Évaluation de la résistance osseuse tumorale par simulation numérique à l'aide de la tomodensitométrie quantitative : l'étude MEKANOS
Évaluation de la résistance osseuse tumorale par simulation numérique à l'aide de la tomodensitométrie quantitative (CT-scan) : l'étude MEKANOS
Promoteur : Hospices Civils de Lyon
Titre et résumé traduits de l’anglais par le portail, à partir de la fiche publiée par le registre source, le 16 septembre 2026. Traduction automatique, sans relecture médicale : elle ne modifie ni n’interprète le contenu ; en cas de doute, le texte original fait foi.
Texte original (anglais)
Tumoral Bone Strength Assessment by Numerical Simulation Using Quantitative CT : the MEKANOS Study
Tumoral Bone Strength Assessment by Numerical Simulation Using Quantitative CT (Computed Tomography) : the MEKANOS Study
Osteolytic bone metastases and myeloma bone lesions are responsible of long bone and vertebral fractures leading to restricted mobility, surgery and medullar compression that severely alter quality of life and that have a huge medico-economic impact. It has been estimated that 50% of the patients with bone metastasis will encounter bone complications. In the recent years, Bone Oncology Multidisciplinary Meetings have been developed to optimize bone metastases management for each patient in harmony with oncology program. The assessment of the fracture risk of bone metastasis remains fairly empirical and is based on simple radiography. The Mirel's score for long bones is focused on the extent of cortical defect caused by bone metastasis to identify high-risk patients at risk of fracture during surgery. It is old, little used in routine and lacks sensitivity and specificity. The SINS (Spinal Instability Neoplastic Score) score is the reference for vertebrae. Today, most patients with fracture-risk bone metastasis benefit from a lesion-centered CT scan to better characterize its extent and position but the interpretation remains qualitative. Metastases are considered as an air cavity and the mechanical properties of the tumor are not evaluated. However, many other parameters from the CTscan are available such as cortical or trabecular compartment densitometry, cortical thickness, tumor volume, and position of lysis in the bone. Based on experience acquired by the service in the evaluation of bone mechanical strength on benign bones, the investigator aim at integrating in the numerical simulation the mechanical properties of both bone and tumor, in order to evaluate the mechanical strength of the pathological bone using a numerical simulation model (finite element analysis-FEA). MEKANOS will enroll patients with bone metastases of breast, lung, kidney, thyroid or bladder cancer and myeloma lesions affecting the vertebrae or the upper end of the femur. The resistance obtained will be compared to that of an intact bone. The best predictive parameters of mechanical strength (position of lysis, tumor nature, and bone architecture) will be then determined. Finally, the added value of this technique in relation to historical fragility scores (Mirel's and SINS scores) will be assessed. The ultimate goal is to provide tools to assess fracture risk and improve the preventive management of bone metastases in harmony with the referring oncologist
Les métastases osseuses ostéolytiques et les lésions osseuses du myélome sont responsables de fractures des os longs et vertébrales, entraînant une mobilité réduite, des interventions chirurgicales et des compressions médullaires qui altèrent gravement la qualité de vie et ont un impact médico-économique considérable. Il a été estimé que 50 % des patients présentant des métastases osseuses connaîtront des complications osseuses. Ces dernières années, des réunions de concertation pluridisciplinaire d'oncologie osseuse ont été développées afin d'optimiser la prise en charge des métastases osseuses pour chaque patient, en cohérence avec le programme oncologique. L'évaluation du risque de fracture des métastases osseuses demeure assez empirique et repose sur la radiographie standard. Le score de Mirel, pour les os longs, est centré sur l'étendue de la lyse corticale provoquée par la métastase osseuse afin d'identifier les patients à haut risque de fracture au cours de la chirurgie. Il est ancien, peu utilisé en routine et manque de sensibilité et de spécificité. Le score SINS (Spinal Instability Neoplastic Score) constitue la référence pour les vertèbres. Aujourd'hui, la plupart des patients présentant une métastase osseuse à risque de fracture bénéficient d'un scanner centré sur la lésion afin de mieux caractériser son étendue et sa position, mais l'interprétation demeure qualitative. Les métastases sont considérées comme une cavité aérique et les propriétés mécaniques de la tumeur ne sont pas évaluées. Or, de nombreux autres paramètres issus du scanner sont disponibles, tels que la densitométrie du compartiment cortical ou trabéculaire, l'épaisseur corticale, le volume tumoral et la position de la lyse dans l'os. Fort de l'expérience acquise par le service dans l'évaluation de la résistance mécanique osseuse sur des os bénins, l'investigateur souhaite intégrer dans la simulation numérique les propriétés mécaniques à la fois de l'os et de la tumeur, afin d'évaluer la résistance mécanique de l'os pathologique à l'aide d'un modèle de simulation numérique (analyse par éléments finis — AEF). MEKANOS inclura des patients présentant des métastases osseuses de cancer du sein, du poumon, du rein, de la thyroïde ou de la vessie, ainsi que des lésions myélomateuses touchant les vertèbres ou l'extrémité supérieure du fémur. La résistance obtenue sera comparée à celle d'un os intact. Les meilleurs paramètres prédictifs de la résistance mécanique (position de la lyse, nature de la tumeur et architecture osseuse) seront ensuite déterminés. Enfin, la valeur ajoutée de cette technique par rapport aux scores de fragilité historiques (scores de Mirel et SINS) sera évaluée. L'objectif final est de fournir des outils permettant d'évaluer le risque de fracture et d'améliorer la prise en charge préventive des métastases osseuses, en lien avec l'oncologue référent.
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