Les enjeux de la microarchitecture osseuse

The challenges of the bone micro-architecture

Unité INSERM-U658, CHR Orléans, Hôpital porte Madeleine, IPROS, 1 rue Porte Madeleine, BP 2439, 45032 Orléans, France

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Reçu : 18 Août 2008

Résumé

Le diagnostic de l'ostéoporose (OP) postménopausique repose essentiellement sur la densitométrie osseuse. Evaluée par absorptiométrie à rayon X (DXA), la densité minérale osseuse (DMO) fournit une mesure fiable et non invasive de la quantité d'os présent. Si la DMO est considérée comme un bon estimateur de la résistance osseuse, elle ne fournit, cependant, qu'une information partielle sur la qualité de l'os. Dès la première définition de l'OP en 1993, il a été souligné que cette maladie, facteur de risque de fracture, était aussi conditionnée par d'autres facteurs parmi lesquels l'altération de la microarchitecture trabéculaire osseuse prend une grande place. Cette notion du rôle de la microarchitecture trabéculaire a été élargie en 2001 à celle du rôle de facteurs qualitatifs osseux. Un des enjeux majeurs actuels serait donc de mieux diagnostiquer l'OP et donc la possibilité de mieux définir le risque fracturaire en combinant différentes informations, indépendantes et complémentaires relatives à la résistance osseuse, faisant espérer une meilleure maîtrise de l'épidémiologie de la maladie. Dans ce sens, plusieurs études ont démontré l'intérêt d'associer l'analyse de la micro-architecture osseuse à la DMO pour une meilleure prédiction du risque fracturaire. L'objectif de cet article est de faire le point sur les enjeux de la microarchitecture osseuse et les différents outils de caractérisation (analyse morphologique, topologique, de texture) et les méthodes d'imagerie (imagerie par rayons X, scanner et IRM) de la microarchitecture trabéculaire osseuse.

Abstract

Osteoporosis is a bone disorder that leads to increased fracture risk. It was defined by the World Health Organisation as a decrease of bone mass and a deterioration of bone quality. In clinical practice, the diagnosis of osteoporosis is based on bone mineral density (BMD) measurements assessed by dual energy X-ray absorptiometry. However, BMD assessment is not the only factor that influences bone strength. The main objective is that clinicians can use a combination of risk factors that are easily assessable, for a better prediction of osteoporosis risk fracture. Bone strength reflects both bone density and bone quality. One of the most important determinants of bone quality is the trabecular bone micro-architecture as suggested by the definition of osteoporosis. Moreover, various studies have concluded to the potential clinical interest of the bone micro-architecture. The aim of this article was to review the challenges of bone micro-architecture, characterization tools (morphological analysis, topology, texture) and imaging techniques (X-ray imaging, scanning and MRI) to assess trabecular bone micro-architecture.