Note ABES Étude des modifications osseuses de composition et de structure au cours de l’ostéonécrose de tête fémorale et corrélations étiopathogéniques IRM Study of bone composition and structural changes during femoral head osteonecrosis and etiopathogenic MRI correlations Adiposité médullaire Nécrose de la tête fémorale Microtomographie aux rayons x Spectrométrie Raman IRM Spinal fat Necrosis of the femoral head X-ray microtomography Raman spectrometry Ostéonécrose Spectroscopie Raman Imagerie par résonance magnétique Fémur Microtomographie Ostéonécrose Dissertations universitaires Analyse spectrale Raman Dissertations universitaires Imagerie par résonance magnétique Dissertations universitaires Nécrose de la tête fémorale Dissertations universitaires Microtomographie aux rayons X Dissertations universitaires La physiopathologie et l'évolution structurale de l'ostéonécrose de tête fémorale (ONTF) sont des processus encore largement méconnus. Les objectifs de cette thèse ont été de rechercher des modifications de composition et de structure de l'os trabéculaire et de l'os sous-chondral dans l'ONTF. Un travail préliminaire s'est intéressé aux modifications de composition osseuse en spectrométrie Raman induites par l'embaumement afin de déterminer les témoins les plus appropriés pour comparer les os pathologiques. Des tissus osseux fémoraux issus de 5 sujets anatomiques embaumés ont ainsi été comparés à ceux de 5 sujets anatomiques frais. Le premier travail sur l'ONTF a consisté à rechercher des modifications des paramètres physico-chimiques minéraux et organiques en spectrométrie Raman de l'os trabéculaire de tête fémorale chez 11 patients ayant une ONTF versus 11 sujets frais. Le second travail concernant l'ONTF a porté sur l'étude de l'os sous-chondral. Cette recherche a prévu l'inclusion de 15 patients ayant une ONTF à 15 patients ayant une coxarthrose nécessitant un remplacement prothétique. Une évaluation IRM avec séquences usuelles, séquences de perfusion et séquences DIXON était réalisée préalablement à la chirurgie. Après la chirurgie, l'ensemble de la tête fémorale était ensuite analysé en nano-scanner (nano-CT), puis des biopsies en zones d'intérêt ont été réalisées et analysées par histologie, nano-CT avec amplificateur de contraste et spectrométrie Raman.RésultatsLa composition des tissus osseux fémoraux des sujets anatomiques frais et embaumés différaient de manière significative sur les paramètres minéraux et organiques. La composition de l'os trabéculaire sur les zones d’intérêt ne différait pas entre les patients ayant une ONTF et le groupe de sujets anatomiques frais après ajustement sur l'âge. Le volume de nécrose définie en IRM par la zone en hyposignal T1 est corrélé au volume de nécrose incluant la zone sclérotique en nano-CT. Concernant l'os sous-chondral, les résultats préliminaires mettent en évidence des différences de composition minérale et organique en spectrométrie Raman au niveau de la plaque souschondrale entre les zones d’intérêt du groupe ONTF et avec le groupe coxarthrose. Les résultats préliminaires qualitatifs des biopsies en nano-CT et en histologie suggèrent que l'atteinte de la plaque sous-chondrale est prédominante sur celle de l'os trabéculaire souschondral. L’évaluation IRM (séquence DIXON) et en nano-CT de la richesse adipeuse suggère une relative pauvreté adipeuse de la tête fémorale mais une richesse excessive du col fémoral.Ce travail apporte des éléments supplémentaires suggérant que la désorganisation de l'os trabéculaire au cours de l'ONTF est une conséquence d'une atteinte massive de l'os sous-chondral. IntroductionThe pathophysiology and structural evolution of the osteonecrosis of the femoral head (ONFH) are poorly understood. The objectives of this thesis were to search for modifications of composition and structure of both the trabecular and the subchondral bone occurring during ONFH.MethodsA preliminary study looked into the potential modifications of bone composition induced by embalmment procedures using Raman spectroscopy in order to determine which controls are the most appropriate for comparisons with pathological bones. Femoral bones from 5 embalmed anatomical subjects were compared to femoral bones from 5 subjects that did not undergo any preservation procedure. The first work on ONFH addressed the potential modifications of trabecular bone mineral and organic physico-chemical parameters using Raman spectroscopy. The study included bone samples from femoral heads of 11 patients affected with ONFH and compared them to samples from 11 fresh anatomical subjects. The second study on ONFH addressed modifications of the subchondral bone. The study included 15 patients suffering from ONFH and 15 patients affected with hip osteoarthritis (OA) requiring joint prosthetic replacement. MRI examination that included standard medical sequences as well as experimental perfusion and DIXON sequences was performed prior to surgery. Once removed, the femoral heads were scanned using a nano-CT and samples of regions of interest were performed and analysed using histology, nano-CT with contrastenhancer marking and Raman spectroscopy.ResultsBone femoral mineral and organic composition was significantly altered in embalmed samples. Trabecular bone composition did not differ in any of the regions of interest inside the group of patients with ONFH nor in comparison with the control group of embalmed subjects after adjustment on age. The volume of the necrotic zone defined by the hypo-T1 MRI signal correlates to the volume including the sclerotic zone measured by nano-CT. Regarding the subchondral bone, preliminary results found differences of mineral and organic composition of the subchondral plate between zones of the ONFH group and with the OA group. Qualitative preliminary results from the study of biopsies analysed with the nano-CT and histology suggest that there are alterations of the subchondral plate and of the subchondral trabecular bone to a lesser extent. MRI examination with the DIXON sequence and nano-CT scans suggest that there is a decrease of the adipose content in the femoral head but an increase in the femoral neck in the ONFH group compared to the OA group.ConclusionThis work adds further evidence advocating that trabecular disorganization during ONFH is a consequence of massive alterations of the subchondral bone. Electronic Thesis or Dissertation Text Image fr PDF 6581568 https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDBSL/2017/2017LIL2S049.pdf https://theses.hal.science/tel-01871949 https://theses.hal.science/tel-01871949 https://theses.hal.science/tel-01871949 https://theses.hal.science/tel-01871949 https://theses.fr/2017LIL2S049/abes https://theses.hal.science/tel-01871949 https://theses.hal.science/tel-01871949 https://theses.hal.science/tel-01871949 Pascart Tristan 1986-02-12 FR 184002796 https://theses.fr/2017LIL2S049 2017LIL2S049 https://doi.org/10.70675/72b82feaz52ecz4061z889fzfc9302f211a4 2017-12-22 Rhumatologie (Médecine) Lille 2 026404389 Doctorat Docteur es non oui Cortet Bernard MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 061040592 Paccou Julien MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 131359835 École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 147705126 Marrow Adiposity & Bone Lab (Boulogne-sur-mer, Pas-de-Calais) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 150381727 Physiopathologie des Maladies Osseuses et Inflammatoires MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 201443 ddc:610 Cortet Bernard Paccou Julien École doctorale Biologie-Santé (Lille) Laboratoire de physiopathologie des maladies osseuses inflammatoires (Boulogne-sur-mer, Pas-de-Calais) Physiopathologie des Maladies Osseuses et Inflammatoires PDF 6581568