Ostéodensitométrie - UE 4.4 S2

Introduction à l'Ostéodensitométrie

L'ostéodensitométrie, également appelée mesure de la densité minérale osseuse (DMO), est un examen médical spécifique dont les caractéristiques et les fonctions sont les suivantes :

Elle permet de mesurer et d'étudier la densité minérale osseuse surfacique, dont l'unité de mesure est le gramme par centimètre carré, noté $\text{g/cm}^2$ .
Cet examen bénéficie d'un remboursement par la Sécurité Sociale.
La procédure est réalisée soit à l'aide d'un appareil dédié nommé ostéodensitomètre, soit par l'intermédiaire d'un scanner (TDM).

Indications Cliniques de l'Ostéodensitométrie

Les indications pour prescrire une ostéodensitométrie sont nombreuses et se divisent en plusieurs catégories selon le profil du patient et l'étape de son suivi médical.

Indications pour un premier examen

Femme ménopausée présentant des facteurs de risque.
Antécédent de fracture du col du fémur sans traumatisme majeur chez un parent au premier degré.
Indice de Masse Corporelle (IMC) inférieur à $19\,\text{kg/m}^2$ .
Ménopause précoce survenant avant l'âge de $40$ ans.
Antécédents de fracture survenue sans traumatisme réel.
Suivi de la ménopause en l'absence de traitement hormonal.

Indications liées aux pathologies et traitements

Diagnostic ou suspicion d'ostéoporose.
Polyarthrite rhumatoïde.
Traitement par corticoïdes d'une durée supérieure à $3$ mois.
Hyperthyroïdie non traitée.
Hypogonadisme (traitement par Gn-RH).
Patients sous trithérapie.

Indications pour un deuxième examen (Suivi)

Arrêt d'un traitement anti-ostéoporotique.
Femme ménopausée n'ayant pas reçu de traitement durant la période suivant la première ostéodensitométrie.

Prise en Charge du Patient et Procédure

La prise en charge rigoureuse du patient repose sur plusieurs étapes protocolaires essentielles :

Identitovigilance : Vérification stricte de l'identité du patient.
Évaluation des risques : Éliminer impérativement tout risque de grossesse en cours.
Vérification administrative : Contrôle de la prescription médicale.
Communication : Explication détaillée du déroulement de l'examen au patient.
Documentation : Remplissage d'un questionnaire spécifique.

Détails du Questionnaire

Le questionnaire recueille des informations cruciales identifiées comme facteurs favorisant l'ostéoporose :

Données morphologiques : Poids et taille.
Antécédents familiaux.
Habitudes de vie : Consommation de tabac et d'alcool.
Historique médical : Antécédents de fracture, problèmes de polyarthrite rhumatoïde.
Traitements médicamenteux : Usage de cortisone à long terme.
Origine ethnique.

Contre-indications et Paramètres d'Acquisition

Contre-indications

Grossesse (femme enceinte).
Pathologies ou interventions rachidiennes : Scoliose sévère, arthrodèse.
Matériel chirurgical : Prothèse ou matériel d'ostéosynthèse.
Délais post-examens d'imagerie : - Attendre au moins $3$ jours après une scintigraphie osseuse. - Attendre entre $72$ heures et une semaine après un examen digestif ou une imagerie nécessitant l'injection d'un produit de contraste.

Protocole d'Acquisition

Préparation : Aucune préparation biologique particulière n'est requise. Le patient doit simplement retirer tout objet métallique.
Sites d'acquisition principaux : - Rachis lombaire : Analyse des vertèbres de $L1$ à $L3$ ou $L4$ selon les spécifications du constructeur. - Hanche (gauche) : La hanche gauche est utilisée majoritairement comme référence pour assurer la reproductibilité, car la densité minérale osseuse n'est pas identique entre les deux hanches.
Sites spécifiques : Des acquisitions de l'avant-bras ou du corps entier sont possibles dans des contextes cliniques particuliers.

L'Examen sous Ostéodensitomètre (DEXA)

Caractéristiques de l'Appareillage

Technologie : Utilise un détecteur en barrette ou un détecteur plan.
Tube à rayons X (RX) : Fonctionne avec des tensions de $70$ et $140\,\text{kV}$ .
Calibration : Nécessite un contrôle qualité interne quotidien à l'aide d'un bloc fantôme fourni par le constructeur pour garantir la fiabilité des mesures.
Radioprotection : Cet examen est très peu irradiant, environ $20$ fois moins qu'une radiographie du thorax. Les valeurs sont exprimées en $\mu Gy/\text{cm}^2$ .
Performance : C'est la machine de référence, l'examen est rapide (environ $5\,\text{min}$ ) et elle est actuellement jugée plus fiable que le scanner pour cette indication.

Positionnement du Patient

Rachis lombaire : - Position : Décubitus dorsal (DD), avec surélévation des jambes pour effacer la lordose. - Centrage : Alignement sur le Plan Sagittal Médian (PSM) et les crêtes iliaques. - Acquisition : Segment $L1-L4$ .
Hanche : - Position : Décubitus dorsal (DD), jambes en extension, rotation interne des pieds à $15^\circ$ , PSM aligné. - Centrage : Sur l'axe du fémur et la crête iliaque. - Acquisition : Inclusion de tout le col fémoral jusqu'à $10$ à $15\,\text{cm}$ en dessous du petit trochanter.

L'Examen sous Tomodensitométrie (Scanner / TDM)

L'utilisation du scanner pour la DMO présente des avantages et des inconvénients spécifiques :

Avantages : Mutualisation de la machine pour plusieurs types d'examens, coût réduit pour le service.
Inconvénients : Irradiation beaucoup plus élevée que l'ostéodensitomètre classique, manque de bases de données de référence comparables.

Procédure et Paramètres TDM

Installation : Décubitus dorsal (DD), bras placés au-dessus de la tête, membres inférieurs en extension avec rotation interne des pieds de $15^\circ$ .
Centrage : Alignement sur le PSM, l'appendice xyphoïde, et à mi-épaisseur du patient.
Étapes d'acquisition : - Scouts : Doivent être visibles de $T12$ jusqu'à $5\,\text{cm}$ sous les petits trochanters. - Hélices : Une boîte pour le rachis ( $L1$ à $L3$ ) et une boîte pour les hanches (débutant $2\,\text{cm}$ au-dessus du toit des cotyles jusqu'à $2\,\text{cm}$ sous le petit trochanter).

Paramètres Techniques du Scanner

Épaisseur de coupe : $2,5\,\text{mm}$ .
Collimation : $10\,\text{mm}$ .
Fenêtrage (Reconstruction osseuse) : Largeur (W) = $400$ , Niveau (L) = $40$ .
DFOV : Entre $36$ et $40$ .
SFOV : Large Body.
Tension : $120\,\text{kV}$ .

Interprétation des Résultats : T-score et Z-score

L'analyse repose sur la comparaison des valeurs du patient avec des populations témoins. Chaque constructeur possède sa propre méthode d'étalonnage.

Le T-score

Le T-score mesure l'écart (en écarts-types) entre la DMO du patient et celle d'un adulte jeune normal en fin de croissance.

T-score > -1 : Densité osseuse normale.
-2,5 < T-score < -1 : Ostéopénie.
T-score \le -2,5 : Ostéoporose.
T-score \le -2,5 associé à une fracture : Ostéoporose sévère.

Le Z-score

Le Z-score compare la DMO du patient avec celle d'une population du même âge et du même sexe.

Z-score > 0 : Os plus dense que la moyenne de la population de même âge.
Z-score < 0 : Os moins dense que la moyenne de la population de même âge.
Signification statistique des écarts : - Z-score = -1 : L'os est moins dense que $75\%$ de la population de même âge. - Z-score = -2 : Moins dense que $97\%$ . - Z-score = -2,5 : Moins dense que $99,4\%$ . - Z-score = -3 : Moins dense que $99,9\%$ .

Le Z-score sert d'indicateur pour la solidité osseuse relative.

Conclusion et Perspectives

L'ostéodensitométrie est cruciale pour le diagnostic de l'ostéoporose, particulièrement au niveau du rachis lombaire ( $50\%$ des cas de fractures non traumatiques) et du col fémoral ( $40\%$ des cas).

Prise en charge thérapeutique

Alimentation riche en calcium.
Activité physique régulière.
Supplémentation en vitamine D.
Traitements médicamenteux, notamment les biphosphonates.

Évolutions de la technique

L'examen est en constante évolution pour pallier les limites de rentabilité des appareils classiques :

Développement de logiciels spécifiques pour le scanner par les constructeurs.
Analyse avancée de la composition corporelle (masse musculaire et graisseuse).
Analyse de la micro-architecture osseuse pour une meilleure évaluation de la qualité de l'os.
Utilisation complémentaire de la scintigraphie osseuse en Médecine Nucléaire (MN).