Traumatologie de la personne âgée : une urgence nutritionnelle ? [Elderly orthopedic patients: Is nutritional support needed?]

La fracture de hanche chez la personne âgée reste un problème de santé publique. Elle est la conséquence d'une chute neuf fois sur dix et survient chez des personnes fragilisées par une ostéoporose, une sarcopénie, une dénutrition. Dans un service de traumatologie, la dénutrition protéino-énergétique est fréquente. Présente dès l'admission chez environ un patient sur deux, elle va souvent s'aggraver pendant le séjour hospitalier et favoriser la survenue de complications. Une prise en charge nutritionnelle doit impliquer une équipe multidisciplinaire qu'il faut coordonner. Elle doit être envisagée précocement pendant le séjour hospitalier et privilégier la voie orale. L'assistance nutritionnelle sous forme de CNO a prouvé son efficacité dans la réduction de la morbidité postopératoire. Son impact sur la mortalité, sur le pronostic fonctionnel et social reste discuté. Il faudra attendre l'étude de nouvelles cohortes dans lesquelles la compliance au traitement est nettement améliorée avant de conclure de manière définitive.

Combining bone resorption markers and heel quantitative ultrasound to discriminate between fracture cases and controls.

This nested case-control analysis of a Swiss ambulatory cohort of elderly women assessed the discriminatory power of urinary markers of bone resorption and heel quantitative ultrasound for non-vertebral fractures. The tests all discriminated between cases and controls, but combining the two strategies yielded no additional relevant information. INTRODUCTION: Data are limited regarding the combination of bone resorption markers and heel quantitative bone ultrasound (QUS) in the detection of women at risk for fracture. METHODS: In a nested case-control analysis, we studied 368 women (mean age 76.2 +/- 3.2 years), 195 with low-trauma non-vertebral fractures and 173 without, matched for age, BMI, medical center, and follow-up duration, from a prospective study designed to predict fractures. Urinary total pyridinolines (PYD) and deoxypyridinolines (DPD) were measured by high performance liquid chromatography. All women underwent bone evaluations using Achilles+ and Sahara heel QUS. RESULTS: Areas under the receiver operating-characteristic curve (AUC) for discriminative models of the fracture group, with 95% confidence intervals, were 0.62 (0.56-0.68) and 0.59 (0.53-0.65) for PYD and DPD, and 0.64 (0.58-0.69) and 0.65 (0.59-0.71) for Achilles+ and Sahara QUS, respectively. The combination of resorption markers and QUS added no significant discriminatory information to either measurement alone with an AUC of 0.66 (0.60-0.71) for Achilles+ with PYD and 0.68 (0.62-0.73) for Sahara with PYD. CONCLUSIONS: Urinary bone resorption markers and QUS are equally discriminatory between non-vertebral fracture patients and controls. However, the combination of bone resorption markers and QUS is not better than either test used alone.

Reducing the Problem of Transverse Cracking, HR-232, 1985

The Iowa Department of Transportation (DOT) is continually improving the pavement management program and striving to reduce maintenance needs. Through a 1979 pavement management study, the Iowa DOT became a participant in a five state Federal Highway Administration (FHWA) study of "Transverse Cracking of Asphalt Pavements". There were numerous conclusions and recommendations but no agreement as to the major factors contributing to transverse cracking or methods of preventing or reducing the occurrence of transverse cracking. The project did focus attention on the problem and generated ideas for research. This project is one of two state funded research projects that were a direct result of the FHWA project. Iowa DOT personnel had been monitoring temperature susceptibility of asphalt cements by the Norman McLeod Modified Penetration Index. Even though there are many variables from one asphalt mix to another, the trend seemed to indicate that the frequency of transverse cracking was highly dependent on the temperature susceptibility. Research project HR-217 "Reducing the Adverse Effects of Transverse Cracking" was initiated to verify the concept. A final report has been published after a four-year evaluation. The crack frequency with the high temperature susceptible asphalt cement was substantially greater than for the low temperature susceptible asphalt cement. An increased asphalt cement content in the asphalt treated base also reduced the crack frequency. This research on prevention of transverse cracking with fabric supports the following conclusions: 1. Engineering fabric does not prevent transverse cracking of asphalt cement concrete. 2. Engineering fabric may retard the occurrence of transverse cracking. 3. Engineering fabric does not contribute significantly to the structural capability of an asphalt concrete pavement.

Preventing Cracking at Diaphragm/Plate Girder Connections in Steel Bridges, HR-393, 1998

Some of the Iowa Department of Transportation (Iowa DOT) continuous, steel, welded plate girder bridges have developed web cracking in the negative moment regions at the diaphragm connection plates. The cracks are due to out-of-plane bending of the web near the top flange of the girder. The out-of-plane bending occurs in the "web-gap", which is the portion of the girder web between (1) the top of the fillet welds attaching the diaphragm connection plate to the web and (2) the fillet welds attaching the flange to the web. A literature search indicated that four retrofit techniques have been suggested by other researchers to prevent or control this type of cracking. To eliminate the problem in new bridges, AASHTO specifications require a positive attachment between the connection plate and the top (tension) flange. Applying this requirement to existing bridges is expensive and difficult. The Iowa DOT has relied primarily on the hole-drilling technique to prevent crack extension once cracking has occurred; however, the literature indicates that hole-drilling alone may not be entirely effective in preventing crack extension. The objective of this research was to investigate experimentally a method proposed by the Iowa DOT to prevent cracking at the diaphragm/plate girder connection in steel bridges with X-type or K-type diaphragms. The method consists of loosening the bolts at some connections between the diaphragm diagonals and the connection plates. The investigation included selecting and testing five bridges: three with X-type diaphragms and two with K-type diaphragms. During 1996 and 1997, these bridges were instrumented using strain gages and displacement transducers to obtain the response at various locations before and after implementing the method. Bridges were subjected to loaded test trucks traveling in different lanes with speeds varying from crawl speed to 65 mph (104 km/h) to determine the effectiveness of the proposed method. The results of the study show that the effect of out-of-plane loading was confined to widths of approximately 4 in. (100 mm) on either side of the connection plates. Further, they demonstrate that the stresses in gaps with drilled holes were higher than those in gaps without cracks, implying that the drilling hole technique is not sufficient to prevent crack extension. The behavior of the web gaps in X-type diaphragm bridges was greatly enhanced by the proposed method as the stress range and out-of-plane distortion were reduced by at least 42% at the exterior girders. For bridges with K-type diaphragms, a similar trend was obtained. However, the stress range increased in one of the web gaps after implementing the proposed method. Other design aspects (wind, stability of compression flange, and lateral distribution of loads) must be considered when deciding whether to adopt the proposed method. Considering the results of this investigation, the proposed method can be implemented for X-type diaphragm bridges. Further research is recommended for K-type diaphragm bridges.

Regional deterministic characterization of fracture networks and its application to GIS-based rock fall risk assessment

The study investigates the possibility to incorporate fracture intensity and block geometry as spatially continuous parameters in GIS-based systems. For this purpose, a deterministic method has been implemented to estimate block size (Bloc3D) and joint frequency (COLTOP). In addition to measuring the block size, the Bloc3D Method provides a 3D representation of the shape of individual blocks. These two methods were applied using field measurements (joint set orientation and spacing) performed over a large field area, in the Swiss Alps. This area is characterized by a complex geology, a number of different rock masses and varying degrees of metamorphism. The spatial variability of the parameters was evaluated with regard to lithology and major faults. A model incorporating these measurements and observations into a GIS system to assess the risk associated with rock falls is proposed. The analysis concludes with a discussion on the feasibility of such an application in regularly and irregularly jointed rock masses, with persistent and impersistent discontinuities.

Avulsion fracture of peroneus longus tendon at the first metatarsal insertion: a case report : P16

Introduction: Isolated avulsion fracture at the plantar lateral base of the first metatarsal (M1) is very rare. Case report: A 35 year old overweight woman sustained an eversion strain of her right foot. Despite pain along M1 she was able to continue walking for three days before presenting to her family doctor. Swelling on the plantar aspect of the foot was noticed, there was also pain at eversion of the foot and extension of the ankle. Plain X-ray showed no abnormalities. A MRI showed minimal bone bruise at the basis of M1 and a partial rupture of the peroneus longus tendon at its insertion. The patient was allowed to walk with partial weight bearing with a soft ankle brace. After 6 months she presented at our hospital because of persistent pain. There was still a painful insertion of the peroneus longus but active plantarflexion of M1 was possible. Plain X-rays were poorly contributive except for a discrete flattening of the longitunal arch. CT-scan showed a non displaced fracture at the M1-basis. A protocol with partial weight-bearing in a short-leg cast and partial weight-bearing orthosis each for 6 weeks was unsuccessfully attempted. Therefore, an excision of the non healed bone fragment at the basis of M1 and a first tarsometatarsal joint arthrodesis were performed. Postoperatively the patient wore a partial weight-bearing short leg cast for 6 weeks followed by a weight-bearing short leg cast for 6 weeks with favourable outcome. Discussion: Initial internal fixation has been reported to lead to good results [1, 2]. In our case the conservative treatment failed and leaded to non union. At that time we considered as too risky (overweight) to excise the fragment and reattach the peroneus longus tendon. Therefore, we excised the fragment and fused the first tarsometatarsal joint. This procedure allowed, at least partially, to compensate for the function of the peroneus longus tendon. 1 Murakami T, et al. Avulsion fracture of the peroneus longus at the first metatarsal insertion: a case report. Br J Sports Med. 2004. 2 Kwak HY, and Bae SW. Isolated avulsion fracture at the plantar lateral base of the first metatarsal: a case report. Foot Ankle Int 2000.

Fluid-rock interaction during late stages of the Alpine exhumation

Résumé de la thèseLa fracturation des roches au cours de phases compressives ou extensives est un souvent évoquée pour expliquer la circulation de fluide au sein des roches cristallines. Dans le cadre de cette thèse, la circulation des fluides lors de l'exhumation tardive des Alpes a été étudiée en utilisant deux approches différentes: analyses structurales de la déformation fragile d'une part et analyses géochimiques des roches et des minéraux (isotopes stables, datations U/Pb, thermochronologie (U-Th)/He) d'autre part. Cette approche combinée a permis de mieux comprendre l'interaction existante entre les fluides métamorphiques et les fluides météoriques, ainsi que leur interaction avec les roches encaissantes. Le travail a été effectué dans la zone Pennique du Valais suisse.La première partie était focalisée sur la déformation fragile, le but étant de définir les différents types de déformations existantes et de déterminer l'âge relatif des différentes familles de failles. Dans la région d'étude, quatre domaines ont été distingués. Chacun d'eux comportent deux types de structures fragiles, certaines sont minéralisées alors que d'autre non. Au sein de chaque domaine, la direction principale des structures minéralisées correspond à l'orientation des accidents tectoniques majeurs de la région (Aosta- Ranzola Line au Sud, Rhône Line au Nord et Simplon Fault Zone à l'Est), alors que les structures non- minéralisées montrent des orientations plus variables. Ainsi, le premier type de structure est interprété comme résultant d'une dislocation tectonique alors que le deuxième type de structure résulterait d'une dislocation gravitaire locale. Il n'est néanmoins pas possible de classer chronologiquement la formation de ces deux types de structure ni d'attribuer un âge relatif aux changements d'orientation des contraintes majeures.La deuxième étude a été effectuée dans la région de la zone de faille du Simplon. Dans cette zone, la composition isotopique des minéraux ayant cristallisé à l'intérieur des fractures tardives permet de distinguer différents types de circulation de fluide. Les valeurs δ180 du quartz de la roche encaissante ainsi que ceux des veines tardives du bloque inférieur de la faille sont comparables. Ces valeurs indiquent un rééquilibrage et un tamponnage isotopique des fluides tardifs au contact de la roche encaissante lors de la fracturation de cette dernière et de la cristallisation des veines tardives. La même situation est observée dans la partie nord du bloque supérieur ainsi que dans sa partie sud. Ceci n'est néanmoins pas le cas pour la partie centrale du bloque supérieur où les valeurs isotopiques des minéraux dans les veines tardives sont approximativement 3 %o plus basses (avec des valeurs extrêmes négatifs), indiquant une contribution d'eau météorique aux fluides circulant dans les veines. Ces données suggèrent qu'une infiltration d'eau météorique a pu avoir lieu dans le bloque supérieur, où la fracturation des roches est plus intensive car le déplacement relatif le long de la faille y fut plus important, et la température maximale du métamorphisme plus basse. La troisième contribution traite de la géo-thermochronologie de la zone de contact entre la klippe de la Dent Blanche et la nappe de Tsaté. De petits zircons euhédraux ont été trouvés dans un plan de faille minéralisé (parallèle à la Faille du Rhône, voir première partie de l'étude), riche en hématite et quartz, de la zone d'étude. Les analyses U/Pb donnent des âges radiométriques autour de 270 - 280 Ma aux zircons extraits de la minéralisation ainsi que ceux extraits de la roche encaissante, ce qui correspond à l'âge de la nappe de la Dent Blanche et non celui de la nappe du Tsaté qui est elle-même classiquement interprétée comme une ophiolite Jurassique de l'Océan Liguro-Piémontais. Ces données suggèrent que les zircons contenus dans la veine ont été hérités de la roche encaissante. Les résultats (U-Th)/He indiquent un âge de refroidissement différent pour la roche encaissante (25.5 ± 2.0 Ma) que celui de la minéralisation (17.7 ±1.4 Ma). Le thermomètre isotopique quartz-hématite indique une température d'équilibre, et donc de mise en place de la minéralisation, d'environ 170 °C, température très proche de la température de -180 °C de fermeture du zircon pour le système (U-Th)/He. Ceci suggère que l'âge de refroidissement des zircons de la minéralisation correspond aussi à l'âge de formation de la faille.Thesis abstractFluid circulation in fractured rocks is a common process in geology, and it is generally the consequence of faulting and fracturing during both tectonic compression and extension. This thesis is focused on fluid circulation during late stages of the Alpine exhumation. After a structural analysis of the late brittle deformation of the studied samples, several analytical methods (stable isotope investigations, U/Pb radiometric dating, (U-Th)/He thermochronology) have been applied to understand the interaction of metamorphic and meteoric fluids with one another as well as with the host rock. This thesis is articulated around three study directions. All studies were conducted in the Penninic Zone of the Valais, Switzerland. The first study deals with late, brittle deformation and focuses on the different deformation styles and on the relative age of the different families of fractures. In order to do this, late brittle structures observed in four different domains have been subdivided as a function of the existence (or not) and type of mineralization. Comparisons between mineralized and non-mineralized strike directions for all four domains show that mineralized structures follow the strike orientation of major tectonic movements indicated in the Penninic Zone of the Valais (Aosta-Ranzola Line to the S, Rhône Line to the Ν and Simplon Fault Zone to the E), whereas non-mineralized fractures have a more variable strike orientation. This difference could be interpreted as indicative of tectonic-related faulting (mineralized structures) vs. local, collapse-related faulting (non-mineralized fractures), but it is not strong enough to indicate a relative age of the late brittle structures, and/or a change in the orientation of the strain field in post-Miocene times. The second studied area is focused on the Simplon Fault Zone (SFZ). Stable isotope analyses of minerals filling these late fractures indicate that there are two different fluid circulation systems in the footwall and hanging wall of the SFZ. In the footwall, δ180 values of quartz from both the host rock and the late veins range from +10 %o to +12 %o. This is consistent with buffering of circulating fluids by the host rock during fracturing and vein precipitation. In the hanging wall, δΙ80 values for quartz crystals from the host rock and the late veins are similar in both the northern and southern parts of the detachment that are both affected by the same degree of metamorphism (greenschist to the Ν and amphibolite to the S). This is not the case in the central part of the SFZ, where there is a jump from amphibolite facies in the footwall to greenschist facies in the hanging wall. δ,80 values for quartz from the hanging wall late veins are approximately 3.0 %o lower (down to negative values in some cases) than the values observed in the footwall These data suggest that infiltration of meteoric water may have occurred in the most fractured parts of the hanging wall, where relative displacement on the SFZ was the greatest and the peak temperature lower. In the less fractured footwall the δ180 values reflect a host rock-buffered system.The third study is focused on geo-thermochronology at the contact between the Dent Blanche nappe and the Tsaté nappe where small, euhedral zircons were found in a hematite- and quartz-rich mineralization on a late normal fault plane parallel to the Rhône Line (see first part of the study). U/Pb analysis indicates that the zircons - both in the late mineralization and in the host rock - have absolute radiometric ages clustering around 270 - 280 Ma, which is the accepted age for intrusive rocks from the Austroalpine Dent Blanche units but not for the Tsaté nappe. The latter is classically interpreted as an ophiolitic remnant of the Jurassic Liguro-Piemontais Ocean. U/Pb analyses suggest that zircons in late mineralization are all inherited from the host rock; however, results of (U-Th)/He analyses indicate that cooling ages for the host rocks are different to the cooling ages for the zircons in late mineralization. Indeed, the calculated cooling age for the Arolla gneiss is 25.5 ± 2.0 Ma, whilst the cooling age for the associated mineralized fault plane is 17.7 ±1.4 Ma. Oxygen stable isotope fractionation between quartz and hematite in the same late mineralization corresponds to temperatures of about 170 °C. The proximity of the calculated emplacement temperature for the mineralization and the lower accepted closure temperature for zircon in the (U-Th)/He system (-180 °C) imply that the age of 17.7 ± 1.4 Ma can also be interpreted as the formation age of this late brittle fault.Résumé grand publicLa circulation des fluides dans les roches fracturées est typique de nombreux processus géologiques, et très souvent est la conséquence de la fracturation des roches. Cette thèse aborde la question de la circulation des fluides pendant les dernières phases du soulèvement des Alpes. Après une analyse structurale de la fracturation directement sur le terrain, plusieurs méthodes géochimiques ont été appliquées pour comprendre l'interaction entre les différents fluides circulants, et avec leur propre roche mère. L'étude, concentrée sur trois directions principales, a été conduite dans la zone Pennique du Valais suisse. La première partie traite de la déformation cassante dans le secteur cité. L'analyse détaillée des fractures a permis de les subdiviser en structures minéralisées et non-minéralisées, sur quatre domaines différents. La comparaison entre les directions des structures minéralisées et non-minéralisées a permis de montrer que les premières suivent l'orientation des accidents tectoniques majeurs de la région, alors que les structures non- minéralisées ont une orientation plus variable. Cette différence pourrait être interprétée comme indication d'une dislocation tectonique (structures minéralisées) contre une dislocation gravitaire locale (structures non-minéralisées), mais elle n'est pas assez forte pour indiquer un âge relatif des structures tardives et/ou un changement de l'orientation des contraintes après -20 Ma vers le présent.A partir de ces observations, la deuxième étude est concentrée dans la région de la faille du Simplon. Les analyses géochimiques sur les minéraux remplissant les structures tardives indiquent qu'il y a deux différents systèmes de circulation des fluides dans les deux parties (toit et mur) de la faille. Dans le mur, les valeurs isotopiques des minéraux cristallisés à partir d'un fluide tardif sont les mêmes de ceux de la roche mère, donc il y a eu rééquilibration chimique entre fluide et roche pendant la fracturation de cette dernière et la précipitation des minéraux. Dans le toit, les valeurs isotopiques dans la roche mère et dans les minéraux des veines tardives sont comparables dans les parties Ν et S de la faille, où les roches du toit et du mur ont atteint une température maximale - pendant phase prograde de la formation des Alpes - comparable. Au contraire, dans la partie centrale, où le mur a atteint des températures maximales plus élevées par rapport au toit, les valeurs géochimiques des minéralisations tardives du toit sont parfois plus basses que les valeurs observées dans le mur. Ces données suggèrent que l'infiltration de l'eau de surface aurait pu se produire dans la partie plus fracturée du toit, où le déplacement relatif le long de la faille était majeur et les températures maximales mineures. Au contraire, les données géochimiques du mur de la partie centrale indiquent un système isotopique équilibré par la roche mère.La troisième partie de ce travail se base sur l'étude géochimique intégrée des isotopes stables d'Oxygène et radioactifs du Plomb, Uranium, Thorium et Hélium, auprès d'une faille normale minéralisée et des roches de la région à cheval entre deux nappes, la nappe de la Dent Blanche et la nappe de Tsaté. Ici, des petits zircons ont été trouvés dans la minéralisation citée, riche en hématite et quartz. L'analyse radiométrique Uranium/Plomb a montré que les zircons dans la minéralisation et dans les roches autour ont des âges comparables (autour 280 Ma). Cela signifie que les zircons dans la minéralisation tardive ont été hérités de la roche mère pendant la fracturation et la circulation des fluides tardives. De l'autre coté, les résultats des analyses Uranium-Thorium/Hélium indiquent que les âges de refroidissement pour les roches mères sont différents comparés aux âges de refroidissement pour les zircons dans la minéralisation tardive: ces derniers sont plus jeunes d'environ 8 Ma (autour 25 Ma et autour 17 Ma respectivement). Les analyses des isotopes de l'oxygène sur quartz et hématite dans la même minéralisation donnent une température de mise en place de cette dernière d'environ 170° C. La température de fermeture du système chimique des zircons dans le système (Uranium-Thorium)/Hélium est d'environ 180 °C: la proximité de ces deux températures implique que l'âge de refroidissement de la minéralisation tardive peut également être interprété comme âge de formation de la faille.

Do seismic waves sense fracture connectivity?

A defining characteristic of fractured rocks is their very high level of seismic attenuation, which so far has been assumed to be mainly due to wave-induced fluid flow (WIFF) between the fractures and the pore space of the embedding matrix. Using oscillatory compressibility simulations based on the quasi-static poroelastic equations, we show that another important, and as of yet undocumented, manifestation of WIFF is at play in the presence of fracture connectivity. This additional energy loss is predominantly due to fluid flow within the connected fractures and is sensitive to their lengths, permeabilities, and intersection angles. Correspondingly, it contains key information on the governing hydraulic properties of fractured rock masses and hence should be accounted for whenever realistic seismic models of such media are needed.