Thèse soutenue

Amélioration du diagnostic in vivo de la qualité osseuse dans le contexte de l'ostéoporose
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Auteur / Autrice : Enrico Soldati
Direction : Jérôme VicenteDavid BendahanMartine Pithioux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Mécanique et physique des fluides
Date : Soutenance le 21/02/2022
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut universitaire des systèmes thermiques industriels (IUSTI) (Marseille) - Institut des Sciences du Mouvement Etienne Jules Marey (ISM) - Centre de résonance magnétique biologique et médicale (Marseille)
Hôpital : Assistance publique-hôpitaux de Marseille
Jury : Président / Présidente : Françoise Peyrin
Examinateurs / Examinatrices : Sandrine Guis, Mossadek Talby, Emil Malucelli
Rapporteurs / Rapporteuses : Martine Cohen-Solal, Quentin Grimal

Résumé

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Cette étude visait à améliorer le diagnostic in vivo de l'ostéoporose par IRM. Dans la clinique un outil de diagnostic précis de l'ostéoporose fait toujours défaut et les caractéristiques de la micro architecture osseuse ne sont pas prises en compte bien qu'elles jouent un rôle important dans la résistance structurelle des os. D'abord a été évalué la capacité de l'IRM à estimer la morphologie osseuse et à suivre l'administration de la thérapie sur des patients in vivo. Ensuite, en comparant l'IRM et le µCT sur des fémurs proximaux cadavériques, il a été évalué la taille de pixel minimale pour évaluer les travées osseuses. En comparant les paramètres morphologiques des os obtenus par IRM avec différentes intensités de champ (3T vs 7T) et séquences d'impulsions (GRE vs TSE), une approche optimisée a été présentée et validée. L'enquête à grande échelle basée sur la DMO clinique et la morphologie osseuse utilisant le test de fracture comme référence a montré que la morphologie osseuse fournissait des informations supplémentaires sur l'état de santé des os. Les changements dus à l'ostéoporose et aux échelles d'investigation inférieures (micro-, nano- et moléculaire) ont été interrogés en utilisant une approche multimodale. Les résultats ont montré que le col fémoral entraînait la sous-région proximale du fémur plus touchée par l'ostéoporose et donc, à risque plus élevé de fracture de fragilité. Aucun changement stoechiométrique dans la composition chimique de l'hydroxyapatite (HA) ne puisse être associé à la maturation minérale, au site anatomique ou à l'ostéoporose, des différences dans le cristal de HA pourraient être associées à l'ordre local et à la micro architecture