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LA TREPANATION DE LA PREHISTOIRE AUX PREMICES DE LA NEUROCHIRURGIE (2004)

par le Dr Quentin Désiron


Chef de Clinique associé au Service de Chirurgie cardio-vasculaire du Centre Hospitalier Régional de la Citadelle (Liège)


Très tôt, aux origines de l'humanité, l'homme préhistorique a naturellement constaté que l'ouverture de la boîte crânienne consécutive à une plaie de la tête, accidentelle ou survenue au combat, n'était pas forcément mortelle. Pour des raisons obscures, cette constatation l'a conduit par la suite à vouloir créer des orifices de trépanation sur le crâne de ses congénères.

A ce jour, la trépanation du crâne peut être considérée comme l' " intervention chirurgicale " la plus ancienne. En effet, dans l'état actuel des recherches archéologiques et à la suite des études paléontologiques des hommes de Taforalt au Maroc et de ceux de la Dniepr en Ukraine, on peut affirmer que la trépanation a été réalisée dès le Paléolithique supérieur. Pratiquée sur tous les continents, couramment en Europe et autour du bassin méditerranéen au Néolithique et volontiers à l'Age des métaux, la trépanation a persisté très longtemps et notamment jusqu'au début du XXe siècle en Algérie, en Serbie et au Kosovo. De nombreuses trépanations sont également attestées en Amérique latine à l'ère précolombienne et ces pratiques furent très répandues jusqu'à la conquête espagnole.
C'est à Paul Broca (1824-1880), chirurgien et fondateur de l'anthropologie en France que l'on doit les premiers essais sur les crânes trépanés préhistoriques. Après avoir démontré cette pratique sur les défunts (trépanation posthume), Broca fournit la preuve de ces trépanations sur le vivant grâce à la présence du bourrelet d'ossification périphérique qui permet par ailleurs de déterminer la durée de la survie des individus trépanés.

Les crânes préhistoriques trépanés sont à l'heure actuelle suffisamment nombreux pour permettre les constatations suivantes : la trépanation porte sur n'importe quel point de la voûte crânienne mais l'os pariétal gauche semble privilégié et les sutures interosseuses sont habituellement épargnées ; les orifices sont souvent uniques mais parfois multiples, ils sont de toutes tailles dont certains gigantesques (fig1) ; l'aspect des orifices est variable mais le plus souvent ils sont arrondis ou ovales avec des berges évasées. Ils sont parfois quadrangulaires. L'examen attentif des ces orifices permet de reconstituer plusieurs techniques utilisées par les " opérateurs " (fig2) : la trépanation par grattage, abrasion ou polissage la plus fréquente en Europe, la trépanation par création d'un sillon circulaire, la trépanation par perforations contiguës et découpées, la trépanation par quatre incisions rectilignes perpendiculaires. Ces deux dernières techniques étant particulièrement usitées en Amérique latine.
Les outils utilisés que l'on peut dès lors considérer comme les premiers instruments chirurgicaux, sont des silex taillés très tranchants ou des coquillages affûtés, utilisés comme rugine ou fraise (instruments lithiques). En Amérique latine, les Incas utilisaient le tumi, couteau à lame arciforme en obsidienne ou en alliage cuivreux.
Quelle que soit la technique utilisée, si certaines trépanations ont entraîné la mort, en revanche bon nombre de celles-ci, dont certaines réitérées, ont donné lieu à une survie des individus trépanés avec comme corollaire une cicatrisation osseuse incontestable des bords de l'orifice comme l'avait observé initialement Broca. Constatation intéressante, la plupart des trépanations réussies sont celles qui siègent dans la zone décollable de la dure-mère au niveau temporal. La proportion non négligeable de réussites prouve que depuis très longtemps l'homme avait noté cette particularité anatomique et les possibilités de survie qui pouvaient en découler.

Mais, quelle est donc la signification de ces trépanations préhistoriques ? La réponse est sujette à discussions. On peut ne voir dans cette pratique qu'un rituel d'éloignement du " mauvais esprit " ou un rituel mystique d'initiation comme pour d'autres interventions mutilantes (scarification, circoncision, infibulation, etc.). Une intention miraculeuse ou thaumaturgique peut aussi être retenue surtout au regard de la valeur talismanique des " rondelles " osseuses prélevées sur les crânes trépanés à titre posthume.
Même si nos raisonnements logiques et expérimentaux étaient totalement étrangers aux hommes de l'époque, on peut raisonnablement penser que cette pratique était faite également dans une but thérapeutique, sans doute pour soulager certains " maux " comme les céphalées, les crises d'épilepsies, les troubles mentaux ou comportementaux, mais aussi, pour les traumatismes crâniens. Pour certaines de ces indications spécifiques, la trépanation avait sans doute à la fois un but rituel et thérapeutique et on peut parler, dans ce cas,
d' acte thérapeutique ritualisé.

De trépanation chez les Egyptiens, il n'en est point question dans la première partie du papyrus médical Smith (c. 1550 av. J.-C.) qui est consacrée aux fractures et dont les premières observations concernent des fractures de crâne compliquées, considérées toutes comme " un mal qu'on ne peut traiter ". Cependant, un beau spécimen de crâne trépané provenant de Giza (G.J. Owenduckworth Collection, Cambridge University) daté du VIe siècle av. J.-C. nous montre un orifice de trépanation fronto-temporal gauche cicatrisé dans un foyer de fracture avec enfoncement de la voûte crânienne, preuve s'il en est que, chez les Egyptiens, tout du moins à une certaine époque, on pratiquait la trépanation dans un but thérapeutique.

Plus tard, à l'époque gréco-romaine, les écrits d'Hippocrate, de Galien et de Celse nous apprennent que la trépanation a sa place dans l'arsenal thérapeutique et n'a dès lors plus aucun caractère rituel ou religieux. La trépanation est pratiquée pour les traumatismes crâniens sévères et elle se fait avec une instrumentation spécifique (arc foret, tarière ou terebra, trépan à couronne cylindrique ou modiolus, couteau lenticulaire, etc.). Une butée empêchant l'enfoncement de la couronne dans la dure-mère est déjà imaginée par Galien (trépan " abaptiste ").

Au Moyen Age, après une période sombre où la médecine et la chirurgie occidentale s'appauvrissent sérieusement, la transmission à l'Occident (période salernitaine) du savoir médical, héritage des grands médecins de l'Antiquité, s'effectue par l'intermédiaire de la médecine byzantine, puis arabe. Parmi les médecins arabes de renom qui influenceront les chirurgiens italiens puis transalpins figure l'Andalou Albucasis (vers 936-1013) qui, dans un ouvrage chirurgical remarquable, nous apprend qu'outre le broyage de calculs de la vessie, la section des amygdales hypertrophiées, l'excision de varices, l'amputation de membres, il pratique régulièrement des trépanations pour traumatismes crâniens avec un instrument ressemblant à une pointe de flèche, l'incisoria.
En France, Guy de Chauliac (vers 1300-1368) nous offre le texte chirurgical (la Grande Chirurgie) le plus complet de tout le Moyen Age qui, pour plus d'un siècle, sera l'œuvre de référence pour les chirurgiens de toute l'Europe. Il parle des plaies du crâne et décrit l'œdème cérébral post-traumatique qu'il attribue à la pleine lune et recommande de ne pas trépaner durant cette phase lunaire. A cette époque, en dehors des traumatismes crâniens, on applique aussi le trépan pour l'épilepsie et les céphalées tenaces. C'est d'ailleurs pour cette dernière indication que Guy de Chauliac trépane son protecteur le pape
Clément VI qu'il guérit. Certains attribuent à Guy de Chauliac l'utilisation première du trépan type vilebrequin.

A la Renaissance, Ambroise Paré (1510-1590), le père de la chirurgie française, fort de son expérience unique de chirurgien de champs de bataille au service de quatre rois, consacre dans ses œuvres complètes, plusieurs chapitres du dixième livre au plaies du crâne et à leur traitement. Il nous dit : "… Il convient à présent d'apprendre au chirurgien novice pourquoi on trépane les fractures des os de la tête et non des autres parties du corps. Ceci se fait pour plusieurs raisons. Premièrement, pour enlever les éclats, fragments et esquilles qui compriment ou piquent les membranes et quelques fois la substance même du cerveau. Deuxièmement, afin de pouvoir évacuer, nettoyer et sécher le sang ou la sanie qui sont déjà tombés par la fracture à cause de la rupture des vaisseaux. Troisièmement, pour appliquer des remèdes appropriés à la plaie et à la fracture… Avant d'appliquer le trépan, il faut bien installer le patient et caler sa tête de manière qu'elle soit stable, sans tourner de côté ni d'autre, si ce n'est par l'ordre du chirurgien qui opère. Ensuite, on lui bouchera les oreilles avec du coton afin qu'il n'entende pas le bruit du trépan ou des autres instruments. On commencera par percer l'os avec un foret dont la pointe sera triangulaire afin de pénétrer mieux et plus rapidement… " et d'ajouter : "… après avoir trépané, il faut traiter la dure-mère avec beaucoup de soin. Si le sang coule, on le laissera fluer quelques temps car grâce à cela, la fièvre et les autres accidents sont moins importants : Hippocrate et Galien sont de cet avis. Une fois le flux étanché, on appliquera sur la dure-mère du sang de pigeon récemment tiré de dessous de l'aile. Puis on pourra faire une embrocation d'oxyrrhodin ou d'un autre répercussif pour adoucir la douleur et éviter l'inflammation…On utilisera avec grand profit les poudres céphaliques, ainsi appelées par les anciens Grecs parce qu'elles sont propres aux fractures des os de la tête. Par leur sécheresse, elles consomment l'humeur superflue et aident ainsi la nature dans son œuvre de guérison ". Il met au point de nouveaux instruments pour la chirurgie du crâne dont un élévatoire et perfectionne le trépan-vilebrequin jugeant le sien, je cite : "… plus sûr que nul autre à cause de son chaperon qui en se levant et en se baissant arrête le trépan comme on le désire, fût-ce de l'épaisseur d'une ligne " .

Les traumatismes crâniens avec enfoncement de la voûte crânienne ne nécessitent pas toujours une trépanation mais une réduction de la fracture. A cet effet un instrument pour le moins original, repris dans Paré est décrit et illustré pour la première fois en 1517 dans le Feldtbüch der wundtartzney de Hans von Gerssdorff (c.1455-1529). Il s'agit d'un tire-fond (fig. 3) à trois pieds (élévatoire triploïde ou torcular) reposant sur le cuir chevelu et dont l'extrémité de la tarière centrale est enfoncée dans le fragment osseux, afin de soulever celui-ci pour rétablir la continuité. C'est à l'Italien Fabrici d'Acquapendente (1537-1619) et/ou à son quasi contemporain le Britannique John Woodall (1578-1657) qu'est habituellement attribuée l'invention de la tréphine. Ce nouvel instrument de trépanation consiste en une couronne de trépan tronconique montée sur une poignée en forme de T dont les extrémités servent de rugine d'un côté et de levier de l'autre. En Angleterre, cet instrument, simplifié par la suite (fig.4), supplante peu à peu le trépan-vilebrequin alors que de nombreux chirurgiens du continent restent fidèles à ce dernier.

A la fin XVIIe siècle et au siècle des Lumières, des ouvrages abondamment et magnifiquement illustrés dont ceux de Johannes Scultetus (1595-1645), Pierre Dionis (1643-1718) et Lorenz Heister (1653-1758) nous montrent et nous expliquent en détails l'instrumentation pour la trépanation et comment l'utiliser.

Le vilebrequin du chirurgien de l'époque est un bel instrument en fer forgé avec boule centrale circonscrite entre deux balustres sur la partie centrale de l'arbre, consoles latérales à volutes et pomme en bois d'ébène le plus souvent (fig.5). C'est sur cette pomme, tenue de la main gauche, que l'opérateur appuie avec plus ou moins de force son front ou son menton. Ce vilebrequin ainsi que les différents accessoires de trépanation (couronnes du trépan, perforatif, exfoliatif, rugines, élévatoires, etc…) sont disposés selon un ordre logique sur une table d'opération. Sur une autre table est soigneusement préparé tout le nécessaire pour le pansement du trépan (sindon pour le comblement de l'orifice, charpie, plumasseau, huile Rosat pour l'embrocation, etc.). En fin d'intervention, trépan et accessoires sont rangés dans le plateau à compartiments d'un coffret de transport à la fois fonctionnel et précieux.
Dionis nous apprend que " … si la fracture (du crâne) est telle qu'il faille absolument trépaner, c'est une opération qui ne doit point être différée ; et comme elle est une des plus considérables de la chirurgie, et qu'on a le plus d'occasions de pratiquer, le chirurgien ne peut être trop circonspect et trop attentif sur tout ce que l'art exige pour la bien exécuter ". Outre les fractures du crâne, Dionis propose aussi la trépanation en cas d'hydrocéphalie " interne ". Toujours selon Dionis, le pronostic du trépan est " … plus heureux dans certains païs que dans d'autres ; à Avignon et à Rome ils guérissent tous… A Paris le trépan est assez heureux, et encore plus à Versailles où on en meurt presque point : mais ils périssent tous à l'Hôtel-Dieu de Paris à cause de l'infection de l'air qui agit sur la dure-mère, et qui y porte la pourriture ". Cette remarque sur l'Hôtel-Dieu de Paris est encore valable bien des années plus tard à l'époque où Pierre Joseph Desault (1744-1795) devient chirurgien en chef de cet hôpital. Une des mesures prises par le fondateur de la clinique chirurgicale sera la réduction progressive puis l'abstention totale - à la fin de sa carrière - de la trépanation pour les traumatismes fermés du crâne et les tumeurs pour lesquels, par ailleurs, il estime manquer d'une séméiologie correcte. C'est pourtant un de ses élèves, l'illustre Xavier Bichat (1771-1802) qui apporte une modification technique qui permet de faire coulisser à sa guise et rapidement la couronne dentée sur un pivot central (pyramide) fixé à la douille du trépan réduisant la durée et augmentant la sécurité de la trépanation.

Le XIXe siècle est un véritable bouleversement pour la chirurgie. Par sa formation, le chirurgien de cette époque est d'abord médecin et aborde de ce fait le traitement des maladies " chirurgicales " dans leur globalité. Le concept de maladie et d'organe malade, les causes des maladies évoluent grâce à la " méthode anatomo-clinique " initiée par Bichat. Les chirurgiens peuvent dès lors envisager de nouvelles indications à la pratique de leur art. Guillaume Dupuytren (1777-1835), le médecin de Louis XVIII et de Charles X n'hésite pas, après en avoir fait le diagnostic, à trépaner pour drainer un abcès du cerveau avec succès. Malgré la mise en garde de Desault, la trépanation continue à être réalisée fréquemment, notamment sur les champs de bataille des guerres napoléoniennes. L'amélioration et l'ingéniosité des instruments chirurgicaux, fruits d'une collaboration étroite entre les chirurgiens et les facteurs d'instruments de chirurgie et la découverte de l'anesthésie au milieu du XIXe siècle, permettent d'entrevoir des interventions chirurgicales, jusque là inconcevables. Cependant, pour que la chirurgie du cerveau puisse se développer, il faudra encore attendre des progrès en physiologie, en neurologie (séméiologie), en neuroanatomie (localisations cérébrales) et, bien entendu, pouvoir combattre l'infection. C'est le père de l'antisepsie Joseph Lister (1827-1912) qui, en 1867, apporte la solution au problème de l'infection. La même année Jonathan Hutchinson (1828-1913) souligne, dans une publication, l'importance de l'anisocorie post-traumatique comme signe de compression cérébrale avec hypertension intracrânienne ; séméiologie déterminante pouvant décider d'une trépanation.
Ce dernier tiers du XIXe siècle - qui voit naître un certain Harvey Cushing (1869-1939) - laisse donc augurer d'un avenir prometteur pour cette discipline chirurgicale naissante qu'est la neurochirurgie.

A l'évocation de ce nom, que les premières trépanations nous paraissent subitement lointaines…