Particularités Sémiologiques liées à la croissance squelettique

Particularités Sémiologiques liées à la croissance squelettique

Cours N° 3 : Appareil Locomoteur
Date : Mardi 29 janvier 2008
Heure : 13h30 – 14h30
Professeur : Dr Guy Sebag
Ronéotypeurs : Ferreira Luis et Moreno Laurie
Particularités Sémiologiques
liées à la croissance squelettique
chez l’enfant
Plan détaillé
OBJECTIFS DU COURS
INTRODUCTION : LE DÉVELOPPEMENT
I-
ACQUISITION DE LA MASSE OSSEUSE AU COURS DU
DÉVELOPPEMENT :
A- Généralités
A- Cinétique de croissance
1. augmentation du volume
2. augmentation de la densité
II-
L’OSSIFICATION ENCHONDRALE : LA MATURATION
OSSEUSE :
A- Généralités
1. définition
2. mécanismes
B- Anatomie du cartilage de croissance et vascularisation
1. Anatomie du cartilage de croissance (= la physe)
2. La vascularisation
3. schéma bilan
C- Maturation osseuse
1. Définition
2. Evolution
3. Applications
III-
APPLICATIONS À LA SÉMIOLOGIE RADIOLOGIQUE :
B- « Check liste » d’analyse de radio
C- Détermination de l’Age osseux
D- Risque sur la croissance des fractures et arrachements
Nota :
1. Les indications
- Encadrées : sont indispensables à comprendre
- En gras ou en majuscules : sont les mots clefs
- En italique : sont à titre d’info, non précisées par le prof
2. Le plan est différent de celui du prof… ceux qui étaient présents au cours pourront
comprendre notre décision de changement d’organisation … ! Nous espérons
néanmoins qu’il reste compréhensible pour tous !
3. Ce cours est à « compléter » avec celui de Sémio radio du 1er semestre (en gros
c’est la suite…)
4. toutes les diapos n’ont pas été montré en cours. Nous avons mis celles qui nous
paraissaient indispensables à la compréhension du cours et surtout, indispensable à
l’apprentissage. Si vous désirez les visionner, elles sont sur le site de la fac ou le site
officiel des P2 : http://clement.ad.free.fr/fac/fac.html
OBJECTIFS DU COURS :
- Comprendre le mécanisme de l’ossification enchondrale
- Définir la maturation osseuse et interprétation de la maturation de l’âge osseux
- implication en pathologie et en médico-légale
INTRODUCTION : LE DEVELOPPEMENT (CROISSANCE +
MATURATION)
- Il faut considérer 2 phénomènes important au cours du développement du squelette :
o L’ACCROISSEMENT qui est quantitatif, correspond à une multiplication cellulaire et concerne
les organes et tissus.
o LA MATURATION est qualitative, correspond à un changement d’organisation (notamment
dans l’organisation des cartilages et la croissance enchondrale) par la différenciation pour
l’acquisition de fonction. Les changements organisationnelles se manifestent sur les
radiologies osseuses et s’apprécient plus volontiers avec IRM. La maturation osseuse est
importante pour apprécier :
• l’âge de développement de l’enfant (quelle taille cible ?)
• la soudure des cartilages de conjugaison : précoce ? tardif ? normale ?
- L’enfant n’est pas un adulte en miniature. La maturation osseuse et la croissance osseuse de
l’enfant sont à la fois une chance et une faiblesse :
o LE FACTEUR PLASTICITÉ EST UNE CHANCE :
• La réparation et la consolidation est beaucoup plus rapide chez un enfant que chez
l’adulte. Il croît et remodèle très vite.
• A contrario, plus l’enfant est jeune, plus la croissance qui lui reste est importante.
Donc, une fracture chez un petit enfant entraînant une soudure du cartilage de
conjugaison pourra provoquer une asymétrie de croissance des membres qui sera
d’autant plus grave que le potentiel de croissance restant est important
(PRONOSTIC +/- sévère en fonction de l’âge et de la soudure précoce des
cartilages de conjugaison).
o LE FACTEUR VULNÉRABILITÉ EST UNE FAIBLESSE : les zones en croissances sont beaucoup plus
faibles au moment des poussées de croissance dans le cartilage (= croissance rapide), par
exemple :
• la croissance chez un nourrisson se fait essentiellement sur les membres inférieurs
• la croissance chez un ado se fait davantage sur le rachis (Attention au scoliose, défaut
de rotation)
I- ACQUISITION DE LA MASSE OSSEUSE AU COURS DU
DÉVELOPPEMENT :
A- Généralités sur la masse osseuse :
-
Elle se fait sous l’influence des hormones de croissance et sexuelles
-
Elle varie en fonction
o de l’âge : il existe deux pics de vitesse chez l’enfant :
 0 – 3 ans
 11 – 15 ans (puberté)
o du sexe (plus rapide chez les filles car elles ont une puberté plus précoce que
les garçons. Par la suite, les garçons rattrapent leur retard et ont une vitesse
cible plus importante)
o des sites : axiales et périphériques
-
Son augmentation se fait en rapport avec 2 choses :
o Augmentation de volume, c’est à dire l’épaisseur des corticales qui
s’adapte au poids et à la force de l’enfant
o Augmentation de la densité minérale(= concentration):
 Corticale
 Trabéculaire (= os spongieux)
B- Cinétique de croissance :
Le cartilage croît à des vitesses différentes, grâce à des hormones de croissances et
sexuelles, de manière harmonieuse. In utero, le fœtus rejoue l’histoire de l’évolution des
espèces : amphibiens, puis un modèle murin et enfin un petit homme ! Son évolution au cours
du développement se fait de la manière suivante :
1. Augmentation du volume :
- TÊTE / CRÂNE :
-
-
o 0 – 2 ans : La vitesse de croissance du crâne est très rapide. Son poids et
son volume triple pour atteindre 80% de sa taille cible (1,2 à 1,5 kg) à 2
ans. Ceci est dû à la croissance de la voûte crânienne qui est passivement
poussée par l’encéphale. La tête est alors plus grosse que le reste du corps.
Par la suite, la proportion de la tête diminue par rapport au reste du corps.
o Ex de pathologie : l’atrophie cérébrale (due à une lésion prénatale ou
autre) se traduit par une microencéphalie et une soudure des structures.
LES MEMBRES INFÉRIEURS:
o 0 – 3 ans : la croissance est très rapide
o > 3 ans : la croissance est ralentit, linéaire et intermédiaire (2 – 3 cm / an)
LE RACHIS (COLONNE VERTÉBRALE / TRONC):
o avant la période fœtale et entre 0 –1 an : la croissance est très rapide (10 –
12 cm / an). Le tronc est relativement plus grand par rapport aux membres.
o Vers 6 ans : la croissance ralentit (2 – 3 cm / an). Les membres sont plus
longs par rapport au reste du corps. (cf. Moogly dans le livre de la jungle !)
Il y a une modification des proportions qui se fait avec l’âge, sous le
contrôle des cartilages et de leur vitesse d’allongement, qui est variable dans
le temps.
o >12 ans : la poussée de croissance staturale (= pic pubertaire) se fait
essentiellement sur la colonne vertébrale (6 – 7 cm / an), tandis que les
membres ont quasiment atteint leur taille cible. Ceci explique tous les
problèmes de dos rencontrés au moment de l’adolescence (scoliose, défaut
de rotation). La taille du rachis suit la taille des gonades qui indique que la
croissance est tout à fait médiée par les hormones de croissances et
sexuelles.
2. Augmentation de la densité minérale :
-
-
:
o chez enfant impubère, elle est de 250 mg/cm2.
o En fonction des stades pubertaires, la densité augmente. Ce qui signifie
que progressivement, la porosité des corticales diminue pour devenir plus
dense afin d’accepter des poids plus élevé.
LA DENSITÉ TRABÉCULAIRE :
o Elle est à peu près égale à la moitié de la densité corticale
LA DENSITÉ CORTICALE
o Elle augmente avec l’âge, avec un effet moins important et retardé.
o C’est surtout entre le stade 3 et 4 de Tanner que la densité minérale se
modifie.
La composition minérale est médiée et modifiée par la croissance et les hormones.
Stade de Tanner :
Stade 1 : pré-pubertaire
Stade 2 : début de la puberté
Stade 3 et 4 : stades intermédiaires de la puberté
Stade 5 : caractères sexuels secondaires
II- L’OSSIFICATION ENCHONDRALE : LA MATURATION OSSEUSE
A- Généralités :
1. Définitions :
L’ossification enchondrale permet la croissance des os longs (remarque : la colonne
vertébrale a une croissance similaire aux os longs) et des os ronds. Elle est à peu près toujours
la même.
2. Mécanisme :
- Au cours de la période intra utérine, l’ossification se fait de la manière suivante :
1. la maquette squelettique est d’abord cartilagineuse
2. une invasion vasculaire apparaît progressivement au niveau de la diaphyse (au centre).
Elle est indispensable à la calcification de la maquette osseuse.
3. L’ossification est alors différée dans le temps :
- Diaphyse et métaphyse : ossification précoce. L’invasion vasculaire se fait au
centre, donc au niveau de la diaphyse ce qui explique l’ossification précoce.
- Epiphyse : ossification tardive, post- natale qui se traduit par l’apparition de
noyau d’ossification épiphysaire dont le nombre évolue dans le temps. Le
nombre de noyau d’ossification (= maturation osseuse) permet de définir l’âge
osseux et l’âge de développement. On observe, particulièrement chez les enfants
(surtout le fœtus), des os longs avec des extrémités cartilagineuses et radiotransparentes.
B- Anatomie du cartilage de croissance et vascularisation :
1. Anatomie du cartilage de croissance (= la physe) :
-
Le cartilage de croissance est situé :
o entre la métaphyse et l’épiphyse : il permet la croissance de l’os long
perpendiculairement à son axe.
o tout autour du noyau d’ossification épiphysaire : il permet la croissance centrifuge
du noyau d’ossification épiphysaire. Attention, uniquement chez l’enfant ! Chez
l’adulte, le cartilage est essentiellement articulaire et n’a pas de fonction.
-
Le cartilage de croissance comporte :
o une partie cartilagineuse, radio transparente
o une partie calcifiée, non radio transparente : c’est la zone de calcification
provisionnelle (ou zone de calcification primaire)
-
Le cartilage de croissance a 3 zones :
o La zone de prolifération (ou encore appelée zone germinale) dans laquelle
se trouve des cellules germinales sériées ( c’est bien « germinale »… cf
diapo 9), en colonnes qui se multiplient et permettent la croissance de l’os
long perpendiculaire à l’axe de la plaque conjugale.
o La zone de transformation
o La zone d’ossification
2. La vascularisation : La limite indispensable à ne pas franchir et les éléments pronostics :
La zone de transformation et la zone d’ossification doivent être impérativement séparées ! On
distingue alors 2 vascularisations distinctes de part et d’autre de cette région séparatrice :
- La vascularisation épiphysaire :
o Elle a 2 rôles :
 un rôle de nutrition : elle alimente la zone germinale du cartilage de
croissance sous jacent.
 un rôle dans le processus d’ossification du noyau
o En cas d’atteinte de la vascularisation épiphysaire :
 Les causes possibles d’atteinte de la vascularisation épiphysaire sont
: les infections épiphysaires, tous les traumatismes et les fractures
qui touchent le versant épiphysaires.
 Les conséquences qui en découle sont :
• un risque d’atteinte des vaisseaux épiphysaires (rappel : ils
nourrissent le cartilage de croissance)
• donc une altération de la zone de prolifération (donc le
cartilage de croissance est altéré)
• puis le noyau d’ossification se désossifie
• in fine, on obtient un raccourcissement de l’os sous jacent, un
risque de soudure et de déviation du membre.
 Pronostic : GRAVE. Tous les processus pathologiques qui
touchent l’épiphyse, touchent aussi la métaphyse et entraîne
éventuellement une soudure et un raccourcissement du membre.
C’est une notion très importante sur le plan pronostic lors de
l’analyse des phénomènes pathologiques.
-
La vascularisation métaphysaire :
o Son rôle : elle transforme le cartilage donc permet le processus
d’ossification.
o En cas d’atteinte de la vascularisation métaphysaire (uniquement):
 Les causes possibles d’atteinte de la vascularisation métaphysaire
sont les infections métaphysaires.
 Les conséquences : Le cartilage ne s’ossifie pas mais continue à
grandir le processus de réparation de la vascularisation va faire en
sorte qu’il va pouvoir se réossifier.
 Pronostic : pronostic meilleure car seule la zone d’ossification est
atteinte et la zone de prolifération (cellules germinales) est
conservée ! Donc il y a beaucoup moins de conséquences.
Il existe une dynamique entre les deux vascularisations. Il faut que la prolifération soit supérieure à
la zone de transformation (le cartilage meurt et se transforme en os. ) Si la zone de transformation
est plus rapide, le cartilage est détruit, les 2 vascularisations s’anastomosent, et in fine, il y a une
fusion du cartilage.
3. Schéma bilan :
C- La maturation osseuse
1. Définition :
-
La maturation osseuse se fait durant la période POST NATALE en particulier. Elle correspond à
L'APPARITION DES POINTS D'OSSIFICATION et de L’AUGMENTATION DU CONTENU EN GRAISSE dans la
moelle osseuse par diminution du contenu en cellules. Elle est évaluée par des indicateurs de
maturation osseuse. Elle est extrêmement IMPORTANTE POUR DÉTERMINER L’ÂGE OSSEUX.
-
L’IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE est la seule technique qui permet de voir la physe
autour des noyaux d’ossification (gel) et donc de les analyser. Elle permet de montrer en
terme de maturation, non seulement la maturation du contenant (= os et corticale ) mais
aussi du contenu (= moelle osseuse).
2. Evolution :
Cette chronologie des choses permet d’estimer un âge osseux et de développement.
-
-
Du noyau d’ossification épiphysaire vers la soudure des cartilages de croissance :
o Chez le fœtus et les enfants, les extrémités des os longs sont cartilagineuses
o Puis il y a l’apparition du noyau d’ossification épiphysaire qui est d’abord
rond.
o Le noyau d’ossification épiphysaire augmente progressivement de taille pour
devenir hémisphérique.
o Il suit ensuite de plus en plus les contours articulaires pour venir masquer
l’articulation.
Au moment de l’épuisement des cellules germinales, l’ossification devient
supérieure, le cartilage se soude et disparaît : la croissance s’arrête.
Au cours du phénomène de maturation normale, les noyaux d’ossification se
chargent en graisse très vite, en moyenne 3 à 6 mois après leur apparition. C’est ce
qu’on appelle le phénomène de conversion de la moelle osseuse : le contenu en
graisse augmente avec l’âge. La moelle osseuse de la métaphyse et de la diaphyse
mettent plus de temps pour se modifier.
Chez l’adulte, il n’y a plus d’activité hématopoïétique au niveau du squelette périphérique mais
elle existe essentiellement au niveau du squelette axial (colonne vertébrale et os plats).
Chez l’enfant, l’activité hématopoïétique est à la fois au niveau du squelette axial et périphérique.
(cf cours 1 hémato)
3. Applications :
- coupe IRM : signal en T1 (=vitesse d’aimantation du tissu)
La zone d’ossification et de calcification apparaît en noir. Tout autour du noyau d’ossification de
l’épiphyse, il y a un tout petit cartilage périphérique (qq mm) qui permet la croissance du noyau
d’ossification.
Quand l’enfant grandit, le signal augmente et est proche de celui de la graisse. Le signal de la
graisse sous cutanée et périphérique est alors égale au signal épiphysaire.
- Coupe de la colonne vertébrale :
La colonne vertébrale a une croissance comme un os longs. Ici c’est une coupe anatomique chez
un nourrisson. On aperçoit le noyau d’ossification de la vertèbre, le disque intervertébrale et la
physe (qui fait le plateau). Le noyau d’ossification vertébrale est exactement comme un équivalent
métaphysaire.
En IRM :
o le noyau d’ossification de la vertèbre est en hyposignal car il contient de la moelle
hématopoïétique,
o les physes sont les zones très blanches et épaisses (permettent la croissance enchondrale de la
vertèbre !)
La colonne vertébrale elle aussi bénéficie d’une croissance enchondrale. Ce qu’on aperçoit entre
les vertèbres, entre les corps vertébraux, c’est également du disque et des plaques de croissance
vertébraux. En grandissant, l’enfant, même au niveau de la colonne vertébrale : diminue son
contenu en cellules, augmente son contenu en graisse (c’est pour cela qu’elle va devenir blanche).
III- APPLICATIONS À LA SÉMIOLOGIE RADIOLOGIQUE
1. « Check liste » d’analyse de radio
En sémiologie on doit toujours vérifier les points suivants (moyen mnémotechnique 4M et 1S ) :
- MINÉRALISATION : L’os est il assez dense ?
- MORPHOLOGIE des pièces osseuses
- MATURATION (+++ chez l’enfant) : il faut compter le nombre de noyaux d’ossifications et
vérifier si c’est en accord avec l’âge civil de l’enfant.
- MOU : il faut regarder les tissus mous autour (+++ chez l’enfant)
- STATIQUE : les rapports entre les articulations sont ils normaux ? A-t-il une scoliose ? une
luxation ?
ii. Détermination de l’âge osseux
-
généralités :
o Elle est liée à la chronologie d’apparitions des points d’ossifications.
o On doit coter les points puis on regarde généralement soit :
• les Atlas par tranche d’âge (atlas de GREULICH et PYLE pour les
0-15 ans)
• des courbes (courbe staturo-pondérale)
o En pratique, pour évaluer des âges entre 0-15 ans, on utilise le plus souvent une
radiographie de la main et des poignets pour apprécier l’âge osseux, cette zone
étant peu radiosensible. Elle utilise aussi différentes parties du corps en fonction
de l’âge de l’enfant, par exemple :
• < 1 an : on prend une radiographie de tout le membre supérieur ou
bien une radio de la main gauche (par convention) complétée par une
radio des membres inférieurs.
• > 16 ans : on radiographie plutôt la crête iliaque ou la clavicule.
-
les différentes indications de l’âge osseux :
o discordance entre Age civil et Age de développement staturo-pondéral : la soudure
des cartilages de croissance est – elle précoce (irréversible)? Tardive(réversible 
traitement aux hormones de croissance) ? Normale ?
o détermination de l’âge civil (dans le cadre médico-légal) : Majeur ou mineur ?
o Surveillance médicale : On va surveiller l’âge osseux lors d’affection général
pouvant le modifier(endocrino, métabo, hémato, rénal, digestive)ou lors de
traitement (ex :corticoïdes +++ utilisés dans les greffes de moelle ou rénale peut
entraîner un retard de croissance important donc il faut surveiller pour pouvoir
adapter le traitement en cas de problème)
o Prévision de la taille définitive d’un membre ou d’un segment de membre.
-
interprétation de radio pour l’étude de la croissance et des fractures :
Pour étudier l’âge osseux, il est important de comparer plusieurs radio à différents moments
(généralement au minimum à 1 an d’intervalle, pour comparer deux âges osseux différents.)
afin d’évaluer la vitesse de croissance ou autres (donc l’étude d’une radio doit aussi prendre en
compte la dynamique de la croissance en plus des autres caractères)
On va donc évaluer la vitesse de croissance par des courbes d’évolution comportant l’âge osseux,
le poids et la taille. Si on a une cassure de la courbe de croissance, on doit rechercher toutes les
causes potentielles de cette cassure (exemple : tumeur cérébral qui comprime l’hypothalamus et
l’hypophyse).
-
Ossifications de la main et du poignet :
o A la naissance : il n’y a aucun point d’ossification
o Vers 2-3 mois : il y a apparition du capitatum et de l’hamatum
o Apparition du noyau radial distal et les épiphyses des phalanges proximales
• chez la fille : 1 an
• chez le garçon : 1 an et 4 mois
o Tous les noyaux des phalanges et métacarpes sont ossifiés puis apparition du
triquetrum et du lunatum :
• chez la fille : 3 ans
• chez le garçon : 3 ans1/2 ans
o L’os sésamoïde correspond généralement à la puberté
• Chez la fille : 11,5 ans
• Chez le garçon : 13,5 ans
o Puis il y a soudure des phalanges distales :
• Chez la fille : 13 ans
• chez le garçon : 15 ans
o L’apparition des noyaux d’ossifications accessoires de la crête iliaque (=
noyaux d’ossification secondaires) se fait à l’adolescence.
(note : l’apparition des os du carpes se fait dans un sens anti-horaires [capitatum, hamatum,
triquetrum, lunatum…])
De manière générale, les os du carpes sont ronds au début puis grossissent et les 1er apparus sont
les premiers soudés.
iii. Applications médico-légale
- Généralités :
L’âge osseux est très largement utilisé dans le secteur légal car selon que l’on est mineur ou pas ou
même selon l’âge de la personne, la loi prévoit différent système (exemple : on ne reconduit pas un
mineur dans son pays).
L’os sésamoïde et la soudure des épiphyses distales des phalanges est l’outil le plus simple et le
plus souvent utilisé pour déterminer les âges de 13 et 16 ans qui sont très importants dans le
secteur médico-légal.
L’utilisation dans le secteur médico-légal est très courante mais l’estimation est difficile car en
général l’intervalle de confiance que l’on a est d’environ un an. Donc lorsque on détermine l’âge
par cette méthode il faut toujours être prudent et émettre des réserves.
-
explications du tableau :
o Chez le GARÇON, si on voit que les phalanges distales des épiphyses NON
soudées alors on peut dire qu’il a moins de 16 ans.
o Chez la FILLE, si on voit qu’il n’y a pas d’os sésamoïde alors on peut dire qu’elle
a moins de 13 ans.
o Si les phalanges distales des épiphyses sont soudées et qu’il y a l’os sésamoïdes,
on peut dire que :
• la fille a plus de 11 ans
• ou bien le garçon a plus de 13 ans
AU DELÀ DE 16 ANS, le poignet ne permet plus de donner une information assez précise donc on
utilise la clavicule ou la crête iliaque.
1. Risque sur la croissance des fractures et arrachements
(cf :sémiologie radiologique en pédiatrie 1er semestre)
Le risque d’une fracture sur la croissance dépend de la partie atteinte de l’os. En général, si la
partie épiphysaire est atteinte c’est de mauvais pronostic alors que si c’est la partie métaphysaire
c’est plutôt de bon pronostic.
Ceci est à la base de la Classification de SALTER et HARRIS (cf : les 5 types de fracture du cours
de sémiologie radiologique). Par exemple les grades 3 et 4 touche l’épiphyse donc il y a un risque
de séquelle tout comme les écrasements (stade 5) vont atteindre les deux côtés et donc il y a un
risque de soudure des cartilages de conjugaison
De plus, il ne faut pas oublier que pendant la phase de croissance la zone de transformation du
cartilage est une zone fragile et que les muscles étant plus fort que l’os, ils auront tendance à le
décoller.
Lorsqu’il y a des séquelles, c’est à dire que les 2 vascularisations communiquent entre elles et il y
a soudure du cartilage. Grâce à l’IRM, on va essayer de voir s’ il y a assez de cartilage en
périphérie pour essayer de le replacer dans la partie soudée de façon chirurgicale et reprendre la
croissance( si soudure est trop forte[+ de 50% du cartilage] on ne peut plus opérer).
Le cartilage étant fragile par rapport au tendon et au muscle, c’est donc un point de faiblesse sur
lequel s’insère le tendon et il y a un risque d’abduction des noyaux d’ossification.
Selon le sport que fait un enfant les muscles sur lequel il force seront différent et ces derniers se
fixant a des noyaux d’ossifications différent ils auront tendance à abducer les noyaux auxquelles
ils se fixent.(voir la diapo pour détails sur quel sport abduce préférentiellement quel noyau)
Pour finir les arrachements apophysaire peuvent être liés au décollement épiphysaire, le cartilage
étant un point de contact auquel s’attache le tendon il peut y avoir arrachement complet ou
incomplet (dans ce cas, le noyau est mal vascularisé et hétérogène donc on appelle ça une
ostéochondrose)