Evaluation d un appareil quantitatif ultrasonore utilisant des matrices (Beam scanner):précision standardisée

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1 Evaluation d un appareil quantitatif ultrasonore utilisant des matrices (Beam scanner):précision standardisée M-A Gomez, M Nasser-Eddin, M Defontaine, B Giraudeau, F Jacquot, F Patat

2 INTRODUCTION L ostéoporose est définie par une masse osseuse diminuée et des altérations de la microarchitecture osseuse (1). L OMS définit l ostéoporose à partir des mesures de DMO (densitométrie minérale osseuse) obtenues avec DEXA (absorptiométrie biphotonique à rayons X):T-score<-2,5DS (2) DEXA ne renseigne pas sur la microarchitecture osseuse

3 Les techniques quantitatives ultrasonores (QUS) développées depuis les années 1980 (3) explorent surtout le calcaneus et calculent 2 paramètres: (a) la BUA (Broadband Ultrasound Attenuation en dbmhz) = atténuation des ultrasons et (b) la SOS (Speed Of Sound en ms) = vitesse de propagation des ultrasons. Les appareils QUS commercialisés donnent une répétabilité à court terme des mesures évaluée par un coefficient de variation (CV) de 0,8 à 5% pour la BUA et de 0,2 à 0,6% pour la SOS (4)

4 Mais le CV rend difficile la comparaison entre différentes techniques, entre différentes population, ou détecter de petite variation (5) La répétabilité des paramètres QUS est liée aux valeurs moyennes de ces paramètres (6) Pour ces raisons le CV standardisé (SCV) est préféré (4) avec des résultats identiques avec le coefficient de corrélation intra-classe (ICC) (7)

5 BEAM SCANNER Appareil QUS de contact, qui explore le calcaneus, permettant une utilisation en apesanteur (appareil développé pour l Agence Spatiale Européenne) Utilise des ultrasons en transmission à 500 khz L utilisation de matrice (discrétisation spatiale du transducteur) permettra ultérieurement l analyse de la micro-architecture osseuse

6 BEAM SCANNER

7 BEAM SCANNER Permet l obtention de deux images paramétriques (BUA et SOS)

8 OBJECTIFS Répétabilité à court terme du Beam scanner dans une population d âge hétérogène (sujets jeunes sains et femmes de plus de 50 ans dont une partie est ostéoporotique d après les critères OMS) Comparaison des répétabilités par calcul du CV, SCV et ICC

9 MATERIEL ET METHODES Population 36 sujets jeunes sains dont 18 hommes (1M) et 18 femmes (1F).28,4+8,5 ans et 34,9+10,4 ans respectivement (moyenne+ds) 40 femmes de plus de 50 ans dont 19 ostéoporotiques d après critères OMS (rachis et/ou fémur).

10 Protocole 5 mesures réalisées avec repositionnement du talon Estimation du CV par le rapport de l erreur standard sur la moyenne des mesures de chaque groupe (8) CV standardisé obtenu après normalisation du CV par la gamme de variation du paramètre dans la population: SCV = CV/(4DS/moyenne) (9) ICC et coefficient de corrélation inter-classe (entre les groupes) estimés par maximum de vraisemblance dans le cadre d un modèle à effets aléatoires à un facteur (7).

11 RESULTATS CV BUA (%) Moyenne+DS BUA (db/mhz) CV SOS (%) Moyenne+DS SOS (m/s) GROUPE 1M (n=18) Hommes jeunes sains 1,7 78,7+11,3 0,4 1516,6+34,6 GROUPE 1F (n=18) Femmes jeunes saines 2,2 69,3+ 8,8 0,3 1501,0+26,6 GROUPE 2N (n=21) Femmes ménopausées non ostéoporotiques 1,8 64,6+12,7 0,2 1482,6+33,8 GROUPE 2O (n=19) Femmes ménopausées ostéoporotiques 2,0 53,6+13,5 0,2 1465,6+25,7

12 SCV BUA (IC95%) ICC BUA (IC95%) SCV SOS (IC95%) ICC SOS (IC95%) GROUPE 1M (n=18) Hommes jeunes sains 3,1 [2,1;5,0] 0,98 [0,96;0,99] 4,5 [3,1;6,4] 0,97 [0,93;0,98] GROUPE 1F (n=18) Femmes jeunes saines 4,3 [3,0;7,0] 0,97 [0,92;0,99] 4,4 [3,0;7,0] 0,97 [0,92;0,98] GROUPE 2N (n=21) Femmes ménopausées non ostéoporotiques 2,1 [1,5;3,1] 0,99 [0,98;1,0] 3,1 [1,9;5,6] 0,98 [0,95;0,99] GROUPE 2O (n=19) Femmes menopauses ostéoporotiques 2,0 [1,5;3,3] 0,99 [0,98;1,0] 3,1 [1,9;4,9] 0,98 (0,96;0,99]

13 Différence significative (p<0,001) entre les valeurs moyennes de la BUA et de la SOS entre le groupe des sujets jeunes et celui des femmes de plus de 50 ans. Alors que les CV sont équivalents entre les groupes, il existe des différences entre les SCV et les ICC mais elles ne sont pas significatives. Nos CV et surtout nos SCV, qui permettent une meilleure comparaison entre différents appareils, sont équivalents à ceux rapportés dans la littérature (10-11).

14 CONCLUSION Le Beam scanner a des résultats équivalents aux autres appareils en terme de répétabilité. Le type de population n influence pas les résultats de répétabilité mai l estimation doit être faite par une méthode standardisée (SCV ou ICC).

15 REFERENCES 1. Consensus Development Conference:Diagnosis, prophylaxis, and treatment of osteoporosis. Am J Med 1993;94: World Health Organization. Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis:report of a study group. In:WHO, ed. Geneva, Langton C et al. The measurement of broadband ultrasonic attenuation in cancellous bone. Eng Med 1984;13: Njeh C et al. The role of ultrasound in the assessment of osteoporosis:a review. Osteoporos Int 1997;7: Naessen T et al. Heel ultrasound in women after long-term ERT compared with bone densities in the forearm, spine and hip. Osteop Int 1995;5:

16 6. Rosenthall L. Influence of bone quality on precision of calcaneal ultrasonometry. Calcif Tissue Int 1997;61: Giraudeau B et al. Assessing the reproducibility of quantitative ultrasound parameters with standardized coefficient of variation or intraclass correlation coefficient:a unique approach. Osteop Int 2003;14: Glüer C et al. Accurate assessment of precision errors:how to measure the reproducibility of bone densitometry techniques. Osteop Int 1995;5: Orgee JM et al. A precise method for the assessment of tibial ultrasound velocity. Ostop Int 1996;6: Fournier B et al. Quantitative ultrasound imaging at the calcaneus using an automatic region of interest. Osteop Int 1997;7: Tsuda-Futami E et al. An evaluation of a new gel-coupled ultrasound device for the quantitative assessment of bone. BJR 1999;72: