Corrélation de la densité minérale osseuse de l’os spongieux du fémur et du T2* chez l’enfant

La maladie de Legg-Calvé-Perthes est une maladie infantile qui a pour origine une ischémie du noyau épiphysaire fémoral supérieur. Cette pathologie évolue naturellement vers la guérison mais souvent avec des déformations irréversibles de la tête fémorale. Le travail du médecin est de limiter au maximum ces complications.
L’équipe d’imagerie vasculaire et biomécanique de l’UMR CNRS 6600 à l’Université de Technologie de Compiègne souhaite créer un modèle biomécanique de la hanche de l’enfant afin de proposer au médecin un outil de pronostic de l’évolution de la maladie et ainsi l’aider dans son choix de traitement.
La création d’un modèle biomécanique implique la connaissance de la géométrie de la tête fémorale et des propriétés mécaniques des tissus qui la composent, c’est- à - dire de l’os cortical, de l’os spongieux et du cartilage. L’objet de cette étude est d’obtenir la densité minérale osseuse (DMO) de l’os spongieux à partir de la mesure du temps de relaxation transverse apparent T2*.
L’interface de deux matériaux de susceptibilité magnétique différente (l’os et la moelle) crée des inhomogénéités dans le champ magnétique ayant pour conséquence un déphasage plus rapide des protons et donc un temps de relaxation plus petit. L’idée de ce travail est de proposer une méthode permettant de corréler la DMO au T2* au niveau de la hanche de l’enfant.
Nous avons développé un modèle permettant de simuler en 2D et en 3D l’influence de différentes structures sur le T2*. Ces simulations nous ont conduit à appréhender les différents paramètres influant sur la valeur du T2* (l’orientation des travées, la différences de susceptibilité magnétique, ...).
Ce travail nous a permis de mettre en avant l’importance qu’il y avait à prendre en compte la présence de deux types de moelle (jaune et rouge) dans la tête fémorale de l’enfant et l’orientation des travées. La corrélation en elle-même pourra être réalisée à l’aide d’un fantôme composé de cylindres de diamètre proche de l’épaisseur des travées osseuses.