trabecular bone score (tbs) : que savons-nous · 5. service de rhumatologie, hôpital...

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Correspondances en Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition - Vol. XV - n os 9-10 - novembre-décembre 2011 335 GRIO www.grio.org Coordonné par : T. Thomas (Saint-Étienne) Trabecular Bone Score (TBS) : que savons-nous ? Valérie Bousson 1, 2 , Catherine Bergot 1, 3 , Bruno Sutter 4 , Bernard Cortet 5 1. Laboratoire de radiologie expérimentale, faculté de médecine Lariboisière-Saint-Louis, université Paris-VII, CNRS-UMR 7052, Paris. 2. Service de radiologie ostéoarticulaire, AP-HP, hôpital Lariboisière, Paris. 3. Service de radiologie, AP-HP, hôpital Saint-Louis, Paris. 4. Unité de médecine nucléaire, institut Calot, groupe HOPALE, Berck-sur-Mer. 5. Service de rhumatologie, hôpital Roger-Salengro, Lille. L e Trabecular Bone Score (TBS) a été développé pour répondre à la néces- sité de disposer d‘un outil capable d‘évaluer la microarchitecture osseuse en pratique clinique courante (1). Le TBS ana- lyse les variations du niveau de gris des pixels d‘une image densitométrique (DXA). Ces variations sont proposées comme reflet de la microarchitecture trabéculaire, bien que la taille des pixels des machines DXA actuel- lement disponibles soit environ 4 fois plus grande que la taille moyenne des travées. Au mieux de notre compréhension des articles publiés (1-5) et des résumés de communica- tions (6-20), nous avons tenté de répondre aux questions suivantes : Quelles preuves avons-nous aujourd‘hui que le TBS reflète la microarchitecture osseuse et peut-être la solidité des os ? Quelles preuves avons-nous aujourd‘hui que le TBS puisse être utilisé pour : – distinguer les sujets ayant une ou plusieurs fractures de fragilité des sujets sans fractures ; – prédire le risque de survenue de fractures de fragilité ; – suivre les changements liés à l‘âge et aux traitements ? Quelles preuves avons-nous aujourd‘hui que le TBS, seul ou en combinaison avec la densité minérale osseuse (DMO), fasse moins bien, aussi bien ou mieux que la mesure de la DMO ? Notre analyse est détaillée dans l‘article paru récemment dans Osteoporosis International : “Trabecular Bone Score (TBS): available knowledge, clinical relevance, and future prospects”. En voici quelques éléments clés. Le TBS répond à un besoin : en effet, selon sa définition, l‘ostéoporose se caractérise par un risque élevé de fracture, conséquence d‘une densité osseuse basse et d‘une altération de la microarchitecture. La mesure de la seule DMO ne renseigne donc qu‘imparfaitement sur la solidité des os. Ainsi, de nombreux patients, victimes de fractures de fragilité, n‘ont pas d‘ostéoporose densitométrique avérée. On comprend aisément l‘intérêt de disposer d‘une méthode non invasive et simple d‘évaluation de cette microarchitec- ture osseuse. Le TBS est une valeur quantitative qui est reproductible et facile à manipuler. Le TBS peut être calculé très simplement, en utilisant les appareils de densitométrie largement dis- ponibles, et durant la même procédure que la mesure de la DMO, puisque la méthode se fonde sur l‘analyse de la mesure densitomé- trique réalisée au niveau du rachis lombaire (évaluation des autres sites en développe- ment). Cependant, plusieurs points doivent être soulignés : – pour des raisons évidentes de résolution spatiale et de lois d‘absorption du rayonne- ment X, le TBS est corrélé à la microarchi- tecture osseuse, mais ne peut la mesurer directement ; – les variations du niveau de gris dans l‘image DXA sont la résultante de nombreux facteurs, qui sont liés à la fois à l‘individu et à l‘appareil. Il est impossible de discerner leur contribu- tion respective dans l‘image finale, en parti- culier la géométrie osseuse, la composition des tissus mous, l‘hétérogénéité du détecteur, le bruit d‘image, etc. Et, bien sûr, le réseau trabéculaire du corps vertébral ; – les corrélations entre le TBS et les para- mètres de microarchitecture osseuse varient de manière significative dans un site de mesure donné, selon les sites de mesure et selon les paramètres de la microarchitecture osseuse auxquels on s‘intéresse ; – enfin, la méthode d‘analyse de la variation des pixels n‘est pas connue avec précision. Les résultats cliniques concernent essen- tiellement les femmes ménopausées. Ceux obtenus dans l‘analyse rétrospective de populations importantes telles que la cohorte Manitoba (femmes de plus de 50 ans, province de Manitoba, Canada) montrent que non seulement la DMO mais aussi le TBS prédisent la survenue de frac- tures de fragilité, et que la combinaison du TBS et de la DMO améliore significativement la prédiction. L‘âge, les antécédents de frac- tures, l‘utilisation des glucocorticoïdes et l‘indice de masse corporelle (IMC) sont éga- lement des facteurs de risque de fracture à prendre en compte. À l‘inverse, dans la cohorte OFELY (femmes lyonnaises de plus de 50 ans), et bien que 39 % des patientes ostéopéniques avec des fractures aient de faibles valeurs de TBS, l‘ajout du TBS à la DMO après ajustement sur l‘âge et les antécédents de fractures n‘améliore pas la performance prédictive. Les bonnes pratiques cliniques pour estimer le risque de fracture restent donc pertinentes. En synthèse, ce nouvel indice a le mérite de souligner une fois de plus que le risque de fracture de fragilité est mal estimé par la seule mesure de la DMO. Cependant, même si la microarchitecture peut influencer le TBS, il n‘y a pas aujourd‘hui, à notre avis, de preuves suffisantes pour estimer qu‘une mesure de TBS fournisse des informations fiables sur l‘état de la microarchitecture osseuse pour un patient donné. Le TBS dépend du niveau de gris et de ses variations dans une image de projection, et, in vivo, ces variations peuvent avoir plusieurs causes. Néanmoins, les résultats des études cliniques nous incitent fortement à en apprendre davantage au sujet du TBS.

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Page 1: Trabecular Bone Score (TBS) : que savons-nous · 5. Service de rhumatologie, hôpital Roger-Salengro, Lille. L e Trabecular Bone Score (TBS) a été développé pour répondre à

Correspondances en Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition - Vol. XV - nos 9-10 - novembre-décembre 2011 335

G R I O

w w w . g r i o . o r g

Coordonné par : T. Thomas (Saint-Étienne)

Trabecular Bone Score (TBS) : que savons-nous ? Valérie Bousson1, 2, Catherine Bergot1, 3, Bruno Sutter4, Bernard Cortet5

1. Laboratoire de radiologie expérimentale, faculté de médecine Lariboisière-Saint-Louis, université Paris-VII, CNRS-UMR 7052, Paris.2. Service de radiologie ostéoarticulaire, AP-HP, hôpital Lariboisière, Paris.3. Service de radiologie, AP-HP, hôpital Saint-Louis, Paris. 4. Unité de médecine nucléaire, institut Calot, groupe HOPALE, Berck-sur-Mer.5. Service de rhumatologie, hôpital Roger-Salengro, Lille.

L e Trabecular Bone Score (TBS) a été développé pour répondre à la néces-sité de disposer d‘un outil capable

d‘évaluer la microarchitecture osseuse en pratique clinique courante (1). Le TBS ana-lyse les variations du niveau de gris des pixels d‘une image densitométrique (DXA). Ces variations sont proposées comme reflet de la microarchitecture trabéculaire, bien que la taille des pixels des machines DXA actuel-lement disponibles soit environ 4 fois plus grande que la taille moyenne des travées. Au mieux de notre compréhension des articles publiés (1-5) et des résumés de communica-tions (6-20), nous avons tenté de répondre aux questions suivantes :

✓ Quelles preuves avons-nous aujourd‘hui que le TBS reflète la microarchitecture osseuse et peut-être la solidité des os ?

✓ Quelles preuves avons-nous aujourd‘hui que le TBS puisse être utilisé pour :– distinguer les sujets ayant une ou plusieurs fractures de fragilité des sujets sans fractures ; – prédire le risque de survenue de fractures de fragilité ; – suivre les changements liés à l‘âge et aux traitements ?

✓ Quelles preuves avons-nous aujourd‘hui que le TBS, seul ou en combinaison avec la densité minérale osseuse (DMO), fasse moins bien, aussi bien ou mieux que la mesure de la DMO ?Notre analyse est détaillée dans l‘article paru récemment dans Osteoporosis International : “Trabecular Bone Score ( TBS): available knowledge, clinical relevance, and future prospects”. En voici quelques éléments clés.Le TBS répond à un besoin : en effet, selon sa définition, l‘ostéoporose se caractérise par un

risque élevé de fracture, conséquence d‘une densité osseuse basse et d‘une altération de la microarchitecture. La mesure de la seule DMO ne renseigne donc qu‘imparfaitement sur la solidité des os. Ainsi, de nombreux patients, victimes de fractures de fragilité, n‘ont pas d‘ostéoporose densitométrique avérée. On comprend aisément l‘intérêt de disposer d‘une méthode non invasive et simple d‘évaluation de cette microarchitec-ture osseuse. Le TBS est une valeur quantitative qui est reproductible et facile à manipuler. Le TBS peut être calculé très simplement, en utilisant les appareils de densitométrie largement dis-ponibles, et durant la même procédure que la mesure de la DMO, puisque la méthode se fonde sur l‘analyse de la mesure densitomé-trique réalisée au niveau du rachis lombaire (évaluation des autres sites en développe-ment). Cependant, plusieurs points doivent être soulignés :– pour des raisons évidentes de résolution spatiale et de lois d‘absorption du rayonne-ment X, le TBS est corrélé à la microarchi-tecture osseuse, mais ne peut la mesurer directement ;– les variations du niveau de gris dans l‘image DXA sont la résultante de nombreux facteurs, qui sont liés à la fois à l‘individu et à l‘appareil. Il est impossible de discerner leur contribu-tion respective dans l‘image finale, en parti-culier la géométrie osseuse, la composition des tissus mous, l‘hétérogénéité du détecteur, le bruit d‘image, etc. Et, bien sûr, le réseau trabéculaire du corps vertébral ;– les corrélations entre le TBS et les para-mètres de microarchitecture osseuse varient

de manière significative dans un site de mesure donné, selon les sites de mesure et selon les paramètres de la microarchitecture osseuse auxquels on s‘intéresse ;– enfin, la méthode d‘analyse de la variation des pixels n‘est pas connue avec précision.Les résultats cliniques concernent essen-tiellement les femmes ménopausées. Ceux obtenus dans l‘analyse rétrospective de populations importantes telles que la cohorte Manitoba (femmes de plus de 50 ans, province de Manitoba, Canada) montrent que non seulement la DMO mais aussi le TBS prédisent la survenue de frac-tures de fragilité, et que la combinaison du TBS et de la DMO améliore significativement la prédiction. L‘âge, les antécédents de frac-tures, l‘utilisation des glucocorticoïdes et l‘indice de masse corporelle (IMC) sont éga-lement des facteurs de risque de fracture à prendre en compte. À l‘inverse, dans la cohorte OFELY (femmes lyonnaises de plus de 50 ans), et bien que 39 % des patientes ostéopéniques avec des fractures aient de faibles valeurs de TBS, l‘ajout du TBS à la DMO après ajustement sur l‘âge et les antécédents de fractures n‘améliore pas la performance prédictive. Les bonnes pratiques cliniques pour estimer le risque de fracture restent donc pertinentes.

En synthèse, ce nouvel indice a le mérite de souligner une fois de plus que le risque de fracture de fragilité est mal estimé par la seule mesure de la DMO. Cependant, même si la microarchitecture peut influencer le TBS, il n‘y a pas aujourd‘hui, à notre avis, de preuves suffisantes pour estimer qu‘une mesure de TBS fournisse des informations fiables sur l‘état de la microarchitecture osseuse pour un patient donné. Le TBS dépend du niveau de gris et de ses variations dans une image de projection, et, in vivo, ces variations peuvent avoir plusieurs causes. Néanmoins, les résultats des études cliniques nous incitent fortement à en apprendre davantage au sujet du TBS.

Page 2: Trabecular Bone Score (TBS) : que savons-nous · 5. Service de rhumatologie, hôpital Roger-Salengro, Lille. L e Trabecular Bone Score (TBS) a été développé pour répondre à

Correspondances en Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition - Vol. XV - nos 9-10 - novembre-décembre 2011336

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G R I O Coordonné par : T. Thomas (Saint-Étienne)

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Nouveau

C o l l e c t i o n 2011

1. �Pothuaud L, Carceller P, Hans D. Correlations between grey-level variations in 2D projection images (TBS) and 3D microar-chitecture: applications in the study of human trabecular bone microarchitecture. Bone 2008;42:775-87.

2. �Pothuaud L, Barthe N, Krieg MA, Mehsen N, Carceller P, Hans D. Evaluation of the potential use of Trabecular Bone Score to complement Bone Mineral Density in the diagnosis of osteoporosis: A preliminary spine BMD-matched, case-control study. J Clin Densitom 2009;12:170-6.

3. �Rabier B, Heraud A, Grand-Lenoir C, Winzenrieth R, Hans D. A multicentre, retrospective case–control study assessing the role of trabecular bone score (TBS) in menopausal Caucasian women with low areal bone mineral density (BMDa): Analysing the odds of vertebral fracture. Bone 2010;46:176-81.

4. �Hans D, Barthe N, Boutroy S, Pothuaud L, Winzenrieth R, Krieg MA. Correlations between trabecular bone score, measu-red using anteroposterior Dual-Energy X-Ray absorptiometry acquisition, and 3-dimensional parameters of bone microar-chitecture: an experimental study on human cadaver vertebrae. J Clin Densitom 2011;14:302-12.

5. �Hans D, Goertzen AL, Krieg MA, Leslie WD. Bone microar-chitecture assessed by TBS predicts osteoporotic fractures independent of bone density: The Manitoba study. J Bone Miner Res 2011;26:2762-9.

6. �Pothuaud L, Héraud A, Barthe N, Isidore MP, Carceller P, Hans D. Validation of 2D/3D generic mathematical relationship between TBS as assessed by DXA, and BV/TV and TbTh as assessed by microcomputed tomography: an experimental study based on human cadaver vertebrae. In: ASBMR, Montréal, Canada, 2008.

7. �Pothuaud L, Héraud A, Carceller P, Hans D. TBS of the AP spine as assessed by DXA is correlated with 3D bone microar-chitecture parameters: an experimental study based on human cadaver vertebrae. In: ECTS, Barcelone, Espagne, 2008.

8. �Bloch JG, Hans DB, Diebolt V, Kieffer D, Krieg MA. Évaluation du risque fracturaire dans la zone d’ostéopénie : utilisation clinique d’un indice de la microarchitecture osseuse (TBS: tra-béculométrie et trabéculographie). In: SFR annual meeting, Paris, France 2008.

9. �Maury E, Guignat L, Winzenrieth R, Cormier C. BMD and TBS microarchitecture parameter assessment at spine in patients with anorexia nervosa. In: ASBMR, Denver, États-Unis, 2009.

10. �Colson F, Picard A, Rabier B, Piperno M, Vignon E. Trabecular bone microarchitecture alteration in glucocorticoids treated women in clinical routine? In: ASBMR. Denver, États-Unis, 2009.

11. �Hans DB, Goertzen AL, Krieg MA, Leslie WD. Bone micro-architecture assessed by TBS predicts clinical spine fractures independently of BMD in 29 407 women aged 50 and older: The Manitoba prospective study. In: ASBMR. Denver, États-Unis, 2009.

12. �Hans DB, Goertzen AL, Krieg MA, Leslie WD. Bone Micro-architecture assessed by TBS predicts clinical spine fractures independently of BMD in 22 234 women aged 50 and older: The Manitoba Prospective Study. In: ASBMR. Denver, États-Unis, 2009.

13. �Hans DB, Cormier C, Bloch JG et al. Indice TBS: la microar-chitecture par DXA. Impact Santé, Abstract Rhumatologie 2009;302:4-8.

14. �Dufour R, Heraud A. Lumbar spine micro-architecture in French women derived from DXA: TBS normative data. In: International Society for Clinical Densitometry. Orlando, États-Unis, 2009.

15. �Winzenrieth R, Piveteau T, Hans DB. Évaluation des cor-rélations entre les paramètres de microarchitecture 3DµCT et TBS: effet de la résolution et corrélation avec les mesures TBS DXA. In: SFR, Paris, France, 2010.

16. �Winzenrieth R, Dufour R, Pothuaud L, Hans D. A retrospec-tive case-control study assessing the role of trabecular bone score in postmenopausal Caucasian women with osteope-nia: analyzing the odds of vertebral fracture. Calcif Tissue Int 2010;86:104-9.

17. �Bréban S, Kolta S, Briot K et al. Combination of Bone Mineral Density and Trabecular Bone Score for vertebral fracture prediction in secondary osteoporosis. In: ASBMR, Toronto, Canada, 2010.

18. �Krieg MA, Goertzen AL, Leslie WD, Hans DB. Effects of antiresorptive agents on bone micro-architecture assessed by Trabecular Bone Score in women aged 50 and older: the Manitoba prospective study. In: ASBMR, Toronto, Canada, 2010.

19. �Boutroy S, Hans DB, Sornay-Rendu E et al. Trabecular Bone Score helps classifying women at risk of fracture: a retrospective analysis of the OFELY Study. In: ASBMR, Toronto, Canada, 2010.

20. �Winzenrieth R, Dufour R, Popova Y, Hans D. Spine osteoarthrosis has no effect on TBS assessment: a site mat-ched study with BMD. In: International Society for Clinical Densitometry. Bucharest, Romania, 2010.

R é f é r e n c e s

Des études complémentaires, à la fois tech-niques et cliniques, devront être effectuées pour évaluer les avantages et les limites de cette mesure, avant de la proposer comme outil de décision en pratique clinique. Voici quelques axes d‘investigations com-plémentaires nous semblant indispensables (liste non exhaustive) :– étude des facteurs liant le TBS mesuré en DXA (non sur des vertèbres excisées mais sur des corps entiers), d‘une part, aux para-mètres microarchitecturaux, d‘autre part, aux paramètres biomécaniques évaluant

la solidité des os (ou analyses par éléments finis) ; – études cliniques prospectives longitudi-nales prenant en compte le TBS, la DMO, la macroarchitecture, les paramètres cliniques (âge, fractures prévalentes, IMC, glucocor-ticoïdes, toxiques, etc.), biologiques (mar-queurs du remodelage) et d‘autres mesures non invasives de la microarchitecture (scan-ners dédiés).

Si ces études prouvent que le TBS fournit des informations supplémentaires à celles des

critères établis, telles que l‘âge et les frac-tures prévalentes par exemple, et si cette information supplémentaire améliore l‘éva-luation du risque de fracture, l‘intégration du TBS dans des algorithmes tels que l‘outil FRAX sera à envisager. À l‘heure actuelle, la valeur prédictive positive ou négative des valeurs du TBS n‘est pas clairement établie, et encore moins l‘existence d‘un seuil à partir duquel la mise en route d‘un traitement de l‘ostéoporose serait opportun, indépendam-ment des résultats de la DMO et des facteurs cliniques. ■