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Fractures de fatigue



Plan :

go1°) Généralités
go2°) Clinique
go3°) Diagnostic
go4°) Physiopathologie
go5°) Localisation des fractures de fatigue
go6°) Bibliographie

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1°) Généralités :

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Les fractures de fatigue sont secondaires à des contraintes mécaniques excessives, inhabituelles, répétées, survenant sur un os sain, chez un patient sportif. Ces fractures sont favorisées par une période d'activité physique inhabituelle, comme un surentraînement ou un changement de l'entraînement.
Elles doivent être distinguées des fractures par insuffisance osseuse, où les contraintes sont modérées, voire inexistantes, mais où la résistance osseuse est amoindrie, comme c'est le cas chez les patients âgés ostéoporotiques.
Chez certains patients sportifs, la fracture peut avoir une composante mixte, en partie en rapport avec au surentraînement et en partie en rapport avec une fragilité du tissu osseux (sportif âgé de plus de 50 ans, troubles hormonaux…).

2°) Clinique :

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Sur le plan clinique, une fracture de fatigue doit être évoquée chez un sportif qui présente une symptomatologie douloureuse d'effort, surtout si les conditions d'entraînement ont été modifiées.
Le sportif décrit au début des douleurs imprécises, qui se produisent au cours de l'effort et disparaissent au repos.
Avec le temps, l'arrêt de l'exercice ne calme plus les douleurs.
Les lésions des membres inférieurs peuvent alors être responsables d'une boiterie.
A l'examen, il existe souvent une douleur exquise à la palpation. On peut parfois observer une tuméfaction et un œdème pour les lésions superficielles.
L'interrogatoire doit rechercher l'absence de tout traumatisme. Le type de sport pratiqué et les conditions d'entraînement sont analysés.

3°) Diagnostic :

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Le diagnostic est assuré par l'imagerie qui distingue, d'une part les fractures corticales qui siègent sur les diaphyses des os longs et les métatarsiens et, d'autre part les fractures spongieuses qui siègent sur les os courts et les régions métaphyso-épiphysaires des os longs.
Ces deux types de fractures peuvent évoluer vers une fracture cortico-spongieuse si la sollicitation se poursuit.

La radiographie est l'exploration de base, bien qu'elle soit le plus souvent normale.
Elle doit comprendre au moins deux clichés orthogonaux.
Cependant, elle n'a que peu d'intérêt diagnostique dans les formes vues précocement, sauf à titre de diagnostic différentiel.

L'IRM et la scintigraphie osseuse sont sensiblement équivalentes en termes de diagnostic.
Elles sont prescrites en fonction de la disponibilité du matériel et de l'expérience des équipes.
La scintigraphie osseuse couplée à la TEMP/TDM serait un peu plus performante dans les formes corticales.
L'IRM serait un peu plus performante dans les formes spongieuses.

a) Les fractures corticales :

Les radiographies révèlent de façon inconstante une fissure corticale en " cheveu sur la porcelaine " très évocatrice. Plus habituellement, elles peuvent montrer une sclérose focale avec réaction endostée à l'intérieur de la cavité médullaire ou une réaction périostée qui se traduit par une fine ligne de densité calcique parallèle au bord de l'os. Si la sollicitation s'interrompt, la réaction périostée s'épaissie donnant un véritable cal. Si la sollicitation se poursuit, la réaction périostée s'amplifie et masque le trait de fracture, posant parfois des problèmes de diagnostic différentiel avec une lésion infectieuse ou tumorale.

La scintigraphie osseuse est très sensible. Elle est positive dès l'apparition des douleurs. Dans les lésions récentes, le flux sanguin est majoré en regard de la lésion au temps vasculaire. On observe une majoration locale de la fixation tissulaire. Le temps osseux montre une hyperfixation focalisée, volontiers oblongue ou fusiforme, qui peut persister plusieurs semaines et parfois plusieurs mois. La guérison de la fracture de fatigue se traduit par la disparition des signes précoces, puis par une diminution progressive de la fixation osseuse. La négativité de l'examen élimine le diagnostic de fracture de fatigue.
L'imagerie hybride TEMP/TDM montre la superposition de la fixation osseuse avec la corticale et peut révéler sur les images TDM la réaction périostée, une ossification endostée et parfois une solution de continuité corticale, ce qui authentifie la fracture.

L'IRM montre de façon quasi constante un œdème médullaire qui se traduit par une plage intra-médullaire d'hyposignal T1 et d'hypersignal T2 et après injection de Gadolinium. Cet œdème peut s'étendre aux parties molles adjacentes. Il s'agit d'une réaction non spécifique. Elle objective parfois la fracture, sous la forme d'un trait, en hypersignal relatif T1 et T2 au sein de la corticale dont le signal est très faible. Ce trait peut se rehausser après injection de Gadolinium. La présence du trait cortical signe la fracture de fatigue. Les signes de réparation se présentent sous la forme d'un épaississement de la corticale au contact du trait de fracture qui peut être masqué.

b) Les fractures spongieuses :

Les radiographies peuvent mettre en évidence des signes de réparation osseuse intra-spongieux, à type de bandes de densification, uniques ou multiples, perpendiculaires à l'orientation des travées osseuses principales. Ces bandes peuvent confluer en plage à un stade tardif.

La scintigraphie osseuse est positive aux trois temps de l'examen dans les lésions récentes. Au temps osseux, elle montre une hyperfixation intra-spongieuse en plage, parfois en bande perpendiculaire aux lignes de force de l'os.
L'imagerie hybride TEMP/TDM précise la localisation intra-spongieuse de la fixation osseuse et peut révéler sur les images TDM une densification en bande au sein du spongieux. Plus rarement, elle peut révéler une solution de continuité au sein de l'os densifié.

L'IRM retrouve un œdème intra-spongieux, qui se traduit par une plage intra-médullaire d'hyposignal T1 et d'hypersignal T2 et après injection de Gadolinium, qui s'étend parfois aux parties molles adjacentes. Il peut apparaître des signes de remodelage, qui se traduisent par un hyposignal en bande sur toutes les séquences, au sein de l'œdème médullaire.

c) Les formes cortico-spongieuses :

Il s'agit d'atteintes évoluées qui présentent des modifications de la corticale et du spongieux et parfois des deux corticales opposées et du spongieux.

4°) Physiopathologie :

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Sur le plan physiopathologique, lors de l'hyperactivité sportive, le poids du corps et la traction des muscles sont responsables d'un surmenage mécanique localisé qui entraîne une hyperactivité ostéoclastique responsable d'une résorption osseuse avec retard à la reconstruction ostéoblastique, ce qui fragilise temporairement la région surmenée.
Sur le plan évolutif, on décrit un stade pré-fracturaire qui se traduit par une douleur d'effort, une hyperfixation focale à la scintigraphie osseuse et un œdème médullaire à l'IRM. Par contre, il n'existe pas de lésion radiologique.
Si le stress persiste, la fragilisation osseuse se poursuit et des fissures de l'os cortical ou spongieux apparaissent (stade fracturaire). La réaction ostéoblastique va entraîner secondairement une réparation osseuse qui aura une traduction radiologique tardive (retard de plusieurs semaines).

5°) Localisation des fractures de fatigue :

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La localisation des fractures de fatigue dépend du type d'activité physique.
Elles prédominent nettement aux membres inférieurs et sont le plus souvent unilatérales.

a) Au niveau des membres inférieurs :

1) Le tibia :
C'est la localisation la plus fréquente des fractures de fatigue (73%).
Elles touchent autant la corticale que le spongieuse.
Elles peuvent s'associer à d'autres localisations sur le même os (tibia) ou sur d'autres pièces osseuses (tarse).

Les formes corticales présentent en scintigraphie osseuse une hyperfixation focale, localisée le plus souvent à la région postéro-médiale de la diaphyse tibiale, le plus souvent à type de trait transversal ou oblique.
La classification de Zwas décrit quatre stades scintigraphiques évolutifs :
- Le stade I correspond à une lésion de petite taille, de faible intensité, de contours mal définis et de topographie corticale.
- Le stade II correspond à une lésion de dimension plus grande (linéaire), de fixation modérément intense, de contours nets et de topographie corticale.
- Le stade III correspond à une lésion épaisse et fusiforme, de fixation intense, de contours nets et de topographie cortico-médullaire.
- Le stade IV correspond à une lésion fusiforme (plus importante), de fixation très intense, de contours nets et de topographie trans-corticale.
Cette classification permet d'estimer l'importance de la fracture de fatigue et donc la durée d'immobilisation nécessaire du patient.
Dans les stades I et II, la normalisation de la scintigraphie survient en 2 à 3 mois et la mise au repos du patient est courte.
Dans les stades III et IV, la normalisation de la scintigraphie est plus longue (4-6 mois) et la mise au repos est plus prolongée.
L'imagerie TEMP/TDM analyse de façon précise l'hyperfixation, la localise à la corticale et montre son extension éventuelle au tissu spongieux adjacent. Les images TDM mettent souvent en évidence une réaction périostée et parfois endostée et peuvent montrer le trait de fracture cortical sous la forme d'une hyperdensité linéaire ou d'une solution de continuité hypodense.

Les formes spongieuses se rencontrent au niveau des plateaux tibiaux et de l'extrémité inférieure du tibia. La radiographie est en général normale.
La scintigraphie osseuse planaire montre une hyperfixation intense, linéaire, horizontale, perpendiculaire à l'axe des travées osseuses.
Au niveau de la région épiphyso-métaphysaire supérieure du tibia, la fracture se localise le plus souvent en dessous du plateau tibial médial, à une distance variable de la région sous-chondrale.
Au niveau de l'extrémité inférieure du tibia, la fracture est le plus souvent métaphysaire. Elle peut être révélée par une symptomatologie pseudo-articulaire, avec douleurs, augmentation de volume de la cheville et épanchement articulaire.
L'acquisition TEMP/TDM montre en général une hyperfixation intense, linéaire, horizontale, intra-spongieuse, s'étendant presque d'une corticale à l'autre dans la région métaphysaire inférieure. Dans la région métaphysaire supérieure, elle s'étend plus ou moins loin de la corticale, en dessous du plateau tibial. Les images TDM objectivent souvent une hyperdensité linéaire horizontale en regard du foyer d'hyperfixation. L'examen révèle parfois l'extension de la fracture à la corticale, en particulier dans les fractures de fatigue de l'extrémité supérieure du tibia.

Chez le sportif, on peut exceptionnellement observer une fracture de fatigue du tibia de type longitudinal, dont le trait est intra-cortical, parallèle au grand axe de l'os.
Elle se localise en général au tiers inférieur du tibia.
Ce type de fracture est un peu plus souvent rencontrée chez le patient âgé et correspond alors à une fracture par insuffisance osseuse.
La radiographie peut montrer une réaction périostée étendue en hauteur, parallèle au grand axe de l'os. La TDM et l'IRM mettent en évidence le trait de fracture intra-cortical.
La scintigraphie osseuse planaire montre une hyperfixation intense étendue en hauteur, en général au niveau du tiers inférieur du tibia, mais parfois de la totalité du tibia.
L'imagerie TEMP/TDM localise précisément l'hyperfixation à la corticale tibiale et peut mettre en évidence la réaction périostée et le trait de fracture cortical horizontal.

Les fractures de fatigue de la malléole médiale sont essentiellement verticales, de consolidation difficile et peuvent évoluer vers une fracture complète.
La scintigraphie osseuse planaire montre une hyperfixation intense en regard de la malléole tibiale et l'imagerie hybride TEMP/TDM permet de monter une hyperfixation sensiblement verticale et souvent une solution de continuité en regard.

2) Le fémur :
La fracture de fatigue du fémur peut être corticale, essentiellement localisée à la région métaphysaire supérieure. Elle est surtout spongieuse, sur le versant céphalique, avec un foyer d'hyperfixation intense, focalisé à la région médiale du col, sur les clichés scintigraphiques planaires.
En TEMP/TDM, le foyer d'hyperfixation, parfois linéaire, s'associe à une densification en bande horizontale, naissant du bord endostal de la corticale médiale. Il peut parfois exister une réaction périostée associée.
En l'absence de traitement, cette fracture risque d'évoluer vers une fracture du col fémoral.

3) Le péroné :
La fracture de fatigue du péroné est plus rare. Elle touche la diaphyse (forme corticale) ou l'épiphyse inférieure (forme spongieuse).
La scintigraphie osseuse planaire montre le foyer d'hyperfixation et met quelquefois en évidence la présence d'une autre fracture de fatigue, en particulier au tibia. Parfois elle montre une périostite tibiale associée.
Les images sont bien précisées par l'acquisition TEMP/TDM.

4) Le pied :
Les fractures de fatigue peuvent toucher tous les os des pieds.
Les atteintes multiples sont fréquentes.

-La fracture du calcanéus est la 2ème localisation après le tibia dans certaines études.
Ces deux types de fractures s'associent dans 25% des cas. Il s'agit d'une forme spongieuse typique qui se localise essentiellement à la grosse tubérosité.
Cliniquement, elle se traduit par un gonflement douloureux du talon dans les heures ou les jours qui suivent une activité inhabituelle.
La radiographie peut montrer une condensation en plein os spongieux toujours de plus de 10 mm de long, typiquement perpendiculaire au grand axe de l'os et aux travées osseuses, le plus souvent dans la partie postérieure de l'os.
La scintigraphie osseuse planaire montre une hyperfixation assez globale du calcanéus aux trois temps de l'examen, qui prédomine cependant à la grosse tubérosité sur les incidences orthogonales.
La TEMP/TDM objective une hyperfixation intense, linéaire, souvent couplée à une ostéocondensation linéaire, perpendiculaire au grand axe de l'os, de localisation intra-spongieuse, généralement dans la région postérieure de la grosse tubérosité du calcanéus.

- Les fractures de fatigue des métatarsiens sont fréquentes.
Elles correspondent classiquement à une forme corticale typique.
Elles se rencontrent en particulier chez les marcheurs.

L'atteinte est nettement plus fréquente sur le 2ème et le 3ème métatarsien, puis touche de façon moins fréquente par ordre décroissant le quatrième, le premier, puis le cinquième métatarsien.
Elles se localisent principalement sur le tiers distal (col) et parfois le tiers moyen du métatarsien.
Le diagnostic radiologique est tardif. Les clichés peuvent objectiver une apposition périostée et parfois un trait de fracture, puis un cal de consolidation, parfois exubérant.
La scintigraphie osseuse planaire met en évidence une hyperfixation intense focalisée à la distalité du métatarsien ou en regard de son tiers moyen en incidence plantaire.
L'imagerie TEMP/TDM montre le foyer d'hyperfixation de localisation corticale, souvent associé à une réaction périostée et parfois endostée et quelquefois à une trait de fracture trans-cortical.

On peut également rencontrer une fracture de la tête d'un métatarsien, qui se traduit par une hyperfixation intense, associée à une sclérose TDM de la tête métatarsienne après la 4ème semaine.

La fracture du 1er métatarsien, peu fréquente, se localise à la base.
Il s'agit essentiellement d'une forme spongieuse.
Le foyer d'hyperfixation intense s'associe en imagerie TEMP/TDM à une ostéocondensation intra-médullaire au niveau de la jonction métaphyso-diaphysaire proximale.

La fracture du cinquième métatarsien se localise à la région métaphyso-diaphysaire proximale, en position légèrement plus distale que la fracture de Jones, classiquement à 1,5 cm de la pointe du tubercule du métatarsien, orientée transversalement par rapport au grand axe de l'os.
La radiographie utilise la classification de Torg :
Le type I survient dans un contexte de douleurs aiguës. La ligne de fracture est bien visible mais fine, associée à une discrète hypertrophie corticale ou à une réaction périostée. Il n'existe aucune sclérose intra-médullaire.
Le type II survient dans un contexte de douleurs chroniques, avec parfois une notion de traumatisme ancien. Le trait de fracture est plus large, avec début de cal et présence d'une sclérose intra-médullaire (aspect d'un retard de consolidation).
Le type III survient dans un contexte de traumatismes répétés, avec un trait très élargi et une diaphyse totalement obstruée par de la sclérose (aspect de pseudarthrose).
L'imagerie hybride montre une hyperfixation marquée, localisée dans la région métaphyso-diaphysaire proximale du métatarsien et objective parfois les anomalies morphologiques décrites en radiologie. Elle différencie bien cette fracture de la fracture de Jones.

Les fractures des sésamoïdes du gros orteil sont souvent décrites chez les danseuses.
Elles touchent principalement le sésamoïde médial et se traduisent par une hyperfixation focalisée en regard de la région inférieure de la première articulation métatarso-phalangienne sur l'incidence plantaire et le profil interne du pied en acquisition planaire.
En imagerie hybride, l'hyperfixation se superpose au sésamoïde, qui présente généralement un trait de fracture.
Cette fracture est bien distincte d'une partita qui ne présente aucune hyperfixation.

- La fracture de fatigue du talus est rare.
Il peut s'agir d'une fracture de la tête du talus, en compression, perpendiculaire aux travées osseuses et parallèle à l'articulation talo-naviculaire.
Il peut également s'agir d'une fracture du corps, plus sagittale, plus ou moins éloignée de l'extrémité du processus latéral du talus.
Sur le plan clinique, le tableau est le plus souvent insidieux. Il peut apparaître une douleur du compartiment latéral de la cheville.
L'examen clinique est pauvre.
La radiographie montre parfois une condensation grossière du col parallèle à l'articulation talo-naviculaire.
La scintigraphie osseuse montre une hyperfixation intense du talus, difficilement précisée par les incidences orthogonales.
L'imagerie TEMP/TDM localise précisément le foyer d'hyperfixation et peut mettre en évidence sur les images TDM une condensation verticale tardive pour les fractures du col et une fissure grossière verticale qui part toujours de l'articulation sub-talienne et qui monte plus ou moins haut en cas de fracture du corps du talus.

- La fracture de fatigue du naviculaire (scaphoïde tarsien) se rencontre surtout dans l'athlétisme (coureurs, gymnastes, Basketball, football).
Le diagnostic de fracture de fatigue est difficile et souvent retardé (7 semaines à 4 mois).
Leur consolidation est médiocre et expose au risque de pseudarthrose.
Sur le plan clinique, il existe parfois des douleurs progressives, insidieuses ou au contraire une douleur aiguë, lors d'une impulsion, qui cède complètement dans les jours suivants. Les douleurs réapparaissent ensuite de façon variable. Elles sont réveillées par la palpation et par la montée en demi-pointe.
La scintigraphie osseuse planaire montre une hyperfixation globale et intense de l'os. Elle peut détecter une forme controlatérale asymptomatique.
La TEMP/TDM localise le foyer d'hyperfixation, parfois linéaire et montre quelquefois une ostéocondensation linéaire en regard. Le trait de fracture peut se localiser au niveau du tiers moyen de l'os. Les fractures sous-chondrales siègent sur le bord proximal de l'os, au niveau de son tiers médial et dorsal. Sur les coupes TDM perpendiculaires au grand axe du pied, on peut observer une rupture partielle ou complète de l'anneau formé par le scaphoïde. Plus rarement la fracture est de type ostéo-chondral. Elle doit être différenciée d'un os accessoire.

- La fracture de fatigue du cuboïde est rare.
Sur le plan clinique, il existe un syndrome douloureux du bord externe du pied d'apparition progressive.
La palpation du cuboïde peut être douloureuse.
La radiographie montre tardivement une ligne de sclérose.
La scintigraphie montre une hyperfixation focalisée au cuboïde.
L'imagerie TEMP/TDM précise la localisation du foyer d'hyperfixation et peut montrer une ostéocondensation linéaire correspondant à la fracture en regard.

- La fracture de fatigue des cunéiformes est rare.
Elle se traduit par une douleur du médio-pied, accompagnée d'un gonflement localisé en regard de la région de la base des trois premiers métatarsiens.
La radiographie montre tardivement une ligne de sclérose perpendiculaire au grand axe du pied.
La scintigraphie osseuse montre une hyperfixation intense localisée au médio-pied.
L'imagerie hybride TEMP/TDM localise précisément le foyer d'hyperfixation au cunéiforme pathologique et peut quelquefois montrer une ostéocondensation perpendiculaire au grand axe du pied.

- La fracture de fatigue de la première phalange de l'hallux est exceptionnelle.
Elle semble liée à la présence d'un hallux valgus.
Elle est retrouvée dans les sports de vitesse ou d'impulsion.
Elle se traduit par une douleur mécanique du bord interne de la métatarso-phalangienne lors d'une activité sportive, puis à la marche.
La radiographie montre un fragment détaché de la base, plutôt interne et plantaire.
La scintigraphie osseuse montre un foyer d'hyperfixation qui est bien localisé par l'imagerie TEMP/TDM.

b) Au niveau des membres supérieurs :

les fractures de fatigue sont moins fréquentes.

Les fractures de l'humérus se rencontrent dans le javelot, le cricket, le base-ball. La fracture de l'olécrâne est plus fréquente dans le base-ball.

La fracture du poignet est caractéristique des jeux de raquette (tennis, squash) et touche en particulier l'apophyse unciforme de l'os crochu.

Les fractures de la clavicule (charges lourdes), du scaphoïde (haltérophile), du cubitus (tennis, golf) sont peu fréquentes.

Ces fractures de fatigue se traduisent par des foyers d'hyperfixation marquée, bien localisés par l'imagerie hybride, parfois accompagnés de remaniements volontiers ostéocondensants, quelquefois linéaires.

c) Au niveau du tronc :

Les fractures de fatigue du tronc sont peu fréquentes.

Les fractures de fatigue des côtes se rencontrent essentiellement chez les golfeurs.

Des fractures du rachis ont été signalées chez des tennismen (revers à 2 mains).

Ces fractures de fatigue se traduisent par des foyers d'hyperfixation marquée, bien localisés par l'imagerie hybride, parfois accompagnés de remaniements linéaires souvent ostéocondensants.

Les fractures de la ceinture pelvienne sont essentiellement des fractures par insuffisance osseuse du sujet âgé.
On peut cependant rencontrer des fractures de fatigue chez les coureurs de fond, en particulier sur la branche ischio ou ilio-pubienne, plus rarement sur l'aile iliaque ou la région supra-cotyloïdienne.
La scintigraphie osseuse planaire montre des foyers d'hyperfixation en regard des structures fracturées du bassin.
L'acquisition TEMP/TDM montre l'hyperfixation focalisée et met souvent en évidence une solution de continuité ou une condensation linéaire en regard.

Une fracture du sacrum peut se rencontrer chez le coureur de fond, avec parfois un aspect de fracture en H sur la scintigraphie osseuse planaire qui correspond souvent à une condensation au sein de l'os spongieux sur la TDM.

d) La spondylolyse (ou lyse isthmique ou isthmolyse) :

C'est une forme particulière de fracture de fatigue qui peut être unilatérale ou bilatérale.
Elle touche 7 % de la population et prédomine nettement chez l'homme.
Elle semble se développer entre 5 et 15 ans et se localise dans 80 % des cas L5 et dans 10 % des cas L4.
Elle est plus fréquente chez les sportifs (15 à 25 %). Les sports les plus fréquemment en cause sont les sports en lordose (gymnastique, danse, judo, haltérophilie, saut en hauteur, triple saut) et les sports de contact (rugby, football, hockey).
L'isthmolyse correspond à une solution de continuité de l'isthme vertébral qui évolue dans 50 % des cas vers le spondylolisthésis, qui se définit comme un glissement en avant d'un corps vertébral accompagné de ses pédicules et de ses apophyses transverses.
Elle correspond à une fracture de fatigue liée à la répétition de traumatismes mineurs.
Elle est caractérisée par sa non consolidation spontanée. Un traitement précoce est indispensable pour éviter l'évolution vers la pseudarthrose.
Sur le plan clinique, les isthmolyses sont le plus souvent asymptomatiques. Elles peuvent se traduire par des lombalgies mécaniques calmées par le repos, parfois invalidantes chez le sportif.
Les clichés radiographiques (face, profil, trois-quarts) montrent une solution de continuité au niveau de l'isthme vertébral. Ils permettent d'évaluer le spondylolisthésis et de suivre son évolution.
L'examen scintigraphique planaire met en évidence une hyperfixation focalisée au niveau de la région latérale d'une vertèbre lombaire basse. L'acquisition TEMP/TDM montre que l'hyperfixation correspond à l'isthme de la vertèbre (L5 ou parfois L4), qui présente une solution de continuité. L'isthmolyse est parfois bilatérale.
L'hyperfixation traduit le caractère récent et évolutif de l'isthmolyse. Sous traitement la fixation osseuse diminue progressivement en 6 à 12 mois et une ostéocondensation liée à un cal apparaît.
En présence d'une isthmolyse radiologique, l'absence d'hyperfixation isthmique à la scintigraphie osseuse planaire et en TEMP/TDM traduit une pseudarthrose, souvent associée à un spondylolisthésis.

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