Vascularisation de la tête humérale
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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 Vascularisation de la tête humérale Par Castanier Emmanuel 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 2008-2009 UNIVERSITE DE NANTES Vascularisation de la tête humérale Par Castanier Emmanuel 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 Je tiens à remercier : Messieurs les professeurs d’anatomie, pour nous avoir transmis le goût de l’anatomie et pour le temps qu’ils passent à nous l’inculquer. Monsieur le docteur Antoine Hamel, pour avoir proposé ce sujet passionnant et pour ses conseils avisés. Monsieur le docteur Olivier Hamel, pour m’avoir aidé dans la réalisation d’injections. Messieurs Stéphane Lagier et Yvan Blin, pour leur patience ainsi que leur aide précieuse dans la réalisation des dissections. Ma famille, qui m’aura transmis sa passion pour la médecine. Tous mes collègues de master,qui ont fait régner la bonne humeur dans le labo durant cette année et ce malgré les difficultés rencontrées. Sommaire Introduction I. Embryologie et angiogénèse I.1.Embryologie I.2. Angiogénèse II. Rappels anatomiques II.1 Ostéologie de la tête humérale II.2 Articulation gléno-humérale II.3 Distribution artérielle de l’épaule III. Méthodes et techniques III.1 Voies d’abords des dissections III.2 Diaphanisation par la technique de Spateholtz IV. Résultats IV.1 Vascularisation extra osseuse IV.1.1 Artère circonflexe antérieure IV.1.2 Artère circonflexe postérieure IV.1.3 Anastomoses extra-osseuse IV.2 Vascularisation intra-osseuse V. Discussion V.1 Organisation de la vascularisation extra-osseuse V.2 Ostéonécrose aseptique de la tête humérale V.3 Fractures susceptibles d’entrainer une ostéonécrose secondaire V.3.1 Fractures céphaliques ou sus-tubérositaires V.3.2 Fractures céphalo-tubérositaires V.3.3 Fractures céphalo-métaphysaires V.3.4 Fractures cervico-trochitérienne haute de Kocher VI Conclusion VII Références bibliographiques Introduction On connait de manière globale comment se fait l’apport vasculaire vers l’épiphyse humérale proximale, on sait que les artères circonflexes antérieure et postérieure assurent la vascularisation de cette zone mais la distribution exacte au sein de cette épiphyse est assez floue. Le but de cette étude sera donc de mettre en évidence la topographie de ces deux troncs sur l’épiphyse humérale proximale, de rechercher leurs importances respectives dans la vascularisation de la tête et de rechercher les éventuelles voies de suppléance permettant la revascularisation en cas d’atteinte des troncs principaux. Cette étude se fera en deux temps : d’abord une étude de la vascularisation extra-osseuse puis de la vascularisation intra-osseuse Puis nous chercherons quelles peuvent être les conséquences cliniques sur la vascularisation de la tête humérale des différents types de fractures. I. Embryologie et angiogénèse I.1.Embryologie Les bourgeons des membres supérieurs apparaissent vers le 24eme jour sous forme d'évagination de la paroi ventro-latérale du corps. Ceci grâce à l'expression des gènes à homéobox HOX d-9 et 10. Le bourgeon de membre constitué au départ d' un axe mésenchymateux qui dérive de la somatopleure et qui formera à la fois l'os et les parties molles du membre. Cet axe est recouvert d'un feuillet ectoblastique qui s'épaissit à l'extrémité du bourgeon pour former la crête ectoblastique apicale. Celle-ci empêche la différenciation du mésenchyme sousjacent afin que celui-ci conserve sa capacité de prolifération tandis que le mésenchyme à distance de cette crête Figure 1: Développement des bourgeons des membres chez commence à se différencier en cartilage et l'embryon humain d'après Jan Langmann en muscle. Ce qui permet d'expliquer le Étapes: A)à 5 semaines. B)à 6 semaines. C) à 8 semaines fait que le développement du membre se fait de l'extrémité proximale vers l'extrémité distale. Vers la 7eme semaine de développement, il se produit une rotation latérale d'environ 90° amenant les muscles extenseurs en sit uation postéro-latérale et les pouces en position latérale. I.2.Angiogénèse Les bourgeons des membres présente dès le début de leur développement une artère axiale qui va se terminer par un plexus digital. L'artère axiale du membre supérieur provient de la branche latérale de la 7ème artère segmentaire cervicale. Elle sera à l'origine de l'artère subclavière, axillaire, brachiale, interosseuse antérieure ainsi que de l'arcade palmaire profonde. Les autres artères sont des branches collatérales de l'artère axiale. Figure 2 :Développement du système artériel du membre supérieur d'après W.Larsen II.Rappels anatomiques II.1.Ostéologie de la tête humérale II.1.1Vue d'ensemble L'humérus constitue le squelette du bras, formé d'une diaphyse et de deux épiphyses, une proximale et une distale. A son extrémité proximale, il est délimité par l'articulation gléno-humérale et à son extrémité distale, par l'articulation du coude. II.1.2Architecture interne de la tête humérale Si on fait une coupe frontale, il est possible d'identifier une disposition ogivale. Sur une coupe antéro-postérieure, les travées sont parallèles et perpendiculaires à la surface articulaire. II.1.3Épiphyse proximale en détail On peut distinguer globalement 3 saillies: Figure 3 : Architecture interne humérale d'après G.Olivier Tête humérale(2): cette première saillie est de forme arrondie, elle est lisse et unie elle représente environ un tiers de sphère de 30mm de rayon elle regarde vers le dedans, l'arrière et le haut son axe orienté obliquement vers le bas et le dehors forme: -avec l'horizontale un angle de 45°:c'est l'angle d'orientation de la tête humérale(AIH) -avec l'axe de la diaphyse un angle de 130°:c'est l'angle d'inclinaison(AOV) -avec le grand axe de l'épiphyse distale, un angle ouvert médialement et en arrière de 20°:c'est l'angle de déclinaison(AOB) Col anatomique(3): sépare la tête humérale des tubercules majeur(ou trochiter) et mineur(ou trochin). Tubercule majeur ou trochiter(6):grosse saillie latérale, lieu d'insertion musculaires et ligamentaires: -sur sa face supérieure :au muscle supra- Figure 4 : Epiphyse humérale en vue antérieure d'après P.Kamina épineux et au faisceau latéral du ligament coraco-huméral -sur sa face postérieure: aux muscles infraépineux et petit rond -prolongé par la crête du tubercule majeur, lieu d'insertion du tendon du grand pectoral . Sillon intertuberculaire (ou gouttière bicipitale(5):sillon séparant le trochiter du trochin, sur ses lèvres s'insère le ligament transverse huméral. Il est parcouru par le long chef du biceps brachial entouré de sa gaine synoviale. Dans son prolongement s'insère le muscle grand dorsal. Tubercule mineur ou trochin(4): située sur la face antérieure humérale, lieu d’insertion du muscle subscapulaire. Il se prolonge par la crête du tubercule mineur, lieu d'insertion du muscle grand rond Col chirurgical: Union de l'épiphyse proximale avec la diaphyse humérale. Il est en contact étroit avec le nerf axillaire et l'artère circonflexe postérieure. II.2.Articulation gléno-humérale L'articulation gléno-humérale est une énarthrose ,possédant une membrane synoviale contenant la synovie, dont le rôle principal est la nutrition du cartilage articulaire, et une capsule. Elle possède également un certains nombres de ligaments et de muscles permettant à la fois de stabiliser l'articulation et de lui offrir sa mobilité. II.2.1.Équipement ligamentaire On dénombre 6 ligaments: Ligament coraco-huméral: unit le bord latéral du processus coracoide aux tubercules majeur et mineur. Il joue un faible rôle dans la suspension de l'humérus mais limite la flexion-extension. Ligament coraco-glénoidien: nait de la partie postérieure du bord latéral du processus coracoide et se termine sur le bourrelet glénoidien. Ligament huméral transverse: il s'agit d'une bandelette fibreuse tendue entre les lèvres du sillon intertuberculaire surplombant le tendon du chef long du biceps brachial. Ligaments gléno-huméraux : au nombre de trois :un supérieur, un moyen, un inférieur. II.2.2.Équipement musculaire de l'articulation Les muscles de l'épaule naissent de la ceinture du membre supérieure et se terminent sur l'humérus. On dénombre 6 muscles propres à l'épaule: Muscle deltoïde(1):muscle formé de 3 chefs : un chef claviculaire antérieur, un chef acromial latéral, un chef épineux postérieur tous 3 formant un ventre épais en forme de demi-cône à concavité médiale couvrant l'articulation glénohumérale. Il se termine par un tendon inséré sur la tubérosité deltoidienne (ou « V » deltoidien). Il est innervé par le nerf axillaire. Muscle supra-épineux(2): inséré sur la scapula, il surplombe l'articulation gléno-humérale pour s'insérer finalement Figure 5 : Vue postérieure de l'épaule d'apres sur la facette supérieure du tubercule H.Rouvière majeur huméral. Il a pour fonction l'abduction, il permet également de remonter légèrement la tête humérale puis la maintient contre la cavité glénoidale(cooptation). Muscle infra-épineux(3):Inséré à la face postérieure de la scapula et se termine par un tendon inséré sur la face postérieure du tubercule majeur dans sa portion moyenne. Il a pour fonction l'abduction et la rotation latérale de l'humérus. Muscle petit rond(4):Inséré à la face postérieure de la scapula, son corps musculaire longe celui du muscle infra-épineux puis se termine sur la facette inférieure du tubercule majeur huméral. Il a pour fonction la rotation latéral du bras et adducteur accessoire. Muscle grand rond(5):Inséré à la face postérieure de la scapula,.Il se termine par un tendon sur la crête du tubercule mineur de l'humérus. Il a pour fonction l'adduction et la rotation médiale du bras. Muscle subscapulaire(9) Inséré à la face antérieure de la scapula, il se termine par un tendon inséré sur le tubercule mineur huméral. Il a pour fonction la rotation médiale du bras. 3) Autres muscles Il s'agit ici de muscles qui s’insèrent à proximité de la zone anatomique étudiée mais qui ne sont pas des muscles propres de l'épaule mais qui participent au mouvement. Il s'agit du biceps brachial, du coraco-brachial, du triceps brachial et du muscle grand dorsal. Biceps brachial:formé de 2 chefs : -un long(10) : dont le tendon est inséré sur la tubérosité supra-glénoidale puis traverse la cavité articulaire entouré de sa gaine synoviale pour passer ensuite dans le sillon intertuberculaire sous le ligament transverse huméral. -un court(11) : son tendon nait de l'apex du processus coracoide à l'extérieur Figure 6 :Muscles antérieurs de l'épaule d'après de la naissance du coraco-brachial H.Rouvière Les 2 chefs s'associent ensuite et vont s'insérer sur la tubérosité bicipitale. Coraco-brachial(12): inséré par un court tendon sur la partie médiale du processus coracoide, s'ensuit un ventre dont la particularité est d'être traversé par le nerf musculocutanée. Il se termine sur le tiers moyen de l'humérus à sa face latérale. Il a pour fonction la flexion et l'adduction du bras Triceps brachial: formé de 3 chefs: -un chef long(7):dont le tendon s'insère sur le tubercule infra-glénoidal -un chef latéral(8) : inséré sur la face postérieure de l'humérus, sur sa portion latérale. -un chef médial: inséré sur la face postérieure humérale mais dans sa portion médiale. -ces 3 chefs vont s'associer pour former un tendon commun qui va s'insérer sur l'olécrane. Muscle grand dorsal (6):inséré sur les processus épineux T7 à L5,la crête sacrale médiane et la lèvre externe. Il se termine par un tendon qui contourne le muscle grand rond pour se fixer sur la crête du tubercule mineur. II.3.Distribution artérielle de l'épaule Figure 7 :Artères axillaires: branches collatérales en vue antérieure d'après P.Kamina La vascularisation est assurée par l'artère axillaire, elle va donner plusieurs branches, successivement: -artère thoracique suprême(15) : qui vascularise le muscles pectoraux. -artère acromio-thoracique(3) :qui se divise en une branche acromiale(4) qui vascularise le deltoide et en une branche thoracique(16) qui vascularise les muscles pectoraux -artère thoracique latérale(18) va vasculariser le grand dentelé , les pectoraux, les intercostaux et le sein. -artère subscapulaire(19) -artère circonflexe antérieure(6):qui contourne la face antérieure du col chirurgical en arrière des muscles coraco-brachial, biceps brachial, et le deltoide -artère circonflexe postérieure(7):qui passe dans l'espace axillaire latéral, sous le nerf axillaire (C5-C6) puis en arrière du col chirurgical huméral pour finalement s'anastomosée avec l'artère circonflexe antérieure. III. Méthodes et techniques Pour les besoins de l'étude de la vascularisation extra-osseuse deux dissections ont été réalisées et deux diaphanisations pour étudier la vascularisation intraosseuse. III.1.Voies d'abords des dissections Une première voie d'abord antérieure est réalisée en suivant le relief de la clavicule à son bord inférieur puis descend dans le sillon delto-pectoral évitant aussi de léser l'artère axillaire protégé par le muscle pectoralis major . Une seconde voie d'abord postérieure est pratiquée en suivant le relief inférieure du deltoide évitant ainsi de léser l'artère circonflexe postérieure. Sujets de dissections: -femme de 88ans et 7 mois, frais -homme de 82 ans et 9 mois, frais Ces deux sujets ont été injectés par l’artère brachiale après avoir fermé l’artère subclavière. III.2.Diaphanisation par la technique Spateholtz Afin d'étudier la vascularisation intra-osseuse deux diaphanisations ont été effectuées. La première injection a été réalisée par la pose d'un cathéter dans l'artère brachiale après avoir clampé l'artère subclavière. Le problème est l'utilisation d'une quantité importante de produit pour une injection de la tête humérale elle-même relativement réduite. Ceci a poussé à la réalisation d'une deuxième diaphanisation en utilisant une méthode différente: -une voie d'abord antérieure permettant d'accéder à l'artère axillaire et de la clamper après la naissance de l'artère acromio thoracique et de clamper l'artère thoracique latérale. -une voie d'abord axillaire permettant d'accéder directement à l'artère axillaire dans sa portion la plus distale. -on insère ensuite le cathéter dans l'artère axillaire de manière à ce qu'il arrive sous l'origine de l'artère circonflexe postérieure. Les résultats de cette méthode d'un point de vue macroscopique sont convaincants avec une coloration noire foncée de la tête humérale visible lors de la découpe de l'os. Malheureusement les coupes réalisées étant beaucoup plus fine que celles réalisées lors de la première diaphanisation, l'os, lors de l'étape de décalcification, a été très largement dégradé par l'acide et ce malgré l'utilisation des mêmes dosages. Cet échec donne néanmoins deux résultats exploitables pour la suite : -concernant la diaphanisation: il faut très largement diminuée l'acidité lors de coupes très fines. -concernant la vascularisation de la tête humérale: lors du prélèvement on a pu retrouver la présence d'encre de chine dans l'artère axillaire au dessus du clamp, confirmant ainsi la présence d'une anastomose entre l'artère acromio-thoracique et les artères qui vascularisent l'épiphyse proximale humérale. IV. Résultats IV.1Vascularisation extra-osseuse IV.1.1Artère circonflexe antérieure IV.1.1.1 Trajet Haut Latéral Photo 1: Vue antérieur d'une épaule gauche avec le grand pectoral réséqué Tendon du chef long du biceps Tête humérale Artère circonflexe antérieure Muscle subscapulaire Nerf axillaire Artère circonflexe postérieure Artère axillaire La photo 1 permet d'apprécier de manière globale le trajet de l'artère circonflexe antérieure, de son origine à sa terminaison. L'artère circonflexe nait ici de l'artère axillaire par le biais d'un tronc commun avec l'artère circonflexe postérieure et ce au bord inférieur du muscle subscapulaire. Elle va passer en avant du nerf axillaire puis va cheminer ensuite sur le bord inférieur du muscle subscapulaire et assure une partie de sa vascularisation par des collatérales, notamment dans sa portion terminale. Puis elle va ensuite abandonner une grosse collatérale destinée à la petite tubérosité ou trochin, appelée artère ascendante médiale, pendant que son contingent principal va remonter dans le sillon intertuberculaire. Dans cette portion l'artère circonflexe devient l'artère ascendante latérale. Celle-ci libère une branche qui va suivre le col anatomique huméral pour s'anastomoser avec l'artère circonflexe postérieure créant ainsi un cercle péri-épiphysaire anastomotique. IV.1.1.2 Rapports Haut Latéral Photo 2: Vue antérieure d'une épaule gauche Artère axillaire Faisceau latéral du plexus brachial Muscle coraco-brachial Tendon du long chef du biceps Artère circonflexe antérieure Nerf axillaire Artère circonflexe postérieure La photo 2 permet de mettre évidence les rapports de l'artère circonflexe antérieure de son origine à sa terminaison: L'artère circonflexe antérieure nait ici de l'artère axillaire,elle va passer en avant du nerf axillaire puis elle va cheminée en arrière du muscle coraco-brachial et du tendon du court chef du biceps. C'est de cette portion que va naitre l'artère ascendante médiale qui va vasculariser le trochin. Puis l'artère circonflexe va traverser la gouttière intertubérositaire passant sous le tendon engainé du chef long du biceps. C'est là qu'elle devient l'artère ascendante latérale, celle-ci va remonter le sillon en suivant sa berge latérale et suivre ainsi sur son bord latéral le tendon du chef long du biceps. Les muscles pectoralis minor et pectoralis major ont été réséqués mais en situation anatomique, le muscle pectoralis minor va passer en avant de l'artère axillaire et le muscle pectoralis major va couvrir tout cet ensemble protégeant ainsi les axes artériels de l'épaule. IV.1.1.3 Distribution artérielle sur la capsule Haut Latéral Photo 3: Epiphyse humérale gauche en vue antérieure Deltoide réséqué Artère ascendante latérale Artère ascendante médial Tendon du long biceps Muscle coracobrachial L'artère ascendante latérale est ici exposée après son passage sous le tendon du long chef du biceps, on remarque qu'elle décrit un trajet vertical sur la berge latérale du sillon intertuberculaire et remonte vers le col anatomique qu'elle n'attendra pas car elle entrera dans la profondeur de la capsule à la partie supérieure du trochiter. Quelques collatérales y prennent naissance et vont vasculariser le trochiter. Cette artère est en fait visible à travers le tissu car elle est comprise dans l'épaisseur de la capsule, à quelques millimètres de la surface. Il faut donc « creuser » pour y avoir accès directement. Elle y pénètre juste à sa sortie de la gouttière bicipitale et va cheminer ainsi jusqu'a son entrée dans la capsule. L'artère ascendante médiale décrit un trajet similaire, elle nait de l'artère circonflexe lorsque celle-ci passe en arrière du muscle coraco-brachial puis remonte de manière vertical vers la partie supérieure du trochin. Cette artère va donner de nombreuses collatérales qui vont entrer dans la capsule et y former un fin réseau vasculaire à quelques millimètres de la surface. Cet élément nous fait suspecter la présence d'un réseau anastomotique avec l'artère ascendante latérale dans l'épaisseur de la capsule. IV.1.2. Artère circonflexe postérieure IV.1.2.1 Origine Haut Latéral Tendon du chef court du biceps Artère circonflexe antérieur Artère circonflexe postérieure Artère profonde du bras Faisceau médial du plexus brachial Faisceau latéral du plexus brachial Nerf médian Artère brachiale Photo 4: Branches collatérales de l'artère axillaire La photo 4 montre la naissance des artères circonflexes depuis l'artère axillaire et la naissance de l'artère profonde du bras qui nait de l'artère brachial. Ici nous avons affaire à une variation anatomique: les artères circonflexes naissent d'un tronc commun duquel nait également l'artère subscapulaire. Cette photo permet également de mettre en évidence le calibre largement supérieur de l'artère circonflexe postérieure par rapport à l'artère circonflexe antérieure. Ceci pourrait avoir des conséquences sur la vascularisation de la tête en cas d’atteinte car elle serait alors privée de l’ apport vasculaire par ses deux principaux troncs. Dans le cadre d’une disposition classique, l’artère circonflexe nait quelques centimètres au dessus l’artère circonflexe postérieure. Il existe une seconde variation anatomique touchant la formation du nerf médian. Même si celui-ci nait effectivement des faisceaux latéral et médial, leur réunion s'effectue en arrière de l'artère axillaire. IV.1.2.2 Trajet de l'artère circonflexe postérieure Haut Médial Deltoide réséqué Insertion du muscle petit rond Nerf axillaire Artère circonflexe postérieure Espace axillaire latéral Chef long du triceps Chef latéral du triceps Muscle grand rond Photo 5: Espace axillaire latéral Muscle grand dorsal La photo 5 précise le trajet de l'artère circonflexe postérieure tout en montrant sa distribution artérielle. L'artère circonflexe postérieure va dès sa naissance s'orienter vers l'arrière et passer ainsi sous le nerf axillaire dans l'espace axillaire latéral. Elle va laisser des collatérales pour chaque muscle composant cet espace, c'est à dire: -la longue portion du triceps médialement -le muscle grand rond à la limite inférieure de l'espace -le muscle petit rond (le muscle petit rond est peu visible ici car il est masqué par le deltoide). Un grand nombre de collatérales seront ensuite destinées au muscle deltoide et livrera une branche qui cheminera à la partie inférieure du muscle petit rond vers la tête humérale. Cette grosse branche va alors remonter sur la face postérieure de la grosse tubérosité et y émettre plusieurs collatérales qui pénétreront l’os. On comprend ici pourquoi le calibre de l'artère circonflexe postérieur est plus important que celui de l'artère circonflexe antérieur, sa destinée est d'abord la vascularisation des muscles puis ensuite un contingent pour la vascularisation osseuse. L'artère circonflexe postérieure est solidement rattaché par un grand nombre de branches au deltoide ce qui explique le fait qu'elle soit décollée du col chirurgical de l'humérus sur cette photo lorsque celui-ci est tiré vers l’arrière. Il en va de même pour le nerf axillaire. IV.1.2.3 Distribution artérielle Haut Latéral Tendon du muscle supraépineux Tête humérale Grosse tubérosité 1 2 Photo 6: Vue postérieure d'une épiphyse humérale droite La photo 6 permet de mettre en évidence deux contingents anastomotiques en provenance de l'artère circonflexe postérieure La première marquée par le 1, est une anastomose intra capsulaire entre la branche médiale et latérale. Elle le témoin d’un réseau anastomotique intra capsulaire. On remarque que la branche la plus médiale pénètre dans la capsule et à sa face profonde, va laisser de très fines branches anastomotiques(indiqué ici par le 2) dans l’épaisseur de la capsule qui vont longer la lèvre externe du col anatomique. Elles vont s’anastomoser avec leurs symétriques à la face antérieure formant ainsi un cercle autour de la base de la tête humérale. La seconde branche visible va remonter verticalement et va se destiner davantage à la vascularisation de muscles insérés sur la grosse tubérosité: -le muscle petit rond -le muscle infra-épineux -le muscle supra-épineux dont une portion est visible ici Les muscles petit rond et infra-épineux ont été désinsérés afin d'avoir accès à la face profonde de la capsule. IV.1.3.Anastomose extra-osseuse IV.1.3.1 Anastomose entre artère circonflexe antérieure et artère circonflexe postérieure Haut Arrière Deltoide réséqué Artère ascendante latérale Nerf axillaire Branche de l'artère circonflexe postérieure Anastomose inter circonflexe Tendon du chef long du biceps Photo 7: Vue postéro-latérale d'une épiphyse humérale droite La photo 7 met en évidence la présence d'une anastomose entre l'artère circonflexe antérieure et l'artère circonflexe postérieure. Elle s'effectue en arrière du col chirurgical huméral, siège de fractures sous-tubérositaires. Cette anastomose permet de former un cercle autour du col chirurgical. Cette anastomose est une voie de suppléance en cas de compression ou thrombose d'une artère circonflexe. Par exemple si l'artère circonflexe antérieure se thrombose, la vascularisation de la tête ne sera pas compromise grâce au sang apporté par l'artère circonflexe postérieure via cette anastomose. Cette photo permet également d’apprécier la vascularisation de la grosse tubérosité : celle-ci est donc effectuée : -par la branche de artère circonflexe postérieure la plus latérale qui va vasculariser la face postérieure du trochiter. -par un branche provenant de l’artère ascendante latérale externe pour sa face antérieure . IV.1.3.2 Anastomose entre l'artère acromio-thoracique et l'artère circonflexe postérieure. Haut Latéral 1 2 3 Photo 8: Vue antérieure d'une épaule gauche Légende: -1 : branche acromiale de l'artère acromio-thoracique -3: branche de l'artère circonflexe postérieure -2 :anastomose dans le muscle deltoide La photo 8 montre l'existence d'un anastomose entre la branche acromiale de l'artère acromio-thoracique et l'artère circonflexe postérieure. Elle se fait au sein même du muscle deltoide qu'il faut donc ouvrir pour la voir. Elle est ainsi protégé dans le corps musculaire. En cas de lésion de l'artère axillaire sous la naissance de l'artère acromiothoracique, celle ci va participer à la revascularisation de l'ensemble du bras par le biais de cette anastomose. Elle permettra ainsi la vascularisation de l'ensemble de l'épiphyse humérale par l'artère circonflexe postérieure anastomosée à l'artère circonflexe antérieure et va maintenir ainsi la vascularisation de la tête humérale. Il existe d'autres anastomoses qui ne sont pas montrées ici. Il existe donc deux types d'anastomoses extra-osseuses: -un cercle anastomotique profond à la face interne de la capsule qui suit la lèvre latérale du col anatomique formant ainsi une couronne autour de la tête. - les anastomoses superficielles dont la présence devient capital en cas de lésion d'une artère vascularisant l'épiphyse proximale. IV.2. Vascularisation intra-osseuse Les résultats obtenus par la technique de diaphanisation de Spateholtz sont insuffisants pour systématiser la vascularisation intra-osseuse de la tête humérale. Néanmoins elle a tout de même permis d'identifier les troncs vasculaires responsables de l'entrée du sang dans la tête humérale. Haut Médial Col anatomique Tête humérale Artère arquée Trochiter Photo 9: Coupe sagittale d'une tête humérale droite diaphanisée passant par le trochiter Cette coupe permet de mettre en évidence un tronc artériel au sein de la tête humérale. Ce tronc se situe en regard de la partie supérieur du trochiter, lieu d'entrée de l'artère ascendante externe. Ceci nous permet de suspecter le lien entre ces deux artères. Cette artère serait alors l'artère nourricière de la tête humérale décrite par P.G. Laing en 1956 sous le nom artère arquée. Cette artère serait responsable d'une grande partie de la vascularisation de la tête humérale. L'artère ascendante latérale externe jouerait ainsi un rôle prépondérant dans la vascularisation de la tête humérale. Haut Latéral Tête humérale Trochiter Photo 10: Vue postérieure d'une épiphyse humérale droite diaphanisée Haut Latéral 2 3 1 Ces deux vues viennet confirmer que les fines artères provenant de l'artère circonflexe postérieure sont bien destinées à vasculariser l'os et pas seulement la capsule. Chaque branche pénètre dans l'os et va former un fin réseau artériel sous la surface (exemples sont désignés par les flèches). Ce fin réseau sera retrouvé sur le contour céphalique suivant le col anatomique créant ainsi une véritable couronne vasculaire. Malheureusement la qualité médiocre de la diaphanisation ne permet pas de connaître le devenir de ce réseau, de savoir s’il s'enfonce plus profondément ou si il reste à proximité de la surface. Photo 11 : Vue antérieure d’une épiphyse humérale droite diaphanisée Légende : 1 : Trochin 2 : Tête humérale 3 : Col anatomique V.Discussion V.1 Organisation de la vascularisation extra-osseuse Haut Médiale L’apport vasculaire sur la face antérieure se fait par l’artère circonflexe antérieure (1) qui va donner 2 branches constantes(retrouvées dans les 2 dissections) : -une artère ascendante médiale(2) destinée au trochin -une artère ascendante latérale(3) qui va remonter sur la berge latérale avant de plonger dans l’os à la partie supérieure du trochiter -Sur l’une des deux dissections,il a été possible d’observer la présence d’une petite artère(2bis) qui nait avant l’artère ascendante médiale et qui se divise rapidement au sein de la capsule. - Au sein de l’insertion de la capsule, dans le col anatomique, on trouve la présence d’une couronne vasculaire(4) vascularisant le pourtour céphalique. -L’artère circonflexe antérieure va livrer une dernière branche qui va suivre le col chirurgical pour s’anastomoser avec l’artère circonflexe postérieure(5). 4 3 2 5 2 bis 1 Schéma de la vascularisation de la face antérieure de la tête humérale. Haut Latéral L’apport vasculaire à la face postérieure est assuré par l’artère circonflexe postérieure qui livre plusieurs branches : -les branches les plus médiales(6) seront destinées à alimenter la le cercle anastomotique péri céphalique(4) mais seront anastomosées ellemême au sein de la capsule aux branches latérales créant ainsi un véritable réseau vasculaire intra capsulaire. - les branches les plus latérales(7) seront destinées à la face postérieur du trochin et à la vascularisation des muscles rotateurs externes. 4 7 6 5 Schéma de la vascularisation de la face postérieure de la tête humérale (les pointillés noirs représente l’insertion de la capsule) V.2 Ostéonécrose aseptique de la tête humérale L’ostéonécrose aseptique de la tête humérale est une pathologie dégénérative de la tête humérale qui peut être secondaire à une atteinte des éléments vasculaires. Elle se traduit cliniquement par des douleurs mécaniques et une limitation des mouvements. Sa survenue est progressive et peut-être symptomatique ou non, elle peut-être bien supportée dans certain cas. Si la zone nécrosée et l’impotence fonctionnelle prennent trop d’importance on aura alors recours à un traitement chirurgical et la mise en place de prothèses. L’ostéonécrose affecte les quadrants supéro-interne ou inféro-interne. Sur une radio standard dans le cadre d’ ostéonécrose avancée on voit l’apparition d’une déformation de l’os avec une modification du pourtour céphalique. Radiographie de l’épaule gauche de face. V.3 Fractures susceptibles d’entrainer une ostéonécrose secondaire V.3.1Fractures céphaliques ou sus-tubérositaires La fracture se situe au niveau du col anatomique séparant ainsi la tête du reste de l’humérus. Elle ne sera plus en contact avec aucuns apports vasculaires. Elle sera propice à une ostéonécrose secondaire. Ce type de fracture est très rare. V.3.2 Fractures céphalo-tubérositaires Ce sont des fractures complexes qui sont formées par quatre fragments : -la tête humérale -la diaphyse humérale -le trochiter -le trochin Il existe une classification décrite par J.Duparc concernant ces fractures en fonction du degré d’impaction de la tête sur la diaphyse et de l’existence ou non d’une luxation de la tête. Cette classification identifie 4 types de fractures céphalo-tubérositaires. La fracture céphalo-tubérositaire typique est la fracture céphalo-tubérositaire de type 2 : -Le massif tubérositaire est fendu en deux : ceci entraine la rupture de l’artère circonflexe antérieure ce qui pourrait entraîner une non vascularisation de la tête par l’artère ascendante latérale, le sang passerait alors par l’anastomose entre les artères circonflexes et gagnera ensuite l’artère ascendante latérale. Seulement le trochiter ,attiré en arrière par les rotateurs externes, ne sera plus en contact avec la tête, or c’est à sa portion supérieure que plonge l’artère ascendante latérale pour former l’artère arquée. Cette fracture prive la tête d’une part importante de sa vascularisation. fracture céphalo -De plus, la tête humérale est séparée du reste par tuberositaire de type 2. un trait passant en dedans de la ligne d’insertion de la capsule or c’est à cet endroit que se trouve la couronne vascularisant le contour céphalique. Cette couronne ne sera alors plus en contact avec la tête entrainant alors son ischémie. Ce type de fracture est largement susceptible d’entrainer une ostéonécrose secondaire car elle perd à la fois sa vascularisation par l’artère circonflexe antérieure (artère ascendante latérale) et par l’artère circonflexe postérieure (responsable d’une grande partie de l’apport sanguin à la couronne vasculaire). V.3.3 Fractures céphalo-métaphysaires Ce type de fractures ne peut-être rencontré qu’après une luxation antérieure traumatique de l’épaule. La luxation peut entrainer une encoche postérieure traumatique créant ainsi une déformation de l’épiphyse humérale pouvant induire à terme une fracture de l’encoche. Trois types de fractures sont identifiées nous attacherons l’étude de l une d’entre elles : -la fracture céphalo-métaphysaire externe : dans le cas présent la fracture du trochiter entraine la rupture de l’artère circonflexe antérieure et la revascularisation par l’anastomose inter-circonflexe de l’artère ascendante latérale externe. Mais le trochiter ,tiré par les muscles rotateurs externes, remonte vers l’arrière et prive la tête de sa vascularisation par l’artère ascendante latérale externe. La vascularisation céphalique sera alors assurée par la couronne vasculaire comprise dans l’intérieure de la capsule qui d’après C.H.Brook serait anastomosée par le Fracture céphalobiais de fines artères intra-osseuse à l’artère arquée. métaphysaire externe Le risque d’ostéonécrose secondaire est alors très diminué. V.3.4 Fractures cervico-trochitérienne haute de Kocher C’est une fracture à 3 fragments à la fois sous-tubérositaire et tubérositaire : -la grosse tubérosité sera séparée de la tête humérale, la privant ainsi d’un important apport vasculaire par l’artère ascendante latérale, mais la fracture étant extra-capsulaire, les éléments vasculaires compris en son sein peuvent alors assurer leur rôle et, par le biais des anastomoses décrites par C.H.Brook, vasculariser l’ensemble de la tête humérale. C’est une fracture qui présente un faible risque d’ostéonécrose. Fracture de Kocher VI. Conclusion L’artère circonflexe postérieure est d’un calibre plus important que celui de l’artère circonflexe antérieure à leurs naissances respectives de l’artère axillaire, ceci pourrait nous induire en erreur concernant l’importance de chaque tronc dans la vascularisation de la tête. Cela laisse penser que l’artère circonflexe postérieure jouerait un rôle plus important dans la vascularisation de l’os. Or il n’en est rien, le calibre supérieur de l’artère circonflexe postérieur provient du fait qu’il va vasculariser un certain nombre de muscles de l’épaule alors que l’artère circonflexe antérieure sera à destinée principalement osseuse. L’artère circonflexe postérieure de par son contingent médial va alimenter une couronne vasculaire dans le col anatomique à la face interne de l’insertion de la capsule, ainsi responsable de la vascularisation du pourtour céphalique. La vascularisation interne de la tête est assurée principalement par l’artère circonflexe antérieure par le biais de l’artère ascendante latérale externe qui, après son entrée à la partie supérieure du trochiter, donnera l’artère arquée de la tête. Cette artère amènera l’apport vasculaire le plus important pour la vascularisation de la tête. Il semble exister un réseau anastomotique décrit par C.H.Brook tendu entre les fines artères de la couronne et l’artère arquée. Malheureusement le demi-échec de la diaphanisation n’a pas permis de le mettre en évidence. Cette disposition vasculaire extra et intra osseuse a son importance dans l’évolution des fractures. Elle est susceptible d’entrainer, notamment dans les fractures sus-tubérositaires et céphalo-tubérositaires, une ostéonécrose secondaire. A noter que l’organisation vasculaire mise en place dans le paragraphe V.1 ne demeure qu’une hypothèse, il aurait fallu faire plus de dissections pour voir si cette organisation est universelle ou particulière à ces 2 sujets. VII. Références bibliographiques 1- Kamina.P. Précis d’anatomie clinique, tome 1, pages 217-218 ;224-232 2- Rouvière.H. Anatomie humaine descriptive et topographique, 4eme édition, tome 2, page 88-99 3- Larsen.W. Embryologie humaine edition 2003, page 210 4- Sadler.T.W et Langmann.J. Embryologie médical 8e édition page 191195 5- Laing P.G. (1956) Journal of bone and joint surgery 38-A , The arterial supply of the adult Humerus 6- Brook C.H., Reveli W.J., Heatley F.W. (1993). Journal of Bone and Joint Surgery 75, Vascularity of the humeral head after proximal humeral fractures. 7- Gerber C., Schneeberger A.G., Winh T.S. Journal of Bone Joint Surgery 1990, 72A. The arterial vascularization of the humeral head An anatomical study 8- Duparc J., Cahier d’enseignement de la SOFCOT n°56:Traumatismes de l’épaule, pages 17-41 9- Duparc F. Revue de chirurgie orthopédique 1998,n° 84, pages 124-128 10-Laroche M. Rhumatologie 2000, pages 201-202 11- Bouvenot G. Pathologie médicale abrégées 1971, pages 203-204 12- Runge M. Radiologie de l’appareil locomoteur 2000, pages 124-131
