Le tissu osseux se présente sous deux formes, cortical ou trabéculaire. Le tissu cortical est un tissu compact formant l'enveloppe résistante de l'os. Le tissu trabéculaire est un tissu poreux constitué de travées osseuses d'une centaine de microns d'épaisseur, formant un espace interconnecté empli de moelle. Ce tissu est un site privilégié pour détecter l'ostéoporose. En raison de sa capacité à délivrer des images 3D de résolution spatiale élevée et isotrope et de son innocuité, l'IRM est une modalité de choix pour caractériser son architecture. Cependant, la résolution spatiale est limitée, de l'ordre de grandeur de l'épaisseur des travées osseuses. Trois objectifs sont visés par ce travail. Le premier est de mettre en œuvre des outils pour caractériser l'architecture trabéculaire à partir d'images 3D acquises à une résolution de quelques dizaines de microns. Le deuxième est de les utiliser pour établir la validité de la représentation de la structure par microscopie IRM à 8.5 T par comparaison à une technique de référence, la tomographie X par rayonnement synchrotron. Cette étude, menée in vitro sur 29 échantillons de calcanéum, a consisté à comparer les paramètres d'architecture calculés sur des régions d'intérêt recalées automatiquement, communes aux deux modalités d'imagerie. Cette confrontation a montré que l'IRM à (66 µm)3 de résolution assurait un très bon rendu de l'organisation générale de l'architecture. Par contre, l'évaluation de la fraction osseuse, bien que précise, était affectée par un biais important. Des hypothèses sur son origine ont été émises et vérifiées. Enfin, le troisième est d'établir un protocole d'imagerie in vivo. Nous avons obtenu des images 3D à 7 T de l'articulation distale du doigt humain à (78 µm)3 de résolution sur lesquelles une méthode automatique pour isoler les zones trabéculaire et corticale a été développée. Une première évaluation des paramètres calculés sur la région trabéculaire a aussi été effectuée.

Prémisses: Les Autochtones sont exposés à plusieurs contaminants par leur alimentation traditionnelle. Les niveaux plasmatiques élevés de certains contaminants mesurés chez les Inuits et Cris nous ont menés à l'hypothèse voulant qu'ils soient impliqués dans une diminution de la qualité osseuse chez ces populations. Objectif: Investiguer la relation entre les paramètres osseux ultrasonores (QUS) mesurés au niveau du calcanéum de femmes inuites et cries et leurs concentrations plasmatiques de composés Dioxin-Like (DLC) mesurées à l'aide d'un bioessai. La relation entre les paramètres QUS et les concentrations plasmatiques de certains biphényles polychlorés-dioxin-like mono-ortho-substitués (BPC-ZXL-105, -118, -156, -157, -167, -189) a également été étudiée. Méthodes: Cent quarante neuf Inuites de Nuuk (Groenland), 195 Inuites du Nunavik et 249 Cries du Nord-du-Québec, âgées de 35 à 74 ans, ont été incluses dans cette étude. Les paramètres osseux (vitesse du son, atténuation des ondes, indice de rigidité) ont été mesurés par ultrasonographic (Appareil Achilles Lunar au Groenland et Achilles InSight® au Nunavik et chez les Cries). Les DLC ont été mesurés par le bio-essai Dioxin-Responsive Chemically-Activated LUciferase expression (DR-CALUX) et les BPC-DL, par chromatographie en phase gazeuse avec détecteur à capture d'électrons dans le Projet Groenland et par la chromatographic gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, dans les Projets Nunavik et Cri. Les relations contaminant-paramètre osseux ont été investiguées en régression linéaire simple et multiple. Résultats: Aucune relation n'a été observée entre le niveau des DLC mesuré par DR-CALUX et les valeurs des paramètres osseux. Par contre, des relations significatives négatives ont été identifiées entre les niveaux plasmatiques des BPC-.DZ (BPC-DL-105, -118 et -157) et les paramètres ultrasonores qui reflètent la qualité osseuse. La relation observée était dans certains cas (BPC-DZ-105, -118, -156, -167 et -189) modérée par le poids corporel, la parité, le niveau sanguin de mercure et la présence d'une cause secondaire d'ostéoporose. Conclusion: Outre les BPC mono-ortho substitués, l'étude a permis d'identifier plusieurs autres facteurs qui pourraient affecter la qualité osseuse, dont certains étaient investigués pour la première fois (acides gras polyinsaturés Oméga-3 et Oméga-6, vitamine A, mercure, sélénium, plomb, molybdène, cobalt, zinc, nickel, cuivre, fer, iode, arsenic, et creatinine).