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fémoral. Il serait souhaitable qu’un contrôle de la qualité des résultats soit établi, notamment concernant la reproductibilité des mesures. Évaluation de l’irradiation Elle varie d’un appareil à l’autre et en fonction du site de mesure. La dose efficace se situe entre 0,5 et 4 millisieverts (mSv). Cette dose peut être comparée à l’irradiation naturelle qui varie en France entre 2,5 et 5,5 mSv, mais avec un débit de dose beaucoup plus faible. Les doses en radiodiagnostic (délivrées avec des débits de dose plus élevés que les examens de mesure de la DMO) s’échelonnent entre 0,5 mSv (radiographie thoracique) et 30 mSv (scanographie). Un vol transatlantique entraîne un surcroît d’irradiation d’environ 30 mSv. Des précisions sur les divers types de mesures sont données dans le récent article de C. Roux et M. Dougados. État du patient En principe il n’est pas prévu de préparation particulière du patient avant l’examen mais certaines conditions doivent être remplies : — tout examen nécessitant l’administration d’un produit de contraste ne devra pas avoir lieu avant la mesure de DMO. Un délai de 2 à 3 jours paraît raisonnable. De même, pour la scintigraphie, il est nécessaire d’attendre l’élimination du marqueur : le délai est d’environ 2 à 3 jours mais peut être plus long pour certains éléments radiopharmaceutiques ; — l’existence d’un certain nombre de maladies du squelette ou d’interventions effectuées à ce niveau peut perturber l’examen ; par exemple : maladie de Paget, arthrose lombaire, arthrodèse, prothèses... L’opérateur devra être parfaitement informé de ces conditions indispensables pour une bonne interprétation des résultats. Analyse et interprétation des résultats Chaque fabricant d’appareil doit établir des valeurs de référence « normales » correspondant au site analysé (col fémoral, vertèbres...), à l’âge, au sexe, aux caractères ethniques du sujet. Ces valeurs de références sont des moyennes établies à partir de sujets normalisés en fonction de certains paramètres tels que la taille, le poids... Il faudra donc tenir compte de ces variables pour les sujets sortant largement de ces normes. Pour tenter de standardiser l’expression des résultats donnés par différents appareils on exprime les résultats en fonction des écarts
2 à 3 jours mais peut être plus long pour certains éléments radiopharmaceutiques ; — l’existence d’un certain nombre de maladies du squelette ou d’interventions effectuées à ce niveau peut perturber l’examen ; par exemple : maladie de Paget, arthrose lombaire, arthrodèse, prothèses... L’opérateur devra être parfaitement informé de ces conditions indispensables pour une bonne interprétation des résultats. Analyse et interprétation des résultats Chaque fabricant d’appareil doit établir des valeurs de référence « normales » correspondant au site analysé (col fémoral, vertèbres...), à l’âge, au sexe, aux caractères ethniques du sujet. Ces valeurs de références sont des moyennes établies à partir de sujets normalisés en fonction de certains paramètres tels que la taille, le poids... Il faudra donc tenir compte de ces variables pour les sujets sortant largement de ces normes. Pour tenter de standardiser l’expression des résultats donnés par différents appareils on exprime les résultats en fonction des écarts à la moyenne des valeurs de référence correspondant aux caractéristiques du sujet indiquées ci-dessus. On définit ainsi le Z score ou le T score. — Z score : Il s’agit de l’écart entre la mesure correspondant au patient mp et la valeur moyenne mr rapportée à l’écart-type a de la distribution de la population de référence, la distribution étant « normale », c’est-à-dire gaussienne Z score : mp mr La valeur de référence mr est donnée en fonction de l’âge du sujet. La distribution de la population de référence est supposée identique à tous les âges, ce qui est approximativement exact. Le Z score est très utile pour comparer les mesures effectuées sur des appareils différents. Cependant, compte tenu des variations observées dans les populations de référence, il est toujours préférable (surtout dans le suivi des patients, en particulier lorsqu’ils sont traités) d’effectuer les mesures avec le même appareillage. Le Z score est intéressant pour l’appréciation du risque de fracture chez les patients ostéoporotiques. Une diminution de une unité signifierait que le risque de fracture serait doublé. Cependant, la plupart des experts suggèrent de ne plus utiliser cette donnée, exceptée chez l’enfant. En effet, chez l’adulte le T score, défini
distribution de la population de référence, la distribution étant « normale », c’est-à-dire gaussienne Z score : mp mr La valeur de référence mr est donnée en fonction de l’âge du sujet. La distribution de la population de référence est supposée identique à tous les âges, ce qui est approximativement exact. Le Z score est très utile pour comparer les mesures effectuées sur des appareils différents. Cependant, compte tenu des variations observées dans les populations de référence, il est toujours préférable (surtout dans le suivi des patients, en particulier lorsqu’ils sont traités) d’effectuer les mesures avec le même appareillage. Le Z score est intéressant pour l’appréciation du risque de fracture chez les patients ostéoporotiques. Une diminution de une unité signifierait que le risque de fracture serait doublé. Cependant, la plupart des experts suggèrent de ne plus utiliser cette donnée, exceptée chez l’enfant. En effet, chez l’adulte le T score, défini ci-dessous, donne les mêmes indications sur le risque fracturaire que le Z score. — T score : il diffère du Z score par la définition de la population de référence. Celle-ci est constituée d’adultes jeunes (20-30 ans), de même sexe, présentant un maximum de masse osseuse. Cet indice apprécie donc la diminution de la masse osseuse. L’OMS a proposé de classer l’échelle des diminutions de la masse osseuse en quatre niveaux : Niveau 1 : masse osseuse « normale », la densité minérale osseuse (DMO) diffère de moins d’un écart-type de la moyenne de référence (T score supérieur à -1). Niveau 2 : masse osseuse faible (ostéopénie) T score compris entre -1 et -2,5. Niveau 3 : ostéoporose, T score inférieur à -2,5. Niveau 4 : ostéoporose grave, l’ostéoporose est d’autant plus grave, et le risque fracturaire plus grand, que le T score diminue au-delà de -2,5. Il convient ici encore d’apprécier le risque avec discernement, en fonction des autres paramètres physiopathologiques, et de distinguer les résultats obtenus aux divers endroits de la mesure. D’après P. D. Delmas une diminution d’un écart-type de la DMO est associée à une augmentation du risque fracturaire qui peut être multiplié par 1,5 à
la diminution de la masse osseuse. L’OMS a proposé de classer l’échelle des diminutions de la masse osseuse en quatre niveaux : Niveau 1 : masse osseuse « normale », la densité minérale osseuse (DMO) diffère de moins d’un écart-type de la moyenne de référence (T score supérieur à -1). Niveau 2 : masse osseuse faible (ostéopénie) T score compris entre -1 et -2,5. Niveau 3 : ostéoporose, T score inférieur à -2,5. Niveau 4 : ostéoporose grave, l’ostéoporose est d’autant plus grave, et le risque fracturaire plus grand, que le T score diminue au-delà de -2,5. Il convient ici encore d’apprécier le risque avec discernement, en fonction des autres paramètres physiopathologiques, et de distinguer les résultats obtenus aux divers endroits de la mesure. D’après P. D. Delmas une diminution d’un écart-type de la DMO est associée à une augmentation du risque fracturaire qui peut être multiplié par 1,5 à 3 en fonction du site de mesure et du type de fracture. Une remarque s’impose : les mesures de la DMO effectuées par l’absorptiométrie biphotonique et l’interprétation des résultats obtenus ne doivent être effectuées que par des spécialistes bien formés avec un matériel régulièrement contrôlé, en suivant un protocole précis. À cet égard, la mise au point de « bonnes pratiques de mesure de la DMO » comme il en existe pour d’autres disciplines (en Biologie médicale par exemple) serait de nature à valoriser un examen trop souvent décrié. L’achat d’un appareillage coûteux ne devrait pas constituer le seul garant de la qualité d’un acte pouvant entraîner l’instauration de thérapeutiques longues et coûteuses. Malgré ces restrictions, l’étude française EPIDOS réalisée en 1995 à partir d’une cohorte de 7 598 femmes montre que la diminution de la DMO mesurée par DXA au niveau du col fémoral est associée significativement au risque de fracture du col du fémur [6]. Autres méthodes d’appréciation de la densitométrie minérale osseuse Tomodensitométrie quantitative (quantitative computerized tomodensimetry ou QCT) Elle consiste en l’utilisation d’un tomodensitomètre (scanner) classique équipé d’un organe d’étalonnage. Les mesures s’effectuent généralement au niveau vertébral par rapport à des valeurs de référence calculées en
À cet égard, la mise au point de « bonnes pratiques de mesure de la DMO » comme il en existe pour d’autres disciplines (en Biologie médicale par exemple) serait de nature à valoriser un examen trop souvent décrié. L’achat d’un appareillage coûteux ne devrait pas constituer le seul garant de la qualité d’un acte pouvant entraîner l’instauration de thérapeutiques longues et coûteuses. Malgré ces restrictions, l’étude française EPIDOS réalisée en 1995 à partir d’une cohorte de 7 598 femmes montre que la diminution de la DMO mesurée par DXA au niveau du col fémoral est associée significativement au risque de fracture du col du fémur [6]. Autres méthodes d’appréciation de la densitométrie minérale osseuse Tomodensitométrie quantitative (quantitative computerized tomodensimetry ou QCT) Elle consiste en l’utilisation d’un tomodensitomètre (scanner) classique équipé d’un organe d’étalonnage. Les mesures s’effectuent généralement au niveau vertébral par rapport à des valeurs de référence calculées en fonction de l’âge du sujet. On utilise les expressions en Z score et T score, comme pour l’absorptiométrie biphotonique. Les résultats divergent de ceux obtenus par cette dernière méthode. Il apparaît que le QCT est plus sensible que l’absorptiométrie biphotonique pour la détection de l’ostéoporose. Cependant, la reproductibilité est plus faible (appareillages non automatisés) et le résultat est très influencé par certains paramètres indépendants de l’ostéoporose tels que l’évolution graisseuse de la moelle osseuse vertébrale constatée lors du vieillissement. On peut pallier ce défaut par l’utilisation d’appareils à double énergie. D’autre part, le coût des examens par QCT est beaucoup plus élevé que ceux réalisés par absorptiométrie biphotonique et la dose d’irradiation est nettement supérieure bien qu’encore tolérable. Pour toutes ces raisons, la mesure de la DMO par QCT n’est pratiquement plus utilisée, sauf dans des cas très particuliers, et ne se prête pas à un dépistage massif de l’ostéoporose. Cependant, il faut souligner qu’une mesure de DMO pratiquée par QCT serait remboursée par l’assurance maladie ! Techniques utilisant les ultrasons Elles sont plus récentes et se sont développées largement aux États-Unis. Ces méthodes se prêtent bien au dépistage car les différents matériels proposés sont beaucoup moins coûteux et encombrants
faible (appareillages non automatisés) et le résultat est très influencé par certains paramètres indépendants de l’ostéoporose tels que l’évolution graisseuse de la moelle osseuse vertébrale constatée lors du vieillissement. On peut pallier ce défaut par l’utilisation d’appareils à double énergie. D’autre part, le coût des examens par QCT est beaucoup plus élevé que ceux réalisés par absorptiométrie biphotonique et la dose d’irradiation est nettement supérieure bien qu’encore tolérable. Pour toutes ces raisons, la mesure de la DMO par QCT n’est pratiquement plus utilisée, sauf dans des cas très particuliers, et ne se prête pas à un dépistage massif de l’ostéoporose. Cependant, il faut souligner qu’une mesure de DMO pratiquée par QCT serait remboursée par l’assurance maladie ! Techniques utilisant les ultrasons Elles sont plus récentes et se sont développées largement aux États-Unis. Ces méthodes se prêtent bien au dépistage car les différents matériels proposés sont beaucoup moins coûteux et encombrants que les appareils d’absorptiométrie biphotonique. Le principe en est basé sur les modifications de la transmission des ultrasons par l’os minéralisé. La mesure s’effectue généralement au niveau du calcanéum ou des phalanges. Selon les appareils, on apprécie l’atténuation de l’intensité de l’onde ultrasonore ou la vitesse de propagation des ultrasons. Certains matériels permettent d’ailleurs de coupler les deux mesures. Intérêt de la méthode Certaines études ont montré une corrélation entre l’atténuation ultrasonore et la DMO du calcanéum mesurée par absorptiométrie. Cette corrélation atteint près de 80 % (les 20 % restant pouvant provenir de la structure osseuse). Ceci constituerait un avantage des méthodes ultrasonores, mais il est impossible aujourd’hui d’affirmer qu’il existe une corrélation avec la qualité de l’os. On peut dire seulement qu’en pratique clinique les renseignements fournis vont dans le même sens que ceux de l’absorptiométrie biphotonique, ce qui est déjà intéressant. Plusieurs études prospectives ont montré que le risque de fracture du col du fémur augmente chez les personnes âgées ayant une diminution de l’atténuation ou de la vitesse des ultrasons mesurée au niveau du calcanéum. Ainsi, la valeur prédictive serait comparable à celle observée par la mesure de la DMO au niveau du col fémoral. Il
Certains matériels permettent d’ailleurs de coupler les deux mesures. Intérêt de la méthode Certaines études ont montré une corrélation entre l’atténuation ultrasonore et la DMO du calcanéum mesurée par absorptiométrie. Cette corrélation atteint près de 80 % (les 20 % restant pouvant provenir de la structure osseuse). Ceci constituerait un avantage des méthodes ultrasonores, mais il est impossible aujourd’hui d’affirmer qu’il existe une corrélation avec la qualité de l’os. On peut dire seulement qu’en pratique clinique les renseignements fournis vont dans le même sens que ceux de l’absorptiométrie biphotonique, ce qui est déjà intéressant. Plusieurs études prospectives ont montré que le risque de fracture du col du fémur augmente chez les personnes âgées ayant une diminution de l’atténuation ou de la vitesse des ultrasons mesurée au niveau du calcanéum. Ainsi, la valeur prédictive serait comparable à celle observée par la mesure de la DMO au niveau du col fémoral. Il serait souhaitable qu’une corrélation soit recherchée également au niveau vertébral. Fidélité La reproductibilité des mesures, pour les appareils les plus récents, correspondrait à un coefficient de variation de 5 à 10 %, légèrement inférieur à celui de l’absorptiométrie biphotonique. En théorie, ces méthodes ultrasonores plus simples à pratiquer, moins onéreuses, réalisables en « ambulatoire » (au cabinet du médecin généraliste ou en pharmacie comme aux États-Unis) présentent donc un réel intérêt. Il faut cependant s’assurer que les conditions d’utilisation et l’assurance de la qualité des appareillages soient respectées. Actuellement cela ne semble pas le cas et ces techniques doivent faire l’objet de nouveaux essais. Des études pilotes devraient être menées au niveau régional ou national pour faire un bilan rigoureux de l’intérêt clinique des méthodes utilisant les ultrasons. En outre, comme l’indique J. Chambron, bien que les données fournies par les ultrasons puissent en principe être exprimées en termes de qualités biomécaniques et structurales des tissus, l’analyse quantitative des images radiologiques effectuée dans le but d’évaluer la fragilité des structures osseuses, permet de visualiser à haute résolution et de caractériser (par exemple par une analyse de texture) les microstructures de l’os et en d’autres sites du squelette à hauts risques
réalisables en « ambulatoire » (au cabinet du médecin généraliste ou en pharmacie comme aux États-Unis) présentent donc un réel intérêt. Il faut cependant s’assurer que les conditions d’utilisation et l’assurance de la qualité des appareillages soient respectées. Actuellement cela ne semble pas le cas et ces techniques doivent faire l’objet de nouveaux essais. Des études pilotes devraient être menées au niveau régional ou national pour faire un bilan rigoureux de l’intérêt clinique des méthodes utilisant les ultrasons. En outre, comme l’indique J. Chambron, bien que les données fournies par les ultrasons puissent en principe être exprimées en termes de qualités biomécaniques et structurales des tissus, l’analyse quantitative des images radiologiques effectuée dans le but d’évaluer la fragilité des structures osseuses, permet de visualiser à haute résolution et de caractériser (par exemple par une analyse de texture) les microstructures de l’os et en d’autres sites du squelette à hauts risques tels que vertèbres, col du fémur, contrairement aux ultrasons limités à l’exploration du calcanéum, des phalanges et du tibia. MARQUEURS DU REMODELAGE OSSEUX L’os est en perpétuel renouvellement et ce « remodelage osseux » résulte de l’action opposée des ostéoclastes (résorption) et des ostéoblastes (formation). La perte osseuse associée à la ménopause, au vieillissement et à certaines pathologies est due à une prédominance de l’activité de résorption sur celle de formation. On a donc cherché à mesurer l’intensité des deux phénomènes par la mesure de l’apparition, dans le sang ou les urines, de composés résultant de la formation ou de la dégradation de l’os, ou par la mesure d’activités enzymatiques impliquées dans les deux phénomènes. Les marqueurs « biochimiques » actuellement les plus intéressants sont indiqués sur le Tableau 1. Tableau 1. — Marqueurs biochimiques du remodelage osseux FORMATION RÉSORPTION Sérum Plasma/sérum — Ostéocalcine — Phosphatase acide résistante à — Phosphatase alcaline totale et l’acide tartrique — Pyridinoline et désoxypyridinoline osseuse libres Propeptides C et N-terminaux du collagène de type 1 Urine collagène de type 1 (PICP et PINP) — Pyridinoline et désoxypyridinoline libres — Télopeptides N (NTX) et C-terminaux (CTX) du collagène de type 1 — Calciurie — Hydroxyprolinurie
la ménopause, au vieillissement et à certaines pathologies est due à une prédominance de l’activité de résorption sur celle de formation. On a donc cherché à mesurer l’intensité des deux phénomènes par la mesure de l’apparition, dans le sang ou les urines, de composés résultant de la formation ou de la dégradation de l’os, ou par la mesure d’activités enzymatiques impliquées dans les deux phénomènes. Les marqueurs « biochimiques » actuellement les plus intéressants sont indiqués sur le Tableau 1. Tableau 1. — Marqueurs biochimiques du remodelage osseux FORMATION RÉSORPTION Sérum Plasma/sérum — Ostéocalcine — Phosphatase acide résistante à — Phosphatase alcaline totale et l’acide tartrique — Pyridinoline et désoxypyridinoline osseuse libres Propeptides C et N-terminaux du collagène de type 1 Urine collagène de type 1 (PICP et PINP) — Pyridinoline et désoxypyridinoline libres — Télopeptides N (NTX) et C-terminaux (CTX) du collagène de type 1 — Calciurie — Hydroxyprolinurie — Galactosylhydroxylysine En gras sont indiqués les marqueurs les plus performants dans l’ostéoporose. Un groupe d’étude de la Société française de Biologie clinique animé par les docteurs P. Garnero et J. -C. Souberbielle a particulièrement étudié l’intérêt de ces marqueurs dans la pathologie ostéoporotique [2], Nous n’insisterons donc pas sur les aspects méthodologiques en nous limitant aux conclusions de ces biologistes quant à l’intérêt de la détermination de ces marqueurs [7]. Le numéro de mai-juin 2001 des Annales de Biologie Clinique comprend d’ailleurs des analyses sur l’utilisation clinique des marqueurs du remodelage osseux dans diverses affections, dont l’ostéoporose [8]. Globalement, l’imprécision analytique de ces dosages biochimiques est le plus souvent inférieure à 10 %. Il en est à peu près de même pour les variations intra-individuelles, plus faibles pour les marqueurs sériques (5-10 %) que pour les marqueurs urinaires (15-20 %). On devra tenir compte de ces données pour l’appréciation des variations significatives entre deux dosages successifs. Comme dans le cas des méthodes d’absorptiométrie biphotonique ou de celles utilisant les ultrasons, il est recommandé de pratiquer les dosages dans le même laboratoire. Il faudra aussi s’assurer que celui-ci met en pratique les recommandations du « Guide de Bonne Exécution des
les aspects méthodologiques en nous limitant aux conclusions de ces biologistes quant à l’intérêt de la détermination de ces marqueurs [7]. Le numéro de mai-juin 2001 des Annales de Biologie Clinique comprend d’ailleurs des analyses sur l’utilisation clinique des marqueurs du remodelage osseux dans diverses affections, dont l’ostéoporose [8]. Globalement, l’imprécision analytique de ces dosages biochimiques est le plus souvent inférieure à 10 %. Il en est à peu près de même pour les variations intra-individuelles, plus faibles pour les marqueurs sériques (5-10 %) que pour les marqueurs urinaires (15-20 %). On devra tenir compte de ces données pour l’appréciation des variations significatives entre deux dosages successifs. Comme dans le cas des méthodes d’absorptiométrie biphotonique ou de celles utilisant les ultrasons, il est recommandé de pratiquer les dosages dans le même laboratoire. Il faudra aussi s’assurer que celui-ci met en pratique les recommandations du « Guide de Bonne Exécution des Analyses » (GBEA) et adhère à un système d’assurance qualité efficace. Application clinique des marqueurs osseux dans l’ostéoporose postménopausique On devra d’abord s’assurer qu’il n’existe pas de risque d’ostéoporose secondaire (due par exemple à un traitement prolongé par des corticoïdes). Il faut insister en premier lieu sur l’impossibilité de poser un diagnostic d’ostéoporose en se basant seulement sur la valeur d’un ou de plusieurs marqueurs. La mesure de la DMO constitue actuellement le meilleur élément de diagnostic mais les marqueurs peuvent constituer des facteurs complémentaires. Par exemple lorsque la DMO permet de suspecter une ostéopénie, l’existence d’une augmentation nette de certains marqueurs de la résorption osseuse peut aider à prendre une décision thérapeutique. En effet, dans ce cas, le risque de perte osseuse rapide est de 2 à 6 fois plus important que si les marqueurs sont normaux. D’autre part, indépendamment de la DMO, l’élévation des marqueurs biochimiques témoigne d’une augmentation du risque de fracture, ce qui pourrait s’expliquer par une détérioration de la microarchitecture de l’os résultant de l’augmentation d’activité des ostéoclastes. L’aide à la décision thérapeutique repose donc sur l’utilisation combinée de la mesure de la DMO et de la détermination des marqueurs associés à des éléments cliniques