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HISTORIQUE DE LA BALISTIQUE LESIONNELLE.

 

Dr. EJ VOIGLIO

 

Les débuts de la balistique lésionnelle La bataille de Crécy en 1346


 

Les premières armes à feu firent leur apparition sur le champ de bataille.

Elles suscitèrent beaucoup d'émoi. Certains commentaires sont arrivés jusqu'à nous :

« si grand bruit et tremblement qu’il semblait que Dieu tonnât avec grand massacre de gens et renversement de chevaux … »
(Villani-I-XII-histoire
de France – tome V)

« effets terrifiants »
(Froissard)

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A cette époque, les armes à feu sont très peu précises et leur utilisation est dangereuse… surtout pour le tireur. Pendant un siècle, elles sont très peu utilisées…
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Des observations réalisées sur le terrain découlèrent les premières tentatives d'explications des lésions et la première théorie vit le jour :

THEORIE DE LA VENOSITE ET DE LA BRULURE
OU DE L'USTION DES PLAIES.
- Jean de Vigo (1514)

- Braunschweig (1497)
« [Les plaies sont] contuses, envenimées par la poudre et brûlées par le feu de l’arme. »

La conséquence logique de cette théorie est qu'il faut combattre la vénosité des plaies :

On cautérise les plaies par le fer rouge ou l’huile bouillante pour détruire le poison dont elles sont imprégnées…

En ce temps là, l'anesthésie n'existait pas...


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Heureusement, un grand chirurgien, Ambroise PARE, se penche sur « les pauvres blessés » et basera son traitement sur une observation scientifique des lésions.
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Les débuts de l'étude objective des plaies par armes à feu
Ambroise PARE observe donc les plaies et écrit un ouvrage de référence intiulé :

« La méthode de traicter les playes faictes par hacquebutes et aultres bastons à feu et de celles qui sont faictes par flèches, dards et semblables.»
(1545) .

Il conseille notamment de :

« … ne plus brûler les pauvres blessés… »

et explique :

« [Ces plaies sont] alors peu rebelles à curation et aussi faciles à traicter que celles qui sont faictes par austres bastons faisant vulnèses ronds contus et de telle figure que faict le boulet. »

Il est le premier expérimentateur :

Le sac de poudre noire ne s'enflammant pas, il conclut que :

« Les balles ne sont pas assez chaudes pour brûler…»

Il est le premier prescrire le débridement des plaies pour l’extraction des corps étrangers et pour favoriser l’issue de la suppuration…
… dans de sages limites.

Il observe une zone contuse le long du trajet qu’il attribue au "vent du boulais"  ou à "la pression subite de l’air" .

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Ambroise PARE fut le premier pourfendeur du mythe des blessures "extraordinaires" dues aux armes à feu. Mythe qui, malheureusement, perdure encore de nos jours dans l'esprit de certains.
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Parmi les théories résultant d'observations scientifiques et de déductions pertinentes, on peut noter :
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JOUBERT - 1570

Traicté des arcbusades :
"cette contusion est tout simplement le résultat de l’action directe du corps vulnérant".

Pour lui, rien de plus naturel que les lésions soient dues au projectile.

Joubert
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Par contre, certaines affirmations, telles celles de HAGENBAH et SOCIN (1870), ne peuvent que laisser perplexe :

« Toute balle qui dans le corps vient s’aplatir contre un os doit cautériser les tissus. »

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HUGUIER (1848)
Pomme

Il analyse les phénomènes avec une approche plus physique :

« C’est ainsi que se déchirent les reins, la rate, la surface du foie et le cerveau. »

Pour HUGUIER, un certain type de lésion aurait une explication : la pression latérale des liquides qui transmettent facilement les forces du fait de leur incompressibilité.

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LA THEORIE DU PROJECTILE-AIR

Au nombre des théories fantaisistes figure celle du "projectile-air" de MELSENS :

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Il décrit cette théorie dans les publications suivantes :

- Note sur le passage des projectiles à travers les milieux résistants.
Melsens, CR de l’Académie des Sciences, 1867

- Note sur les plaies produites par les armes à feu.
Melsens, Journal de la Société Royale des Sciences Médicales et Naturelles de Bruxelles, 1872

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- Il tire des balles dans un cylindre métallique rempli d'eau et déclare :

“Dans l’eau, le volume d’air entraîné par la balle est cent fois plus grand que celui de la balle elle-même et cette quantité d’air varie avec la forme et la masse du projectile”.

- Il tire des balles sur un bloc de plomb et affirme :

“La balle animée d’une grande vitesse (400 m/s) se déforme contre un plan résistant en présentant (…) une dépression au point central et occupe le fond d’un cône volumineux dont la base est tournée vers le tireur.”

Au terme de ses expérimentations au cours desquelles il interprète mal des phénomènes cependant bien observés, il conclut :

Les effets produits sur les tissus par les balles sont la résultante de l’action de deux projectiles frappant simultanément :


- Projectile-solide qui se déforme sans changer de volume

- Projectile-air qui, comprimé en avant du solide, tend à reprendre son volume primitif et simule ainsi l’effet que produirait une balle explosive.

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Nous avons un peu insisté sur cette théorie fantaisiste du "projectile-air" car elle réapparaît de temps à autres sous des formes à peine déguisées.
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Au cours de la période que nous venons de survoler on peut identifier schématiquement deux types de chercheurs.

Certains chercheurs qui observaient les lésions et les corélaient à leur expérience de médecin. Pour eux, ces blessures étaient similaires à celles causées par des projectiles autres que ceux lancés par des armes à feu et relevaient des mêmes soins. Les soins étaient donnés en fonction de la blessure observée et non pas en fonction du projectile qui l'avait causée.

D'autres chercheurs, constatant parfois des blessures plus importantes que ne laisserait prévoir l'action d'un petit morceau de métal, tentaient de les expliquer qualitativement par des lois physiques mal maîtrisées.

A partir de maintenant, nous allons entrer dans une phase de recherche où l'expérimentation devient de plus en plus rigoureuse mais qui, comme nous le verrons, n'exclut pas pour autant des déductions et des comportements erronés.

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Nous entrons, maintenant, dans une période où l'on ne va plus se contenter d'observer les plaies pour tenter d'imaginer, avec tous les dangers de mauvaises interprétations, les phénomènes présidant à l'interaction entre le projectile et le tissu vivant.

Les phénomènes balistiques se déroulant très rapidement, on tentera donc de figer certaines phases de l'interaction entre le projectile et le tissu vivant dans des matériaux plastiques, dont on souhaiterait que les caractéristiques mécaniques soient les plus proches possible des tissus vivants, et dont la plasticité permettrait de garder une empreinte de cette interaction.

L'objetif est difficile à atteindre car le principal problème de la balistique lésionnelle est de trouver le bon simulant ou matériau de référence qui permette de représenter le plus fidèlement possible ce qui se passe dans un organisme lorsqu'il est atteint par un projectile.

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LES TIRS DANS L'ARGILE

MORIN et HENRARD 1867

Dans ce type d'expérimentation, un postulat important est énoncé : le matériau sur lequel on tire est proche du tissu animal. Comme on le verra, il n'en est rien. Cependant, si l'on est prudent au sens expérimental et si l'on connaît bien les différences entre ces matériaux, on peut commencer à appréhender les lois physiques d'interaction entre un projectile et un matériau particulier, en l'occurrence l'argile qui, comme on le verra, est bien loin d'un tissu vivant.
MORIN et HENRARD, en 1867, pratiquent des tirs dans des blocs d'argile. Ils découpent les blocs selon l'axe de la trajectoire des projectiles et montrent que, pour un même type de projectile, sa déformation est d'autant plus importante que sa vitesse d'impact est élevée. Ils constatent que les cavités engendrées par les balles sont d'autant plus volumineuses que la vitesse du projectile est élevée.
profils
profils_argile
Les deux auteurs montrent également que le trajet projectilaire dans l'argile présente une forme hélicoïdale. Cette forme bien marquée est caractéristique de l'effet gyroscopique des projectiles déstabilisés. Ce phénomène est traité dans la rubrique "balistique".
Bien que, comme on l'a exposé ci-dessus, les caractéristiques mécaniques de l'argile soient très éloignées de celles du tissu vivant, on voit dans cette expérience l'interaction de deux objets : le bloc d'argile et le projectile. Les deux subissent des dégâts, des déformations lors de l'impact. Il y a donc des forces qui sont mises en jeu au moment du choc. On sort de la métaphysique pour entrer dans la physique...
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THEORIE HYDRAULIQUE DE L'ACTION
DES PROJECTILES DANS L'ORGANISME

KOCHER 1880

Le corps humain étant constitué en grande partie de liquides dont l'eau est le constituant majeur et ces liquides étant réputés incompressibles, KOCHER se pose la question de savoir si ces derniers ne joueraient pas un rôle dans certaines lésions ayant les caractéristiques d'une "explosion" ou plutôt d'un éclatement. On retrouve les idées de HUGUIER dont on a parlé plus haut.

Il tire avec une carabine Vetterli dans une baignoire pleine d'eau, sur des vases remplis de terre, de plâtre ou d'ouate secs et humectés et enfin sur des crânes et des viscères creux. Il constate un éclatement de la cible pour des vitesses d'impact supérieures à 250 m/s et, détail important, si le contenu est humecté.

Il conclut que les lésions majeures sont produites par des pressions hydrauliques et que ces pressions dépendent de l'interaction projectile / cible.

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Les briques d'un édifice important sont en train d'être mises en place...
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THEORIE DE LA CONTUSION-DILACERATION DES TISSUS

DELORME 1879 et 1888

DELORME mène des expérimentations sur cadavres. Il constate la dilacération des tissus sous l'action de la pénétration du projectile.

Il observe également la contusion des tissus sous l'effet de la déformation, de la bascule ou de la fragmentation du projectile.

Il conclut que l'action du projectile est fonction de :

- Sa vitesse
- Sa masse
- Sa forme
- Sa structure
- La nature du tissu rencontré

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Les bases de "l'interaction projectile / tissu vivant", pierre angulaire de la balistique lésionnelle, viennent d'être posées.
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Nous continuons notre périple à travers les théories des lésions projectilaires.
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THEORIE DE LA " CAVITATION "

WOODRUFF 1889

Pour WOODRUFF, l'interaction de la balle et d'un milieu visco-élastique consiste principalement à ce que la balle repousse plus ou moins violemment les particules du matériau qu'elle rencontre. Il se crée, de ce fait, une cavité dont le projectile occupe une extrémité. De part l'élasticité du milieu, cette cavité se referme à l'arrière du projectile et, selon la violence du retour des particules, un phénomène de rebond peut se produire générant une nouvelle cavité de plus faible amplitude compte tenu des amortissements. Plusieurs cavités pulsatiles pourraient se produire à l'arrière du projectile.
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LES EFFETS DESTRUCTEURS DES PETITS PROJECTILES

HORSLEY 1894.

HORSLEY n'a pas réellement théorisé sur les effets des projectiles dans l'organisme. Il a su cependant présenter, de manière relativement simple, les effets des projectiles dans l'organisme en s'appuyant sur des lois de la physique.

Il constate :
- L'importance de la quantité de mouvement.
- L'influence de la section efficace, de la déformation et de la vitesse linéaire du projectile.
- L'effet quasi nul de l'échauffement et de la vitesse angulaire de la balle.
- Les origines de certains phénomènes pathologiques observés au niveau du cerveau.

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THEORIE DU DOUBLE EFFET DES PROJECTILES
DANS L'ORGANISME

HARVEY 1946

HARVEY met en place une terminologie, encore utilisée de nos jours, qui permet de décrire les principales parties d'un profil lésionnel. A savoir :

- La cavité permanente.
- La cavité temporaire.

Il considère le rôle de l'onde de choc comme négligeable (pression très élevée pendant un temps très bref). Encore faut-il que cette onde de choc, au sens physique du terme, existe réellement...

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Ces théories s'appuient désormais de plus en plus naturellement sur les lois de la physique, la mécanique en l'occurrence, et cette démarche intellectuelle ne fera que s'afirmer. Soit le médecin qui observe les plaies possède lui-même de solides connaissances dans le domaine des sciences physiques, soit il n'hésite pas à demander conseil à un physicien. La voie est ouverte à la multidisciplinarité.

Le chemin de la connaissance en balistique lésionnelle semble bien tracé et relativement sûr entre les piliers de la rigueur scientifique. Les erreurs et mauvaises interprétations d'antan paraissent bien loin.

Il faut, cependant, toujours demeurer prudent car, comme on va le voir ci-dessous, les risques de trébucher sont toujours présents. Des conclusions erronées semblant surgir des siècles passés peuvent apparaître de nouveau et être à l'origine d'actes thérapeutiques inappropriés.

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THEORIE DE LA HAUTE VITESSE
ET DE L'ONDE DE CHOC

Cette théorie n'a pas été énoncée par un chercheur mais a eu ces partisans... et en a encore. Elle n'est fondée sur aucune base scientifique mais plutôt sur une action médiatique et sur des observation de lésions occasionnées, lors de tirs à des distances relativement courtes, par des petits projectiles à haute vitesse. Ces lésions, certes importantes, sont dues à des phénomènes mécaniques tout à fait diférents de cette pseudo onde de choc.

Cette théorie de l'onde de choc a eu une action extrêmement néfaste au plan thérapeutique. Les chirurgiens formés selon cette thèorie se préoccupaient plus des responsables de la lésion (l'arme et le projectile) que de la lésion elle-même. Il n'est qu'à lire la préconisation thérapeutique reprise in extenso ci-dessous :

« Quoiqu’il ne soit pas évident que l’effet de la cavitation aboutisse à quelque chose de définitif, il n’en demeure pas moins qu’il y a eu atteinte tissulaire importante bien au-delà de ce qui se voit à l’œil nu. Aussi faut-il suivre les principes du parage radical, le chirurgien devra être bien plus incisif en ce qui concerne l’excision tissulaire en la pratiquant souvent de façon empirique et plus large que ne l’exigerait normalement le bon sens clinique. »
Gill 1978

On aboutissait ainsi à des actes chirurgicaux plus invalidants que l'action du projectile lui-même. Cette attitude a été dénoncée par Lindsey dans un célèbre éditorial du Journal of Trauma paru en 1980 intitulé "The idolatry of velocity, or lies, damn lies and ballistics" (Le mythe de la vitesse ou mensonges, foutus mensonges et la [science de la] balistique).

Heureusement la raison a repris le dessus et une nouvelle génération de chirurgiens préfère aujourd'hui traiter la lésion sans se préoccuper de ce qui l'a créée.

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LE PRESENT... ET L'AVENIR

De nos jours, la balistique lésionnelle est typiquement une science expérimentale qui utilise tout les moyens scientifiques pouvant être mis à sa disposition (radiographie X, IRM, imagerie haute vitesse, instrumentation des cibles par capteurs divers...). Elle fait appel à différentes disciplines scientifiques et intéresse d'ailleurs divers spécialistes (médecins, experts en balistique, techniciens des matériaux...).

Même si l'on peut espérer que la simulation informatique apportera de plus en plus d'aide dans l'avenir, la tâche est actuellement ardue. Il semble, en effet, bien difficile d'imaginer, à court terme, un système informatisé capable de simuler fidèlement l'interaction entre un projectile quelconque et un système aussi inhomogène qu'un organisme constitué de tissus aussi variés.

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Dr. E.J. VOIGLIO
Chirurgien. Urgentiste