Évaluation du risque intrinsèque de fracture de la hanche controlatérale de sujets ostéoporotiques à partir du tissu cutané.

par Jean-Charles Auregan

Thèse de doctorat en Mécanique, Energétique, Génie Civil et Acoustique

Sous la direction de Thierry Hoc.

Soutenue le 08-12-2016

à Lyon , dans le cadre de Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne) , en partenariat avec École centrale de Lyon (établissement opérateur d'inscription) .

Le président du jury était Thierry Bégué.

Le jury était composé de Thierry Hoc, Cécile Nouguier-Lehon, Morad Bensidhoum, Caroline Boulocher.

Les rapporteurs étaient Patrick Chabrand, Pascal Drazetic.


  • Résumé

    Le tissu osseux et le tissu cutané partagent de nombreuses similitudes. En effet, ce sont tous les deux des tissus conjonctifs composés majoritairement de collagène de type 1. Ainsi, certains ont émis l’hypothèse que l’altération de leurs propriétés secondaire au vieillissement intrinsèque serait comparable. Il pourrait donc être intéressant de se baser sur cette hypothèse pour essayer d’estimer le vieillissement osseux à partir du vieillissement cutané. Pour tester cette hypothèse, nous avons considéré une situation particulièrement préoccupante chez les personnes âgées: les fractures controlatérales de l’extrémité proximale du fémur. Dans une première étude, nous avons montré que l’estimation du risque mécanique individuel de fracture controlatérale du col fémoral par la DMO n’était pas optimal. Sur une cohorte continue de 49 patients ayant eu une fracture ostéoporotique du col fémoral, nous avons démontré par une analyse inverse éléments finis que la DMO des têtes fémorales explantées n’étaient corrélée avec aucun paramètre mécanique macroscopique ou microscopique. Par contre, l’estimation de l’altération des tissus mous semble être corrélée au risque de fracture du col voire même encore plus précisément au risque de fracture du col fémoral controlatéral. Ainsi, nous avons montré dans une analyse séquentielle que les sujets ayant une fracture controlatérale du col fémoral avait un IMC plus faible et une altération de la peau du dos de la main plus importante que les sujets contrôle. Par contre, il semble que les méthodes étudiées pour un tissu ne permettent pas de déduire de façon fiable un autre paramètre osseux. A partir d’une revue systématique de la littérature, nous avons retrouvé que la plupart des caractéristiques de la peau étaient altérées avec le vieillissement intrinsèque et que ceci était corrélé dans une certaine mesure avec le degré d’ostéoporose. Cependant, ces corrélations étaient assez faibles et ne pourraient permettre de sélectionner les patients ostéoporotiques les plus à risque. C’est pourquoi nous avons décidé de tester un test cutané de surface reflétant les altérations mécaniques du tissu cutané avec l’âge et nous l’avons corrélé à des tests et mécaniques réalisés sur des têtes fémorales explantées pour fracture du col fémoral chez 37 patients consécutifs. Ceci nous a permis de montrer que l’altération des propriétés mécaniques cutanées était corrélée de façon statistiquement significative à une altération des propriétés mécaniques de l’extrémité proximale du fémur. Ainsi, nous proposons d’utiliser l’estimation du vieillissement cutané pour estimer le vieillissement osseux. De plus, nous montrons une corrélation entre une altération tissulaire authentifiée sur un test surfacique cutané et un risque mécanique intrinsèque plus élevé de fracture de l’extrémité proximale du fémur.


  • Résumé

    Bone and skin tissue share many similarities. Indeed, both are connective tissues and are mainly comprised of type 1 collagen. Thus, some have speculated that the alteration of their properties secondary to intrinsic aging would be comparable. Based on this hypothesis, it could be interesting to try to estimate the bone aging from the skin aging. To test this hypothesis, we considered a notable situation in the elderly: the contralateral fractures of the proximal femur. In a first study, we showed that the estimation of the mechanical risk of contra-lateral femoral neck fracture by BMD was not working. From a cohort of 49 patients with an osteoporotic hip fracture, we demonstrated by inverse finite element analysis that BMD of explanted femoral heads were correlated with no macroscopic mechanical or microscopic parameter. However, the estimation of the soft tissue alteration seems to be correlated to the risk of fracture of the neck and even more precisely to the contralateral femoral neck fracture. Thus, we showed in sequential study that subjects with contralateral femoral neck fracture had a lower BMI and a more impaired skin of the back of the hand than control subjects. However, it appears that every method used to study the skin tissue do not allow to deduce reliably every bone parameter. From a systematic review of the literature, we found that most of the skin parameters that have been tested were altered with intrinsic aging and this was correlated to some extent with the degree osteoporosis. However, these correlations were statistically weak and could not allow selecting the osteoporotic patients who were the most at risk of fracture. That is why we decided to test a surfacic skin test reflecting the mechanical alteration of the skin tissue with age. Then, we correlated it with morphological and mechanical tests performed on explanted femoral heads after a hip fracture in 37 consecutive patients. With that study, we were able to show that the alterations of the cutaneous mechanical properties were statistically correlated with the altered mechanical properties of the proximal femur. Thus, we propose to use an estimation of the skin aging to estimate the bone aging. Furthermore, we found a correlation between the alterations of the surface of the skin tested with a surfacic test and a higher intrinsic mechanical risk of fracture of the proximal part of the femur.



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  • Sous le titre : Évaluation du risque intrinsèque de fracture de la hanche controlatérale de sujets ostéoporotiques à partir du tissu cutané
  • Détails : 1 vol. (154 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 138-151
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