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1 MÉTHODES RADIOGRAPHIQUES D ÉVALUATION DES FRACTURES VERTÉBRALES OSTÉOPOROTIQUES Franck GRADOS 1, Jacques FECHTENBAUM 2, Sami KOLTA 2, Christian ROUX 2, Patrice FARDELLONE 1. 1 AMIENS, 2 PARIS PLAN 1. INTRODUCTION 2. LECTURE VISUELLE SUBJECTIVE 3. ANALYSE SEMI-QUANTITATIVE DE GENANT (ASQ) 4. ANALYSE QUALITATIVE DE JIANG (ABQ) 5. RADIOMORPHOMÉTRIE DIGITALISÉE 6. ANALYSE PAR ABSORPTIOMÉTRIE BIPHOTONIQUE (VFA) 7. CONCLUSIONS 8. RÉSUMÉ 9. RÉFÉRENCES 1. INTRODUCTION Le diagnostic radiographique des fractures vertébrales ostéoporotiques est important à plus d un titre. En pratique clinique, il permet le diagnostic de l ostéoporose fracturaire vertébrale. Il s agit d une pathologie sous-estimée [1, 2] et fréquente : plus de 20 % des femmes françaises ambulatoires âgées de plus de 75 ans présentent au moins une fracture vertébrale ostéoporotique [3]. En complément et de façon indépendante de la densitométrie osseuse [4], le diagnostic de fracture vertébrale est utile au pronostic de l ostéoporose : la présence d une fracture vertébrale multipliant par 4 à 5 le risque de survenue d une nouvelle fracture vertébrale [5-8] et par 3 le risque de fracture du col du fémur [6,7]. Les femmes présentant une fracture vertébrale ostéoporotique ont une altération de la qualité de vie [9,10] et une mortalité accrue [11,12]. Un diagnostic fiable des fractures vertébrales est également indispensable à la conduite des études épidémiologiques sur l ostéoporose et à l évaluation de l efficacité des traitements anti-ostéoporotiques. Pourtant, il n existe à l heure actuelle aucun critère universellement admis pouvant être utilisé pour affirmer l existence d une fracture vertébrale. Cette difficulté diagnostique provient des caractéristiques qui la distinguent des fractures périphériques [13] (Tableau I). Les fractures vertébrales ostéoporotiques surviennent en effet le plus souvent sans traumatisme déclenchant. Elles peuvent être pauci ou asymptomatiques. Leurs signes cliniques ne sont pas spécifiques : les rachialgies et pertes de taille liées à d autres étiologies sont fréquentes chez les sujets âgés. Leur degré de sévérité est variable. Certaines fractures vertébrales sont infra-radiologiques visibles uniquement initialement en IRM [14]. 35 % des fractures vertébrales sont mobiles [15]. L aggravation d une fracture vertébrale préexistante est fréquente. Il existe en plus, fréquemment des problèmes de diagnostic différentiel avec des déformations vertébrales (variantes de la normale, séquelles de maladie de Scheuermann, remaniements arthrosiques), des artéfacts liés à l obliquité des rayons X ou bien encore avec des fractures vertébrales d origine tumorale. L analyse des radiographies ne permet pas non plus aisément de distinguer les fractures vertébrales récentes des fractures vertébrales anciennes et les fractures vertébrales ostéoporotiques des fractures vertébrales traumatiques. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 1/15

2 Fractures vertébrales Fractures périphériques Absence de douleur possible rare Sévérité variable loi du tout ou rien Infraradiologique possible rare Récupération anatomique impossible le plus souvent Nouvelle fracture au même site fréquent rare Traumatisme absent ou minime souvent sévère Persistance à distance d une mobilité de la fracture possible Tableau I : Caractéristiques des fractures vertébrales et des fractures périphériques d après Kleerekoper et al. [13]. rare Nous proposons de décrire et analyser les différentes méthodes d évaluation des fractures vertébrales ostéoporotiques reposant sur la radiographie standard ou l absorptiométrie biphotonique à rayons X puis de préciser leur place respective dans la pratique clinique, les essais thérapeutiques et les études épidémiologiques. Méthodes Cette mise au point a été rédigée par un rhumatologue (FG) à partir de son expérience et de l analyse de la littérature (FG, EF) puis confrontées à l avis de 2 rhumatologues experts en évaluation des fractures vertébrales ostéoporotiques (JF, SK) et 2 professeurs agrégés de rhumatologie spécialistes de l ostéoporose (PF, CR). La recherche d articles publiés en anglais s est faite sur Medline en utilisant les mots clés : vertebral fracture, osteoporosis, vertebral deformity, vertebral fracture assessment. Les articles évaluant d autres technologies que la radiographie standard et l absorptiométrie biphotonique n ont pas été retenus. Résultats Nous allons décrire et analyser les différentes méthodes proposées : lecture visuelle, analyse semi-quantitative de Genant (ASQ), analyse qualitative de Jiang (ABQ), radiomorphométrie digitalisée et analyse par absorptiométrie biphotonique. En l absence de méthode de référence admise universellement, nous nous sommes attachés à étudier la reproductibilité de ces différentes méthodes, analyser les comparaisons avec une lecture consensuelle d experts et regarder si les fractures vertébrales détectées par ces méthodes étaient prédictives du risque ultérieur de fracture. 2. LECTURE VISUELLE SUBJECTIVE La lecture visuelle des radiographies est la méthode qui est utilisée le plus souvent en pratique courante. Elle est très dépendante de l expérience de l examinateur. Elle est simple et indispensable au diagnostic différentiel avec les déformations vertébrales d autres origines, mais elle soufre d une mauvaise reproductibilité : concordance intra-observateur = 87 % score Kappa (κ) = 0,62 ; inter-observateur = 75 % κ = 0,47 [16]. (Le score κ permet de tenir compte de la proportion de réponse concordante obtenue par chance, sa valeur va de 0 (accord nul) à 1 (accord parfait), une valeur supérieure à 0,8 est considérée comme satisfaisante, une valeur inférieure à 0,6 est considérée comme mauvaise.) Cette méthode ne doit pas par conséquent être utilisée dans les études épidémiologiques et les essais thérapeutiques. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 2/15

3 3. ANALYSE SEMI QUANTITATIVE DE GENANT : ASQ. Genant et al. [17] ont proposé d évaluer le type morphologique de la fracture vertébrale (cunéiforme, concave, ou en galette) et la gravité de la fracture (cotée de 0 à 3) de façon séparée (Fig. 1) : - grade 0 : vertèbre normale - grade 1 : fracture minime : réduction approximative de 20 à 25 % d une ou plusieurs hauteurs (antérieure, moyenne ou postérieure). - grade 2 : fracture modérée : réduction de 25 à 40 % d une ou plusieurs hauteurs. - grade 3 : fracture sévère : réduction supérieure à 40 % d une ou plusieurs hauteurs. Figure 1 : Analyse semi-quantitative de Genant [17]. La somme des grades des vertèbres de Th4 à L4 permet de calculer le «spinal deformity index» qui reflète le nombre et la sévérité des fractures vertébrales. La mise à disposition d un atlas illustré d exemples [17] et l adjonction à l analyse visuelle d un critère quantitatif améliore la reproductibilité à la fois pour le diagnostic des fractures vertébrales prévalentes (Tableau II) et incidentes (Tableau III) [17-20]. Cette approche demeure dépendante de l expérience et de l entraînement des lecteurs. La concordance intraobservateur est de 97 % (κ = 0,89) pour un lecteur expérimenté et de 93 % (κ = 0,73) pour un lecteur non expérimenté [17]. L ASQ est simple, accessible à tout médecin mais, nécessite une période d apprentissage. Elle permet pour un lecteur entraîné et expérimenté le diagnostic différentiel par rapport à des déformations vertébrales d autres origines. Le nombre et la sévérité des fractures vertébrales ont un intérêt pronostic complémentaire et indépendant de la densitométrie osseuse [4]. A chaque augmentation d une unité de la valeur initiale du «spinal deformity index» le risque d une nouvelle fracture vertébrale dans les 3 années suivantes augmente de 0,05 [21]. Les patientes qui ont seulement des fractures vertébrales prévalentes de grade 1 ont un risque accru de fracture vertébrale à 4 ans (RR=1,8 (1,3-2,4) p<0,001) mais ce risque est encore plus grand si elles ont au moins une fracture vertébrale prévalente de grade 2 (RR = 2,7 (2,3-3,3) p<0,001) [22]. Les patientes qui ont initialement des fractures vertébrales de grade 3 ont une incidence de fracture périphérique à 3 ans significativement plus grande comparativement à celles qui n ont au départ pas de fracture vertébrale ou qui n ont que des fractures vertébrales de grade 1 (p < 0,05). DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 3/15

4 Cette augmentation du risque de fracture en fonction de la sévérité de fracture vertébrale persiste même après ajustement aux valeurs de densitométrie osseuse [23]. Les patientes qui ont des fractures vertébrales de grade 3 ont des altérations plus importantes de la microarchitecture osseuse. [24]. L ASQ présente donc, un réel intérêt diagnostic et pronostic tant en pratique courante que dans les études épidémiologiques et les essais thérapeutiques. Auteurs Genant [17] Intra-observateur - lecteur peu expérimenté - lecteur expérimenté Inter-observateur Wu [18] Inter-observateur Entre un lecteur et une lecture consensuelle de 4 radiologues Grados [19] Intra-observateur Entre un lecteur et une lecture consensuelle de 3 experts Concordance (%) Cawthon [20] Intra-observateur K Intervalle de confiance à 95 % Tableau II : Reproductibilité de l analyse semi-quantitative de Genant pour le diagnostic d une fracture vertébrale prévalente. Auteurs Concordance (%) K Genant [17] Intra-observateur - lecteur peu expérimenté - lecteur expérimenté Inter-observateur Wu [18] Entre un lecteur et une lecture consensuelle de 4 radiologues Intervalle de confiance 95 % Tableau III : Reproductibilité de l analyse semi-quantitative de Genant pour le diagnostic d une fracture vertébrale incidente. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 4/15

5 4. ANALYSE QUALITATIVE DE JIANG : ABQ = Algorithm Based Qualitative. Elle permet de classer grâce à un arbre décisionnel basé sur l analyse de la partie centrale du plateau vertébral les vertèbres en 3 catégories : fracture ostéoporotique (enfoncement du plateau vertébral), déformation non liée à l ostéoporose «non-fracture short vertebral height» = réduction 15 % de la hauteur vertébrale sans fracture du plateau vertébral et vertèbre normale [25]. Comme dans l ASQ, la sévérité des fractures vertébrales est évaluée en 3 grades à la différence qu il n y a pas de seuil minimal pour définir une fracture vertébrale de grade 1 = réduction de hauteur 25 %, grade 2 > 25 %, grade 3 > 40 %. La reproductibilité inter-observateur de cette méthode est bonne (κ = 0,74) [26, 27]. La présence de fracture vertébrale prévalente en analysant avec cette méthode ABQ les images de VFA à l inclusion des femmes ménopausées de l étude prospective OPUS multiplie le risque de fracture vertébrale incidente par 7,8 (IC 95 % : 2,8-22,1) et après ajustement sur l âge et la DMO par 4,3 (IC 95 % : 1,4-13,7) [28]. Il a été démontré chez la femme [29,30] et chez l homme [26] que contrairement aux fractures vertébrales ostéoporotiques, les déformations vertébrales non liées à l ostéoporose diagnostiquées par cette méthode ABQ n étaient pas associées avec des valeurs basses de densité minérale osseuse. La prévalence de ces déformations vertébrales non liées à l ostéoporose est d ailleurs identique chez les femmes jeunes et chez les femmes âgées ménopausées [30]. 5. RADIOMORPHOMÉTRIE DIGITALISÉE Elle consiste à mesurer après digitalisation des radiographies de profil les hauteurs vertébrales : hauteur antérieure (HA), moyenne (HM) et postérieure (HP) (Fig.2). On calcule des indices de forme vertébrale : indice de cunéisation HA/HP, de concavité HM/HP, de déformation postérieure HP/HP de la vertèbre sus et sous-jacente. La reproductibilité des mesures des hauteurs vertébrales est bonne chez les sujets sains avec des coefficients de variation (CV) inférieurs à 2 % [31]. La reproductibilité est moins bonne chez les patientes présentant une ostéoporose fracturaire vertébrale (CV inter-observateur Figure 2 : Mesures de la hauteur vertébrale antérieure (HA) et postérieure (HP) par radiomorphométrie digitalisée. HA = 3,6 HM = 5 HP = 3,8 %) surtout pour la mesure de la hauteur moyenne sur des clichés successifs (CV intra-observateur longitudinale de HM = 6,3 %) [19]. On définit une fracture vertébrale prévalente en cas de diminution d au moins un des 3 indices de formes vertébrales de plus de 15 % [32] ou de plus de 3 écart-types [33] par rapport à la moyenne de ces indices dans une population de référence. Des algorithmes plus complexes [34,35] ont été proposés, mais ils ne donnent pas de meilleurs résultats en terme de concordance avec l ASQ consensuelle de 3 experts [19]. Le choix de la population de référence doit tenir compte de l origine ethnique [36], de l âge et du sexe de la population étudiée [37]. Il a été démontré que la présence de fracture vertébrale prévalente définie par une variation d au moins un des 3 indices de forme vertébrale de plus de 3 écart-types [33] était associée à une augmentation du risque ultérieur de fracture vertébrale et fémorale [6]. On définit une fracture vertébrale incidente en cas de variation sur 2 clichés successifs d au moins une des 3 hauteurs par rapport à sa valeur initiale d au moins 15 ou 20% et/ou de 3 ou 4 mm. La mise en place des points pour les mesures des hauteurs vertébrales demeure en partie subjective, surtout pour la hauteur moyenne, où la mise en place des points peut varier selon que l on considère qu il s agit d une fracture concave ou un aspect en double contour du plateau vertébral lié à un problème d obliquité des rayons X (problème fréquemment rencontré pour les vertèbres situées sur les bords du cliché). La radiomorphométrie digitalisée n est pas applicable en cas de scoliose même modérée. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 5/15

6 En dépit des efforts de standardisation dans la réalisation des clichés, elle est pénalisée par la difficulté d obtenir des clichés de bonne qualité dans les mêmes conditions d obliquité des rayons X et de positionnement des vertèbres chez des sujets âgés ostéoporotiques. En conséquence, il est nécessaire d utiliser des seuils relativement élevés qui empêchent la détection de certaines petites fractures uniconcaves. La simplification de la forme de la vertèbre en une mesure de 3 hauteurs fait perdre des informations visibles à l œil nu comme la perte de parallélisme des plateaux vertébraux. La radiomorphométrie digitalisée ne permet pas de faire la distinction entre une déformation liée à une fracture ostéoporotique et une déformation d une autre origine. Par exemple, dans l étude européenne sur les fractures vertébrales (EVOS) 31 à 68 % selon le critère utilisé (Eastell [33] 3 ou 4 écart-types, McCloskey [35]) des femmes ayant une déformation vertébrale prévalente détectée par radiomorphométrie digitalisée sont considérées par une lecture combinant méthode qualitative et quantitative comme ayant des déformations vertébrales non liées à l ostéoporose. [38]. La radiomorphométrie digitalisée doit donc être obligatoirement couplée à une analyse visuelle des radiographies. 6. ANALYSE PAR ABSORPTIOMÉTRIE BIPHOTONIQUE (VFA) L analyse de la morphologie vertébrale est possible sur des images de profil obtenues avec les appareils d absorptiométrie biphotonique de dernière génération soit grâce à un bras rotatif (Hologic : QDR 4500 A, QDR Delphi), soit en positionnant le patient en décubitus latéral (Hologic Discovery (Fig.3), Lunar Prodigy). De nombreux termes pour définir cette technique ont été auparavant utilisés (Instant Vertebral Assessment IVA, Lateral Vertebral Assessment LVA, Dual-energy Vertebral Assessment DVA, Morphometric X-ray Absorptiometry MXA) mais sa dénomination actuelle internationale est désormais «Vertebral Fracture Assessment» (VFA) [39]. Le faisceau de rayons X est parallèle aux plateaux des vertèbres alors qu il se déploie en éventail en radiologie. Pour cette raison, la VFA ne souffre pas des problèmes inhérents à l agrandissement et à la distorsion géométrique de l image. Le même appareil permet d obtenir de façon simultanée les deux éléments clés du diagnostic et du pronostic de l ostéoporose : la densitométrie osseuse et la présence de fracture vertébrale prévalente. L acquisition des images est rapide ne demandant que quelques minutes seulement [39]. L irradiation est faible 3 micro-sieverts (µsv) alors que la dose absorbée par la réalisation d une radiographie de profil du rachis dorsal et lombaire est de 600 µsv [39]. Cette technique est remboursée aux USA par le «medicare» sur la base de 40 $ soit deux fois moins chère que des radiographies du rachis thoracique et lombaire [40]. La résolution de l image est moins bonne qu en radiographie standard [41]. Pour que l image soit de la meilleure qualité possible avec les appareils Hologic Discovery et Lunar Prodigy, il est important que le patient soit bien positionné de profil sur la table. L image obtenue peut être analysée en pratique clinique en utilisant l ASQ [39]. Une analyse automatique quantitative morphométrique ne doit pas être réalisée isolément en raison de nombreuses possibilités d erreur (problèmes de placement des points de repères vertébraux, variantes anatomiques déformations arthrosiques...) [39]. En cas de détection d une déformation vertébrale en VFA, des radiographies standard du rachis doivent être réalisées pour confirmer la déformation et en préciser sa nature. La concordance est assez bonne entre VFA et radiomorphométrie (94,8 % κ = 0,70 (IC 95 % = 0,65-0,76) [42], κ =0,67 [43]) entre VFA et lecture consensuelle qualitative de deux experts (κ = 0,71 (IC 95 % = 0,66-0,75) [44] entre VFA et ABQ (κ = 0,62 et 0,81 dans une population à faible et fort risque de fracture respectivement) [27] et entre VFA et ASQ sur radiographies (κ = 0,74 [45] 96,3 % κ = 0,79 [46]. La VFA a une excellente valeur prédictive négative (98,8 % [43] 98 % [46] > 80 % entre Th7 et L4 [46] 95,5 % [48]) c est à dire si la VFA ne met pas en évidence de déformations vertébrales évocatrices de fracture, on peut exclure la présence de fracture vertébrale avec un risque d erreur très faible. La lisibilité de l image en absorptiométrie est insuffisante, particulièrement au rachis thoracique supérieur [47]. Ainsi, le score κ entre VFA et radiomorphométrie est de 0,32 pour les vertèbres de Th4 à Th7 contre 0,71 pour les vertèbres de Th8 à L4 [43]. La VFA a une sensibilité insuffisante (50 %) pour le diagnostic des fractures vertébrales de grade 1 [27,49]. Le nombre de vertèbres illisibles est beaucoup plus élevé en VFA : patiente adressée pour densitométrie osseuse = 11 % [49] 13 % [41], population DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 6/15

7 générale = 14 %, sujets ostéoporotiques = 15 % qu en radiomorphométrie (< 1 %, 1% respectivement) [44]. La concordance inter-observateur est moins bonne en VFA qu en ASQ sur des radiographies standard (κ = 0,78 κ = 0,82 respectivement [43] κ = 0,56 (IC 95 % = 0,541-0,580), κ = 0,599 (IC 95 % = 0,580-0,618) respectivement) [49] κ = 0,69, κ = 0,86 respectivement [48]). La VFA n est pas interprétable en de scoliose ou de discarthroses sévères multiétagées. La VFA peut contribuer à dépister les fractures vertébrales qui passent cliniquement inaperçues du corps médical dans environ 2/3 des cas [50] et devenir complémentaire de la densitométrie osseuse qui utilisée seule n est pas suffisante pour dépister les femmes à risque de fracture vertébrale puisque la moitié des fractures vertébrales surviennent chez des femmes simplement ostéopéniques [51,52]. Figure 3 : Fracture de la première vertèbre lombaire visible sur une image obtenue en absorptiométrie biphotonique. La VFA est utile actuellement en pratique clinique lorsqu elle permet la découverte d une fracture vertébrale méconnue à l occasion d une densitométrie osseuse, chez des femmes (et même chez des hommes [53]) asymptomatiques sans antécédent connu de fracture [54] ou lorsqu elle révèle une deuxième fracture vertébrale chez un(e) patient(e) ostéoporotique ayant un antécédent connu d une seule fracture vertébrale sur des radiographies anciennes. Car, dans ces situations, la découverte d une nouvelle fracture vertébrale modifie la stratégie thérapeutique. Une étude a mis en évidence à partir d une série de cas cliniques [55] tirés de la pratique que la connaissance des données de la VFA par des rhumatologues en plus des données cliniques et densitométriques réduisait significativement la prescription de radiographies (de 62,4 % à 46,2 % respectivement sans et avec la connaissance de la VFA p=0,02) et modifiait l attitude thérapeutique dans 30,8 %. Un panel d experts de l International Society for Clinical Densitometry [56] a essayé de préciser les indications de la VFA en 2007 (Tableau IV). Ces propositions d indication de VFA (Tableau V) ont été reprises en annexe 2 de l actualisation 2012 des recommandations françaises du traitement médicamenteux de l ostéoporose post-ménopausique [57]. Elles ont été simplifiées en 2013 par l International Society for Clinical Densitometry [58] : une VFA est indiquée à l occasion d une densitométrie osseuse si T score < -1 et au moins un des critères suivants : femme 70 ans ou homme 80 ans, perte de taille > 4 cm entre la taille mesurée et la taille rapportée de l adulte jeune, antécédent rapporté de fracture vertébrale non documentée, corticothérapie 5 mg de prednisone par jour pendant au moins 3 mois. En revanche, en cas de suspicion clinique de fracture vertébrale, l analyse des radiographies standard demeure la méthode de référence. Le tableau VI présente les méthodes utilisées pour diagnostiquer les fractures vertébrales incidentes dans les principaux essais thérapeutiques [59-67]. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 7/15

8 Le tableau VII résume les principales caractéristiques des différentes techniques d évaluation des fractures vertébrales ostéoporotiques. 1. Femmes ménopausées présentant une ostéopénie à la densitométrie osseuse et un des critères suivant : Age 70 ans. Perte de taille entre la taille mesurée et la taille rapportée de l adulte jeune > 4 cm. Perte de taille > 2 cm sur deux mesures successives. Antécédent rapporté par la patiente de fracture vertébrale (non documenté). 2 critères parmi les suivants : o Age entre 60 et 69 ans. o Antécédent rapporté de fracture périphérique. o Perte de taille entre la taille mesurée et la taille rapportée de l adulte jeune entre 2 et 4 cm. o Pathologie chronique associée à une augmentation du risque de fractures vertébrales (par exemple, BPCO, polyarthrite rhumatoïde, maladie de Crohn). Niveau de preuve = assez bon, force de la recommandation = B. 2. Hommes présentant une ostéopénie à la densitométrie osseuse et un des critères suivant : Age 80 ans. Perte de taille entre la taille mesurée et la taille rapportée de l adulte jeune > 6 cm. Perte de taille > 3 cm sur deux mesures successives. Antécédent rapporté par le patient de fracture vertébrale (non documenté). 2 critères parmi les suivants : o Age entre 70 et 79 ans. o Antécédent rapporté de fracture périphérique. o Perte de taille entre la taille mesurée et la taille rapportée de l adulte jeune entre 3 et 6 cm. o o Prise d anti-androgènes ou antécédent d orchidectomie. Pathologie chronique associée à une augmentation du risque de fractures vertébrales (par exemple, BPCO, polyarthrite rhumatoïde, maladie de Crohn). Niveau de preuve = assez bon, force de la recommandation = C (avis d expert). 3. Femmes ou hommes sous corticothérapie (à dose équivalente 5 mg de prednisone par jour pendant au moins 3 mois). Niveau de preuve = assez bon, force de la recommandation = B. 4. Femmes ménopausées ou hommes présentant une ostéoporose à la mesure de la densitométrie osseuse si la découverte d une ou plusieurs fractures vertébrales modifie la stratégie thérapeutique. Niveau de preuve = bon, force de la recommandation = C. Tableau IV : Indications de «Vertebral Fracture Assessment» selon un panel d experts de l International Society for Clinical Densitometry en 2007 [56]. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 8/15

9 Indications de la VFA Quand le résultat de la VFA peut modifier la conduite à tenir : a - Femmes ménopausées avec diminution de la DMO + un des critères suivants : - Âge 70 ans - Perte de taille 4 cm (rétrospectivement) > 2 cm (prospectivement) - Antécédent de fracture vertébrale - Maladies chroniques avec risque de fracture vertébrale b - Femmes ménopausées avec diminution de la DMO + au moins 2 des critères suivantes : - Âge entre 60 et 69 ans - Antécédent de fracture non vertébrale - Perte de taille historique entre 2 et 4 cm - Maladies chroniques avec risque de fracture vertébrale c - Corticothérapie 5mg/j pendant plus de 3 mois d Femmes ménopausées avec T score 2,5 Si le fait de documenter la présence d une ou plusieurs fractures vertébrales modifie la prise en charge Tableau V : Indications de «Vertebral Fracture Assessment» selon l annexe 2 de l actualisation 2012 des recommandations françaises du traitement médicamenteux de l ostéoporose post-ménopausique [57]. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 9/15

10 7. CONCLUSIONS La préférence globale issue de notre expertise est en faveur de l analyse semi-quantitative de Genant réalisée par un lecteur expérimenté et entraîné. Certaines études nécessitent plusieurs milliers de radiographies et il n est alors pas toujours possible matériellement de faire lire toutes ces radiographies par un expert. Dans ce cas, on pourra trier les vertèbres par une analyse visuelle semi-quantitative en normale, douteuse ou fracturée, avec relecture par un expert limitée aux vertèbres douteuses ou fracturées [68] ou utiliser la radiomorphométrie digitalisée associée à une analyse semi-quantitative avec relecture par un expert, limitée aux résultats discordants. La VFA peut permettre le dépistage de fracture vertébrale à l occasion d une densitométrie osseuse chez un ou une patient(e) asymptomatique. Nom de l étude FIT [59] VERT [60] BONE [61] MORE [62] SOTI [63] Médicament Alendronate Risédronate Ibandronate Raloxifène Ranélate de strontium Critères de détection des fractures vertébrales incidentes Radiomorphométrie (diminution d une des hauteurs vertébrales d au moins 20 % et 4 mm par rapport à sa hauteur initiale) confirmée par ASQ. Radiomorphométrie (diminution d une des hauteurs vertébrales d au moins 15 % par rapport à sa hauteur initiale) confirmée par ASQ. Radiomorphométrie (diminution d une des hauteurs vertébrales d au moins 20 % et 4 mm par rapport à sa hauteur initiale) confirmée par lecture qualitative. Combinaison radiomorphométrie (diminution d une des hauteurs vertébrales d au moins 20 % et 4 mm par rapport à sa hauteur initiale) et ASQ. Radiomorphométrie (diminution d une des hauteurs vertébrales d au moins 15 % ou 3 mm par rapport à sa hauteur initiale) confirmée par ASQ. NEER [64] Tériparatide ASQ. HORIZON [65] Acide zolédronique Radiomorphométrie (diminution d une des hauteurs vertébrales d au moins 20 % et 4 mm par rapport à sa hauteur initiale) confirmée par ASQ. FREEDOM [66] Denosumab ASQ. LOFT [67] Odanacatib ASQ confirmée par radiomorphométrie. Tableau VI : Méthodes d évaluation des fractures vertébrales ostéoporotiques incidentes utilisées dans les principaux essais thérapeutiques. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 10/15

11 Méthode Avantages Inconvénients Reproductibilité Applications Routine Épidémiologie Essai thérapeutique Lecture visuelle simple subjective mauvaise oui non non Analyse semi-quantitative de Genant : ASQ Analyse qualitative de Jiang : ABQ Radio-morphométrie digitalisée Analyse par absorptiométrie biphotonique : VFA simple valeur prédictive du risque de fracture ultérieur démontrée permet le diagnostic différentiel simple valeur prédictive du risque de fracture ultérieur démontrée permet le diagnostic différentiel mesure objective des hauteurs valeur prédictive du risque de fracture ultérieur démontrée mesure simultanée de la densitométrie osseuse irradiation et coût moindre valeur prédictive du risque de fracture ultérieur démontrée nécessite un lecteur entraîné et expérimenté nécessite un lecteur entraîné et expérimenté fastidieuse ne permet pas le diagnostic différentiel ne permet pas le diagnostic différentiel mauvaise lisibilité de Th4 à Th7 très bonne oui oui oui bonne oui non non bonne non oui si lecture qualitative associée oui si lecture qualitative associée bonne oui non non Tableau VII : Résumé des caractéristiques des différentes méthodes d évaluation des fractures vertébrales ostéoporotiques. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 11/15

12 8. RÉSUMÉ Une définition précise et une évaluation radiologique reproductible des fractures vertébrales ostéoporotiques sont indispensables pour la pratique clinique, les essais thérapeutiques et les études épidémiologiques. Objectifs : - Décrire et analyser les différentes méthodes d évaluation des fractures vertébrales ostéoporotiques basées sur la radiographie standard ou l absorptiométrie biphotonique à rayons X. - Préciser leur place respective dans la pratique clinique, les essais thérapeutiques et les études épidémiologiques. Méthodes : Cette mise au point a été rédigée par un rhumatologue à partir de son expérience et de l analyse de la littérature puis confrontée à l avis de 4 experts. La recherche d articles publiés en anglais a été faite dans la base de données Medline en utilisant les mots clés suivants : vertebral fracture, osteoporosis, vertebral deformity, vertebral fracture assessment. Résultats : Il n y a toujours pas de critère universellement admis pour définir une fracture vertébrale ostéoporotique. Nous avons analysé les différentes méthodes proposées : lecture visuelle, analyse semi-quantitative de Genant (ASQ), analyse qualitative de Jiang (ABQ), radiomorphométrie digitalisée et analyse vertébrale par absorptiométrie biphotonique (VFA). En pratique quotidienne, il peut être utile pour évaluer la gravité et le pronostic de l ostéoporose d utiliser l analyse semi-quantitative de Genant sur les radiographies standard. L analyse par absorptiométrie biphotonique peut permettre le dépistage de fracture vertébrale à l occasion d une densitométrie osseuse chez des patient(e)s asymptomatiques. En cas de suspicion clinique de fracture vertébrale (rachialgie dorsale ou lombaire, perte de taille, cyphose dorsale), l analyse des radiographies standard demeure la méthode de référence. Pour les essais thérapeutiques et les études épidémiologiques, la préférence va également à l analyse semiquantitative de Genant réalisée par un lecteur expérimenté et entraîné car elle possède une reproductibilité satisfaisante et contrairement aux méthodes basées sur la radiomorphométrie digitalisée, elle permet le diagnostic différentiel des déformations vertébrales. Certaines études peuvent concerner plusieurs milliers de radiographies et il n est pas toujours possible matériellement de faire lire toutes ces radiographies par un expert. Dans ce cas, on pourra trier les vertèbres par une analyse visuelle semi-quantitative en normale, douteuse ou fracturée avec relecture par un expert limitée aux vertèbres douteuses ou fracturées ou utiliser la radiomorphométrie digitalisée associée à une analyse semi-quantitative avec relecture par un expert, limitée aux résultats discordants. DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 12/15

13 9. RÉFÉRENCES 1. Delmas PD, van de Langerijt L, Watts NB, et al. Underdiagnosis of vertebral fractures is a worldwide problem: the IMPACT study. J Bone Miner Res 2005;20: Fechtenbaum J, Cropet C, Kolta S, et al. Reporting of vertebral fractures on spine X-rays. Osteoporos Int 2005;16; Grados F, Marcelli C, Dargent-Molina P, et al. Prevalence of vertebral fractures in French women older than 75 years from the EPIDOS study. Bone 2004;34: Siris ES, Genant HK, Laster AJ, et al. Enhanced prediction of fracture risk combining vertebral status and BMD. Osteoporos Int 2007;18: Ross PD, Genant HK, Davis JW, et al. Predicting vertebral fracture incidence from prevalent fractures and bone density among non-black osteoporotic women. Osteoporos Int 1993;3: Black DM, Arden NK, Palermo L, et al. Prevalent vertebral deformities predict hip fractures and new vertebral deformities but not wrist fractures. J Bone Miner Res 1999;14: Klotzbuecher CM, Ross PD, Landsman PB, et al. Patients with prior fractures have an increased risk of future fractures: a summary of the literature and statistical synthesis. J Bone Miner Res 2000;15: Cauley JA, Hochberg MC, Lui LY, et al. Long-term risk of incident vertebral fractures. JAMA 2007;298: Oleksik A, Lips P, Dawson A, et al. Health related quality of life in postmenopausal women with low BMD with or without prevalent vertebral fractures. J Bone Miner Res 2000;15: Fechtenbaum J, Cropet C, Kolta S, et al. The severity of vertebral fractures and healthrelated quality of life in osteoporotic postmenopausal women. Osteoporos Int 2005;16: Kado DM, Browner WS, Palermo L, et al. Vertebral fractures and mortality in older women: a prospective study. Arch Intern Med 1999;159: Kado DM, Duong T, Stone KL et al. Incident vertebral fractures and mortality in older women: a prospective study. Osteoporos Int 2003;14: Kleerekoper M, Nelson DA, Peterson EL, et al. Outcome variables in osteoporosis trials. Bone 1992;13:S Pham T, Azulay-Parrado J, Champsaur P, et al. "Occult" osteoporotic vertebral fractures. Spine 2005;30: McKiernan F, Jensen R, Faciszewski T. The dynamic mobility of vertebral compression fractures. J Bone Miner Res 2003;18: Jensen GF, McNair P, Boesen J, et al. Validity in diagnosing osteoporosis. Observer variation in interpreting spinal radiographs. Eur J Radiol 1984;4: Genant HK, Wu CY, Van Kuijk C, et al. Vertebral fracture assessment using a semiquantitative technique. J Bone Miner Res 1993;8: Wu CY, Li J, Jergas M, et al. Comparison of semi-quantitative and quantitative techniques for the assessment of prevalent and incident vertebral fractures. Osteoporos Int 1995;5: Grados F, Roux C, de Vernejoul MC, et al. Comparison of four morphometric definitions and a semi-quantitative consensus reading for assessing prevalent vertebral fractures. Osteoporos Int 2001;12: Cawthon PM, Haslam J, Fullman R et al. Methods and reliability of radiographic vertebral fracture detection in older men: the osteoporotic fractures in men study. Bone 2014;67: Crans GG, Genant HK, Krege JH. Pronostic utility of a semi-quantitative spinal deformity index. Bone 2005;37: Roux C, Fechtenbaum J, Kolta S, et al. Mild prevalent and incident vertebral fractures are risk factors for new fractures. Osteoporos Int 2007;18: Delmas PD, Genant HK, Crans GG, et al. Severity of prevalent vertebral fractures and the risk of subsequent vertebral and nonvertebral fractures: results from the MORE trial. Bone 2003;33: Genant HK, Delmas PD, Chen P, et al. Severity of vertebral fracture reflects deterioration of bone microarchitecture. Osteoporos Int 2007;18:69-76 DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 13/15

14 25. Jiang G, Eastell R, Barrington NA, et al. Comparison of methods for the visual identification of prevalent vertebral fracture in osteoporosis. Osteoporos Int 2004;15: Ferrar L, Jiang G, Cawthon PM, et al. Identification of vertebral fracture and nonosteoporotic short vertebral height in men: the MrOS study. J Bone Miner Res 2007;22: Ferrar L, Jiang G, Clowes JA, et al. Comparison of densitometric and radiographic vertebral fracture assessment using algorithm-based qualitative method in postmenopausal women at low and high risk of fracture. J Bone Miner Res 2008;23: Ferrar L, Roux C, Felsenberg D et al. Association between incident and baseline vertebral fractures in European women: vertebral fracture assessment in the osteoporosis and ultrasound study (OPUS). Osteoporos Int 2012;23: Ferrar L, Jiang G, Armbrecht G, et al. Is short vertebral height always an osteoporotic fracture? The osteoporosis and ultrasound study (OPUS). Bone 2007;1: Ferrar L, Roux C, Reid DM et al. Prevalence of non-fracture short vertebral height is similar in premenopausal and postmenopausal women: the osteoporosis and ultrasound study. Osteoporos Int 2012;3: Sebert JL, Bonidan O, Fardellone P, et al. Reproducibility of vertebral radiographic measurements. In: Christiansen C, Ed. Osteoporosis, vol. 3, Copenhagen: Osteopress; p Melton LJ, Kan SH, Frye MA, et al. Epidemiology of vertebral fracture in women. Am J Epidemiol 1989;129: Eastell R, Cedel SL, Wahner HW, et al. Classification of vertebral fractures. J Bone Miner Res 1991;6: Minne HW, Leidig G, Wüster C, et al. A newly developed spine deformity index (SDI) to quantitate vertebral crush fractures in patients with osteoporosis. Bone Mineral 1988;3: McCloskey EV, Spector TD, Eyres KS, et al. The assessment of vertebral deformity: a method for use in population studies and clinical trials. Osteoporos Int 1993;3: Ross PD, Wasnich RD, Davis JW, et al. Vertebral dimension differences between Caucasian populations and between Caucasians and Japanese. Bone 1991;12: Grados F, Fardellone P, Benammar M, et al. Influence of age and sex on vertebral shape indices assessed by radiographic morphometry. Osteoporos Int 1999;10: Leidig-Bruckner G, Limberg B, Felsenberg D, et al. Sex difference in the validity of vertebral deformities as an index of prevalent osteoporotic fractures: a population survey of older men and women. Osteoporos Int 2000;11: Vokes T, Bachman D, Baim S, et al. Vertebral fracture assessment: the 2005 ISCD official positions. J Clin Densitom 2006;9: Schousboe JT, Ensrud KE, Nyman JA, et al. Cost-effectiveness of vertebral fracture assessment to detect prevalent vertebral deformity and select postmenopausal women with a femoral neck T-score > -2.5 for alendronate therapy: a modeling study. J Clin Densitom 2006;9: Vokes TJ, Dixon LB, Favus MJ. Clinical utility of dual-energy vertebral assessment. Osteoporos Int 2003;14: Rea JA, Chen MB, Li J, et al. Morphometric X-ray absorptiometry and morphometric radiography of the spine: a comparison of prevalent vertebral deformity identification. J Bone Miner Res 2000;15: Chappard C, Kolta S, Fechtenbaum J, et al. Clinical evaluation of spine morphometric X-ray absorptiometry. Br J Rheumatol 1998;37: Ferrar L, Jiang G, Barrington NA, et al. Identification of vertebral deformities in women: comparison of radiological assessment and quantitative morphometry using morphometric radiography and morphometric X-ray absorptiometry. J Bone Miner Res 2000;15: Domiciano DS, Figueiredo CP, Lopes JB et al. Vertebral fracture assessment by dual X-ray absorptiometry: a valid tool to detect vertebral fractures in community dwelling older adults in a population-based survey. Arthritis Care Res 2013;65: Rea JA, Li J, Blake GM et al. Visual assessment of Vertebral deformity by X-ray Absorptiometry a highly predictive method to exclude deformity. Osteoporos Int 2000;11:660-8 DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 14/15

15 47. Chapurlat RD, Duboeuf F, Marion-Audibert HO, et al. Effectiveness of instant vertebral assessment to detect prevalent vertebral fracture. Osteoporos Int 2006;17: Damiano J, Kolta S, Porcher R, et al. Diagnosis of vertebral fractures by vertebral fracture assessment. J Clin Densitom 2006;9: Schousboe JT, DeBold CR. Reliability and accuracy of vertebral fracture assessment with densitometry compared to radiography in clinical practice. Osteoporos Int 2006;17: Cooper C, Atkinson EJ, O'Fallon WM, et al. Incidence of clinically diagnosed vertebral fractures: a population-based study in Rochester, Minnesota, J Bone Miner Res 1992;7: Siris ES, Miller PD, Barrett-Connor E, et al. Identification and fracture outcomes of undiagnosed low bone mineral density in postmenopausal women: results from the National Osteoporosis Risk Assessment. JAMA 2001;286: Sanders KM, Nicholson GC, Watts JJ, et al. Half the burden of fragility fractures in the community occur in women without osteoporosis: when is fracture prevention costeffective? Bone 2006;38: Vallarta-Ast N, Krueger D, Wrase C, et al. An evaluation of densitometric vertebral fracture assessment in men. Osteoporos Int 2007;18: Lewiecki EM, Laster AJ. Clinical review: clinical applications of vertebral fracture assessment by dual-energy X-ray absorptiometry. J Clin Endocrinol Metab 2006;91: Roux C, Baron G, Audran M et al. Influence of vertebral fracture assessment by dual-energy X- ray absorptiometry on decision-making in osteoporosis: a structured vignette survey. Rheumatology 2011;50: Schousboe JT, Vokes T, Broy SB et al. Vertebral fracture assessment: the 2007 ISCD official positions. J Clin Densitom 2008:11; Briot K, Cortet B, Thomas T et al update of French guidelines for the pharmacological treatment of postmenopausal osteoporosis. Joint Bone Spine. 2012;79: Rosen HN, Vokes TJ, Malabanan AO et al. The official positions of the international society for clinical densitometry: vertebral fracture assessment. J Clin Densitom 2013;16: Black DM, Cummings SR, Karpf DB et al. Randomised trial effect of alendronate on risk of fracture in women with existing vertebral fractures. Lancet 1996;348: Harris ST, Watts NB, Genant HK et al. Effects of risedronate treatment on vertebral and nonvertebral fractures in women with postmenopausal osteoporosis. JAMA 1999;282: Chesnut CH, Skag A, Christiansen C et al. Effects of oral ibandronate administered daily or intermittently on fracture risk in postmenopausal osteoporosis. J Bone Miner Res 2004;19: Delmas PD, Ensrud KE, Adachi JD et al. Efficacy of raloxifene on vertebral fracture risk reduction in postmenopausal women with osteoporosis: four-year results from a randomized clinical trial. J Clin Endocrinol Metab 2002;87: Meunier PJ, Roux C, Seeman E et al. The effects of strontium ranelate on the risk of vertebral fracture in women with postmenopausal osteoporosis. N Engl J Med 2004;350: Neer RM, Arnaud CD, Zanchetta JR et al. Effect of parathyroid hormone (1-34) on fractures and bone mineral density in postmenopausal women with osteoporosis. N Engl J Med 2001;344: Black DM, Delmas PD, Eastell R et al. Once-yearly zoledronic acid for treatment of postmenopausal osteopororis. N Engl J Med 2007;356: Cummings SR, San Martin J, McClung MR et al. Denosumab for prevention of fractures in postmenopausal women with osteoporosis. N Engl J Med 2009;361: Bone HG, Dempster DW, Eisman JA et al. Odanacatib for the treatment of postmenopausal osteoporosis: development history and design and participant characteristics of LOFT. Osteoporos Int 2015 ;26: Genant HK, Jergas M, Palermo L et al. Comparison of semi-quantitative visual and quantitative morphometric assessment of prevalent and incident vertebral fractures in osteoporosis. J Bone Miner Res 1996;11: DIU «Pathologies Osseuses Médicales» / cours N 16b/ 15/15