principe et interet de la dexa - biophysique et médecine
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PRINCIPE ET INTERET DE LA DEXA
Denis Mariano-GoulartDépartement de médecine nucléaire
Université et CHU de Montpellier
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CONTEXTE
• IRC : Maladies osseuses spécifiques• Hyperparatyhyroïdie, ostéite fibrosante,
• ostéomalacie, ostéodystrophie, exercice…
• Surajoutées à l’ostéoporose des non IRC• Spécificité du lien densité osseuse # chez IRC ?
• Fracture ostéoporotique: • 1/3 , 1/5 > 50
• Hanche (18%), avant-bras (19%), rachis (16%)
• Hanche: 20-24% mortalité à un an, +240%, +310% en 2050
• Si traitement préventif: dépistage DMO• Donc US (peu reproductibles) ou densitométrie par rayons X
• Suivi métabolique plus global si possible ?
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e -
- V +
X
RADIO, QCT
I0
E
²/en .où .dμ
.dμ
.xμ.xμ I
Iln
TMTM
OO
TMTMOO
0
cmgx dM
M
TMO
I
do = aBMD en g/cm²
Absorption partielle des rayons X avec une probabilité de m par cm
os
TM
I0
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e -
- V +
X
3
3Zk
ρ
μ
E
I0
E
²/en .où .dμ
.dμ
.xμ.xμ I
Iln
TMTM
OO
TMTMOO
0
cmgx dM
M
TMO
I
do = aBMD en g/cm²
problèmes :- 1 équation, 2 inconnues (do, dTM)- Les coef. m/ dépendent de E
Solutions adoptées en QCT:- Acquisition tomographique- Fantôme de calibration m
inconvénients: coût, disponibilité,- irradiation (10 mSv = 4 ans),- résolution (os cortical), calibration
RADIO, QCT
I0
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e -
- V +
X
DEXA
I0
E2 FILTRES
Constante tabulée do = aBMD en g/cm²
Solutions adoptées en DEXA:- Acquérir 2 radios 2D avec 2 filtres- Filtrer des X d’une seule énergie
Avantages: coût, disponibilité,- Très faible irradiation (1-5 mSv< 1j)
- Précision, Reproductibilité < 3%
problèmes :- 1 équation, 2 inconnues (do, dTM)- Les coef. m/ dépendent de E
²/en .où .dμ
.dμ
.xμ.xμ I
Iln
TMTM
OO
TMTMOO
0
cmgx dM
M
TMO
I
I0
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Masses osseuse et tissus mous
70
0I
100
0I
O
O
100
OTM
TM
100
TM
100
0
100
dρ
.μ.d
ρ
μ
I
Iln
O
O
70
OTM
TM
70
TM
70
0
70
dρ
.μ.d
ρ
μ
I
Iln
aBMD :
dO = .xO
en g/cm²
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DEXA
O
O
100
OTM
TM
100
TM
100
0
100
d.
d.I
Iln
m
m
O
O
70
OTM
TM
70
TM
17
0
70
d.
d.I
Iln
m
m
Ostéoporose :T-score < - 2.5
Z-score : Risque relatif de fracture
pour l’âge
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DEXA
O
O
100
OTM
TM
100
TM
100
0
100
d.
d.I
Iln
m
m
O
O
70
OTM
TM
70
TM
17
0
70
d.
d.I
Iln
m
m
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70
0I
100
0I
dTM dm et dG
en g/cm²
masses TM, m et g
en kg
100
0
100
70
0
70
100
70
I
Iln
I
Iln
μ
μR
TM
TM
TM
TM
100
TM
100
0
100
.dρ
μ
I
Iln
TM
TM
70
TM
70
0
70
.dρ
μ
I
Iln
x = % gras
R1,2 1,4
100
0
DISTINCTION MASSES MAIGRE/GRASSE
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Ostéodensitométrie « corps entier »
70
0I
100
0I
100
0I
70
0I
100
0
100
70
0
70
100
70
I
Iln
I
Iln
μ
μR
TM
TM
O
O
100
OTM
TM
100
TM
100
0
100
d.
d.I
Iln
m
m
O
O
70
OTM
TM
70
TM
70
0
70
dρ
.μ.d
ρ
μ
I
Iln
dO en g/cm²
% gras
R1,2 1,4
100
0
Mm et Mg en g
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100
0
100
70
0
70
100
70
I
Iln
I
Iln
μ
μR
% gras
1,2 1,4
100
0
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• QCT non optimal
• 3D-DXA• Solution algorithmique fondée sur une BDD de
111 DEXA + QCT modèle stat de fémur (g)
• « transfert » des aBMD du DEXA sur un modèle de fémur 3D optimum
• En développement sur le rachis
• Image 3D de la DMO et de l’épaisseur corticale
ET EN 3D ?
L Humbert et al. 3D-DXA: Assessing the femoral shape, the trabecuular macrostructure and the cortex in 3D from DXA images. IEEE Trans Med Imaging. 36,1;,2017
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3D-DXA: DMO volumique en g/cm3
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3D-DXA: Epaisseur corticale
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Merci pour votre attention…http:\\scinti.edu.umontpellier.fr
CONCLUSION
• Technique très peu irradiante, peu coûteuse, disponible• Précise et reproductible,• Densité surfacique minérale osseuse localement
• T et Z-scores sur BDD de sujets normaux #• Masses maigre, grasse et osseuse par segments
• Intérêt en maladies métaboliques• Densité osseuse en g/cm3 et épaisseur corticale en 3D
• Mais n’informe pas sur la microarchitecture osseuse…