La vascularisation artérielle de la fibula
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UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE, d’IMAGERIE et de MORPHOGENESE 2009-2010 UNIVERSITE DE NANTES La vascularisation artérielle de la fibula Par Lancien Marine LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R. ROBERT Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • • • • • • • Laboratoire : Pr. O. ARMSTRONG Pr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique UNIVERSITE DE NANTES FACULTE DE MEDECINE MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE, d’IMAGERIE et de MORPHOGENESE 2009-2010 UNIVERSITE DE NANTES La vascularisation artérielle de la fibula Par Lancien Marine LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES Président du jury : Pr. R. ROBERT Vice-Président : Pr. J.M. ROGEZ Enseignants : • • • • • • • • • • • • • • • • Laboratoire : Pr. O. ARMSTRONG Pr. O. BARON Pr. G. BERRUT Pr. C. BEAUVILLAIN Pr. D. CROCHET Dr. H. DESAL Pr. B. DUPAS Dr E. FRAMPAS Dr A. HAMEL Dr O. HAMEL Pr. Y. HELOURY Pr A. KERSAINT-GILLY Pr. J. LE BORGNE Dr M.D. LECLAIR Pr. P.A. LEHUR Pr. O. RODAT S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique REMERCIEMENTS… A Monsieur le Docteur Antoine Hamel, pour m’avoir proposé ce sujet intéressant et captivant, A Messieurs les professeurs d’anatomie, qui se sont investis dans ce master pour nous faire partager leur savoir et leur passion pour cette discipline, A Monsieur le Docteur Mathieu Vincent, pour son aide et le temps qu’il nous a accordé, A Messieurs Yvan Blin et Stéphane Lagier, pour leurs conseils et leur capacité à associer travail et bonne humeur, A tous mes collègues du Master d’anatomie 2009-2010, et en particulier Mathilde, A ma marraine, pour ses encouragements TABLE DES MATIERES 1. INTRODUCTION 2. RAPPELS ANATOMIQUES 2.1 Anatomie descriptive 2.1.1 Ostéologie 2.1.2 Vascularisation artérielle 2.2 Embryologie 2.2.1 Embryologie de membre inférieur 2.2.2 Ossification de la fibula 3. MATERIELS ET METHODES 3.1 Dissection n°1 3.2 Dissection n°2 3.3 Diaphanisation 4. RESULTATS 4.1 Dissection n°1 4.1.1 Voie d’abord postérieure 4.1.2 Voie d’abord antérieure 4.2 Dissection n°2 4.2.1 Voie d’abord latérale 4.2.2 Voie d’abord postérieure 4.2.3 Voie d’abord antérieure 4.3 Diaphanisation 5. DISCUSSION Application clinique : Le transfert de fibula vascularisée 6. CONCLUSION 7. BIBLIOGRAPHIE 2. Rappels Anatomiques 2.1 Anatomie descriptive 2.1.1 Ostéologie La fibula est l'un des deux os long composant la jambe. Plutôt grêle, elle occupe une position postero-latérale dans cette jambe. Elle s'articule en proximale avec le tibia, et en distal avec le tibia et le dôme du talus. Comme tout os long, la fibula se décrit comme constituée d'une portion longue diaphysaire surmontée de deux extrémités épiphysaires. L'épiphyse proximale comprend une surface articulaire sur sa partie médiale, qui répond à celle située sur le condyle tibial latéral. On trouve aussi des insertions musculaires et ligamentaires à ce niveau : le biceps fémoral a son insertion distale sur cette épiphyse, de même que le ligament collatéral fibulaire. Le col de la fibula correspond au rétrécissement visible entre l'épiphyse proximale et la diaphyse. Le nerf fibulaire commun chemine au contact de ce col. La diaphyse est une longue tige d'os compact avec au centre un canal médullaire étroit, à la différence des épiphyses qui sont constituées d'os spongieux, entourées d'os compact. La diaphyse fibulaire est caractérisée par ses trois faces (latérale, médiale et postérieure), limitées par trois bords (antérieur, postérieur et interosseux). Ces différents reliefs lui confèrent sa forme triangulaire en coupe. Sur la face latérale, on retrouve les insertions proximales des muscles long et court fibulaire. Sur une vue médiale, on retrouve en avant de l'insertion de la membrane interosseuse, les insertions musculaires du long extenseur des orteils, du long extenseur de l'hallux, puis du troisième fibulaire en distal. La face postérieure est comprise entre le bord postérieur et le bord interosseux. On y retrouve une partie de l'insertion proximale du soléaire puis le muscle tibial postérieur et le long fléchisseur de l'hallux. Avant d'arriver à l'épiphyse distale, on observe une légère rotation de la portion distale d'environ 20°. Cette épiphyse distale (ou malléole latérale) a elle aussi une partie de sa face médiale recouverte de cartilage hyalin, lui permettant de s'articuler avec la face latérale du talus. Au dessus de cette surface articulaire de la malléole, on retrouve plusieurs insertions ligamentaires correspondant aux ligaments tibio-fibulaires antérieurs et postérieurs et au ligament interosseux. Ces trois éléments constituent l'articulation tibiofibulaire distale qui est une syndesmose (les ligaments sont tendus entre deux surfaces articulaires rugueuses et dépourvues de cartilage). La fibula est donc en rapport étroit avec le tibia grâce aux deux articulations tibiofibulaire ainsi qu'à la membrane interosseuse, ce qui confère une grande stabilité à ce complexe. La fibula peut cependant avoir des mouvements de rotation, de translation verticale, et s'écarter du tibia en distal, formant un angle ouvert vers le bas (élargissement de la pince bi-malléolaire). Ces différents mouvement sont surtout permis par les articulations distales entre la fibula, le tibia et le talus, l'articulation tibio fibulaire proximale ayant très peu de mobilité et dont les rares mouvements ne sont que la répercussion des mouvements imprimés en distal. 8 11 5 1 10 5 5 6 3 2 7 7 6 3 9 4 Image 1 : Face médiale Image 2 : Face latérale En orange : insertions des muscles de la loge antérieure de la jambe En rose : insertions des muscles de la loge latérale En violet : insertions des muscles de la loge postérieure 1. Muscle long extenseur des orteils 2. Muscle long extenseur de l’hallux 3. Membrane et bord interosseux 4. Muscle 3ème fibulaire 5. Muscle soléaire 6. Muscle tibial postérieur 7. Muscle long fléchisseur de l’hallux 8. Muscle biceps fémoral 9. Muscle court fibulaire 10. Ligament collatéral fibulaire 11. Muscle long fibulaire Image 3 : Face postérieure 2.1.2 Vascularisation artérielle La vascularisation des os longs est assurée par quatre réseaux artériels : centromédullaire, périosté, métaphysaire et épiphysaire. La vasculartisation de la fibula correspond à ce schéma. Une artère nourricière pénètre au niveau de la diaphyse et se divise en une branche ascendante et une branche descendante. On trouve aussi au niveau des extrémités des artères métaphysaires et épiphysaires. A la fin de la croissance, les réseaux épiphysaires et diaphysaires s’anastomosent. Des branches périostées peuvent provenir de ces différentes artères mais aussi des insertions musculaires. Les différentes artères et leurs ramifications sont sous la dépendance de deux troncs artériels principaux, que sont l'artère tibiale antérieure et l'artère fibulaire. Gastrocnémien médial Gastrocnémien latéral Nerf tibial Artère et veine poplitées Artère et veines tibiales antérieures Soléaire Artère et veines tibiales postérieures Artères et veines fibulaires Cranial Image 4 : Région postérieure et profonde de la jambe Latéral • Artère fibulaire L'artère fibulaire est la principale branche collatérale de l'artère tibiale postérieure. Elle naît à 3cm en dessous du bord inférieur du muscle poplité. Cette artère a d'abord un trajet légèrement horizontal puis vertical, longeant ainsi la diaphyse fibulaire. Elle se termine en formant des rameaux calcanéens latéraux, nécessaire à la trophicité de la région du talon. Sur son trajet elle donne plusieurs branches, dont la principale est l'artère nourricière de la fibula. On trouve aussi des branches destinées aux muscles de la loge postérieure et des rameaux perforant, traversant la membrane interosseuse. • Rapports anatomiques de l’artère fibulaire - Rapports de l’origine de l'artère fibulaire : l'artère fibulaire se détache juste en dessous de l'arcade tendineuse du soléaire, elle est accompagnée de ses deux veines. - Rapports de sa partie verticale antérieur : fascia du muscle tibial postérieur postérieur : muscle soléaire, puis elle chemine sous le muscle long fléchisseur de l' hallux dans sa partie moyenne médial : pédicule tibial postérieur et nerf tibial latéral : diaphyse fibulaire Artère récurrente tibiale postérieure Artère récurrente tibiale antérieure Artère récurrente tibiale Artère tibiale antérieure Artère fibulaire Artère tibiale postérieure Artère nourricière Cranial Latéral Image 5 : Artère tibiale postérieure et branches collatérales • Artère tibiale antérieure L'artère tibiale antérieure naît sous l'arcade du muscle soléaire. Elle se dirige vers le bas et l'avant pour franchir la membrane interosseuse et gagner la loge antérieure. Dans cette loge, elle chemine verticalement entre le muscle tibial antérieur médialement et le muscle long extenseur des orteils latéralement. Elle s'engage ensuite sous le retinaculum des extenseurs et devient l'artère dorsale du pied. Dans sa partie proximale, elle donne quatre branches collatérales, plus ou moins constantes. l'artère récurrente tibiale postérieure : elle naît très près de l'origine de l'artère tibiale antérieure, et a un rôle dans la vascularisation du muscle poplité, de l'articulation tibio fibulaire proximale, pour ensuite gagner le réseau articulaire du genou. l'artère circonflexe de la fibula : elle naît juste avant que l'artère tibiale antérieure ne s'engage dans l'espace interosseux. Elle contourne la face postérieure du col de la fibula et vascularise la face antérieure de l’épiphyse. l'artère récurrente tibiale antérieure : elle naît juste après le passage de l'espace interosseux et se dirige vers le condyle tibial latéral. Elle irrigue l'articulation tibio fibulaire proximale et la portion proximale des muscles tibial antérieur et long extenseurs des orteils. l'artère récurrente fibulaire antérieure : Elle naît quasiment au même niveau que la précédente. Elle traverse le septum intermusculaire antérieur pour vasculariser les muscles de la loge latérale. Artère circonflexe de la fibula Artère récurrente tibiale Artère récurrente fibulaire antérieure Artère tibiale antérieure Membrane interosseuse Artère dorsale du pied Cranial Médial Image 6 : Artère tibiale antérieure et branches collatérales • Rapports anatomiques de l’artère tibiale antérieure - postérieur : la membrane interosseuse latéral : les muscle long extenseur des orteils et long extenseur de l’hallux médial : le muscle tibial antérieure antérieur : les muscles tibial antérieurs, long extenseurs des orteils et de l’hallux 2.2 Embryologie 2.2.1 Embryologie du membre inférieur Les bourgeons des membres inférieurs apparaissent aux environ du 28 jour du développement, sur les flancs de l’embryon au niveau des vertèbres L3 à L5. Le membre inférieur se développe avec un léger retard par rapport au membre supérieur, qu’il rattrape par la suite. Le développement des membres se déroule entre la 4ème et la 8ème semaine de la vie embryonnaire. Ces ébauches de membres sont constituées d’un axe mésenchymateux de mésoderme recouvert d’ectoderme. Cet ectoderme s’épaissi à certains endroits formant une crête ectodermique apicale. C’est cette crête qui va constituer l’élément inducteur de la croissance du bourgeon de membre. Le mésoblaste de la lame latéral est à l’origine des os des membres, des ligaments, des tendons et des vaisseaux, alors que les muscles proviennent du mésoblaste somitique. Les différents os des membres sont issus d’une ossification endochondrale. Au début, les ébauches osseuses ne sont qu’une condensation en bâton du mésenchyme de la lame latérale. Ce mésenchyme suit l’axe du membre. Les cellules mésenchymateuses vont ensuite se différencier en chondrocytes au niveau de la matrice osseuse et en tissus fibreux au niveau des articulations. Les structures cartilagineuses vont s’ossifier progressivement, même après la naissance. Pour les ébauches musculaires, cela commence à la 5ème semaine, avec le mésoderme somitique qui envahit les bourgeons de membres. Ce mésoderme va se condenser, formant deux amas cellulaires, l’un ventral et l’autre latéral par rapport à l’axe mésenchymateux du membre. Le mésoderme va peu à peu être remplacé par des myoblastes. Les muscles du compartiment postérieur de la jambe dérivent de cette masse musculaire ventrale, alors que les muscles des compartiments antérieur et latéral de la jambe proviennent de la masse musculaire dorsale. En ce qui concerne l’angiogénèse, les artères du membre inférieur dérivent de la cinquième paire d’artères lombaires intersegmentaires. Les artères iliaques dérivent de cette 5ème lombaire et seront à l’origine de la quasi-totalité du réseau artériel du membre inférieur. L’artère iliaque interne est aussi une branche de la 5ème lombaire intersegmentaire. Elle est continuée en distale par l’artère axiale du membre. Cette dernière va régresser presque dans sa quasi-totalité, ne laissant que l’artère ischiatique, un segment de l’artère poplitée, et l’artère fibulaire. En proximal, la 5ème artère lombaire donne l’artère iliaque commune. 2.2.2 Ossification de la fibula L’ossification permet le remplacement des chondroblastes par des ostéoblastes et débute aux environ de la 8ème semaine pour la fibula. Ce processus débute dans une zone appelée centre d’ossification primaire, au centre de la diaphyse fibulaire. Vient ensuite la première vague d’invasion vasculaire de la matrice cartilagineuse, renforçant ce mécanisme d’ossification. Parmi ces différentes artères pénétrant dans l’os, une seule persistera et constituera l’artère nourricière de la fibula. Elle pénètre au milieu de la diaphyse fibulaire par son foramen Ce n’est qu’après la naissance que vont s’ossifier les épiphyses, à partir des points d’ossification secondaire. Cranial Point d’ossification secondaire Antérieur Point d’ossification primaire Point d’ossification secondaire Image 7 : Ossification de la fibula 3. Matériel et Méthodes 3.1. Dissections n°1 3.1.1. Matériel • Sujet Frais Nº 1 – femme de 79 ans • Instruments - manche de bistouri n°4 et lame 23 - pinces à disséquer - ciseaux - curette - écarteurs Faraboeufs - scie à main - petite pince à clamper 3.1.2. Méthodes Nous avons réalisé un premier prélèvement de la jambe droite du sujet frais, au dessus du genou. La première dissection s’est effectuée en postérieur, au niveau du creux poplité et s’est poursuivie jusqu’à la cheville. Ensuite nous avons retourné la pièce afin de continuer l’étude par une voie antérieure. Une incision en « T » est réalisée, avec le parti vertical partant de la projection cutanée du condyle tibial latéral. 3.2. Dissections n°2 3.2.1. Matériel • Sujet Frais Nº 2 – homme de 78 ans • Instruments - manche de bistouri n°4 et lame 23 - pinces à disséquer - ciseaux - curette - petite pince à clamper - écarteurs Faraboeufs - scie à main - matériel pour injection : cathéter, seringue, latex rose (60cc), acide acétique dilué 3.2.2. Méthodes Pour mettre en évidence la vascularisation artérielle de la jambe, l’artère fémorale a été injectée avec du latex. Le sujet est placé en décubitus dorsal, une incision de quelques centimètres de longueur est réalisée au niveau de la projection cutanée du sartorius. Une fois l’artère fémorale repérée, l’incision est agrandie afin de suivre le trajet de l’artère en distal et de se rapprocher du genou. Le but étant de limiter les pertes de latex en injectant les artères collatérales de l’artère fémorale qui vascularisent la cuisse. Un cathéter est placé dans l’artère et la préparation de latex est injectée (60cc). L’acide acétique joue le rôle de catalyseur en cas de fuite du latex. Comme pour la dissection précédente la pièce anatomique est prélevée en sciant au dessus du genou. La dissection de la pièce est réalisée suivant une technique différente. Nous avons utilisé une voie d’abord latéral. Une incision est réalisée de la tête fibulaire à la malléole latérale jusqu’au fascia musculaire. La dissection est réalisée entre le muscles long fibulaire en avant et soléaire en arrière. Cette voie d’abord a été décrite par Gilbert et trouve son application en chirurgie. La face antéro latérale de la diaphyse fibulaire est progressivement libérée de ses insertions musculaires (muscles long et court fibulaire), en prenant garde de ne pas trop léser les fines ramifications artérielles accolées au périoste. Nous poursuivons ensuite en postérieur : le chef fibulaire du soléaire est réséquer et l’on retrouve le pédicule tibial postérieur et fibulaire plus loin. La face postérieure de la diaphyse fibulaire est mise en évidence ainsi que les éléments constituant sa vascularisation. L’injection au latex est une technique qui permet de préserver les différentes branches artérielles. La dernière étape de la dissection correspond à une voie d’abord antérieur, nous repérons le pédicule tibial antérieur comme effectué précédemment et nous poursuivons la dissection jusqu’à son émergence. Les différentes branches partant de la portion proximale de l’artère tibiale antérieure sont mises en évidence. Ceci est facilité en dernier recours par l’élimination de la tête fibulaire. 3.3. Diaphanisation 3.3.1. Matériel • Sujets Frais Nº2 – homme de 78 ans • Instruments - manche de bistouri nº4 et lame 23 - cathéter - pinces à disséquer -petite pince à clamper - ciseaux - encre de chine - gélatine - eau - formol a 10% - acide chlorhydrique à 10% - eau oxygénée - alcool à 50°, 70°, 90° ; 95°, pur - toluène - verrerie étanche - alcoolomètre 3.3.2. Méthodes • Injection du sujet Nº2 La diaphanisation va être réalisé à partir du même sujet anatomique, sur le membre inférieur gauche. Le membre inférieur droit ayant été utilisé pour l’injection au latex. On applique la même méthode pour retrouver l’artère, isolé le point d’injection. On porte à ébullition une solution d’eau, de gélatine et d’encre de chine que l’on laisse refroidir à température ambiante. Ensuite on injecte progressivement cette solution, l’ensemble de la pièce se colore en noir. On laisse la pièce reposer 24h à température ambiante, pour donner le temps à la solution de diffuser et à la gélatine de se solidifier. La pièce est ensuite mise au frais pendant quelques jours. • Le prélèvement A partir de la pièce injectée, on prélève la fibula. • La fixation La pièce est fixée dans une solution de formol à 10% pendant 48H. • La décalcification C’est un temps très délicat de la diaphanisation. La pièce osseuse est placée dans des bains d’acide chlorhydrique à 10% pendant 2 jours. La surveillance de la décalcification s’effectue en piquant, très prudemment, les parties osseuses au moyen d’une fine aiguille. La décalcification est une étape qui fragilise énormément la pièce, la moindre manipulation peut léser la pièce. La fibula étant un os long et fin, le simple fait de la sortir du bain d’acide chlorhydrique a provoqué sa fracture. Nous avons donc deux pièces osseuses pour la suite de la procédure. • Le blanchiment Les pièces sont placées dans un bain d’eau oxygénée à 30 volumes pendant 4 jours. L’eau oxygénée blanchit les pièces à l’intérieur et à l’extérieur, mais elle a aussi une action décalcifiante supplémentaire sur les pièces. • Le rinçage On effectue un rinçage des pièces pour éliminer l’eau oxygénée pendant 48H. • La déshydratation Les coupes sont placées dans des bains d’alcool successifs de concentration progressivement croissante : 50°, 75°, 90°, 95° en terminant par un bain d’alcool pur. Chaque bain dure en moyenne 3 jours, les pièces ne sont pas rincées entre les bains. La déshydratation est jugée complète si le degré d’alcool du dernier bain reste fixé à 100°. Toutefois, l’alcool utilisé n’étant qu’à 95°, le bain d’alcool pur n’est pas accessible. On juge la déshydratation correcte lorsque l’alcoolomètre indique une valeur aux alentours de 93°/94°. • Le dégraissage La technique du dégraissage utilisée est différente de la technique originelle. Ici nous avons utilisé du toluène. Les pièces sont placées dans un récipient bien fermé, remplis de toluène, pendant environ une semaine. Les bains ne sont pas renouvelés. Le dégraissage est jugé terminé lorsque les pièces apparaissent translucides, permettant la visualisation des vaisseaux intra-osseux injectés à l’encre de chine. • L’élimination des bulles d’air Les bulles d’air résiduelles sont éliminées par aspiration à l’aide d’une fine aiguille et d’une seringue. Pour exploiter les résultats de la diaphanisation, les pièces osseuses doivent rester immergées, car le contact avec l’air fait réapparaître les bulles d’air. 4. Résultats 4.1 Dissection n°1 : 4.1.1 Voie d’abord postérieure Nous avons abordé cette première pièce anatomique en disséquant la face postérieure, afin de mettre en évidence les différents constituants du creux poplité. Droit e Caudal Gastrocnémien latéral Nerf fibulaire commun Artère Soléair Nerf tibial Gastrocnémien médial Veines poplitées Image 8 : Creux poplité L’artère poplitée étant mise en évidence, entourée de ses deux veines, nous allons pouvoir poursuivre la dissection en direction caudal, en suivant ce tronc artériel. L’artère poplité s’engage dans l’arcade tendineuse du soléaire, nous avons donc réséqué ce muscle. La bifurcation de l’artère poplité en artère tibiale antérieure et artère tibiale postérieure n’est pas visible sur cette vue postérieure. Cependant l’artère tibiale postérieure reste accessible, et nous avons pu isoler sa principale collatérale qui est l’artère fibulaire. Cette dernière naît quelques centimètres après la bifurcation du tronc poplité. Cranial Droite Muscle tibial postérieur Epiphyse fibulaire proximale Artère tibiale postérieure Diaphyse Muscle long fléchisseur de l’hallux Artère fibulaire Image 9: Vue postérieure de la jambe Ce pédicule tibial postérieur, puis fibulaire longe le bord médial de la diaphyse fibulaire, repose sur le muscle tibial postérieur. L’artère et les veines fibulaires s’engagent ensuite sous le muscle long fléchisseur de l’hallux, qui a sont insertion proximale sur la moitiée distale de la diaphyse fibulaire. Nous avons poursuivi la dissection en désinsérrant l’insertion proximale du muscle long fléchisseur de l’hallux. Cette dissection plus distale nous a permis de repérer l’artère nourricière de la fibula. C’est une très fine branche partant de l’artère fibulaire, de seulement quelques millimètres de long, et qui gagne le centre de la diaphyse fibulaire par son foramen. L’artère nourricière pénètre dans la diaphyse sur son versant postero-médial. Droit e Caudal Artère nourricière Veine diaphysaire Veines fibulaires Artère fibulair Image 10 : Artère et veine diaphysaires 4.1.2 Voie d’abord antérieure Nous avons poursuivi la dissection de cette première pièce par une voie d’abord antérieur. Ce nouvel angle nous a permis d’étudier l’artère tibiale antérieure. Nous avons réalisé une incision cutanée verticale partant du condyle tibial latéral. Une fois la peau éliminée, nous avons pu retrouver l’artère en écartant le muscle tibial antérieur d’une part et les muscles long extenseur des orteils et long extenseur de l’hallux d’autre part. Gauche Caudal Membrane interosseus Muscle long extenseur des orteils Image 11 : Vue antérieure de la jambe Muscle tibial antérieur Artère tibiale L’artère tibiale antérieure est issue de la bifurcation de l’artère poplitée. Cette séparation a lieu juste en dessous de l’arcade du soléaire, puis l’artère tibial antérieur gagne la loge antérieur de la jambe en passant par un trou aménagé au niveau de la membrane interosseuse. Dans la loge antérieure de la jambe, l’artère est un élément profond, reposant sur la membrane interosseuse et encadrée par les muscles de la loge antérieur. Nous retrouvons en médial et en avant de l’artère la muscle tibial antérieur, en latéral et en avant le muscle long extenseur des orteils pour la moitié proximale et le muscle long extenseur de l’hallux pour la moitiée distale. Antérieu r Caudal Artère tibial antérieur Artère poplitée Image 12 : vue latérale de la diaphyse fibulaire Muscle long fibulaire Artère tibial postérieur Nous avons poursuivie la dissection en remontant l’artère tibial antérieur en proximal afin de retrouver son origine. Pour cela, nous avons désinsérer les différents muscles présents sur la diaphyse fibulaire, comme le muscle long extenseur des orteils et les muscles de la loge latérale de la jambe. Ensuite, nous avons à l’aide d’une scie à mains, coupé une petite portion de la diaphyse fibulaire afin d’avoir accès à l’origine de l’artère tibiale antérieur. Antérieu r Caudal Image 13 : vue latérale, après ostéotomie Artère tibial antérieur Muscle tibial antérieur Artère tibial postérieur Artère poplité Muscle long fibulaire Cette première dissection avait surtout pour but de repérer les principaux troncs artériels participant à la vascularisation de la fibula, ainsi que leurs rapports anatomiques au cours de leurs trajets. Les différentes branches et collatérales de ces grandes artères n’ont pas été abordées mais nous avons pu les étudier plus précisément au cours de la deuxième dissection. 4.2 Dissection n°2 : Pièce injectée au latex L’injection artérielle d’une pièce anatomique au latex permet de conférer aux artères une résistance supérieure, et donc de les préserver plus facilement au cours de la dissection. Ainsi il est plus facile de les identifier. 4.2.1 Voie d’abord latérale La première étape de la dissection se fait par une voie d’abord latérale comme celle décrite par Gilbert dans les prélèvements de fibula. Nous accédons ainsi à la diaphyse fibulaire en passant entre les muscles soléaires et long fibulaire. La diaphyse fibulaire est libérée de ses insertions musculaires. Nous prendrons garde à enlever les muscles progressivement, en laissant au préalable une fine couche musculaire sur la diaphyse pour ensuite éliminer les lambeaux restant petit à petit. Ceci dans le but de préserver les éventuels rameaux périostés. A l’issue de cette dissection latérale, nous avons pu mettre en évidence un très fin réseau artériel cheminant à la face latérale de la diaphyse fibulaire. Ces petites artères proviennent de branches plus importantes qui ont perforées les septa. Ces branches sont donc issues d’artères se trouvant dans les loges postérieures et antérieures de la jambe. Nous pouvons donc remarquer que la vascularisation de la face latérale de la diaphyse fibulaire est sous la dépendance d’artères provenant de la loge antérieure et de la loge postérieure. La répartition anatomique entre les deux réseaux semble équitable. Cranial Antérieu r Nerf fibulaire commun Muscle long fibulaire Réseau artériel périosté Muscle soléaire Septum intermusculair e antérieur Septum intermusculaire latéral Image 14 : Vue latérale de la diaphyse fibulaire 4.2.2 Voie d’abord postérieure Nous allons tout d’abord nous intéresser au réseau artériel de la loge postérieure, pour cela nous avons retourné la pièce afin de poursuivre la dissection en postérieur. Après avoir éliminé les tissus superficiels, nous avons réséqué les gastrocnémiens pour atteindre le muscle soléaire que nous avons réséqué à son tour, très prudemment. Nous avons aussi récliné le muscle long fléchisseur de l’hallux par la suite. Cranial Droite Section du muscle soléaire Artère tibiale antérieur Tendon du soléaire Artère tibiale postérieure Artère fibulaire Fascia du muscle tibial postérieur Muscle long fléchisseur de l’hallux récliné Face postérieure de la fibula Réseau artériel périosté Image 15 : Eléments profonds de la loge postérieur Les différents muscles superficiels de la loge postérieure ayant été éliminés, nous pouvons mettre en évidence la composante vasculaire. Au niveau des insertions tendineuses, nous ne retrouvons pas de réseau artériel périosté. Nous pouvons supposer que la vascularisation provient directement des muscles et que le réseau est trop fin au niveau des tendons pour être détecté. Ceci est repérable à la moitié proximale de la fibula, au niveau de l’insertion du soléaire et du long fléchisseur de l’hallux. En distal, nous avons pu identifier un réseau artériel qui s’étend sur la moitié de la face postérieur de la fibula. Ces artères sont issues de l’artère fibulaire. Nous observons que la première branche issue de l’artère fibulaire s’insère dans le tendon du soléaire. Elle devrait participer à la vascularisation de l’os par l’intermédiaire du tendon. Antérieur Caudal Septum latéral Artère perforante Rameaux latéraux Rameaux postérieurs Image 16 : Vue latérale de la diaphyse fibulaire Nous pouvons constater que l’artère fibulaire donne des branches qui perforent le septum latéral pour gagner la loge antérieure de la jambe. Avant de perforer le septum, elles donnent quelques rameaux artériels pour la face postérieure de la diaphyse fibulaire. Le réseau périosté de la face latérale de la fibula décrit précédemment est issu de l’artère fibulaire. Nous constatons que les artères perforantes donnent des rameaux pour le périoste de la face latéral juste après le franchissement du septum. 4.2.3 Voie d’abord antérieure Nous poursuivons la description en étudiant la pièce par une voie d’abord antérieur. Les muscles long fibulaire et long extenseur des orteils sont réséqués, laissant apparaitre l’artère tibiale antérieure. La pièce est ensuite disposée sur le coté, la vue latérale facilitant l’interprétation. Antérieur Caudal Muscle long fibulaire Artère récurrente fibulaire antérieure Muscle long extenseur des orteils Artères perforantes Muscle tibial antérieur Réseau artériel périosté Muscle long extenseur de l’hallux Image 17 : Dissection de la loge antérieure Grâce à cette dissection, nous pouvons constater que le réseau artériel périosté est issu de branches collatérales de l’artère tibiale antérieure. Ces collatérales perforent le septum intermusculaire antérieur pour gagner la loge latérale et prendre en charge la vascularisation d’une partie de la fibula. A présent, nous allons chercher à mettre en évidence la vascularisation de l’épiphyse proximale de la fibula. Pour cela nous avons libérer la tête fibulaire des ses insertions tendineuses (muscle long fibulaire). Cranial Antérieu r Artère récurrente tibiale antérieure Artère circonflexe de la fibula Artère récurrente fibulaire antérieure Muscle long fibulaire Image 18 : Vue latérale de la tête fibulaire Nous avons pu identifier un certains nombres de branches issues de la portion proximale de l’artère tibiale antérieure. Ici nous pouvons remarquer que ces différentes artères donnent de petites ramifications adressées à la métaphyse ou à l’épiphyse. La première branche étudiée est l’artère circonflexe de la fibula : elle naît dans la loge postérieure et contourne le col de la fibula. Nous retrouvons de fins rameaux artériels remontant vers la tête fibulaire. La deuxième artère repérée est l’artère récurrente tibiale antérieure, qui remonte vers le condyle tibial latéral. Elle donne une branche qui contourne l’articulation tibio-fibulaire et devrait participer à la vascularisation de la tête fibulaire. Pour finir, nous retrouvons l’artère récurrente fibulaire antérieure qui donne aussi de légères branches grimpant vers l’épiphyse. Cranial Droite Rameaux épiphysaires Artère récurrente tibiale postérieure Artère circonflexe de la fibula Artère tibiale antérieure Image 19 : vue postérieure de la tête fibulaire Sur cette image nous pouvons repérer l’émergence de l’artère circonflexe de la fibula. Cette artère donne des rameaux qui remontent vers l’épiphyse. Elle doit donc participer à la vascularisation de la face postérieure de la tête fibulaire. Nous repérons aussi l’artère tibiale postérieure dans le fond. La dernière étape consiste à éliminer la tête de la fibula. Pour cela nous avons utilisé une scie à main pour couper la diaphyse. La capsule de l’articulation tibio-fibulaire proximale est incisée pour libérer l’épiphyse. Cranial Gauche Surface articulaire fibulaire Artère récurrente tibiale postérieure Artère récurrente tibial antérieur Artère circonflexe de la fibula Artère récurrente fibulaire antérieure Image 20 : Epiphysectomie En enlevant la tête de la fibula, nous pouvons accéder à l’ensemble des artères. Le latex permet aux artères de conserver leur forme originelle. Ainsi, même sans l’épiphyse, les artères dessinent la forme de la tête fibulaire.Nous pouvons remarquer que les deux artères récurrentes tibiales contournent l’articulation tibio-fibulaire et participent donc à sa trophicité. Les différentes dissections et interprétations que nous avons pu faire, portent d’avantage sur la moitié proximale de la fibula, que sur la portion distale. Ceci est tout à fait volontaire et directement lié aux applications cliniques, qui seront vues ensuite. 4.3 Diaphanisation Nous avons tenté de réaliser une diaphanisation en prélevant la fibula gauche du sujet n°2. Cette technique longue et complexe n’apporte pas toujours les résultats espérer. Au cours de la préparation, la longueur de la pièce et sa fragilité ont entrainé sa cassure à la suite d’une mauvaise manipulation. Le processus de diaphanisation étant bien entamé, nous avons décidé de poursuivre ainsi. Nous avons donc deux pièces osseuse, la cassure ayant eu lieu a environ 10cm de l’épiphyse proximale. Au bout de plusieurs semaines nous sommes arrivés à la dernière étape, qui est le bain de toluène. Ce dernier bain a pour but de rendre les pièces osseuses transparentes afin de distinguer le réseau artériel intra osseux. Après 2 jours d’immersion dans le toluène, le résultat obtenu est mitigé. La grande pièce, comprenant la quasi totalité de la diaphyse et l’épiphyse distale est bien devenue transparente, excepté 5cm qui jouxte la cassure. De même la petite pièce osseuse correspondant à l’épiphyse proximale est restée totalement blanche. Cela compromet fortement les résultats car les parties qui restent blanches correspondent aux la zones qui nous intéressaient plus particulièrement. Nous avons décidé de laisser les pièces dans leur bain de toluène encore quelques temps. Nous constatons que la grande pièce se recalcifie peu à peu, elle redevient blanche alors que l’extrémité devient transparente progressivement. Le toluène ne semble pas agir à la même vitesse sur la pièce. Cela doit être du à la cassure. A l’heure ou nous écrivons ces mots, les pièces sont toujours dans le toluène et nous avons pu constater que l’épiphyse proximale a tendance à devenir translucide aussi, mais par manque de temps, cela ne pourra pas être interpréter. Interprétation La seule entité identifiable est l’artère centromédullaire, cependant en raison de la cassure, il n’est pas possible de caractériser jusqu’où elle remonte en proximal. Image 21 : Diaphanisation Cranial Postérieur Artère centromédullaire 5. Discussion Application clinique : le transfert de fibula vascularisée La fibula est un os cortical longitudinal, solide, dont la vascularisation est simple. Ses caractéristiques en font une pièce de choix pour combler les pertes de substances osseuses étendues (>5cm). En effet, avec l’avènement de la microchirurgie, le transfert d’os vascularisé est devenu une méthode simple, peu coûteuse, n’entrainant que des complications bénignes et dont les résultats sont définitifs et corrects sur le plan fonctionnel. La fibula est un os qui a le profil idéal pour ce genre de reconstruction, et les possibilités sont multiples. Elle peut être utilisée pour remplacer un humérus, un radius, un fémur, un tibia. On peut considérer qu’il y a jusqu’à 30cm de fibula disponible pour une reconstruction. Le prélèvement se fait en homolatéral par rapport à l’os à reconstruire, suivant la technique de Gilbert. La fixation du lambeau osseux est réalisée par ostéosynthèses et les anastomoses vasculaires aux troncs artériels du site receveur par microchirurgie. Dans certains cas, en particulier chez l’adulte, le transfert ne va concerner qu’une portion de la diaphyse fibulaire. La perte de substance est liée à une cause traumatique et oncologique. Il faut alors prélever le pédicule adapté. La diaphyse fibulaire a une double vascularisation : l’une est centromédullaire et vient de l’artère nourricière de la fibula, l’autre est périosté, avec des branches périostées directes ou musculo périostées. L’ensemble de cet apport artériel provient de l’artère fibulaire. Le prélèvement diaphysaire comprend donc le pédicule fibulaire. Dans tous les cas de transferts de fibula, il est très important de préserver au minimum 7cm en distal, afin de ne pas entrainer de conséquences mécaniques sur la cheville (valgus). De même l’on préserve la partie proximale de la fibula, car la vascularisation de cette portion est différente et donc ne sera pas irriguée si l’on prélève uniquement l’artère fibulaire. Les situations où les transferts de fibula vascularisée sont beaucoup utilisés sont en oncologie, pour reconstruire un os long après une résection tumorale. Les enfants sont en particulier concernés par cette méthode : après la résection d’une tumeur osseuse comme un ostéosarcome, il est nécessaire de rétablir la continuité osseuse, mais surtout la croissance osseuse. En effet il s’agit le plus souvent de jeunes enfants, et la règle en chirurgie oncologique est le sauvetage des membres et ainsi permettre à ces enfants de poursuivre une vie normale. Pour préserver la croissance osseuse du greffon, on prélève la partie proximale de la fibula en plus. Le greffon est donc constituer d’une partie de la diaphyse, de la métaphyse et de l’épiphyse proximale ainsi que de pédicules correspondant. Le pédicule fibulaire est prélevé pour assurer la survie de la portion diaphysaire et le pédicule tibial antérieur pour permettre la trophicité de la partie proximal et surtout pour rétablir une croissance osseuse chez l’enfant. Ceci correspond à un transfert de fibula bi-pédiculé. La stabilité et la consolidation du greffon peuvent prendre du temps (>24 mois), mais le résultat obtenu sera définitif. Les résultats sont appréciés sur un plan radiologique, en remarquant un épaississement du transplant, une consolidation au niveau des extrémités, une hypertrophie, mais surtout sur un plan fonctionnel, en évaluant la douleur, la mobilité et la dextérité à l’aide d’un score (score Enneking) Cette technique présente un certain nombre d’avantages : - sa voie d’abord est simple elle est peu coûteuse (par rapport à une prothèse) les reconstruction peuvent aller jusqu’à 30cm le résultat est définitif même si cela peux prendre du temps les complications sont bénignes par rapport au gain de fonctionnalité le cartilage de croissance peut être utilisé pour préserver une croissance osseuse de même le cartilage articulaire de l’épiphyse peut servir à reconstruire une tête fémorale ou humérale la technique permet un prélèvement tout en préservant le membre prélever et sa fonction Il peut cependant avoir un certain nombre de petites complications au niveau du site donneur : - une rétraction du muscle long fléchisseur de l’hallux une atteinte du nerf fibulaire commun (parésie sur son territoire d’innervation, mais ceci est transitoire) un valgus de la cheville un genou varum une griffe du premier orteil une fracture du tibia (car la fibula supporte entre 1/6 et 1/8 de la charge) Le site receveur n’est pas épargné par les complications : - la fibula peut se fracturer, mais cela est corrigé rapidement par une chirurgie orthopédique le site receveur peut être sujet à une infection on peut retrouver une déviation axiale du membre l’échec vasculaire entrainant la nécrose du greffon et donc l’amputation du membre demeure cependant très rare. Dans les cas de prélèvement de fibula bi-pédiculée, il est légitime de considérer que le sacrifice vasculaire est trop important au niveau du site donneur. Il serait préférable de prélever un unique tronc artériel au lieu de deux, tout en assurant la trophicité de l’ensemble du greffon. Le choix se fait entre l’artère fibulaire et l’artère tibiale antérieure. En ce qui concerne l’artère fibulaire, nous avons vu qu’elle prenait en charge la vascularisation de la diaphyse par un réseau périosté et un réseau centromédullaire. Cependant la diaphanisation ne nous a pas apportée d’interprétation concluante sur l’étendue de ce réseau centromédullaire et en particulier sur ses limites en proximal. Nous ne pouvons donc pas conclure sur le fait que l’artère fibulaire suffirait aux besoins du greffon diaphyse + cartilage de croissance + épiphyse. Pour l’artère tibiale antérieure, les dissections nous ont permis de mettre en évidence que cette artère est impliquée dans la vascularisation de l’épiphyse et de la métaphyse. Elle donne aussi des branches périostées au cour de son trajet dans la loge antérieure. Cette artère est donc impliquée dans la vascularisation des trois composantes du greffon. Il reste encore à déterminer à quel niveau elle est impliquée dans la trophicité diaphysaire. Son seul apport suffit-il à la survie de cette partie du greffon. Pour cela il serait intéressant de connaitre son territoire vasculaire précis au niveau diaphysaire, ainsi que l’importance des anastomoses entre le réseau centromédulllaire et périosté. 6. Conclusion L’objectif de ce travail était d’essayer caractériser les territoires vasculaires de l’artère tibiale antérieure et de l’artère fibulaire et de les corréler à l’application clinique. Territoire vasculaire de l’artère fibulaire : Cette étude ne va concerner que le territoire osseux pris en charge par l’artère fibulaire. Depuis son origine l’artère fibulaire donne des branches qui vont perforer le septum intermusculaire latéral et participer à la vascularisation de la face latérale de la diaphyse en formant un réseau périosté, probablement anastomosé avec le réseau provenant de l’artère tibiale antérieure. Le réseau périosté de la face postérieur de la fibula est directement issu de l’artère fibulaire, mais il est moins dense et plutôt localisé en distal. La partie proximale de la face postérieure de la diaphyse étant occupée par les insertions tendineuses, la vascularisation osseuse se fait par l’intermédiaire des muscles. A ce niveau la trophicité musculaire dépend de cette même artère fibulaire. Il ne faut pas oublier l’artère nourricière qui est une branche de la fibulaire et qui est à l’origine d’un réseau centromédullaire. Cependant, la tentative d’approche de ce réseau par une diaphanisation ne s’est pas avérée fructueuse. Il persiste donc quelques lacunes sur le territoire osseux pris en charge par l’artère fibulaire. Territoire vasculaire de l’artère tibiale antérieure : Au cours des dissections, nous avons pu remarquer que la portion proximale de l’artère tibiale antérieure était relativement bien impliquée dans la vascularisation de la fibula. Cette remarque est surtout applicable pour l’épiphyse proximale et la face latérale de la diaphyse. En effet, sur son parcours dans la loge antérieure de la jambe, elle donne de petites collatérales qui vont constituer un réseau périosté, qui va s’ajouter à celui constituer par l’artère fibulaire. L’os cortical de la face latérale est donc pris en charge par deux artères. Cependant la prédominance de l’une ou l’autre des artères ne peut pas être déterminée ici. L’épiphyse, ainsi que la métaphyse sont sous la dépendance de l’artère tibiale antérieure. Nous avons retrouvé des collatérales qui cheminaient vers la tête fibulaire, formant parfois de très légères ramifications adhérentes à l’épiphyse. Aux vues des résultats, il est évident que dans une situation de reconstruction ne concernant qu’une partie de la diaphyse, le pédicule adapté est le pédicule fibulaire. Si la préservation d’une croissance osseuse est indispensable, on doit y associer le pédicule tibial antérieur. Les différentes observations faites ne nous permettent pas de conclure sur une éventuelle subsistance de l’ensemble de la pièce avec un seul pédicule adjoint. Les travaux menés sur le réseau centromédullaire ne nous permettent pas d’associer l’artère fibulaire à la vascularisation de l’épiphyse proximale de la fibula. Et en ce qui concerne l’artère tibiale antérieure, nous ne pouvons déterminer si le réseau périosté de la face latérale suffit à lui seul à l’irrigation de l’ensemble de la diaphyse, en absence d’artère fibulaire. 7. 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