LA VASCULARISATION DU CORPS VERTEBRAL THORACIQUE
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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 LA VASCULARISATION DU CORPS VERTEBRAL THORACIQUE Par DRENO 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 2008-2009 UNIVERSITE DE NANTES LA VASCULARISATION DU CORPS VERTEBRAL THORACIQUE Par DRENO 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 2 REMERCIEMENTS A Monsieur le Docteur Antoine Hamel Pour m’avoir proposé un sujet passionnant et original Pour m’avoir guidée par vos précieux conseils. A Messieurs nos Professeurs d’anatomie Pour nous avoir transmis votre savoir et partager l’amour de cette discipline. A Messieurs Stéphane Lagier et Yvan Blin Pour votre aide généreuse, votre soutien, votre patience, votre humour et vos conseils. 3 SOMMAIRE 1. INTRODUCTION……………………………………………………...….P 6 2. RAPPELS…………………………………………………………...……...P 7 2.1. Anatomie descriptive 2.1.1. Ostéologie 2.1.2. Vascularisation artérielle 2.1.3. Drainage veineux 2.2. Embryologie 3. MATERIEL ET METHODES……………………………………..…….P13 3.1. Dissections 3.1.1. Matériel 3.1.1.1. Sujet 3.1.1.2. Instruments 3.1.2. Méthodes 3.2. Diaphanisations 3.2.1. Matériel 3.2.1.1. Sujets 3.2.1.2. Instruments 3.2.2. Méthodes 3.2.2.1. Injection du sujet N°2 3.2.2.2. Injection du sujet N°3 3.2.2.3. Les coupes 3.2.2.4. La fixation 3.2.2.5. La décalcification 3.2.2.6. Le rinçage 3.2.2.7. Le blanchiment 3.2.2.8. Le deuxième rinçage 3.2.2.9. La déshydratation 3.2.2.10. Le dégraissage 3.2.2.11. L’élimination des bulles d’air 4 4. RESULTATS……………………………………………………...………P 17 4.1. Dissections par abord antérieur 4.1.1. Les rameaux antéro-latéraux de l’artère intercostale postérieure 4.1.2. L’artère intercostale suprême 4.2. Dissections par abord postérieur 4.3. Diaphanisations : vascularisation intra-osseuse 4.3.1. Le réseau antéro-latéral 4.3.2. Le réseau postérieur 4.3.3. Les branches dorso-spinales de l’artère intercostale postérieure 5. DISCUSSION : L’HEMANGIOME VERTEBRAL………………...…P 33 6. CONCLUSION………………………………………………………..….P 35 7. BIBLIOGRAPHIE………………………………………………….……P 37 5 1. INTRODUCTION La colonne vertébrale est une longue tige osseuse résistante et flexible, située à la partie médiane et postérieure du tronc depuis la tête qu’elle soutient, jusqu’au bassin qui la supporte. Elle engaine et protège la moelle spinale contenue dans le canal vertébral. Pour la région thoracique, la vascularisation du rachis est segmentaire et métamérique : elle est assurée par les artères intercostales postérieures. On note qu’il existe une distribution similaire des artères lombaires, au niveau des vertèbres lombaires. En raison de leur proximité et de leur intrication, la moelle spinale et le rachis thoraco-lombaire partagent les mêmes afférences vasculaires. Cette notion n’est donc pas négligeable en clinique. L’hémangiome vertébral, dans ses manifestations et sa thérapeutique, en est un bon exemple ; nous l’évoquerons au cours de la discussion. Auparavant, la vascularisation du corps vertébral thoracique sera étudiée selon deux procédés : d’une part, les dissections mettront en évidence les rameaux extra-osseux destinés au corps vertébral thoracique, d’autre part, la technique de diaphanisation explorera sa vascularisation intra-osseuse. Les diaphanisations seront réalisées selon le procédé de Spalteholz qui a établi sa méthode sur de solides bases de physique optique. La transparence d’un corps augmente lorsque la réflexion de la lumière à sa surface et l’absorption de la lumière pendant sa traversée diminuent. Son indice de réfraction est donc voisin de celui du milieu qui le baigne ou le pénètre. Pour les corps organiques, en particulier le corps humain, formés de tissus aux indices de réfraction différents, les mêmes lois sont valables. C’est la raison pour laquelle une pièce anatomique non préparée n’est pas transparente. Pour obtenir une transparence, il faut que le liquide interstitiel soit remplacé par un liquide à indice de réfraction voisin de l’indice moyen de la pièce. Ainsi les tissus à indices supérieur et inférieur sont visibles sans avoir leur opacité primitive. 6 2. RAPPELS 2-1. Anatomie descriptive 2.1.1. Ostéologie La colonne vertébrale est la superposition de vertèbres entre lesquelles s’intercalent des disques intervertébraux. Elle est composée de 7 vertèbres cervicales, 12 vertèbres thoraciques, 5 vertèbres lombaires, 5 vertèbres sacrées fusionnées puis du coccyx. Les vertèbres thoraciques Le corps vertébral des vertèbres thoraciques est plus épais que celui des vertèbres cervicales et son diamètre transversal est à peu près égal à son diamètre antéro-postérieur. Il est de forme cylindrique sauf à la face dorsale, où il est concave en arrière, en regard du canal vertébral. Il est constitué d’os spongieux, enveloppé d’os cortical peu épais et percé de nombreux trous vasculaires au niveau des faces ventrale, latérales et dorsale. On voit à la partie postérieure des faces latérales, près du pédicule deux facettes costales, l’une, supérieure, l’autre, inférieure, destinées à s’articuler avec la tête des côtes. Chaque côte s’articule avec les demi-facettes supérieure et inférieure de deux vertèbres voisines. Les pédicules s’implantent sur la moitié supérieure environ des parties latérales de la face postérieure du corps vertébral. Les lames sont aussi larges que hautes. Le processus épineux, volumineux et long, est très incliné en bas et en arrière. Les processus transverses se détachent de chaque coté de la colonne osseuse formée par les processus articulaires, en arrière du pédicule. La facette costale répond à la tubérosité des côtes. Les processus articulaires font saillie au dessus et en dessous de la base des processus transverses. La facette articulaire du processus articulaire supérieur regarde en arrière, en dehors et en haut. La facette articulaire du processus articulaire inférieur présente une orientation inverse. Fig 1 et 2 : Vertèbre TH6 en vue supérieure et latérale gauche 7 Les articulations intervertébrales sont des symphyses. Au niveau du corps vertébral, les moyens d’union se composent de disques intervertébraux et des ligaments périphériques : le ligament longitudinal antérieur et le ligament longitudinal postérieur. Fig 3 : Vue latérale gauche du rachis thoracique Fig 4 : Vue postérieure du rachis thoracique 8 2.1.2. Vascularisation artérielle Les vertèbres thoraciques sont vascularisées par des branches pariétales et segmentaires de l’aorte thoracique descendante : les artères intercostales postérieures. On en compte ordinairement 8 à 9 paires destinées aux 8 ou 9 derniers espaces intercostaux, car les artères des 2 ou 3 premiers espaces intercostaux proviennent de l’artère intercostale suprême, branche de l’artère subclavière. Origine, trajet et rapports Les artères intercostales postérieures naissent par paire à la face postérieure de l’aorte thoracique de part et d’autre de la ligne médiane. Elles sont appliquées sur les corps vertébraux en cheminant derrière la partie thoracique du tronc sympathique, puis gagnent l’extrémité postérieure de l’espace intercostal correspondant, par un trajet presque horizontal pour les artères inférieures mais oblique, en haut et en dehors, pour les artères supérieures (d’autant plus oblique que l’artère est élevée). En raison de la situation gauche de l’aorte, les artères intercostales postérieures droites ont un trajet plus long que les gauches. A droite, elles croisent la face postérieure de l’œsophage, du conduit thoracique et de la veine azygos. A gauche, elles croisent la face postérieure de la veine hémi-azygos et la veine hémiazygos accessoire. Fig 5 : Vue antérieure de la paroi postérieure du thorax 9 Branches terminales En atteignant l’extrémité postérieure de l’espace intercostal, chaque artère intercostale postérieure se divise en deux branches : - le rameau dorso-spinal des artères intercostales postérieures se porte en arrière et se divise, en regard du foramen intervertébral, en deux rameaux, l’un, spinal, l’autre, dorsal. Le rameau spinal s’engage dans le foramen intervertébral et se distribue au contenu du canal vertébral (artères radiculo-médullaires) et aux vertèbres (artère rétrocorporéale). Le rameau dorsal se dirige en arrière, passe entre les processus transverses des vertèbres et se ramifie dans les muscles de la gouttière vertébrale et les téguments du dos. - l’artère intercostale proprement dite gagne par un trajet oblique en haut et en dehors, sous le fascia endothoracique, le bord inférieur de la côte sus jacente. L’artère est placée entre la veine intercostale au dessus et le nerf intercostal en dessous. Elle pénètre ensuite entre les muscles intercostaux externes et intimes pour s’anastomoser avec son homologue antérieure. Fig 6 : Vue antéro-postérieure d’une coupe transversale au niveau du thorax 10 2.1.3. Drainage veineux Le drainage veineux des corps vertébraux se fait dans un plexus veineux vertébral interne antérieur, situé en arrière des corps vertébraux. Ce dernier est relié par des veines longitudinales qui communiquent avec le plexus veineux vertébral externe antérieur par l’intermédiaire des veines des foramens intervertébraux. Les plexus veineux externe et interne se drainent dans la veine intercostale puis dans le système azygos à droite et hémi-azygos à gauche. Avant Gauche Fig 7 : Drainage veineux d’une vertèbre en coupe transversale 11 2.2. Embryologie A la fin de la troisième semaine, de petites artères se détachent de la face postérolatérale de l’aorte dorsale, entre les niveaux cervicaux et sacraux, et grandissent dans les espaces entre les somites en voie de développement. Leur nombre s’accroît en même temps qu’apparaissent les somites. Dans les régions cervicale, thoracique et lombaire, une branche dorsale de chacune d’elles vascularise, à la fois, le tube neural, les sclérotomes segmentaires (futures vertèbres) et les épimères, à l’origine des muscles profonds du dos. Des rameaux cutanés de ces artères se rendent également à la peau du cou et du dos. La branche ventrale de chacune de ces artères intersegmentaires se destine aux muscles hypomères et à la peau correspondante. Ces artères intersegmentaires donneront plus tard les artères intercostales postérieures Fig 8 : Embryon de 7 semaines, système des artères intersegmentaires dans la région du tronc Au cours de la 4ème semaine de développement, les cellules du sclérotome migrent en direction médiale et viennent entourer le tube neural et la chorde dorsale, formant ainsi une longue colonne mésenchymateuse. Cette colonne conserve la trace de son origine segmentaire, car les massifs de sclérotomes sont séparés par des espaces moins denses contenant les artères intersegmentaires. Au cours du développement, le sclérotome se condense et prolifère ; chaque vertèbre est constituée à partir de 2 somites (2/3 du somite crânial et 1/3 du somite caudal). Ainsi les artères intersegmentaires, situées d’abord entre les sclérotomes, passent à mi-chemin et viennent se placer de chaque coté des corps vertébraux. Fig 9 : Formation de la colonne vertébrale à différents stades de développement 12 3. MATERIEL ET METHODES 3.1. Dissections 3.1.1. Matériel 3.1.1.1. Sujet -Frais Nº 1 – homme de 86 ans 3.1.1.2. Instruments -manche de bistouri n°3 et lame 15 -manche de bistouri n°4 et lame 23 -pinces à disséquer -ciseaux -pince pour laminectomie -matériel pour injection : cathéter, seringue, gélatine (50g), colorant rouge (30g), eau (1L) 3.1.2. Méthodes Pour mettre en évidence la vascularisation artérielle, l’aorte est injectée avec de la gélatine colorée. Le sujet est placé en décubitus dorsal incisé au niveau de l’appendice xiphoïde. On réalise une fenêtre au niveau du manubrium sternal donnant ainsi accès à la gerbe aortique, ligaturée à son origine ; on ligature aussi les artères subclavières après la naissance de l’artère intercostale suprême, les carotides communes et l’aorte abdominale en aval de la naissance du tronc coeliaque. Un cathéter est fixé dans le tronc coeliaque, puis, l’aorte thoracique et ses branches pariétales sont injectées avec un mélange (environ 120 cm³) de colorant rouge, de gélatine et d’eau porté à ébullition et refroidi. Toutefois cette injection apparaît peu concluante en raison d’importantes calcifications dans l’aorte. Ensuite, le sujet est placé en décubitus ventral, afin de prélever le rachis thoracique et les côtes (la tête, le col et la portion initiale du corps) par un abord postérieur. On dissèque les artères intercostales postérieures appliquées sur les corps vertébraux. On atteint l’extrémité postérieure de l’espace intercostal postérieur, où chacune d’entre elles se divise en deux branches : l’artère intercostale proprement dite et l’artère dorso-spinale qui plonge dans le trou de conjugaison. Un abord postérieur s’avère donc nécessaire pour mettre en lumière les terminaisons de ce rameau dorso-spinal. La pièce est placée face antérieure contre la table, mimant un décubitus ventral. Par une incision médiane de TH1 à TH12, on résèque les muscles paravertébraux afin de pratiquer une laminectomie élargie. Ainsi on peut poursuivre le trajet de ce rameau dorso-spinal de l’artère intercostale postérieure. 13 3.2. Diaphanisations 3.2.1. Matériel 3.2.1.1. Sujets -Frais Nº2 – homme de 83 ans -Frais Nº3 – homme de 70 ans 3.2.1.2. Instruments -manche de bistouri n°3 et lame 15 -manche de bistouri nº4 et lame 23 -cathéter -pinces et ciseaux -encre de chine (1 volume d’encre pour 10 volumes d’eau), gélatine (40g) et eau (0,5L) -formol à 5% -acide chlorhydrique à 10% -eau oxygénée à 30 volumes -alcool à 50°, 70°, 90° ; 95°, pur -toluène -verrerie étanche 3.2.2. Méthodes 3.2.2.1. Injection du sujet Nº2 L’aorte thoracique est injectée in situ par le même procédé que pour le sujet N°1 avec une solution d’eau, de gélatine et de colorant rouge (qui remplace l’encre de chine) portée à ébullition puis refroidie. L’injection doit être douce et progressive afin de ne pas faire éclater les vaisseaux intra-osseux. On laisse ensuite diffuser la solution pendant 12 à 24H. Le rachis thoracique est ensuite prélevé par un abord postérieur de la même manière que pour le sujet N°1. On termine par la congélation de la préparation pendant 48H à une température de –25°C. 3.2.2.2. Injection du sujet Nº3 Le sujet est placé en décubitus ventral, par un abord postérieur on prélève le rachis thoracique avec l’aorte thoracique plaquée contre son flanc gauche. L’aorte est ensuite vidée de son sang puis ouverte, faisant apparaître le départ des artères intercostales postérieures qui ne sont pas disposées systématiquement par paire. On fixe dans chaque artère intercostale postérieure un cathéter. On porte à ébullition une solution d’eau, de gélatine et d’encre de chine que l’on laisse refroidir à température ambiante. La solution est injectée dans chaque cathéter de manière douce et progressive, jusqu’au reflux de l’encre (2 à 3 cm³), afin de ne pas faire éclater les vaisseaux intra-osseux. On laisse diffuser la solution pendant 12 à 24H. L’ensemble de la pièce prend une coloration noirâtre. On termine par la congélation de la préparation pendant 48H à une température de –25°C. Les étapes suivantes sont communes aux sujets N°2 et N°3. 14 3.2.2.3. Les coupes On réalise des coupes transversales d’épaisseur variable : de 3mm à 15mm 3.2.2.4. La fixation Les coupes sont fixées dans une solution de formol à 10% pendant 48H. 3.2.2.5. La décalcification C’est un temps très délicat de la diaphanisation. On place les coupes dans des bains d’acide chlorhydrique à 10%. Dans le descriptif de la technique, la durée du bain pour une pièce d’environ 1cm est de 10 jours ; ici on retire les pièces au bout de 2 jours de bains. La surveillance de la décalcification s’effectue en piquant, très prudemment, les parties osseuses au moyen d’une fine aiguille. Dès 48H, l’aiguille traverse les pièces de part en part. 3.2.2.6. Le rinçage Les coupes sont rincées à l’eau pendant une dizaine de minutes pour éliminer l’acide, en veillant à ce que le jet ne vienne pas heurter les pièces devenues fragiles. 3.2.2.7. Le blanchiment Les coupes 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. 3.2.2.8. Le deuxième rinçage On effectue un deuxième rinçage des coupes, d’une durée de 48H pour éliminer l’eau oxygénée. 3.2.2.9. 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 48H, 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°, on juge la déshydratation correcte lorsque l’alcoolomètre indique une valeur aux alentours de 93°/94°. 3.2.2.10. Le dégraissage La technique originelle préconise un bain de benzol pendant deux jours renouvelé au moins deux fois, puis un bain supplémentaire d’un m de benzol et de benzoate de benzyl selon la proportion 50-50. Ici les coupes sont dégraissées dans un bain de toluène pendant environ 8 jours jusqu’à disparition des bulles d’air (dans de la verrerie étanche).Les coupes durcissent de façon notable. Le bain n’est pas renouvelé au cours des 8 jours et on évite, au maximum, la manipulation des pièces à l’air libre, faisant systématiquement réapparaître des bulles. Les coupes acquièrent une transparence au cours de cette étape, permettant la visualisation des vaisseaux intra-osseux injectés à l’encre de chine. 15 3.2.2.11. L’élimination des bulles d’air Les bulles d’air résiduelles sont éliminées par aspiration à l’aide d’une fine aiguille. Au cours de l’étape de dégraissage, les coupes issues du sujet N°2 ont perdu l’ensemble de leur coloration rouge et ne permettent donc pas de conclure. En revanche, l’encre de chine persiste et permet l’obtention de pièces exploitables pour le sujet N°3. 16 4. RESULTATS 4.1. Dissections par abord antérieur Par un abord antérieur, on dissèque chaque paire d’artère intercostale postérieure naissant de l’aorte thoracique (de la 2ème à la 11ème paire sur ce sujet). Ces dernières sont plaquées contre les corps vertébraux ; les plus inférieures ont un trajet horizontal alors que les supérieures ont un trajet plus ascendant. En raison de la position de l’aorte sur le flanc gauche du rachis, les artères intercostales postérieures droites ont un trajet plus long sur le corps vertébral que les artères intercostales postérieures gauches. Artère carotide commune gauche Artère subclavière gauche Artère carotide commune droite Artère subclavière droite Arc aortique Ligament artériel Artère pulmonaire gauche Crosse de l’azygos Artères intercostales postérieures droites (2ème à 8ème) Veine azygos Aorte thoracique descendante Intercostaux postérieurs droits (8ème) Veine Artère Nerf Veine hémi-azygos Artères intercostales postérieures droites (9ème à 11ème) Haut Droite Fig 10 : Vue antérieure des artères intercostales postérieures droites 17 Haut Arrière Arc aortique Aorte thoracique descendante Artères intercostales postérieures gauches (2ème à 11ème) Veine hémi azygos Fig 11 : Vue latérale gauche des artères intercostales postérieures gauches 18 4.1.1. Les rameaux antéro-latéraux de l’artère intercostale postérieure Les artères intercostales postérieures donnent 3 types de branches antérieures et latérales pour le corps vertébral : - des branches ascendantes naissant à la face supérieure des artères intercostales postérieures. Elles sont dirigées en haut et en dehors et donnent plusieurs rameaux périostiques pour la moitié supérieure de la vertèbre. - des branches descendantes naissant à la face inférieure des artères intercostales postérieures. Elles sont dirigées en bas et en dehors et donnent plusieurs rameaux périostiques pour la moitié inférieure de la vertèbre. - des branches récurrentes naissant à la face supérieure des artères intercostales postérieures. Elles sont dirigées en haut et en dedans et surtout retrouvées à gauche On retrouve aussi des anastomoses entre les artères intercostales postérieures. 19 Haut Droit Fig 12 : Vue antéro-latérale droite des artères intercostales postérieures droites Veine intercostale postérieure Veine intercostale postérieure Rameau ascendant Artère intercostale postérieure Nerf intercostal Aorte Artère intercostale postérieure Côte Corps vertébral thoracique Rameaux descendants Rameaux descendants Fente dans le ligament longitudinal antérieur 20 Haut Postérieur Fig 13 : Vue latérale gauche des artères intercostales postérieures gauches Rameaux récurrents Artère intercostale postérieure Aorte thoracique Artère intercostale postérieure gauche Corps vertébral thoracique Branche dorso-spinale Passage dans le foramen intervertébral Rameaux ascendants Rameau descendant 21 Haut Postérieur Fig 14 : Vue latérale gauche d’une anastomose entre 2 artères intercostales postérieures gauches Crosse de l’aorte Rachis thoracique 2ème artère intercostale postérieure gauche Anastomose Côtes 3ème artère intercostale postérieure gauche 22 4.1.2. L’artère intercostale suprême La 1ère artère intercostale postérieure naît de l’artère intercostale suprême, branche de l’artère subclavière. La 2ème artère intercostale postérieure est suppléée par une branche de la carotide commune. Haut Gauche Fig 15 : Vue antéro-inférieure de la partie du supérieure du rachis thoracique Artère subclavière droite Carotide commune droite Carotide commune gauche Artère intercostale suprême droite 1 ère 1ère côte droite artère intercostale postérieure droite Rameau dorso-spinal de la 1ère artère intercostale postérieure 2ème côte droite Anastomose entre une branche de la CCD et la 2ème artère intercostale postérieure droite Branche de la carotide commune droite (CCD) 2ème artère intercostale postérieure droite 3ème et 4ème artères intercostales postérieures droites 23 4.2. Dissections par abord postérieur En regard du foramen intervertébral, l’artère intercostale postérieure abandonne une branche dorso-spinale (cf fig.13) puis poursuit son trajet sur le bord inférieur de la côte susjacente entre la veine sus-jacente et le nerf sous-jacent (cf fig.12). L’artère dorso-spinale pénètre dans le foramen intervertébral et donne : - un rameau dorsal à destinée musculo-cutanée - un rameau spinal qui est un tronc commun entre l’artère rétrocorporéale et l’artère radiculaire. Haut Gauche Aorte thoracique Ligament longitudinal postérieur Côtes Artère intercostale postérieure gauche Artère rétrocorporéale Pédicules Fig 16 : Vue postérieure générale des corps vertébraux thoraciques après laminectomie élargie et résection de la moelle spinale 24 Haut Gauche Fig 17 : Vue postérieure gauche de deux vertèbres thoraciques après laminectomie élargie Côte coupée Moelle spinale Pédicule Artère intercostale postérieure gauche Artère radiculaire Ganglion spinal Rameaux pour la duremère Artère rétrocorporéale Pédicule Pédicule 25 L’artère rétrocorporéale a un trajet oblique en bas et en dedans à la face antéro-inférieure du nerf rachidien. Elle pénètre dans le canal rachidien et se divise en : - une branche ascendante, plus volumineuse qui monte obliquement en haut et en dedans. Elle s’anastomose avec la branche descendante sus-jacente homolatérale. - une branche descendante, plus grêle qui descend obliquement en bas et en dedans. Elle s’anastomose avec la branche ascendante sous-jacente homolatérale. Haut Gauche Fig 18 : Vue postérieure des corps vertébraux après résection de la moelle spinale Branche ascendante de l’artère rétrocorporéale Foramen intervertébral Fente dans le ligament longitudinal postérieur Artère rétrocorporéale Pédicules Anastomose Branche descendante de l’artère rétrocorporéale Ligament longitudinal postérieur 26 A la face postérieure du corps vertébral, les branches ascendantes et descendantes de l’artère rétrocorporéale forment aussi un cercle anastomotique avec leurs homologues segmentaires controlatérales. Les artères issues de ce cercle anastomotique s’engagent sous le ligament longitudinal postérieur par des fentes et abandonnent plusieurs rameaux intra-osseux pour le corps vertébral. Haut Droite Fig 19 : Vue postérieure des corps vertébraux après résection de la moelle spinale Branche descendante Artère rétrocorporéale Pédicule Branche ascendante Artère rétrocorporéale Branche descendante Pédicule Anastomose Anastomose entre une branche ascendante et descendante Fente dans le ligament longitudinal postérieur Cercle anastomotique Artère rétrocorporéale Anastomose Fente dans le ligament longitudinal postérieur 27 4.3. Diaphanisations : vascularisation intra-osseuse Sur les pièces diaphanisées, la distribution des artères destinées au corps vertébral thoracique reste la même. On distingue 2 réseaux d’artères issus de l’artère intercostale postérieure : - Le réseau antérieur et latéral glisse sous le ligament longitudinal antérieur et donne des rameaux intra-osseux à la face antéro-latérale du corps vertébral thoracique - Le réseau postérieur né de la branche dorso-spinale de l’artère intercostale postérieure. Cette branche pénètre dans le canal vertébral par le foramen intervertébral et se divise en une branche dorsale à destinée musculocutanée et une branche spinale pour la moelle (artère médullaire et radiculaires) et pour le corps vertébral (artère rétrocorporéale). L’artère rétrocorporéale constitue le réseau postérieur se glissant sous le ligament longitudinal postérieur et abandonnant des rameaux intra-osseux à la face postérieure du corps vertébral thoracique. 28 4.3.1. Le réseau antéro-latéral Avant Droite Fig 20 : Vue inférieure d’une coupe transversale de vertèbre thoracique Ligament longitudinal antérieur Rameaux intra-osseux antérieurs Paroi de l’aorte ouverte Rameau intra-osseux antérieur Artère intercostale postérieure gauche Corps vertébral thoracique Moelle spinale Artère intercostale postérieure droite Lame Processus épineux 29 Avant Droite Fig 21 : Vue inférieure d’une coupe transversale de vertèbre thoracique Paroi de l’aorte ouverte Ligament longitudinal antérieur Rameaux intra-osseux latéraux Rameau intra-osseux antérieur Corps vertébral thoracique Moelle spinale Lame Processus épineux On remarque que la diaphanisation semble n’avoir fonctionné que du côté droit. Seule l’artère intercostale postérieure droite a été injectée correctement. 30 4.3.2. Le réseau postérieur Avant Droite Fig 22 : Vue supérieure d’une coupe transversale de vertèbre thoracique Paroi de l’aorte ouverte Corps vertébral thoracique Rameaux périostés postérieurs Moelle spinale Lame Ligament longitudinal postérieur Processus épineux 31 4.3.3. Les branches dorso-spinales de l’artère intercostale postérieure Avant Droite Fig 23 : Vue supérieure d’une coupe transversale de vertèbre thoracique Paroi de l’aorte ouverte Rameaux antérolatéraux Corps vertébral thoracique Moelle spinale Processus transverse Muscles érecteurs du rachis Processus épineux Artère intercostale postérieure gauche Artère rétrocorporéale Artère intercostale postérieure gauche Branche dorsale de l’artère intercostale postérieure et ses rameaux musculocutanés Artère radiculaire 32 5. DISCUSSION : L’HEMANGIOME VERTEBRAL L’hémangiome vertébral est une tumeur vasculaire bénigne du rachis fréquente et retrouvée dans 12% des cas à partir de séries d’autopsies. Cette tumeur est rencontrée le plus fréquemment chez les femmes d’âge moyen ou avancé. Les lésions sont souvent multiples et prédominent aux vertèbres thoraciques. Sur le plan histologique, les hémangiomes sont constitués de vaisseaux matures, à parois fines. La structure trabéculaire des corps vertébraux est raréfiée. La plupart des lésions sont asymptomatiques et sont caractérisées par l’involution du tissu angiomateux, remplacé par du tissu graisseux. L’hémangiome symptomatique, rare, est caractérisé par la présence de tissu angiomateux actif et extensif, pouvant comprimer la moelle. L’envahissement peut intéresser toute la vertèbre ou isolément le corps, l’arc postérieur totalement ou partiellement. L’hémangiome vertébral agressif s’accompagne donc de signes neurologiques, réalisant un tableau de compression médullaire ou une radiculalgie. L’imagerie est essentielle pour le diagnostic et pour le bilan des lésions. Sur les radiographies standard et les scanners, l’angiome se traduit par un aspect typique « grillagé », « peigné » de la vertèbre. En IRM, l’angiome agressif présente un hyposignal en T1 et un hyper signal en T2 en raison de son contenu vasculaire. A la différence de la plupart des angiomes asymptomatiques au contenu graisseux qui présentent un hypersignal en T1 et T2. Fig 24 : Hémangiome vertébral compressif d’une femme de 54 ans avec dorsalgies hautes. Scanner coupe axiale en T4, réalisé sans injection intraveineuse de produit de contraste 33 Les traitements des hémangiomes vertébraux agressifs à expression neurologique sont multiples : - La chirurgie (corporectomie et vertébrectomie) permet une décompression des structures nerveuses, le corps vertébral est remplacé par un greffon iliaque homolatéral. Toutefois il y a une risque hémorragique per-opératoire majeur si aucun traitement visant à réduire la vascularisation de l’hémangiome n’a été entrepris au préalable. L'embolisation artérielle peut être une aide importante avant l'exérèse chirurgicale pour réduire l'apport vasculaire. - La sclérothérapie est une thrombose de l’hémangiome vertébral en injectant un produit sclérosant (à base d’alcool) par ponction directe dans la vertèbre, par voie percutanée. La nécrose due à l’alcool induit un risque de fracture si le corps vertébral est concerné. La consolidation par vertébroplastie est donc nécessaire. La sclérothérapie suivie d’une vertébroplastie est indiquée en cas d’extension paravertébrale et foraminale. - La vertébroplastie est l’injection percutanée de ciment acrylique dans l’hémangiome vertébral. Elle permet en un temps l’embolisation directe de l’hémangiome et la consolidation de la vertèbre. Elle peut être envisagée comme seul traitement pour les hémangiomes vertébraux agressifs limités au corps vertébral. Les bases anatomiques de l’embolisation préopératoire L'embolisation des hémangiomes vertébraux thoraciques est effectuée par cathétérisme sélectif des artères intercostales postérieures, par voie fémorale. Elle est toujours précédée d’une artériographie afin de vérifier la vascularisation médullaire. L’artériographie permet de repérer les pédicules nourriciers de l’hémangiome qui vont pouvoir être embolisés, lorsqu’on sait qu’il n’existe pas à ce niveau d’afférence médullaire importante. Les limites de l’embolisation ne sont donc pas d’ordre technique mais plus souvent dues à une proximité trop dangereuse de l’artère radiculo-médullaire. Une autre éventualité possible est que les vaisseaux responsables de l’hypervascularisation soient trop tortueux ou ne puissent être individualisés suffisamment pour pouvoir être cathétérisés : ceci rend l’embolisation impossible. L’embolisation n’est donc plus systématiquement envisagée depuis l’utilisation de la sclérothérapie intravertébrale directe et de la vertébroplastie. Fig 25 : Embolisation artérielle d’un hémangiome vertébral agressif en T 4 34 6. CONCLUSION : SYSTEMATISATION Le rachis thoracique possède une vascularisation métamérique et segmentaire. Le corps vertébral est vascularisé par un cercle anastomotique constitué : - D’un système périosté périphérique antéro-latéral : l’artère intercostale postérieure donne des branches ascendantes, descendantes et récurrentes lors de son trajet contre le corps vertébral thoracique. Ces branches passent sous le ligament longitudinal antérieur par des fentes et pénètrent à la face antéro-latérale du corps vertébral. - D’un système nourricier central en arrière : l’artère rétrocorporéale se divise en une branche ascendante plus volumineuse et une branche descendante qui s’anastomosent latéralement avec leurs homologues sus et sous jacentes, puis donnent des branches vers le centre formant un cercle anastomotique avec leurs homologues controlatérales. Ces branches passent sous le ligament longitudinal postérieur par des fentes et pénètrent à la face postérieure du corps vertébral. Ces anastomoses sont particulièrement bien vues à l’angiographie et présentent sur les clichés de face un aspect en « M » ou « H ». Ils ne semble pas exister d’autre pédicule nourricier que les artères intercostales postérieures pour le corps vertébral thoracique. Fig 26 : Anastomoses artérielles rétrocorporéales en angiographie 35 A l’issue de la diaphanisation, il semble que le réseau antéro-latéral soit dominant par rapport au réseau postérieur. Les pièces obtenues donnent l’impression de deux hémivascularisations relativement indépendantes. En effet, pour un segment donné, lorsqu’on injecte uniquement l’artère intercostale postérieure droite, les rameaux intra-osseux mis en évidence sont globalement tous destinés au côté droit du corps vertébral (cf fig.21). Les diaphanisations ont été réalisées sur des coupes transversales de rachis thoracique. Il serait intéressant dans le futur de tenter des diaphanisations sur des coupes sagittales ou même sur plusieurs vertèbres d’un même tenant. Le groupe antéro-latéral et le groupe postérieur sont anastomosés; suivant la prédominance de l’un ou de l’autre, on peut rencontrer d’après MARKHASHOV différents aspects schématisés ci-dessous. Ces variations de distribution ne sont pas très marquées sur les pièces diaphanisées. On observe à la fois des rameaux antérieurs courts et longs sur une même vertèbre (cf fig. 20). Fig 27 : Variations dans la distribution et les anastomoses entre le groupe antéro-latéral périphérique et le groupe postérieur central (D’après Markhashov) Enfin, dans son traité, Paturet décrit à chaque étage une artère du corps vertébral qui se détache de l’artère intercostale contre la face latérale du corps vertébral. Après un trajet récurrent en sens inverse de celui de l’artère intercostale postérieure, elle se ramifie en deux ou trois rameaux à la face antérieure du corps vertébral, que ceux-ci pénètrent par des orifices vasculaires de la surface circonférentielle. Des travaux plus récents de Crock montrent qu’il existe plusieurs artères. Le plus souvent ce sont des rameaux périostiques en nombre variable, de deux à quatre pour l’artère intercostale droite, souvent moins nombreux pour l’artère intercostale gauche et naissant en dehors de l’insertion du ligament longitudinal antérieur. Toutefois, les dissections montrent des fentes directes dans le ligament longitudinal antérieur et postérieur (cf fig 12 et 19). 36 7. BIBLIOGRAPHIE BASSOU D., DARBI A., BENAISSA L., EL KHYARI A., CHAOUIR S., BENAMEUR M., EL KHARRAS A., L’hémangiome est une cause rare de compression médullaire chez l’enfant, Journal de radiologie, Février 2008, 89, 2, 262-263. BUY X., MOSER T., TOK Ch., IRANI F., STEIB JP., MAITROT D. GANGI A., Prise en charge des hémangiomes vertébraux agressifs : à propos de 31 cas, 2007, Strasbourg CHIRAS J., MORVAN G., MERLAND JJ. BORIES J., Vascularisation du rachis dorsal et lombaire: aspect angiographique normal avec confrontations anatomiques, Surgical and radiologic anatomy, Mars 1982, 4, 8-10. 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