BBBExplosions

BlastInjuriesSafwat Abd El Kader

MD,FRCS,FICSProfessorofSurgeryCairoUniversityCairo- Egypt

« On a vu une petite quantité depoudre causer une grande tempête,trembler toute la ville (…) tomba

par terre toutes les maisons, rejeta quelques hommes semi-

morts, aux uns ôta la vue, aux autres l’ouïe, en laissa d’autres

non moins déchirés que si quatre chevaux les eussent écartelés et ce

par la seule agitation de l’air en la substance duquel la poudre

était convertie »

A. Paré(1575)

Physiopathologie:les explosions

• Explosion=transformationquasi--instantanéed’unsolideoud’unliquideengaz

→Picdepression=ondedechoc,progressantdefaçoncentrifugedanslemilieuenvironnantets’atténuantavecladistance

→Miseenmouvementdugazgénéréparl’explosionetdel’airenvironnant:souffle

→Productiondechaleur

Pouvoir d'expansion

Expansion x 1

Le méthane :

CH4 + 2 O2

3 → 3 (moles)

CO2 + 2 H2O

Pouvoir d'expansion

Expansion x 1000 HAUTE INTENSITE = BLAST

La dynamite

C3H5N3O9

0,16 litres → 168 litres

3CO2+5/2H2O+3/2N2+1/2O2

Définitions

Explosion

Explosion

Maynard RL. Trauma management for civilian and military physicians; 1986

Amplitude,charge,type

• Pression:• ≥100kpa :blast• ≤100kpa :bang

• Highorder :• TNT,C4,Semtec,….• TATP:équivalentauTNTmais« facileàproduire»

• Mèredesatan• Àbased’acétone,eauoxygénée• Instable++• Stabilisésousformecristallisée(nécessiteexpertise++)• Simpleinterrupteursuffit…

Amplitudecharge,type

• Low order :• Subsonic• Pipebombs,cocktailmolotov

• Improvised explosivedevice :• N’importequoi• Avecgrenailles,clous,vis ,etc

IED

Ondedechoc= BLAST

Bris de vitres Fissuration de murs (briques)Seuil tympanique (10%)

Seuil pulmonaireDestruction des murs en béton 50 % de lésions pulmonaires 50% de décès

715351753005001100

EffetskPa

Owen-Smith MS. High velocity missile wounds.London, Edward Arnold Ltd, 1981

Leslésionspar explosion• « Lésions primaires » = « blast injuries »• « Lésions secondaires » = projectilaires• « Lésions tertiaires » = par projection du corps• « Autres effets » :

- brûlures, intoxications- ensevelissement- traumatismes psychiques

DePalma RG. N Engl J Med 2005;352:1335-42 Wolf SJ. Lancet 2009;374(9687):405-15

Leblastprimaireetleslésionsdeblast

Souffle+projectilesLésionsecondaire

OndedechocBlastprimaireSouffle+projectionLésiontertiaire

ExothermieLésionquaternaire

Amortissement

1/x1/x2

1/x 3

Effetde confinement• Souventplusprochedelasource• Picsdepressionsmultiples:mécanismederéflexion

• Risquedeblastprimaire++• Mortalitéplusimportante

– X5enmilieufermé– X7dansvéhicule– Danslesangles(réflexiond’ondes)

Leibovici et al, J. of Trauma 1996 Kluger et al, IMAJ 2003

AIR

« 0 » kPa

52 kPa

1380 kPa

EAU

52 kPa

11 730 kPa

34 500 kPa

3000 m

15 m

50 kg TNT(172 500 kPa)

5 m

distancePropagationdel’ondede choc

Milieu solide

↑↑↑ vitesse,↓↓↓ amortissement,Ex:véhicule,bateau(mêmeblindé!)

Physiopathologiedesexplosions

– Vitesseinitiale4000– 8000m/sdansl’air,x4dansl’eau,x15dansl’acier

– Atténuationplusfaibledansl’eau,danslesstructuressolides(immeubles,…)oulestunnels

– Réflexionenmilieufermé:plusieurspicsdepression(crètesd’onde)

EXPLOSIF HAUTE INTENSITE

Contexte

Wolf SJ. Lancet 2009;374(9687):405-15

Actualité de la question

Blessés x 9

Morts x 15

Attentats x 4

BrûléBlasté Projeté Criblé

Blasté Projeté Criblé

Projeté Criblé Criblé

Distance de l’explosion

AmputéBrûléBlastéProjetéCriblé

Epicentre

Wightman JM. Ann Emerg Med 2001;37:664-78

Profils lésionnels

Lésionspar explosionBlast primaire Détonation=explosif haute intensité

Onde de choc > 2000m/sec

Brûlé Blasté Projeté Criblé

Blasté Projeté Criblé

Projeté Criblé

Criblé

Amputé Brûlé BlastéProjeté Criblé

Gravité augmente avec proximité épicentre Nombre de victime augmente avec éloignement épicentre

Blast:enunmot

• Milieuaérien:uniquementpourexplosifsdehautdegré

• Milieuliquide,solide:propagationplusrapide,moinsamortie

• Casque,gilet:inefficace

MécanismesInitialement évoqués ….

pulvérisation implosioninertie

• poumons• intestin• tympan

Sensibilité des organes à contenu gazeux !

Wolf SJ. Lancet 2009;374(9687):405-15Pats B. EMC Anesthésie-réanimation,36-725-D-10, 2000

Elsayed NM. Toxicology 1997;121:1-15

MécanismesOnde de choc

onde pressionondes cisaillement

Pats B. EMC Anesthésie-réanimation,36-725-D-10, 2000Elsayed NM. Toxicology 1997;121:1-15

• cerveau• foie, rate• cœur, œil• os

• poumons• intestin• tympan

Atteinte possible des organes pleins

+ + +

Maynard RL. Blast injury of the lung. In Cooper GJ eds. Scientificfondations of trauma. Oxford : Butterworth Heinemann, 1997:247-57.

Onde incidente

Interface

Onde de pression

(shock wave)

Onde de cisaillement

(shear wave)Onde

réfléchie

Ondes couplées

Blast tympanique• Classique,fréquent(parfois>20%desimpliqués)

• N’estpassynonymedegravité• Hypoacousie• Perforation

• Pasdetriage• Pasd’urgencechirurgicale

28

Otoscopie

Tympan intactTympan perforé

pas de blast ?blast ?

Blast pulmonaire

Zuckerman. Lancet, 1940, aug 24, 219-24

« rib marking »

Espaceouvertoufermé

(Leibovici D. J Trauma 1996;41:1030-5)

% Décès Blast pulmonaire

Ouvert

Fermé8

49

6

33

Blast pulmonaireAnatomo-pathologie :•rupture de la mb alvéolo-capillaire•hémorragies et contusion pulmonaires•embolie gazeuse systémique

Symptomes :•dyspnée, toux, hémoptysie•douleur thoracique (brûlure rétrosternale)•insuffisance respiratoire aiguë

- aspect en « ailes de papillon »- pneumothorax, pneumomediastin- emphysème sous-cutanéAvidan V. Am J Surg 2005

Blast pulmonaire

Blast pulmonaire• Priseenchargenonspécifique:

– Oxygénothérapie– Drainagedesépanchementspleuraux– Silésionsévère:pressionpositiveenVNI/VM(cfcontusionpulmonaire)

– Analgésie• Risqueinitiald’emboliegazeuseparfistulealvéolo--oubroncho--vasculaire

→Evènementprécoce:leblastpulmonairen’estpasunecontre--indicationàlaventilationmécanique.

Blast=bombeàretardement ?

Sorkine P.J Trauma 1998;45:35-8

• 11attentats• 647survivants• 140perforationsPasd’insuffisancerespiratoireretardée

• Leibovici D.• Ann Emerg Med 1999;34:168

Blast pulmonaire gravesPO2/FiO2 = 200 à l’arrivée

Leblastprimaire digestif• Epidémiologie:15à20%desblastsprimaires

• Contexte– Classiquementleblastaquatique– Maisaussienmilieuconfiné!– Rarementisolé

• Organescreux>>Organespleins– Colon>Grêle

Bala et al, Ann Surg 2008 Wolf et al, Lancet 2009

Blast abdominal• Organescreux:tubedigestif

– Perforationd’emblée– Hématomespariétauxavecperforationretardée

– Topographie:colon(caecum)>grêle• Organespleinsintra--abdominaux:contusions– Foie/Rate– Extrêmegravité

Clinique• Douleurs abdominales : 80%• Nausées, vomissements : 46%• Tenesmes : 24%• Douleurs testiculaires : 21%• Besoins impérieux• Défense abdominale

Huller T. Arch Surg 1970;100:24Owen-Smith MS. J R Army Med Corps 1979;125:4-16.

Phillips YY.Ann Emerg Med 1986;15:1446-50

Le scanner• Trèsefficacesuratteintedesorganespleins• Moinsefficacesuratteintedesorganescreux– Soitperforationfranchebienvisible– Soitsignesindirectesd’uneatteinteàpotentielévolutif

• Pneumopéritoine(45%)• Epanchementintra--péritonéalnonhématique• «Saignementsentinel»oupétéchieshémorragiquesurlaparoidigestiveoulesmésentères

• Systématiqueetàréitérersibesoin

Ritenour et al, Crit Care Med 2008

Blast: cerveau• Hémorragiesintracrâniennes• Contusion• Lésionsaxonalesdiffusesderévélationtardive– PTSD– Démence

– IRM++++

• Gravitéd’emblée47

Lésions orthopédiques

Lésions directes : amputations

Hull JB. J Trauma 1996;40(3):S198-S205.

Lésions orthopédiques

Lésionsindirectes:«claquedepont»

Photo Dr DEBIEN Hôpital Percy Photo Dr DEBIEN Hôpital Percy

Lésions projectilaires

Epidémiologie

• Espace « ouvert » = « fermé »Leibovici D. J Trauma 1996;41(6):1030-5.

• Lésions les plus fréquentes (85%)Mallonee S. JAMA 1996;276(5):382-7.

• Pouvoir vulnérant « exploité »Kluger Y. Eur J Emerg Med 2005 ; 12(1):19-23

• Inhabituelles en Europe (?)

• Débris de l’explosif• Vis, boulons, écrous• Pierres• Fragments osseux

Projectiles

Photo Dr DEBIEN Hôpital Percy

Polycriblage

Radio pulmonaire

TDM thoracique

TDM abdominal

Risques• Hémorragie (plaie vasculaire)

• Insuff. respiratoire aiguë (pneumothorax)• Coma (plaie crânio-cérébrale)

• … Infection (plaie contaminée)

Polycriblage:nepasessayerd’enlevertousleséclats

• Changementdeparadigmeaucoursdes30dernièresannées…

Borden Institute, Textbook ofAnesthesia 60

Lésionspar projection

=traumatismesfermés(pasdespécificité)

Lésionstertiaires

= trauma fermé « classique »

Lésionsquaternaires

• Brulûres

• Ensevelissement

• Psy

64

Ensevelissement

Attentat Date Victimes (n) Effondrement Létalité (%)

Beyrouth 1983 346 Oui 68

Buenos Aires 1994 200 Oui 43

New York 2001 3600 Oui 80

Karachi 2002 36 Non 33

Madrid 2004 2100 Non 9

Londres 2005 700 Non 8

Clapson et al, Rev Pneu Clin 2010

Avantde soigner• Relèvesouslefeu(militaires)• Préventiondusuraccident(militaires,civils)

Commenttrier ?

• Type d’explosion• Localisation de la victime• Symptomatologie

Milieuouvert,charge variable(grenade, obus...)

• Trauma pénétrant +++• Perforation tympan +• Blast pulmonaire +/-• Létalité ?

« Explosion » de gazen milieu urbain

• pas de blast profond !• lésions tympaniques +• lésions projectilaires +• brûlés + +• ensevelis +/-• létalité ≈ qq %

Milieu fermé,charge faibleMadrid, Londres

•Trauma pénétrant +++•Perforation tympan = 30-50%•Blast pulmonaire = 3-8%•Létalité ≈ 8-10%

Charge élevée

... contre des bus : Karachi, Kaboul (milieu fermé)

•Perforation tympan : 80-100%•Blast pulmonaire : 25-50%•Trauma pénétrant +/-•Létalité ≈ 20-50%

Charge très élevéeEffondrement d’immeubles :Beyrout, Oklahoma city, Taba, WTC

•Perforation tympan ?•Blast pulmonaire ?•Trauma pénétrant ?•Létalité ≈ 20-80%

78

Commenttrier ?

•Commed’habitude!

Priseencharge

• theonlyvictorinwarismedicine WartimeslessonsNEJM25oct2016

•Threatthewounds,nottheweapons

Priseencharge

• Prémonitoire!!!!!!!

•« apportsdelamédecinedel’avantmilitaireensituationpréhospitalièrecivile« AnnalesFrançaisesMédecineUrgencesoctobre2015.

WindowssurlemondebyCharlie

UTINAMhominilupusest