Bases Anatomiques de la stimulation du Nerf d`Arnold
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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 2008-2009 UNIVERSITE DE NANTES Bases Anatomiques de la stimulation du Nerf d’Arnold Par Corbeau Chloé 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 1 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 2008-2009 UNIVERSITE DE NANTES Bases Anatomiques de la stimulation du Nerf d’Arnold Par Corbeau Chloé 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 2 Remerciements A monsieur le Professeur ROBERT pour m’avoir suivi tout au long de l’année dans l’avancée des dissections, la rédaction du mémoire et pour l’intérêt qu’il porte aux travaux lié à l’anatomie. A monsieur le Professeur N’GUYEN pour m’avoir donné des voies de réflexion concernant le sujet de mon mémoire et pour m’avoir consacré du temps afin d’en discuter. A messieurs BLIN et LAGIER pour leur collaboration technique, la qualité des photographies et leur disponibilité, pour la mise en forme de ce mémoire notamment. A tous les autres étudiants de ce master avec qui j’ai pu partager de nombreuses heures de travail, et à Kim pour avoir répondu à toutes mes questions. 3 Sommaire I-Introduction ……………………………………………………………………………………………….……… p5 II-Rappels Anatomiques…………………………………………………………………………………… p6 1)Rapports osseux……………………………………………………………………………………….. p6 a)Emergence entre l’atlas et l’axis b)Rapports osseux pour les données anthropométriques 2)Rapports musculaires……………………………………………………………………………… p8 a)Trajet b)Innervation 3)Rapports cutanés……………………………………………………………………………………. p10 a)Description b)Innervation III-Matériel et Méthode…………………………………………………………………………………. p12 1)Matériel de dissection…………………………………………………………………………... p12 a)Sujets b)Matériel 2)Méthode de dissection………………………………………………………………………….. p13 a) 1ère dissection b)2ème dissection c)3ème dissection d)Mesures IV-Résultats comparés, discussion ……………………………………………………………. p16 1) 1ère dissection………………………………………………………………………………………….. p16 2)2ème dissection............................................................................................ p17 a)Le nerf et ses rapports anatomiques b)Images scannographiques ème 3)3 dissection, préambule aux mesures …………………………………………… p21 a)Le nerf et ses rapports anatomiques b)Apport de la dissection pour les mesures 4)Données anthropométriques………………………………………………………………… p24 a)Technique b)Résultats V-Discussion……………………………………………………………………………………………………….. p28 1) technique chirurgicale …………………………………………………………………………. p28 2) apport des dissections …………………………………………………………………………. p28 VI-Conclusion……………………………………………………………………………………………………… p31 VII-Références …………………………………………………………………………………………………... p32 4 I-Introduction Deux mémoires ont déjà été précédemment réalisés sur le nerf grand occipital par Melle Methorst Charlotte et Melle Robard Laëtitia. La présente étude anatomique a pour but d’établir les bases anatomiques de la stimulation du nerf d’Arnold grâce à des données anthropométriques. Le nerf d’Arnold ou nerf grand occipital a été décrit pour la première fois par Friedrich Arnold de Heidelberg en 1834. Cette description était limitée aux branches terminales sous-cutanées dans le territoire céphalique. Ensuite, Valleix signala en 1841 le point douloureux caractéristique du Nerf à son point d’émergence de muscle Trapèze. Puis, la description du nerf dans son ensemble fut réalisée par des anatomistes classiques : Hircshfeld en 1866, Beaunis et Bouchard en 1885, Sappey en 1889, Tillaux et Von Gehuchten en 1897, Soulié en 1904, Poirier, Charpy et Testut en 1911 et Villemin en 1928. Le nerf d’Arnold est à l’origine lorsqu’il irrité de douleurs névralgiques paroxystiques ou chroniques, ce sont les névralgies d’Arnold qui ont un trajet caractéristique de la base du crâne jusqu’au front. La neurostimulation est un des traitements indiqués lorsque le diagnostic de névralgie d’Arnold est avéré. Elle consiste à implanter sous la peau un système de petite taille, composé d’une pile et d’une électrode, qui envoie des impulsions électriques douces pour empêcher le signal douloureux d’atteindre le cerveau. Afin d’apporter des renseignements utiles à l’acte chirurgical qui consiste à implanter les électrodes de stimulation, trois grands axes de recherche vont guider la progression de ce mémoire : -Est-ce que le nerf d’Arnold se situe bien à la jonction entre le tiers médial et le tiers moyen de la ligne nucale ? Ce repère est en effet déjà utilisé pour poser les électrodes à la surface de la peau qui vont tester la bonne réponse du sujet aux impulsions électriques. -Quels sont les rapports entre l’artère occipitale et le nerf d’Arnold, et plus précisément pouvons-nous imputer les névralgies d’Arnold à un conflit entre le nerf et l’artère ? -Où le nerf est-il retrouvé par rapport à la galéa aponévrotique : au dessus, en dessous ou bien dans un dédoublement ? 5 II-Rappels Anatomiques 1-Rapports osseux a) Emergence entre l’Atlas et l’Axis Le nerf grand occipital correspond à la branche postérieure du 2ème nerf cervical, qui est très volumineuse, son diamètre est d’environ 4-5 mm. Elle se sépare de la branche antérieure après, parfois avant, la traversée du ligament atloïdomastoïdien postérieur tendu entre l’atlas et l’axis. Figure n°1 Ligament atloïdo-axoïdien d’après Rouvières et Delmas 15ème édition Artère Vertébrale Ligament atlantooccipital latéral 1ère racine cervicale Membrane atlantooccipitale postérieure ème 2 racine cervicale (branche post.) Ligament atloïdoaxoïdien postérieur ème 2 racine cervicale (branche ant.) L’Atlas L’Atlas est la première vertèbre cervicale, elle porte la tête d’où le nom d’Atlas (qui porte le monde dans la mythologie grecque) Elle est plus étendue transversalement que les autres vertèbres cervicales et est formée par deux masses latérales réunies par deux arcs osseux, l’un antérieur, l’autre postérieur. Ces différents segments circonscrivent le foramen vertébral. Elle est caractérisée par l’absence de corps vertébral. Les masses latérales sont aplaties de haut en bas et constituées de six faces : -supérieure : articulée avec le condyle occipital correspondant -inférieure : articulée avec la surface antéro-supérieure de l’axis -antérieure et postérieure : donnant naissance aux arcs -latérale -médiale 6 L’arc antérieur avec en avant un tubercule auquel s’attache le longissimus coli et en arrière la facette articulaire pour le processus odontoïde de l’axis. L’arc postérieur avec un tubercule postérieur auquel s’attachent de chaque côté les muscles petits droits postérieurs. Les processus transverses donnant les insertions à la plupart des muscles rotateurs et fléchisseurs latéraux de la tête et du cou. Le foramen vertébral L’Axis L’Axis est la deuxième vertèbre cervicale. Elle comprend plusieurs parties : Le corps surmonté du processus odontoïde destiné à s’articuler avec l’arc antérieur de l’Atlas, et dont la face postérieure correspond au ligament transverse. Les processus articulaires -supérieurs : s’articulent avec C1 -inférieurs : s’articulent avec C3 Les pédicules s’étendent des surfaces articulaires supérieures à l’extrémité antérieure des lames. Les processus transverses Les lames, épaisses. Les processus épineux donnent l’insertion aux muscles obliques supérieurs. Le foramen vertébral b) Rapports osseux pour les données anthropométriques Le nerf grand occipital émerge du muscle trapèze à 2cm environ en dessous et en dehors de la protubérance occipitale externe selon Rouvière. Ce point d’émergence du nerf correspond à la « trigger zone » (ou point gâchette) de la névralgie d’Arnold. Le but de ce mémoire est notamment de déterminer à quelle distance le nerf grand occipital se situe par rapport à la protubérance occipitale et au processus mastoïde homolatéral lorsqu’il émerge du trapèze. La protubérance occipitale externe (inion) La protubérance occipitale externe (ou inion en nouvelle nomenclature) appartient à l’os occipital qui est situé à la partie médiane, postérieure et inférieure du crâne. Cet os est constitué de 4 parties : La partie basilaire (antérieure) Deux parties latérales L’écaille occipitale (postérieure) La protubérance occipitale externe est une saillie médiane, rugueuse, qui se trouve au milieu de la face exocrânienne de l’écaille. De cette protubérance part la crête occipitale externe, qui s’étend de haut en bas jusqu’au bord postérieur du foramen magnum, et deux crêtes rugueuses se détachent de chaque côté : les lignes courbes occipitales (ou lignes nucales) inférieure et supérieure. 7 Figure n°2 Os Occipital, fosse exocrânienne de l’écaille d’après Rouvières et Delmas 15ème édition Protubérance occipitale externe Ligne courbe occipitale supérieure Ligne courbe occipitale inférieure Crête occipitale externe Condyle occipital Le processus mastoïde Le processus mastoïde appartient à la base (ou partie mastoïdienne) de l’os temporal. C’est une saillie osseuse apparente située à la partie postéro-inférieure de l’os temporal, en arrière du méat acoustique externe. Sa face latérale est le lieu d’insertion des muscles sterno-cléïdo-mastoïdien, splénius et longissimus de la tête. Sa face médiale est constituée de l’incisure mastoïdienne où s’insère le ventre postérieur du muscle digastrique. 2-Rapports musculaires a) trajet Après avoir traversé le ligament atlanto-axoïdien et s’être séparé de la branche antérieure, le nerf grand occipital se porte en arrière et se coude sur la partie moyenne du bord inférieur du muscle oblique inférieur et se dirige vers le haut. Dans ce trajet, le nerf croise d’abord la face postérieure du muscle oblique inférieur, à ce niveau il passe par l’angle postéro-interne du triangle de Tillaux, qui est le triangle de ligature de l’artère vertébrale. Le nerf grand occipital traverse ensuite le muscle semi-épineux de la tête près du ligament nucal, perfore plus haut la lame tendineuse du muscle trapèze au niveau de son insertion occipitale, et devient sous-cutané. Muscle oblique inférieur : (muscle profond de la charnière cervico-occipitale) Anciennement appelé muscle grand oblique, il sert à la rotation homolatérale de la tête. Il naît de la face externe du processus épineux et de la lame de l’axis. Son ventre est fusiforme et épais, oblique médialement en bas et en arrière. Il se termine sur la face inférieure de la racine postérieure du processus transverse de l’atlas. 8 Figure n°3 Muscles droits et obliques de la nuque d’après Rouvière et Delmas, 15ème édition Muscle petit droit postérieur Muscle grand droit postérieur Muscle interépineux du cou Muscle oblique supérieur de la tête Muscle oblique inférieur Muscle transversaire épineux Muscle semi-épineux de la tête : (muscle superficiel de la charnière cervico-occipitale) Le muscle semi-épineux de la tête est un des faisceaux du muscle semi-épineux, les 2 autres étant le muscle semi-épineux du cou et le muscle semi-épineux du thorax. Sa contraction bilatérale permet d’étendre la tête tandis que sa contraction unilatérale imprime à la tête un mouvement d’extension et d’inclinaison homolatérale. Sa partie médiale naît des processus articulaires des vertèbres C3 à C6 et des processus épineux des vertèbres C7 et T1 et sa partie latérale naît des processus transverses des vertèbres C3 à T6. Il se termine sur la partie médiale de la surface comprise entre les lignes nucales supérieure et inférieure. Figure n°4 Muscles de la nuque, plan du muscle splénius et du muscle élévateur de la scapula, d’après Rouvière et Delmas, 15ème édition Muscle trapèze récliné Muscle semi-épineux de la tête Muscle sternocléïdo mastoïdien Muscle splénius de la tête Muscle splénius du cou Muscle élévateur de la scapula Muscle rhomboïde Muscle longissimus du thorax 9 Muscle trapèze : (muscle superficiel de la charnière cervico-occipitale) C’est un vaste muscle triangulaire à sommet externe et à base verticale médiane. Il forme avec celui du coté opposé une sorte de capuchon allant de l’occiput au bas de la colonne thoracique, et couvrant les deux épaules. b) innervation La branche postérieure du 2ème nerf cervical fournit près de son origine des rameaux musculaires aux muscles oblique supérieur, splénius de la tête, longissimus de la tête et semi-épineux de la tête. Elle détache plus haut quelques filets destinés aux muscles semi-épineux de la tête et trapèze. Figure n°5 Muscles et nerfs du triangle suboccipital d’après l’Atlas d’anatomie humaine 3ème édition de Netter Nerf grand occipital Artère occipitale Muscle petit droit postérieur Muscle semi-épineux de la tête Muscle grand droit post. Muscle oblique supérieur Muscle oblique inférieur Muscle splénius de la tête Muscle sterno-cléïdomastoïdien Muscle longissimus de la tête Muscle trapèze 3-Rapports cutanés a) description Après avoir traversé le muscle trapèze, le nerf d’Arnold devient superficiel et chemine au niveau de la galéa aponévrotique qui est une des couches du plan cutané crânien. Le but de ce mémoire est également de déterminer où se trouve le nerf grand occipital par rapport à cette galéa aponévrotique. 10 Figure n°6 Plan cutané d’après le précis d’Anatomie Clinique, tome II de P. Kamina Peau (cuir chevelu) Tissu sous-cutané Tractus fibreux Galéa aponévrotique Espace épicrânien épicrâne Table externe diploë Table interne Dure-mère La peau du crâne au niveau du cuir chevelu est séparée du muscle épicrânien par un tissu cellulaire sous-cutané riche en tissu adipeux, cloisonné par de nombreuses travées fibreuses épaisses et résistantes. Les vaisseaux sont adhérents aux travées fibreuses. b) innervation Après la traversée du muscle trapèze, les rameaux terminaux, sensitifs de ce nerf, sont destinés à toute la partie postérieure du cuir chevelu, ce sont ces rameaux qui sont responsables des névralgies d’Arnold. Des anastomoses des rameaux terminaux sont décrites dans : avec les branches postérieures des 1er et 3ème nerfs rachidien, avec le nerf auriculaire postérieur (branche du nerf facial), avec le système sympathique cervical et peut être avec le nerf trijumeau. Le territoire sensitif exocrânien innervé par le nerf d’Arnold correspond à la région occipitale jusqu’au vertex, à la face postérieure du pavillon de l’oreille, à la région orbitale, sus-orbitaire et pariétale inférieure. Le territoire sensitif endocrânien quant à lui correspond aux méninges occipitales. 11 III- Matériels et méthodes 1-Matériel de dissection Ce mémoire a été réalisé sur la base de 8 dissections effectuées sur 8 cadavres différents. a) Sujets -1ère dissection : prélèvement d’une pièce anatomique sur un sujet féminin de73 ans au niveau T3-T4 avec conservation dans une solution de formol. -2ème dissection : prélèvement d’une pièce anatomique sur un sujet féminin de 90 ans et 8 mois au niveau C3-C4 avec conservation dans une solution de formol. -3ème dissection : prélèvement d’une pièce anatomique sur un sujet masculin de 87 ans et 7 mois au niveau C3-C4 avec conservation dans une solution de formol. -4ème dissection : mesures sur un sujet masculin de 88 ans et 2 mois frais -5ème dissection : mesures sur un sujet féminin de 81 ans et 7 mois frais -6ème dissection : mesures sur un sujet féminin de 87 ans et 8 mois frais -7ème dissection : mesures sur un sujet masculin de 88 ans et 6 mois formolé -8ème dissection : mesures sur un sujet masculin de 85 ans frais b) Matériel -un bistouri n°4 et une série de lames n°23 -des pinces à disséquer avec et sans griffes -des paires de ciseaux à pointe courbe et droite -une scie et un billot -un racloir -un appareil photo numérique Nikon® D70s -un scanner du service de radiologie du CHU de Nantes -du fil de laiton -du papier millimétré 12 2-Méthode de dissection a) 1ère dissection Pour cette dissection, la première approche consiste à trouver le nerf en superficie, c'est-à-dire au niveau du cuir chevelu, où se situent les rameaux distaux du nerf d’Arnold (responsables des névralgies) A cette fin, une incision du cuir chevelu est réalisée selon une ligne se prolongeant par les processus épineux des vertèbres cervicales, le revêtement cutané est ensuite enlevé des deux cotés de cette ligne mais le nerf ne peut pas être différencié. Dans un second temps, l’approche consiste donc à trouver le nerf à son origine, entre l’atlas et l’axis, et lors de la dissection les rapports musculaires précédemment décrits sont retrouvés. Enfin, les muscles sont réséqués pour ne laisser le nerf qu’avec les structures osseuses. 2ème dissection Le but de cette 2ème dissection est de trouver le nerf lorsqu’il devient superficiel au niveau de la ligne nucale et de déterminer les distances qui le séparent de la protubérance occipitale et du processus mastoïde. Une ligne reliant la protubérance occipitale et les processus mastoïdes droit et gauche est donc tracée, ainsi qu’une ligne entre les deux processus mastoïdes. A partir de ces lignes, ainsi que des suivantes (une laissant de chaque côté un hémicrâne et une autre perpendiculaire à cette dernière et passant à 3-4 cm au dessus des oreilles), le revêtement cutané a été enlevé. Figure n° 7 Schéma des lignes suivies pour la dissection (en pointillé) 13 Ensuite le revêtement graisseux est retiré. Du coté droit, la dissection se poursuit couche par couche. Malencontreusement, le nerf est lésé : il se trouve alors ,au niveau crânial de la lésion, dans la couche qui vient d’être enlevée et, au niveau caudal, dans la couche qui reste. Le nerf peut cependant être disséqué dans ces 2 plans : les 2 extrémités sont ensuite remises ensemble, une fois que toutes les structures adjacentes sont retirées. Du coté gauche, la prudence est donc de mise. L’artère occipitale est utile pour aider à repérer l’émergence du nerf grand occipital au niveau du muscle semi-épineux de la tête. Une fois le nerf repéré, grâce à l’artère, il peut être disséqué depuis son émergence dans le même plan de tissu, contrairement à droite, en enlevant les structures adjacentes. La dissection finale permet de bien repérer l’endroit où le nerf apparaît par rapport aux éléments osseux définis. Des images scannographiques de cette pièce anatomique sont également faites en matérialisant les nerfs par des fils en laiton. c) 3ème dissection Pour cette dissection, la procédure est la même que celle de la 2ème dissection, excepté que nous tentons tout de suite de retrouver les nerfs des deux côtés grâces aux artères occipitales, et, avec plus de prudence dans la dissection qui consiste à enlever les tissus couche par couche, les nerfs sont retrouvés à l’endroit où ils perforent la lame tendineuse du trapèze. Du côté droit toutes les structures adjacentes sont retirées et du côté gauche l’artère occipitale est laissée afin de montrer qu’elle est avec le nerf en rapport intime. Pour les photographies, le muscle trapèze est réséqué des deux côtés ce qui permet de mettre en évidence l’émergence du nerf non plus au niveau de la lame tendineuse du trapèze mais au niveau du muscle semi-épineux de la tête. d) Mesures Les dissections suivantes sont une série de mesures réalisées sur plusieurs sujets. La procédure consiste à réaliser tout d’abord une incision selon une ligne s’étendant du côté droit au côté gauche quelques centimètre en dessous des lobes de l’oreille et selon une autre ligne perpendiculaire à cette dernière et passant par la protubérance occipitale externe. Puis la couche de peau est réclinée à partir de l’angle droit formé par ces deux lignes. Une couche de graisse plus ou moins épaisse en fonction des sujets apparaît alors, elle est retirée avec précaution pour ne pas abîmer les structures sous-jacentes, en l’occurrence les muscles trapèze et sterno-cléïdo-mastoïdien qui sont les plus superficiels. Grâce à la dissection précédente, qui a permis de comprendre que l’émergence du nerf est plus facile à retrouver au niveau du muscle semi-épineux de la tête qu’au niveau de la lame tendineuse du trapèze, la suite de la procédure consiste à réséquer le muscle trapèze. 14 Afin de ne pas léser le nerf lorsqu’il est situé près de la ligne nucale, le muscle trapèze n’est pas réséqué à partir de sa lame tendineuse mais à partir de la ligne passant quelques centimètres en dessous des lobes de l’oreille. Il est donc retiré de sa partie distale vers sa partie proximale. Le muscle semi-épineux est ainsi mis à découvert et l’émergence du nerf est retrouvée à environ 2-3 cm en dessous et en dehors de la protubérance occipitale externe. Une fois que le nerf a été individualisé, la dernière phase de la procédure est la mesure elle-même : des bandes de papiers millimétrés prédécoupées sont disposées depuis les processus mastoïdes droit et gauche, qui ont été précédemment dégagées, jusqu’à la protubérance occipitale externe. Ces mesures sont réalisées de manière identique aux deux dissections précédentes : un rapport est établit avec comme numérateur la distance entre le nerf et la protubérance occipitale et comme dénominateur la distance séparant le processus mastoïde et la protubérance occipitale. Plus précisément, la mesure est lue sur le bord supérieur de la bande de papier millimétré et, pour le nerf la mesure et lue au niveau de son bord le plus latéral comme suit : Figure n°8 Principe de la mesure Protubérance occipitale = 1 Ligne nucale Emergence du nerf = 2 Nerf grand occipital Processus mastoïde gauche =3 Muscle semi-épineux 1=protubérance occipitale externe 2=point mesuré pour l’émergence du nerf 3=processus mastoïde gauche Le rapport final correspond à la distance 1-2/distance 1-3 15 IV – Résultats 1-1ère dissection Cette dissection, réalisée sur la partie supérieure d’un corps coupé en T3-T4 a permis de se familiariser avec les éléments musculaires que le nerf d’Arnold traverse avant de devenir superficiel. Les premiers temps de la dissection consistent à enlever le revêtement cutané, le muscle trapèze est mis à découvert mais les nerfs ne sont pas retrouvés au dessus de leurs insertions tendineuses, ne connaissant pas leur taille, leur aspect… Nous différencions donc l’atlas(C1) et l’axis(C2), et nous mettons ainsi à découvert le processus épineux non bifide de C1 et celui bifide de C2. Puis nous découvrons l’origine des nerfs entre les 2 vertèbres. Les nerfs sont isolés progressivement des muscles rencontrés lors de leur trajet vers la superficie. Lors de cette dissection nous constatons que les nerfs ont un trajet conforme à celui décrit dans les manuels d’Anatomie, nous remarquons notamment l’existence d’un premier coude lorsque les nerfs passent sous le muscle oblique inférieur. Cette première dissection permet donc de bien visualiser l’origine du nerf, et la division du ganglion cervical en 2 branches : antérieure et postérieure, la branche postérieure étant celle qui nous intéresse. Photo n°1 Nerfs grands occipitaux droits et gauche Cranial Droite Muscle petit droit postérieur Nerf Grand Occipital droit Ganglion cervical de C2 Processus épineux de l’Atlas Branche antérieure de C2 Processus épineux de l’Axis 16 2-2ème Dissection a) Le nerf et ses rapports anatomiques Le but de ce mémoire est d’aider le neurochirurgien à placer le plus précisément possible les électrodes de neurostimulation au niveau où le nerf grand occipital devient superficiel, lorsqu’il émerge du muscle trapèze. Afin de déterminer cet emplacement, nous choisissons de prendre des repères reproductibles : la protubérance occipitale externe et les processus mastoïdes. Après avoir rasé le crâne, nous traçons donc sur la peau des lignes rejoignant ces différents repères Photo n°2 Traçage des repères cutanés Cranial Droite Protubérance occipitale externe Processus mastoïde gauche Processus mastoïde droit La dissection suit ces lignes ainsi que celles définies dans la partie « Matériel et Méthode ». La suite de la dissection consiste à enlever les couches une par une jusqu'à atteindre celle comprenant les nerfs. Le muscle trapèze est réséqué afin de mettre en évidence l’émergence des nerfs au niveau du muscle semi-épineux. Nous constatons qu’elle a bien lieu à environ 2 cm en dessous et en dehors de la protubérance occipitale et ce, des deux côtés. 17 Photo n° 3 Emergence des nerfs grands occipitaux Cranial Droite Branches distales du nerf Ligne nucale Muscle semiépineux Ventre occipital du muscle occipito-frontal Muscle splénius Nerf grand occipital droit Cependant, la symétrie n’est pas parfaite, caractéristique de notre anatomie, puisque nous constatons que la division en plusieurs branches n’a pas lieu au même endroit à droite et à gauche. Le nerf grand occipital gauche se divise ainsi en 2 banches principales, qui se divisent à leur tour ensuite, à quelques millimètres au dessus de la ligne nucale. 18 Photo n° 4 description du nerf grand occipital gauche Cranial Médial Ventre occipital du muscle occipito-frontal Division en 2 branches du nerf grand occipital gauche Lame tendineuse du trapèze Muscle semi-épineux Le nerf grand occipital droit quant à lui se divise en 2 branches principales, qui se diviseront également en distal, à 1cm au dessus de la ligne nucale. Photo n° 5 description du nerf grand occipital droit Cranial Droite Lame tendineuse du trapèze Muscle semiépineux Division en 2branches du nerf grand occipital droit Ventre occipital du muscle occipito-frontal 19 b) Images scannographiques Ces images ont été réalisées en matérialisant les nerfs par des fils en laiton depuis leur émergence au niveau des muscles semi-épineux jusqu’à un niveau plus crânial différent à droite et à gauche : étant donné que nous nous intéressons à la localisation des nerfs au niveau des lignes reliant la protubérance occipitale aux processus mastoïdes. Reconstruction 3D Vue postérieure Cette vue postérieure fait nettement apparaître les rapports des nerfs avec les éléments osseux. Nous constatons que l’émergence des nerfs à travers les muscles semi-épineux est proche de la base du crâne : à l’aplomb du foramen magnum. Puis les nerfs ont un trajet légèrement oblique et latéral de la profondeur vers la superficie. Ils vont ensuite croiser la ligne nucale inférieure puis supérieure, et ensuite se ramifier en plusieurs branches sur la surface crânienne, ces branches distales ne sont ici pas représentées. Reconstruction 3D vue de profil A B Cette vue de profil permet d’appréhender la localisation du nerf dans le plan musculaire présent sous la ligne nucale supérieure. Idéalement, la matérialisation de la surface cutanée aurait pu permettre de déterminer à quelle profondeur le nerf se situe lorsqu’il émerge du muscle semi-épineux. Nous pouvons cependant constater ici que cette émergence est relativement superficielle puisqu’elle se trouve à peu près au milieu de la distance séparant le processus épineux de l’atlas de la droite passant à l’aplomb de la protubérance occipitale externe (représentée par la ligne A sur la photo) sachant que le revêtement cutané n’est pas parallèle à cette droite, le nerf est certainement beaucoup plus proche de ce revêtement cutané que du processus épineux de l’atlas. En effet, la ligne B ne représente pas l’épaisseur du plan cutané et musculaire. Reconstruction 3D vue de trois quart Cette image a été réalisée afin d’avoir la mesure du point d’émergence du nerf par rapport aux éléments définis, comme nous le faisons lors des dissections. Cependant, il existe un biais de mesure ici car bien que ce soit une représentation en 3D, la mesure est effectuée sur l’image qui elle est plane, en 2D. Nous n’intégrerons donc pas ces valeurs au reste des valeurs qui ont été retrouvées. B 20 3-3ème Dissection, préambule aux mesures a) Le nerf et ses rapports anatomiques Cette dissection suit les mêmes étapes que la dissection précédente, à la différence près que nous nous attachons ici à trouver le nerf lorsqu’il devient superficiel au niveau de son émergence à travers la lame tendineuse du muscle trapèze. Les différentes couches sont donc enlevées une à une avec précaution, surtout à l’approche de la ligne nucale afin de ne pas léser le nerf comme précédemment. Les nerfs sont retrouvés à droite et à gauche mais la dissection est tout de même plus laborieuse. Nous constatons en effet que les nerfs passent d’un environnement musculaire et profond, où ils sont encore indivisés donc épais, à un environnement cutané et superficiel, où ils se divisent en de nombreuses branches distales fines qui sont enchevêtrées dans l’aponévrose épicrânienne, or nous nous efforçons de trouver le nerf dans ce plan. Photo n°6 Emergence du nerf grand occipital droit (nerf GO) au niveau de la lame tendineuse du trapèze Cranial Droite Lame tendineuse du trapèze Branche droite de division du nerf GO droit Protubérance occipitale externe Muscle splénius Muscle trapèze Cependant, nous remarquons que la dissection des nerfs dans le plan aponévrotique et superficiel est facilitée par la présence de l’artère occipitale dont la couleur plus foncée permet de guider la découverte des nerfs dans ce plan : une fois l’artère repérée, l’aponévrose la recouvrant est enlevée délicatement et le nerf est finalement différencié. Du côté gauche nous décidons de garder cette artère et de réséquer les éléments adjacents afin de ne laisser que les méandres de l’artère et du nerf. Nous constatons donc qu’il existe bien un rapport étroit entre l’artère occipitale et le nerf grand occipital homolatéral. 21 Photo n° 7 Rapport entre l’artère occipitale gauche et le nerf grand occipital homolatéral (nerf GO) Cranial Droite Branche distale du nerf GO gauche Muscle semiépineux Artère occipitale Le nerf d’Arnold et l’artère occipitale restent entremêlés sur un trajet de quelques centimètres, au cours duquel le nerf se ramifie en plusieurs branches. 22 b) Apport de la dissection pour les mesures Afin de mieux différencier les nerfs, nous poursuivons la dissection en réséquant le muscle trapèze, laissé en place jusque là. Le muscle semi-épineux est ainsi mis à découvert et à travers lui, nous redécouvrons l’émergence des nerfs alors que leur diamètre est encore épais, comme lors de la dissection précédente. Cette constatation permet d’établir la procédure qui permet de trouver rapidement les nerfs grands occipitaux en vue de le mesurer et décrite dans la partie « Matériel et Méthode ». Photo n°8 Emergence des nerfs grands occipitaux au niveau du muscle semi-épineux Cranial Droite Artère occipitale Protubérance occipitale externe Nerf GO droit Muscle splénius Muscle semiépineux 23 4- Données anthropométriques a)Technique Les dissections suivantes résultent toutes de la même procédure, qui aboutit à l’obtention des mesures présentées dans le tableau de la partie suivante. Nous remarquons qu’après avoir enlevé le revêtement cutané et la couche graisseuse sous-jacente, nous découvrons le muscle trapèze. La zone qui nous intéresse est assez haut située : près de la ligne nucale. Or, à ce niveau l’insertion du muscle trapèze ne s’étend que jusqu’à la moitié de la ligne nucale et la moitié latérale est le siège de l’insertion du muscle sterno-cléïdo-mastoïdien. Puis le muscle trapèze devient de plus en plus large en distalité : il a en effet une forme triangulaire. Nous identifions le nerf au niveau du sommet du triangle formé par le muscle trapèze : ainsi nous pouvons mettre en évidence qu’il émerge du muscle semi-épineux et qu’il se trouve ensuite sous une fine couche tendineuse, qui est en fait l’insertion tendineuse du muscle trapèze, dont les fibres musculaires sont retrouvées plus bas situées par rapport au point d’émergence du nerf à travers le muscle semi-épineux Photo n°9 Rapport de l’insertion tendineuse du trapèze avec le nerf GO Cranial Droite Nerf grand occipital gauche Insertion tendineuse du trapèze Muscle splénius Muscle semi-épineux gauche Muscle semiépineux droit Muscle trapèze droit Muscle trapèze gauche 24 La photographie suivante montre ce que nous obtenons après la résection du revêtement cutané, de la couche graisseuse et du muscle trapèze chez un sujet formolé. Nous pouvons noter la différence d’aspect à l’œil nu et, de même, lors de la dissection nous avons retrouvé une différence de consistance. Ce changement a impliqué un temps de dissection plus long que chez un sujet frais mais nous avons pu valider la pertinence de la procédure établie : une fois que nous identifions le muscle trapèze et que nous le réséquons de la partie distale, choisie arbitrairement, vers la partie proximale, nous découvrons toujours le nerf lorsqu’il émerge du muscle semi-épineux, assez près situé de la ligne médiane. Les bandes de papiers millimétrés qui servent à la mesure sont disposés comme tel : des processus mastoïdes à la protubérance occipitale externe. Nous avons d’ailleurs pu constater que cette protubérance occipitale externe était plus volumineuse chez les sujets masculins que chez les sujets féminins. Photo n°10 Bandes de papiers millimétrés sur un sujet formolé Cranial Droite Ligne médiane Muscle semiépineux gauche Nerf GO droit Nous mettons ici en évidence les bandes de papiers millimétrées qui ont été déposées sur un sujet frais : nous notons bien une différence d’aspect. De plus, pour cette dissection nous identifions bien tous les éléments musculaires présents dans cette région postérieure et supérieure du cou, et donc les rapports qu’entretiennent les nerfs grands occipitaux avec ces muscles. 25 Photo n° 11 Bandes de papiers millimétrés sur un sujet frais Cranial Droite Muscle semiépineux Muscle trapèze Muscle splénius Muscle sternocléïdo-mastoïdien Enfin, nous avons pu constater pour chacune de ces dissections que les nerfs grands occipitaux émergeaient des muscles semi-épineux à l’intersection de deux chefs musculaires différents qui correspondent donc vraisemblablement à la partie médiane et à la partie latérale constituant ces muscles. 26 b)Résultats Le dernier aspect de ce mémoire est d’effectuer un maximum de mesures afin d’appréhender à quelle distance le nerf émerge par rapport à des repères facilement retrouvés en pratique. La distance n°1 correspond à la distance entre la protubérance occipitale externe et le nerf. La distance n°2 correspond à la distance entre le processus mastoïde et la protubérance occipitale externe. Individu et sexe Côté Distance n°1 en cm Distance n°2 en cm Rapport N°1 F droit 3,3 11,5 3,3/11,5 gauche 3,5 11,5 3,5/11,5 droit gauche droit gauche 2,5 2,6 2,3 2,6 9,5 9,5 9,5 10 2,5/9,5 2,6/9,5 2,3/9,5 2,6/10 0,805/3 droit 2,8 9 2,8/9 0,872/3 gauche 2,7 10 2,7/10 droit 3,8 11 3,8/11 gauche 2,3 9 2,3/9 droit 3, 1 13 3, 1/13 gauche 2,8 11 2,8/11 droit 3, 1 10,5 3, 1/10,5 gauche 3,3 10,5 3,3/10,5 N°2 M N°3 M N°4 F N°5 F N°6 M N°7 M Moyenne par individu rapportée sur 3 0,887/3 0,753/3 0,901/3 0,740/3 0,914/3 La moyenne par individu est rapportée sur 3 et calculée comme suit : (Exemple à partir de l’individu n°1) Moyenne = [ (3,3*3/11,5) + (3,5*3/11,5) ] / 2 = 0,887 Les résultats sont arrondis au millième. Nous calculons la moyenne de toutes ces mesures : Moyenne = (0,887+0,805+0,753+0,872+0,901+0,740+0,914)/7 = 0,839 Ces résultats permettent d’affirmer que l’émergence du nerf se fait à la jonction entre le tiers interne et le tiers moyen de la ligne que nous avons définie, puisque la moyenne des mesures à une valeur proche de 1. Plus précisément, si nous divisons le tiers interne de cette ligne en dix, le nerf émerge au niveau du 8ème dixième, il émerge donc à un endroit légèrement plus médial que la jonction entre le tiers interne et le tiers moyen de la ligne. 27 V-Discussion Une fois que les dissections ont été terminées, une seconde entrevue avec le Pr N’Guyen a eu lieu à l’issue d’une opération de pose d’électrode de stimulation pour névralgie d’Arnold, ce qui a permis d’étayer la discussion qui suit. 1) technique chirurgicale La neurostimulation est une technique chirurgicale récente, elle s’est développée en effet depuis environ 2ans. L’équipe du Pr N’Guyen au C.H.U de Nantes fait partie des centres de référence au niveau national. Il y a actuellement deux méthodes d’implantation des électrodes différentes : -La première, qui n’est pas pratiquée à Nantes, consiste à implanter les électrodes (si la névralgie est bilatérale) ou l’électrode (si la névralgie est unilatérale) en percutané au niveau d’une ligne reliant les pointes des processus mastoïdes. L’inconvénient de cette méthode réside dans le fait qu’à ce niveau le nerf est assez profond, en conséquence : la stimulation pour avoir l’effet escompté doit donc être relativement puissante, ce qui à terme entraîne une usure plus rapide des piles permettant de faire fonctionner le système. -La seconde, qui est celle utilisée à Nantes fait suite à une période d’essai avec des électrodes superficielles posées au niveau de la jonction entre le tiers médial et le tiers moyen de la ligne nucale. Puis les électrodes (ou l’électrode) sont implantées au même niveau grâce à des repères tracés sur la surface cutanée. A ce niveau, le nerf est plus superficiel, la stimulation nécessaire est donc moins forte ce qui permet de préserver les piles. Cependant, il existe un risque à implanter les électrodes plus en superficie, puisque la stimulation peut à force entraîner une érosion de la peau de dedans en dehors, surtout si les sujets se frottent la tête à ce niveau contre un oreiller par exemple et si l’électrode n’a pas été implantée parallèlement à la surface cutanée. 2) les apports des dissections Nous reprenons ici les 3axes définis dans l’introduction. Tout d’abord, nous constatons que les mesures effectuées ne sont pas réellement utiles pour l’opération elle-même puisque les électrodes utilisées ont une longueur de 4cm environ ce qui induit une marge d’erreur de position assez grande. Cependant elles sont en accord avec la méthode d’essai qui consiste à poser les électrodes à la jonction entre le tiers interne et le tiers moyen de la ligne nucale puisque nous avons retrouvé une valeur proche de 1 (0,839) comme moyenne. Nous devons toutefois noter que la ligne définie n’est pas exactement la même dans les 2 cas. 28 -la ligne utilisée pour les essais est la ligne nucale, qui est la ligne en dessous de laquelle s’insèrent les muscles trapèze et sterno-cléïdo-mastoïdien : il est donc difficile de la retrouver précisément. -la ligne utilisée pour les dissections relie la protubérance occipitale au processus mastoïde, il s’agit donc d’une ligne aisément reproductible. Cependant la mesure retrouvée est moins pratique puisqu’il s’agit précisément de la jonction entre le 8ème et le 9ème dixième du tiers médial de la ligne définie, et bien que les mesures ont été relevées avec le plus de précision possible, les résultats restent nécessairement opérateur dépendant. Nous voyons ici la superposition de la ligne tracée sur la peau avant la dissection avec les nerfs en place après la dissection. Cranial Photo n°12 Montage des photos de la dissection n°2 Droite Par contre, les dissections, surtout finales, ont pu mettre en évidence une zone favorable à la pose d’électrode, c'est-à-dire à un endroit où le nerf est assez superficiel pour que les impulsions électriques restent faibles afin de préserver les piles, sans être au dessus de la ligne nucale où le nerf est alors trop superficiel ce qui augmente le risque de lésion de la peau par l’électrode. Cette zone correspond à celle de l’insertion tendineuse proximale du trapèze (s’étendant sur plusieurs cm dans le sens crânio-caudal). Lorsque le nerf émerge du muscle semi-épineux et il n’est en effet recouvert que par les fibres tendineuses du trapèze, et à ce niveau il est encore monotronculaire, la division en branches distales se faisant au dessus de la ligne nucale. 29 La 2ème dissection met d’ailleurs en évidence le risque d’une efficacité moindre des électrodes de stimulation si ces dernières sont placées après la division des nerfs en différentes branches, ainsi nous pouvons dire pour ce sujet que si l’électrode est placée trop haut du côté gauche, elle peut n’avoir de l’effet que sur l’une des branches du nerf alors qu’à droite, la division étant plus haute, l’électrode peut exercer son effet sur tout le nerf. En ce qui concerne les rapports avec l’artère occipitale, nous avons pu mettre clairement en évidence que les 2 éléments étaient liés : l’artère a notamment servi de repère pour retrouver le nerf lors des dissections. Nous pouvons donc nous poser la question d’une analogie avec le rôle des artères cérébelleuses dans les névralgies trigéminales et suggérer que les conflits entre l’artère occipitale et le nerf grand occipital pourraient être à l’origine des névralgies d’Arnold. Toutefois, il est important de noter que l’artère cérébelleuse est beaucoup plus libre dans son environnement tissulaire que l’artère occipitale qui est située dans une couche fibreuse, de ce fait les battements de l’artère occipitale se répercutent peut être moins sur le nerf grand occipital que ceux de l’artère cérébelleuse sur le nerf trijumeau. Pour s’assurer de l’existence d’un conflit entre l’artère occipitale et le nerf d’Arnold, il aurait fallut procéder à l’étude histologique du nerf sur des tronçons où ce nerf est en rapport avec l’artère et vérifier ainsi l’existence d’éventuelles lésions du nerf. Enfin, la position du nerf par rapport à la galéa aponévrotique (au dessus, en dessous ou dans un dédoublement) n’a pas été clairement définie lors des dissections. Nous pouvons juste décrire que lors des dissections, une fois que l’artère occipitale est retrouvée, nous la dégageons en enlevant le tissu fibreux qui la recouvre, ce qui nous permet de trouver le nerf, nous continuons donc à individualiser le nerf en enlevant le tissu fibreux qui le recouvre également. Nous pouvons ajouter que du tissu fibreux semble encore présent sous le nerf, ce qui nous permet d’exclure l’hypothèse de la situation du nerf en dessous de la galéa aponévrotique mais nous n’avons pas d’éléments plus précis permettant de nous orienter vers l’une au l’autre des deux hypothèses restantes. 30 VI- Conclusion La stimulation du nerf d’Arnold est une technique en émergence, ce mémoire pose quelques bases anatomiques qui permettront peut être de l’améliorer. Nous pouvons ainsi confirmer l’utilisation du repère « jonction entre le tiers interne et le tiers moyen » de la ligne nucale pour la pose des électrodes de stimulation, d’autant plus que ces électrodes mesurent 4cm de long, ce qui laisse une marge « d’erreur » de position assez importante. De plus, ce repère reste productible et bien que nous ayons mis en évidence une légère différence entre l’utilisation de la ligne nucale et de la ligne reliant la pointe du processus mastoïde à la protubérance occipitale externe, la longueur de l’électrode et les variations opérateur-dépendantes permettent d’assimiler les jonctions tiers interne/tiers moyen de ces deux lignes à un même point, le praticien pourra choisir la méthode qui lui conviendra le mieux. L’apport le plus important de ces bases anatomiques est la mise en évidence d’une zone où le nerf est assez superficiel et malgré tout sous la ligne nucale : qui sont deux caractéristiques importantes à allier pour une stimulation sûre (pas de risque d’effraction cutanée) et efficace. Cette zone est celle de l’insertion tendineuse proximale du trapèze, proche de l’émergence du nerf d’Arnold à travers le muscle semi-épineux. Enfin, l’hypothèse selon laquelle les conflits entre l’artère occipitale et le nerf d’Arnold pourraient engendrer des névralgies peut être évoquée devant les rapports étroits entre ces deux éléments retrouvés lors des dissections mais, elle reste à confirmer par des études histologiques. 31 VII- Références 1 SIMON, Céphalées et migraines, collaborateurs SIMON, C.HERISSON, J.TOUCHON : édition Elsevier Masson, 1993, p68 2 H.ROUVIERE et A.DELMAS, Anatomie humaine, descriptive, topographique et fonctionnelle : 15ème édition Masson, 2002, tome I « Tête et cou » p337, p140 à 142, p76 à 78, p66 3 P.KAMINA, Précis d’anatomie clinique, Paris : édition Maloine, 2002, tome II, p191, p170, p171, p179, p228 4 http://www.sofmmoo.com/formation_congres_fmc/sofmmoocongres/journees_amr-2005/antonietti-arnold.pdf 5 F.H. NETTER, Atlas d’anatomie humaine : 3ème édition Masson, 2004, p171 32
