Fractures du rachis cervical : classification, symptômes et traitement

Les fractures du rachis cervical constituent des lésions graves nécessitant un diagnostic précis et un traitement rigoureux. Les atteintes du rachis cervical supérieur, en particulier des première (C1, atlas) et deuxième (C2, axis) vertèbres cervicales, revêtent une importance particulière en raison de leur rôle dans la mobilité de la tête et de leur proximité immédiate avec le tronc cérébral et la moelle épinière.

Fracture de la première vertèbre cervicale

La première vertèbre cervicale (C1, atlas) assure le soutien du crâne et permet notamment les mouvements de la tête. Une fracture implique une rupture de la structure annulaire de la vertèbre. Les fractures de C1 ont une signification clinique majeure en raison de leur proximité avec la moelle épinière et le tronc cérébral, exposant à un risque de déficit neurologique ou d’instabilité potentiellement létale.

Étiologie

Les fractures de C1 surviennent principalement à la suite d’un traumatisme.

• Traumatismes à haute énergie : accidents de la voie publique, chutes de hauteur, traumatismes sportifs (notamment plongeon en eau peu profonde).
• Traumatismes à basse énergie : chez les personnes âgées (chute de sa hauteur), en raison d’altérations métaboliques du tissu osseux (ostéoporose).
• Causes rares : fractures pathologiques secondaires à des tumeurs ou à des infections.

Mécanisme lésionnel

Le mécanisme classique est une charge axiale : la force comprime le crâne et se transmet à l’atlas (C1), provoquant sa fracture. L’hyperextension ou l’hyperflexion peut aggraver la sévérité de la lésion.

Épidémiologie

Les fractures de C1 représentent 2 à 13 % des traumatismes du rachis cervical et 1 à 3 % de l’ensemble des lésions vertébrales. Elles touchent principalement les hommes (75 % des cas) âgés de 20 à 40 ans, en lien avec des activités à haut risque. Un second pic est observé chez les personnes âgées (> 65 ans) souffrant d’ostéoporose.

La mortalité est faible (4–10 %), mais les lésions associées (notamment fractures de C2) compliquent 30 à 50 % des cas.

Classification des fractures de C1

Classification de Gehweiler et de Dickman

La classification de Gehweiler distingue cinq types selon l’atteinte des structures anatomiques, intégrant la classification de Dickman pour les lésions du ligament transverse.

Classification de Gehweiler avec modification de Dickman

Classification de Landells

Classification similaire à celle de Gehweiler, avec trois types principaux :

1. Type I : fracture isolée de l’arc antérieur ou postérieur.
2. Type II : fracture des deux arcs.
3. Type III : fracture de la masse latérale (avec extension limitée à un seul arc).

Modèles 3D des fractures de la première vertèbre cervicale :

Fracture de la première vertèbre cervicale, type 1 (Gehweiler)

Fracture de la première vertèbre cervicale, type 2 (Gehweiler)

Fracture de la première vertèbre cervicale, type 3a (Gehweiler)

Fracture de la première vertèbre cervicale, type 3b Dickman type 1 (Gehweiler)

Fracture de la première vertèbre cervicale, type 3b Dickman type 2 (Gehweiler)

Fracture de la première vertèbre cervicale, type 4 (Gehweiler)

Fracture de la première vertèbre cervicale, type 5 (Gehweiler)

Présentation clinique

Les symptômes varient de légers à sévères.

• Fractures stables : douleur cervicale localisée, raideur, spasmes musculaires.
• Fractures instables :  possibles déficits neurologiques (faiblesse des membres, troubles respiratoires) par compression médullaire ou du tronc cérébral.
• Atteinte de l’artère vertébrale : (BCVI – Blunt cerebrovascular injury) vertige, diplopie, perte visuelle, ataxie, dysphagie, vomissements.
• Évolution asymptomatique : possible chez certains patients, compliquant le diagnostic.

Diagnostic des fractures de C1

Le diagnostic repose sur l’évaluation clinique et les examens d’imagerie.

Évaluation clinique

Douleur cervicale et limitation des mouvements constituent les signes principaux. L’examen neurologique évalue les déficits moteurs et sensitifs. Les déficits neurologiques sont moins fréquents en cas de lésion isolée de C1, mais augmentent fortement en présence de fractures associées de C2.

Méthodes d’imagerie:

1. TDM (tomodensitométrie) : gold standard pour visualiser les traits de fracture et les déplacements.
2. Radiographie : incidence antéro-postérieure bouche ouverte peut montrer un déplacement latéral des masses latérales (> 7 mm suggère une fracture de Jefferson).
3. IRM : évalue l’atteinte ligamentaire et la compression médullaire.

Lors du diagnostic d’une lésion de la première vertèbre cervicale, il convient de prendre en compte les possibles anomalies de développement de cette dernière. L’atlas fendu ou atlas bifide est une anomalie congénitale rare, caractérisée par une division de l’atlas en deux moitiés due à des défauts de fusion des arcs antérieur et postérieur. Les défects osseux sont recouverts de tissu fibreux. Le défaut de l’arc antérieur se situe généralement sur la ligne médiane et est de taille inférieure à celui de l’arc postérieur, lequel se localise également sur la ligne médiane. L’atlas bifide est une condition asymptomatique, constituant une découverte radiologique fortuite et sporadique.

Traitement des fractures de C1

Traitement non chirurgical

Indications : fractures stables (ligament transverse intact, absence de déplacement).

Techniques principales :

• Immobilisation : collier cervical rigide (ex. Miami J) ou halo-thérapie pendant 8–12 semaines.
• Suivi radiologique dynamique : contrôles sériels pour confirmer l’alignement et la consolidation.
• Rééducation : kinésithérapie après immobilisation pour restaurer mobilité et tonicité musculaire.

Thérapie chirurgicale

Indications : instabilité segmentaire (rupture du ligament transverse, déplacement > 7 mm), déficit neurologique, échec du traitement conservateur. Dirigé vers la prévention des lésions de la moelle épinière et la restauration de l’axe vertébral.

Techniques principales :

• Arthrodèse occipito-cervicale : stabilise le crâne et le rachis cervical, souvent en cas de lésions combinées C1–C2.
• Spondylodèse  C1–C2 : préserve la mobilité du cou en fixant l’atlas à la deuxième vertèbre cervicale.

Fracture de la deuxième vertèbre cervicale

La deuxième vertèbre cervicale (C2, axis) joue un rôle clé dans le soutien du crâne, la rotation de la tête et la protection de la partie supérieure de la moelle épinière. Les fractures de cette région vont de fissures minimes non déplacées à des lésions instables graves menaçant la moelle et les fonctions vitales.

Étiologie

Les fractures de la deuxième vertèbre cervicale peuvent survenir à la suite de diverses causes de traumatismes :

1. Traumatisme direct : cause la plus fréquente, survenant souvent du fait d’une exposition à des forces d’impact élevées.
2. Accidents de la route : collisions à haute vitesse ainsi que des mécanismes à moindre énergie, tels que le freinage brusque.
3. Traumatismes sportifs : sports de contact, plongeon, équitation.
4. États pathologiques : atteintes métastatiques de la deuxième vertèbre cervicale, ainsi que des affections métaboliques chroniques altérant la densité osseuse et favorisant les fractures à basse énergie.

Mécanisme lésionnel

La deuxième vertèbre cervicale, en raison de sa structure anatomique particulière, est sujette à des modèles de traumatismes et à des formes de fractures uniques :

1. Hyperextension : l’hyperextension brutale de la tête (par exemple, un choc violent contre la partie arrière d’un véhicule) peut provoquer une fracture de Hangman — fracture bilatérale des parties interarticulaires de la vertèbre.
2. Charge axiale : la force verticale appliquée à la tête (par exemple, lors d’un plongeon en eau peu profonde), pouvant entraîner des fractures du processus odontoïde (dent de l’axis).
3. Flexion-rotation : les forces de torsion peuvent également entraîner des fractures du processus odontoïde ou des masses latérales.
4. Traumatisme direct : les traumatismes directs sur la partie supérieure du cou ou sur le massif facial peuvent entraîner une fracture de la deuxième vertèbre cervicale.

Épidémiologie

1. Les fractures de C2 représentent 20 % des fractures cervicales.
2. Les fractures du processus odontoïde sont les plus fréquentes (50–75 %), surtout chez les personnes âgées après chute de hauteur.
3. Fractures de Hangman (spondylolisthésis traumatique de l’axis) constitue la deuxième fracture la plus fréquente de la vertèbre C2 ; elle est souvent observée à la suite d’accidents de la voie publique et de chutes.

Plus fréquemment observée chez les hommes exerçant une activité sportive ou une profession à risque traumatique élevé (construction, etc.).

Classification des fractures de C2

Il existe de nombreuses classifications des fractures de la deuxième vertèbre cervicale. Historiquement, les classifications les plus significatives reposent sur la relation avec la zone anatomique lésée. Ainsi, Schatzker a classé les fractures en fonction de leur relation avec les ligaments accessoires.

Classification des fractures du processus odontoïde (Anderson & D’Alonzo)

Classification la plus fréquemment utilisée pour les fractures du processus odontoïde, basée sur le niveau de la fracture.

Classification Anderson & D’Alonzo avec modification de Handley *

*La sous-classification de Hadley met en évidence un sous-type comminutif pour les fractures de type 2. Au type 2a, le risque de non-consolidation est significativement accru en cas de traitement conservateur. Ce sous-type est observé dans 5 à 10 % des cas de toutes les fractures de type 2.

Modèles 3D des fractures du processus odontoïde (dent) de la vertèbre axiale (deuxième vertèbre cervicale) :

Fracture du processus odontoïde de la deuxième vertèbre cervicale, type 1 (Anderson & D’Alonzo)

Fracture du processus odontoïde de la deuxième vertèbre cervicale, type 2 (Anderson & D’Alonzo)

Fracture du processus odontoïde de la deuxième vertèbre cervicale, type 2a (Anderson & D’Alonzo, modification de Handley)

Fracture du processus odontoïde de la deuxième vertèbre cervicale, type 3 (Anderson & D’Alonzo)

Existe également la classification de Grauer pour les fractures de type II du processus odontoïde selon Anderson et D’Alonzo (sous-types A, B, C), fondée sur la forme et la direction de la ligne de fracture et permettant de déterminer la stratégie thérapeutique appropriée.

En revanche, la classification de Roy-Camille ne se limite pas à décrire uniquement la direction du déplacement des fragments et le trajet de la ligne de fracture.

A également été développée une classification embryologique des fractures, basée sur les points de fusion embryologiques du processus odontoïde. Le type 1 correspond à l’atteinte du quart supérieur de l’odontoïde, le type 2 à l’atteinte des trois quarts inférieurs.

Classification des fractures de Hangman (Levine & Edwards)

Développée pour les fractures des parties interarticulaires de la deuxième vertèbre cervicale (dites spondylolisthésis traumatique de l’axis, fracture du bourreau, fracture de Hangman) et repose sur le mécanisme lésionnel.

Classification de Levine & Edwards

Présentation clinique

1. Douleur cervicale intense :localisée dans le rachis cervical supérieur, s’intensifiant lors des mouvements.
2. Limitation des amplitudes cervicales.
3. Céphalée occipitale : peut survenir du fait d’une douleur référée.
4. Signes neurologiques : rares, mais peuvent s’observer une paresthésie, une faiblesse ou même une quadriplégie en cas de traumatismes graves.
5. Troubles respiratoires et de déglutition : peuvent s’observer en cas de formation d’un important hématome rétropharyngien.

Diagnostic

Le diagnostic repose sur l’évaluation clinique et les méthodes d’imagerie.

Évaluation clinique:

1. Anamnèse : traumatisme cervical récent, type de mécanisme lésionnel, troubles neurologiques.
2. Examen clinique : douleur cervicale, douleur à la palpation, limitation de la mobilité, possibles déficits neurologiques incluant une faiblesse des membres, une paresthésie ou des troubles respiratoires.

Imagerie diagnostique :

1. Radiographie :: les incidences standard antéro-postérieure, latérale et bouche ouverte (plus fiable) permettent de détecter une fracture du processus odontoïde. Les clichés radiographiques fonctionnels (flexion et extension) sont indispensables pour le diagnostic d’instabilité occipito-cervicale (atloïdo-occipitale).
2. TDM (tomodensitométrie) : gold standard diagnostique ; elle assure une visualisation détaillée de la morphologie de la fracture et de la direction du déplacement.
3. IRM (imagerie par résonance magnétique) : indispensable en présence d’un déficit neurologique.

Traitement des fractures de C2

Traitement non chirurgical

Indications : fractures sans déplacement, absence de compression médullaire, absence de progression neurologique. Ainsi que chez les patients pour lesquels, pour diverses raisons, une intervention chirurgicale est impossible.

Techniques principales :

1. Collier cervical rigide :  le plus souvent utilisé pour les fractures du processus odontoïde de type 1 et 3 sans déplacement ou avec déplacement minime, ainsi que pour le spondylolisthésis traumatique de type 1.
2. Immobilisation par halo : assure une stabilisation externe maximale, généralement nécessaire pour certaines fractures du processus odontoïde de type 2 et certains spondylolisthésis traumatiques.

De nombreuses fractures de la deuxième vertèbre cervicale peuvent être traitées de manière conservatrice, en particulier lorsqu’elles sont stables et sans déficit neurologique. La majorité des patients guérissent avec une immobilisation adaptée : orthèse externe ou un halo permet d’obtenir une consolidation à 100 % pour les fractures de type 1, et de 85 à 100 % pour les fractures de type 3. Pour les fractures de type 2, le taux de consolidation atteint 57 %, mais ce taux diminue significativement chez les patients d’âge avancé.

Thérapie chirurgicale

Indications : instabilité, déplacement, pseudarthrose, déficit neurologique, polytraumatisme.

Techniques principales :

1. Fixation du processus odontoïde par vis : fixation interne pour les fractures déplacées du processus odontoïde de type II, particulièrement chez les patients jeunes. La consolidation est obtenue dans 90 % des cas.
2. Arthrodèse postérieure C1–C2 : indiquée en cas de fractures instables, comminutives ou d’échec du traitement conservateur. Le taux de consolidation est élevé, mais la technique chirurgicale joue un rôle déterminant.

L’intervention chirurgicale assure souvent une bonne stabilisation et de bons résultats neurologiques, mais elle est associée à des risques opératoires et à une rééducation plus prolongée.

Pronostic et résultats du traitement

Les facteurs pronostiques clés pour les fractures des première et deuxième vertèbres cervicales sont : l’intégrité de l’appareil ligamentaire, le degré de déplacement et d’angulation de la fracture, le délai et l’efficacité de la stabilisation, ainsi que la qualité osseuse du patient. La rééducation systématisée et consciencieuse joue un rôle majeur dans le pronostic fonctionnel.

Pronostic des fractures de C1

• Fracture isolée de l’arc antérieur : pronostic favorable en raison de la stabilité et de la rareté des complications neurologiques.
• Fracture isolée de l’arc postérieur : pronostic identique à celui de la fracture de l’arc antérieur — fracture stable, complications neurologiques extrêmement rares.
• Одновременное повреждение передней и задней дуг: прогностически менее благоприятен и зависит от целостности поперечной связки. 
  • En cas de ligament transverse intact (type 3A selon Gehweiler)la fracture est relativement stable et le pronostic relativement favorable.
  • En cas de lésion du ligament transverse (quelle qu’en soit la forme), il existe un risque de développement d’une instabilité chronique et d’une limitation de l’amplitude des mouvements du rachis cervical après consolidation.
• Fracture de la masse latérale : le pronostic dépend également de l’atteinte ligamentaire. En cas de ligament transverse intact et d’immobilisation stable du segment, le pronostic est favorable. En revanche, en cas de lésion ligamentaire, il existe un risque d’instabilité segmentaire, pouvant nécessiter une arthrodèse dans certains cas.
• Fracture isolée du processus transverse : pronostic favorable, mais nécessite une évaluation des structures vasculaires adjacentes.

Pronostic des fractures de C2

• Fractures de l’apex du processus odontoïde : pronostic favorable en raison du haut taux de consolidation, de la stabilité de la fracture et de la rareté des complications neurologiques.
• Fracture de la base du processus odontoïde : associée à un risque élevé de non-consolidation en raison des particularités anatomiques de la vascularisation ; ce risque atteint 50 % en traitement conservateur. Les conséquences possibles incluent une consolidation vicieuse et un syndrome douloureux chronique. Le pronostic des fractures de la base du processus odontoïde est donc moins favorable.
• Fractures de type III: (selon la classification d’Anderson et D’Alonzo) : bon pronostic, car la ligne de fracture traverse l’os spongieux bien vascularisé du corps vertébral et est plus stable que le type II. La consolidation est obtenue dans 85–90 % des cas.
• Pronostic après spondylolisthésis traumatique(fracture de Hangman) dépend de la forme de la fracture, c’est-à-dire de sa stabilité. Les fractures stables ont un pronostic favorable ; les fractures instables nécessitent un traitement chirurgical, ce qui augmente le risque de complications.  Les complications neurologiques sont rares, car le canal rachidien s’élargit dans ces fractures. La consolidation est obtenue dans 90 % des cas. Le syndrome douloureux chronique se développe généralement en cas de diagnostic erroné, de traitement différé ou de non-consolidation.

Protocole de rééducation

La rééducation constitue une étape clé du traitement. Elle est divisée en phases en fonction de la stabilité de la fracture.

En cas d’apparition de nouveaux symptômes neurologiques pendant la rééducation, ou d’aggravation des symptômes existants, d’une élévation de la température corporelle au-dessus de la norme physiologique, ou d’une sensation de gêne respiratoire ou de déglutition, il convient de consulter immédiatement un médecin.

Rééducation en cas de fracture de C1

Fracture stable (traitement conservateur) :

• Phase 1 (Immobilisation, 0–6 semaines) : fixation stable (orthèse / halo). Charge ou mouvement au niveau cervical strictement limités. Exercices isométriques autorisés dans les segments non atteints et les membres, ainsi que gymnastique respiratoire.
• Phase 2 (Mobilisation précoce, 6–12 semaines) : après confirmation radiologique de la consolidation de la fracture. Exercices visant à restaurer l’amplitude et la force des mouvements. L’augmentation de la charge et de l’amplitude doit être progressive, dans une plage indolore. Il est recommandé de commencer par des mouvements de flexion-extension, puis de passer aux exercices de rotation et de flexion latérale.
• Phase 3 (Restauration fonctionnelle, 12+ semaines) : reprise des activités quotidiennes sans restriction. Éviter les sports de contact ainsi que les charges axiales impactantes. Activités autorisées : appareils de cardio-training, natation, exercices visant à augmenter l’amplitude des mouvements et à renforcer progressivement les muscles cervicaux et thoraciques supérieurs.

En cas de symptomatologie neurologique négative ou nouvellement apparue, ou de consolidation retardée de la fracture, la durée de chaque phase est déterminée par le médecin.

Fractures instables (postopératoires) :

• 0–6 semaines : protection de la synthèse métallique (orthèse / halo). Gymnastique respiratoire, entraînement à la mobilisation au lit et à la marche en conditions d’immobilisation.
• 6–12+ mois : reprise de l’activité professionnelle, augmentation progressive de la charge physique, acquisition des compétences spécifiques requises.
• 6–12 semaines : mobilisation protégée, renforcement des muscles du dos et des membres pour permettre la déambulation autonome et la réalisation des activités quotidiennes.
• 12–24 semaines : restauration de l’amplitude des mouvements (en tenant compte des limitations liées à la synthèse). Exercices visant au renforcement des muscles du tronc et de la paroi abdominale antérieure. Cyclisme autorisé.

Rééducation après fracture de la deuxième vertèbre cervicale

Protocole de rééducation pour fractures stables

Protocole de rééducation pour fractures instables de la deuxième vertèbre cervicale nécessitant un traitement chirurgical

Selon le type d’intervention chirurgicale, la synthèse posée peut limiter les mouvements dans le segment opéré. La fixation par vis du processus odontoïde permet de préserver la rotation dans le segment opéré. En revanche, l’arthrodèse postérieure C1–C2 entraîne une perte de la rotation dans le segment. L’arthrodèse occipito-cervicale entraîne des restrictions importantes de la mobilité du segment opéré.