Anatomie générale
Le sternum est un os plat impair, médian et symétrique de la paroi thoracique antérieure. Il appartient à la famille des os courts aplatis et occupe la ligne médiane du thorax, entre les clavicules en haut et le rebord costal en bas. Sa face antérieure est sous-cutanée, aisément palpable.
Il s'articule avec les cartilages costaux des sept premières côtes (dites vraies côtes) et avec les clavicules, formant ainsi les quatre côtés de la cage thoracique en association avec la colonne vertébrale et les côtes.
Comme tous les os plats, le sternum est composé d'une table externe corticale, d'un diploé (tissu spongieux avec moelle rouge active) et d'une table interne. La moelle rouge persiste toute la vie, contrairement aux os longs des membres.
Le sternum est issu de l'ossification de centres primaires apparus entre 5 et 7 mois fœtaux. Le manubrium s'ossifie en 1 centre, le corps en 4 (sternèbres) et l'appendice en 1. La fusion complète survient entre 25 et 30 ans.
Le foramen sternal (orifice médian du corps) est une variante bénigne rencontrée chez 4–9 % de la population. La non-fusion des sternèbres peut créer des pseudo-fractures en imagerie. La persistance d'un angle aigu ou d'un sternum bifide est rare.
Les trois parties du sternum
Partie supérieure en trapèze inversé, la plus large (~5 cm). Présente en son bord supérieur l'incisure jugulaire (fourchette sternale), les incisures claviculaires pour l'articulation sternoclaviculaire et l'encoche de la 1ʳᵉ côte. Repère de la veine jugulaire interne.
Partie centrale et la plus longue (~10 cm). Porte sur ses bords latéraux les demi-encoches costales pour les cartilages des côtes II à VII. Ses lignes transverses témoignent de la fusion des sternèbres. Sa face postérieure répond au péricarde et aux gros vaisseaux.
Petit prolongement inférieur, cartilagineux jusqu'à 40 ans, puis progressivement ossifié. Sa morphologie est très variable (droit, bifide, recourbé). Repère essentiel pour le massage cardiaque externe (MCE) et l'insertion du muscle droit de l'abdomen.
L'angle sternal de Louis (ou angle de Ludwig) est la jonction manubrio-sternale, formant une saillie antérieure palpable. Il correspond à l'articulation de la 2ème côte, à la bifurcation trachéale (carène), et au niveau de la vertèbre T4-T5.
Articulations sternales
Le sternum s'articule avec plusieurs structures osseuses par des synchondroses (cartilage hyalin) et des synoviales planes, conférant à la cage thoracique sa mobilité respiratoire.
Fonctions du sternum
En association avec les côtes et la colonne, le sternum forme la cage thoracique qui protège le cœur, les poumons, la crosse aortique, la trachée basse et les gros vaisseaux. Son épaisseur absorbe les chocs antérieurs directs.
Le sternum est le pivot de la pompe thoracique. Lors de l'inspiration, l'élévation des côtes par les muscles intercostaux et scalènes déplace le sternum vers l'avant et le haut, augmentant le diamètre antéropostérieur du thorax de 20–30 %.
La diploé sternale contient de la moelle rouge active à tout âge — contrairement aux os longs qui la remplacent par de la moelle jaune après la puberté. Le sternum produit des globules rouges, blancs et plaquettes, et reste accessible pour la ponction médullaire.
Sur la face antérieure : grand pectoral (chef sternal), sterno-cléido-mastoïdien. Sur la face postérieure : transverse du thorax (tenseur des cartilages costaux). En bas : droits de l'abdomen (ligne blanche), diaphragme (centre phrénique).
Utilisation clinique du sternum
La localisation médiane et superficielle du sternum, combinée à sa richesse en moelle osseuse, en fait un site privilégié pour plusieurs gestes diagnostiques et thérapeutiques fondamentaux.
Prélèvement de moelle osseuse au niveau du manubrium ou du corps sternal à l'aide d'un trocart de Mallarmé. Indispensable pour le diagnostic des hémopathies (leucémies, myélomes, anémies aplasiques). Geste rapide réalisé sous anesthésie locale. La faible épaisseur de la table postérieure impose une technique rigoureuse pour éviter la perforation.
En arrêt cardiorespiratoire, les compressions thoraciques sont réalisées sur le tiers inférieur du corps sternal, 2 doigts au-dessus de l'appendice xiphoïde. Les compressions (5–6 cm de profondeur, 100–120/min) transmettent la pression au cœur sous-jacent. Complication possible : fractures sternales et costales (acceptées si MCE efficace).
En urgence pédiatrique ou chez l'adulte en choc réfractaire lorsque l'abord veineux est impossible, le sternum (manubrium) peut servir de site de perfusion intraosseuse. L'aiguille IO pénètre le diploé riche en vaisseaux sinusoïdes permettant une perfusion rapide de médicaments et de remplissage vasculaire.
L'incisure jugulaire est le repère supérieur de l'auscultation médiastinale. L'angle de Louis délimite les foyers aortique et pulmonaire. Le rebord xiphoïdien oriente la palpation épigastrique et la recherche d'une hépatomégalie. La distance xipho-pubienne est un repère morphologique en obstétrique.
Principales affections sternales
Le sternum est impliqué dans des pathologies traumatiques, malformatives, infectieuses et tumorales. Sa proximité avec le médiastin rend certaines complications potentiellement vitales.
| Affection | Description & mécanisme | Gravité |
|---|---|---|
| Fracture du sternum | Traumatisme direct (volant de voiture, MCE). Souvent associée à une contusion myocardique. Diagnostic par TDM thoracique. Risque de lésion vasculaire médiastinale. | Urgence |
| Pectus excavatum | Malformation congénitale : enfoncement du sternum par croissance excessive des cartilages costaux. Peut comprimer le cœur et les poumons. Ratio H/F = 3/1. Correction par technique de Nuss (barre rétrosternale). | Chirurgicale |
| Pectus carinatum | « Thorax en carène » : protrusion sternale par excès de croissance des cartilages. Moins fréquent que l'excavatum. Traitement par orthèse compressive ou chirurgie dans les cas sévères. | Modérée |
| Ostéomyélite sternale | Infection post-opératoire (après sternotomie) ou hématogène. Principale complication infectieuse de la chirurgie cardiaque (~1–3 %). Germes : Staphylococcus aureus, entérobactéries. Nécessite débridement chirurgical + antibiothérapie prolongée. | Grave |
| Tumeurs primitives | Rares : chondrosarcome (le plus fréquent), plasmocytome, hémangiome. Découverte fortuite ou masse douloureuse. Résection chirurgicale large avec reconstruction prothétique. | Variable |
| Métastases osseuses | Le sternum est un site de métastases fréquent (cancers du sein, poumon, prostate, rein, thyroïde). Scintigraphie osseuse et IRM en font le bilan. Traitement par radiothérapie et chimiothérapie systémique. | Grave |
| Syndrome de Tietze | Douleur et tuméfaction inflammatoire des cartilages chondrocostaux, surtout 2ème–3ème côte. Bénin, auto-limité. Diagnostic d'exclusion après élimination d'une cause cardiaque. | Bénigne |
| Diastasis sternal | Séparation des hémi-sternums. Congénital (ectopie cardiaque) ou post-traumatique. Forme légère : asymptomatique ; forme sévère : protection cardiaque insuffisante. | Variable |
La sternotomie médiane
La sternotomie médiane longitudinale est la voie d'abord de référence en chirurgie cardiaque à cœur ouvert. Elle permet une exposition optimale du médiastin antérieur, du péricarde, du cœur et des gros vaisseaux.
Incision cutanée médiane du manubrium à l'appendice xiphoïde. Section osseuse à la scie oscillante. Écartement par un rétracteur de Finochietto. Fermeture par cerclage avec fils d'acier inoxydable ou plaques de titane, permettant une consolidation en 6–8 semaines.
Pontage aorto-coronarien (PAC), remplacement valvulaire (aorte, mitrale), correction des cardiopathies congénitales, chirurgie de l'aorte ascendante, transplantation cardiaque. Plus de 300 000 sternotomies sont réalisées chaque année en Europe.
Infection profonde du médiastin après sternotomie. Mortalité de 10–50 % sans traitement. Facteurs de risque : obésité, diabète, BPCO, utilisation bilatérale des artères mammaires internes. Traitement : reprise chirurgicale, VAC therapy, lambeau musculaire.
Hémisternotomie, minithoracotomie droite, chirurgie robot-assistée (système Da Vinci). Ces approches réduisent la douleur postopératoire, la durée d'hospitalisation et les complications respiratoires tout en préservant la stabilité thoracique.