Analyse de la micro-architecture osseuse en tant que biomarqueur clinique pour l'estimation du risque de fracture basée sur l'image.

L'ostéoporose est une maladie fréquente chez les personnes âgées, dont la progression entraîne un risque accru de fracture osseuse, ce qui peut nuire à la qualité de vie et augmenter la morbidité/mortalité liée à l'âge. La National Osteoporosis Foundation prévoit que d'ici 2015, l'ostéoporose sera responsable de trois millions de fractures entraînant 25,3 milliards de dollars en coûts de soins de santé. Cela met en évidence une demande urgente de méthodes pour prédire avec précision le risque de fracture ostéoporotique pour l'évaluation clinique et la gestion de l'ostéoporose.

En pratique clinique, l'absorptiométrie à rayons X à double énergie (DEXA) est la méthode traditionnelle et unique de diagnostic de l'ostéoporose basée sur les mesures de la DMO. Cependant, DEXA a certaines limites et un chevauchement considérable existe dans les valeurs de DMO entre les individus qui développent des fractures et ceux qui n'en ont pas. Cela reflète le fait que la DMO ne tient pas compte de tous les facteurs qui contribuent à la solidité osseuse. L'un de ces facteurs est la microarchitecture trabéculaire de l'os, bien reconnue dans la définition de l'ostéoporose.

Des études ex vivo ont démontré que la microarchitecture osseuse trabéculaire constitue un élément important de la résistance osseuse, indépendamment de la DMO. Cependant, la microarchitecture trabéculaire n'est pas prise en compte dans l'évaluation du risque de fracture en pratique clinique. Plusieurs techniques d'imagerie ont été examinées en tant que candidats potentiels pour l'évaluation clinique de la microarchitecture osseuse trabéculaire. Les améliorations technologiques de l'imagerie par rayons X et de l'IRM à haute résolution fournissent des données de plus en plus précises sur la microarchitecture osseuse, mais ne peuvent être utilisées qu'aux sites périphériques (fémur et avant-bras) et n'ont pas encore été intégrées dans les protocoles d'imagerie clinique standardisés en raison de l'absence de central évaluation du site (colonne lombaire), où les fractures ostéoporotiques sont les plus fréquentes.

La littérature actuelle suggère un potentiel pour augmenter la précision diagnostique de la prédiction de la résistance osseuse en incorporant des descripteurs mathématiques avancés de la structure osseuse. Les collaborateurs du projet à Rochester ont démontré que les caractéristiques géométriques caractérisant le compartiment trabéculaire fémoral peuvent compléter les mesures conventionnelles de la DMO et améliorer la prédiction de la résistance osseuse dans les échantillons de fémur ex vivo. Cependant, peu d'efforts ont été faits pour utiliser réellement ces informations d'image complémentaires dans la pratique clinique. Cette étude devrait encourager le développement ultérieur de ces techniques et leur mise en œuvre dans la pratique clinique.

Notre objectif est de commencer à combler le fossé entre la recherche fondamentale sur la prédiction de la résistance osseuse et la prise en charge clinique de l'ostéoporose, reflétant une approche de recherche translationnelle du « laboratoire au chevet du patient ». À cette fin, une nouvelle méthodologie sera évaluée à la fois par une analyse rétrospective et une étude pilote prospective. Le choix spécifique d'utiliser la tomodensitométrie bi-énergie (DECT) pour l'étude pilote prospective est motivé par le potentiel d'amélioration de la mesure de la DMO au-delà de ce que la tomodensitométrie quantitative (QCT) peut, et il permet également la décomposition du matériau en composants de calcium et de tissus mous, qui a des applications pour d'autres entités pathologiques cliniquement pertinentes et aboutira éventuellement à la disponibilité généralisée de cette technologie relativement nouvelle.