de cellules augmente, ou lorsque la taille moyenne des cellules ethmo'idales est plus petite (surface divisde nombre de cellules) (fig. 5).

La rfsistance du plancher est d'autant plus grande, et la ddformation durant la compression moins importante, que la surface du plancher orbitaire est plus petite, et que le hombre de trabfculations de support est plus ~levd.

La paroi latdrale de I'orbite est gdndra- lement trds solide, plusieurs fois plus 6paisse que la paroi infdrieure; elle est toujours renforcde par la surface temporale de la grande aile du sphdnoi'de. Comme la paroi latdrale est nettement plus rigide que le plancher et [a paroi m~diale de Porbite, au cours de la raise en charge statique, cette paroi n'a 6t~ 6tudiCe que sur 5 specimens. La paroi supdrieure est Cgale- ment tr~s solide, mats les pi~ces obtenues chez des sujets agds prdsentent parfois des zones de faiblesse significatives, dont les dimensions varient. Des renforcements osseux solides apparaissent entre les zones

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de faiblesse /t la partie post6rieure de l'orbite.

La mise en charge dynamique, obtenue par la chute libre d 'une bille d'acier sur le ballon de caoutchouc, aboutit h une distri- bution 6gale des forces hydrostatiques sur toutes les parois de I'orbite. Les d6forma- tions, enregistr6es par des jauges de contrainte plac6es aux points de mesure, ont ~t~ enregistr6es simultan6ment (figs. 5, 6).

Les d6formations de l'orbite gauche, au cours des tests de charge r6alis6s avec la petite et la grosse bille d'acier, peuvent 6tre repr6sent6es de la fa~on suivante :

�9 la paroi lat6rale, au point de mesure no. 1, montre les d6formations les plus faibles. C'est la plus rigide et la plus solide;

~ le plafond de l'orbite, au point de mesure no. 4, est 16g/~rement moins r6sistant. Au niveau de ce point, les r6sultats varient, car la d6formation n 'a pas toujours 6t6 proportionnelle /i l 'importance de la mise en charge, sp6cialement dans une s6rie de tests r6alis6s avec la grosse bille d'acier;

~ le point de mesure no. 3, au niveau de la lame orbitaire de l 'os ethmo'ide, montre une relation directe entre la d6for- mation et l 'importance de la mise en charge. Au niveau de la suture lacrymo- ethmo'idale, au point de mesure no. 5, la r6ponse est irr6guli~re, avec des r6sultats fluctuants;

~ le point de mesure no. 2 est situ6 sur la paroi inf6rieure de l'orbite. En ce point les d6formations sont tr6s reproduetibles, et plus importantes qu'au niveau de tous les autres points de mesure. La rigidit6 des parois est plus apparente au niveau de l'orbite droite. Les d6formations les plus faibles surviennent au point no. 1, suivi par le no. 4, le no. 2 et finalement le no. 5.

Apr6s dissection de l'orbite et s6para- tion des parois ~ l'aide d 'une scie, il devient possible de d6terminer quelles sont les structures qui renforcent les parois de l'orbite sur la face extra-orbitaire. Le point de mesure no. 1 est situ6, pour les 2 orbites, au niveau de la grande aile du sph6noide, dans une zone renforc6e par la surface temporale, orient6e d'arri~:re et en avant et de dehors en dedans. Ceci montre clairement que cette paroi est tr6s rigide (figs�9 1 2, 6). Le point de mesure no. 2 est situ6 au centre de la lame osseuse qui s6pare l'orbite du sinus maxillaire. Sur l'orbite gauche la zone des mesures est limit6e, du c6t6 du sinus maxillaire, par 2 trab6culations, mais la jauge de contrainte est exactement situ6e au milieu de la partie la plus fine s6parant ces deux trab6cula- tions. Du c6t6 droit il existe 2 trab6cula- tions distinctes qui supportent compl6te- ment cette paroi. C'est la raison pour laquelle ]a paroi inf6rieure de l'orbite droite apparalt plus rigide. Le point de mesure no. 3 est situ6 au niveau de l'orbite gauche, au centre de la partie ant6rieure de la lame orbitaire de l'ethmoide. Cette paroi est

renforcge par un nombre relativement faible de cellules ethmo'fdales. Le point de mesure no. 5 est situ6 au niveau de la suture lacrymo-ethmoidale de l'orbite gauche�9 Le bord ant6rieur de la lame orbitaire est renforc6 par la paroi d ' une cellule ethmoi'dale. Dans ia mesure oi~ cette suture n'est pas rigide, puisque du tissu fibreux permet une certaine mobilisation de l 'os lacrymal, nous avons obtenu une distribu- tion inggale des r6sultats ~t ce point de mesure. Sur l'orbite droite, le point de mesure no. 5 est situ6 ~ la partie antgrieure de la surface orbitaire de l 'os ethmoide. La paroi au point de mesure no. 3 est moins rigide;

le point de mesure no. 4, au niveau des deux orbites, est situ6 sur la partie orbitaire de l 'os frontal�9 Du c6t6 gauche, la jauge de contrainte est situ6e h cheval sur une zone tr/~s faible, presque d6hiscente, et sur une zone rigide du jugum c6r6bral. C'est la raison pour laquelle la r6ponse/t la mise en charge par la petite bille a 6t6 irr6guli~re. Lorsque la jauge de contrainte est fix6e ~t la lois/~ une zone solide et ~t une zone fragile, on peut s'attendre A un 6parpillement des r6sultats. Le toit de l'orbite droite, au point de mesure no. 4, est beaucoup plus 6pals et plus r6gulier. Les d6formations augmentent proportionnellement A l'impact.

Les parois des 2 orbites, au niveau de tousles points de mesure, ont 6t6 le si~ge d 'une expansion au cours de la mise en charge du ballon rempli d'eau. Du c6t6 gauche, seul le point de mesure no. 5 a montr6 une r6ponse n6gative au cours de la mise en charge par la petite bille. I1 semble que l 'onde hydrodynamique 6tait trop faible dans ce cas. Seule la surface orbitaire de l 'os ethmoide s'est d6form6e, mais l 'os lacrymal n 'a pas 6t6 affect6, et la jauge de eontrainte situ6e ~t sa partie ant6rieure a ~t6 compdm6e. Le comportement de chaque 616ment au cours des tests, apr~s analyse des structures pari6tales, peut 6tre expliqu6 compl&ement.

La reproductibilit6 des mesures 6tait d'environ 5 % (coefficient de variabilit6 pour les tests effectu6s avec la petite bille : 5 , 1 %, pour Ms tests effectu6s avec la grosse bille, ce coefficient 6tait de 3,74 %).

Les volumes partiels de l'orbite et de son contenu ont 6t6 d6termin6s par plani- m6trie des contours orbitaires. Le volume des structures intra-orbitaires a 6t6 obtenu en mesurant la surface sur chaque coupe tomodensitom6trique, et en multipliant ces valeurs par l'6paisseur de chaque coupe tomodensitom6trique (figs. 7, 8). La somme de tousles volumes partiels sur les coupes scanner s6ri6es donne le volume total de l'orbite et des structures intra- orbitaires. Le nombre de 5 sujets 6tait trop faible pour envisager une 6valuation statis- tique significative. C'est la raison pour laquelle nous n'avons donn6 qne les valeurs minimales et maximales du volume de l'orbite, et le volume relatif, rapport6 au volume total de I'orbite de chacun des constituants (globe oculaire, tissu neuro-

musculaire, graisse orbitaire, peau et tissU sous-cutan6, m. orbiculaire, septum, tarse, conjonctive, etc.).

Nos r6sultats sur le volume relatif deS 616ments constitutifs de l 'orbite soot proches des r6sultats obtenus par ForbeS r coll [6], et des r6sultats obtenus cheZ des sujets normaux par 6tude 6chographique' publi6s par Yamamoto [15].

C o n c l u s i o n

En fonction des r6sultats de notre e x ~ ~ mentation, les fractures << blow-out ~ de

l'orbite paraissent d6pendre de plusieU.~ facteurs extrins~ques et intrins6ques : I~ facteurs extrinsdaues sont tout d abord 1 forces agissant s u r le globe: intensitY,

�9 direction, point d'application, dur6e de l ' impact , 6nergie cin6tique r6su lta#e transmise ou partiellement absorb6e p.ar !! globe et les structures r6tro-bulbaffe~" I'absorption et la transmission de 1,6nerg~ cin6tique par les structures orbitaires d~P en" dent des variations anatomiques du conten0 orbitaire. Les facteurs intrinsdques sont leS variations des structures intra-orbitaires' leur volume et leur masse absolue, lent distribution relative, les variations des parois de l'orbite (qualit6 de l 'os, d61~.lts dant de l'~ge, du sexe, de la nutrition, de fonctions endocrines, etc). La structure ~L 1'6paisseur des parois peuvent 8tre visUaJr s6es in vivo au moyen de m6thodes radiO" graphiques ou de la tomodensitom6trie"

La rigidit6 et la r6sistance ~t la fracture des parois de l'orbite sont directernOtt! d6pendantes des structures anatomiques qu! supportent et renforcent ces parois sur let~. face extra-orbitaire. De ce fait la P ,ar0~ m6diale volt sa solidit6 li6e/t la nr6sence a

�9 r r cst cellules ethmoidales. Le nlanche . d'autant plus solide que sa surface est pltl~ faible et qu'il existe des trab6culations e des septa au niveau du sinus maxillaire. La r6sistance des parois sun~rieures et lat~ralcS

�9 '- �9 I ~ est proporhonnelles ~t leur 6palsseur. moyenne, la paroi inf6rieure est la PlU I faible, suivie par la paroi m6diale, la parO sup6rieure, tandis que la paroi lat6rale est la plus r6sistante, car elle est renforc6e P.~ la surface temporale de la grande aile dO sph6noide.

(Traduction : JB Flat nCrtO

T a b l e a u 1. Mesures morphologiques de la taillr de l'orbite et de ses parois

J

Min. Max.

Volume total de I'orbite 22,4 27,6 c m3 Volume relatif (pourcenlage)

Globe oeulaire 26,6 29,7 Tissu neuromusculaire 18,6 22,5 q~ Graisse orbitaire 45,3 49,8 % Paupi6re, tissu sous-cutan6, m.

orbicuhire de l'ofil, tarse, etc. 4,4 5,7 % /