Publié Janvier 1999

L'âge osseux : quand ? comment ? pourquoi ?

 

G. Kalifa*, JC Carel**, PA Cohen*

* service de radiologie ** service d'endocrinologie

hôpital Saint Vincent de Paul - Paris

 

La détermination de l'âge osseux correspond au besoin de disposer d'une méthode d'évaluation du développement de l'enfant et de sa maturation, indépendemment du poids, de la taille et du simple âge civil.

Néanmoins l'on a assisté depuis des années à une certaine dérive par rapport à cet objectif, on s'est peut-être trop attaché à vouloir chiffrer la maturation avec une précision de 3 mois alors que les méthodes disponibles n'autorisent en rien une telle ambition et l'on n'a pas toujours attaché assez d'importance aux renseignements fournis par les radiographies pratiquées, notamment celle de la main et du poignet.

Les images obtenues donnent non seulement une idée de la maturation osseuse mais surtout de la minéralisation et de la morphologie, tous ces éléments qui sont parfois la clé du diagnostic du retard ou de l'avance staturale du patient.

Cet exposé s'attachera donc à rappeler les indications de la mesure de l'âge osseux, les méthodes les plus couramment utilisées et les renseignements fournis par la principale d'entre elles, l'étude de la main et du poignet.

QUAND MESURER L'ÂGE OSSEUX ?

La mesure de l'âge osseux n'est qu'un prolongement de l'examen clinique, c'est dire que la détermination radiologique de la maturation ne fait pas partie intégrante de tout bilan d'affection pédiatrique... La mesure de l'âge osseux est particulièrement utile dans deux circonstances :

Les anomalies de la croissance par excès ou par défaut (minimum de 2 DS par rapport aux normes).

Les anomalies du développement pubertaire, retard ou avance pubertaire.

Devant une pathologie pédiatrique chronique, quelle soit rénale, digestive ou autre, la mesure de l'âge osseux ne sera indiquée que si l'affection retentit sur la croissance ou le développement pubertaire.

A quel rythme faut-il surveiller l'âge osseux ?

Compte tenu de écarts liés à l'interprétation, le minimum raisonnable est de 6 mois, la surveillance habituelle est beaucoup plus espacée. En cas de traitement ou de modification évolutive de l'affection, un cliché tous les ans suffit amplement.

QUELLES MÉTHODES DE DÉTERMINATION DE L'ÂGE OSSEUX ?

Comme chacun sait, de nombreuses méthodes ont été proposées pour la détermination de l'âge osseux. La méthode idéale allierait simplicité d'emploi, reproductibilité et précision. Aucune d'entre elle ne répond bien sur à ces critères et nous utilisons pour notre part la méthode de Greulich et Pyle (9) relativement simple et rapide, mais dont la précision et la reproductibilité sont moindre. Les méthodes sont de trois types : celle fondée sur la numération des points d'ossification, celle de cotation qui consiste à chiffrer les points d'ossification en fonction de leurs dimensions et enfin l'emploi d'atlas.

Dans le premier groupe, l'atlas utilisé en France est la méthode de Lefebvre et Koifman, qui consiste à compter tous les points d'ossification d'un hémisquelette et à se reporter à une table. Cette technique est irradiante et ne tient pas compte de l'aspect des centres d'ossification. Elle permettrait une meilleure précision de la mesure chez le tout petit.

Les méthodes de cotation, notamment celle d'Acheson, illustrée sur le poignet par Tanner et Sempé consiste à donner un chiffre à chacun des noyaux en fonction de sa morphologie au cours de la croissance. On s'appuie sur des clichés du poignet et de la main mais ces méthodes sont très longues, nécessitent au moins 10mn par étude et ne sauraient être utilisées en routine clinique.

La technique de Sauvegrain qui s'appuie sur l'étude de la maturation du coude avec une cotation est de réalisation assez aisée, elle intéresse surtout les enfants de 8 à 14 ans.

Autre cotation, celle des crêtes iliaques ou méthode dite de Risser qui est essentiellement utilisée pour mesurer le risque potentiel évolutif d'une scoliose, sachant qu'un Risser à 5 signifie la fin de la croissance.

En fait la méthode de très loin la plus utilisée est le recours à l'atlas de Greulich et Pyle. La radio, par convention sur poignet et main gauches est comparée à un atlas. Cette méthode peut être améliorée, notamment grâce à la technique de Silverman en combinant cotation et comparaison.

On reproche à l'atlas de Greulich et Pyle d'avoir été établi à la fin des années 50 sur une population qui ne correspond plus tout à fait à celle que nous étudions actuellement.(14) Il peut exister des dissociations entre maturation des doigts et maturation du carpe mais l'on donne toujours la priorité aux doigts dans l' appréciation de la maturation. L'important n'est pas la valeur stricte à un moment donné mais le profil évolutif de l'âge osseux.

A l'heure actuelle un certain nombre de méthodes de reconnaissance automatique de l'âge osseux par étude des contours et analyse électronique de l'image sont à l'étude(8). Aucune technique ne s'est pourtant imposé jusque là dans la pratique courante. Il a même été proposé des systèmes de &laqno; réseaux neuronaux »(10). La lourdeur de la tâche et les difficultés de réalisation expliquent ce retard mais on peut espérer que dans les années qui viennent ces méthodes deviennent la référence en matière d'âge osseux.

QUELLES INFORMATIONS PEUT-ON OBTENIR ?

 

Les informations que fournissent la détermination de la maturation osseuse sont multiples et dépassent largement le chiffrage de l'âge osseux. Nous passerons en revue les différents types d'information à recueillir avant de discuter de la valeur à accorder à ces différents éléments.

QUELQUES REPERES SONT IMPORTANTS A CONNAITRE :

En anténatal

les bourgeons dentaires apparaissent entre 20 et 21 semaines avec un écart de deux semaines

le point calcanéen à 24 semaines

le point astragalien à 28 semaines

le point fémoral distal (Béclard) à 36 semaines

le point tibial proximal à 38 semaines

le point huméral à 40-41 semaines.

Après la naissance

le point d'ossification de la hanche apparaît entre 3 et 6 mois, plus tôt chez la fille que chez le garçon.

Il est des périodes où la détermination de l'âge osseux est aisée, autour de la puberté, c'est-à-dire à partir de 10-11 ans chez la fille et à partir de 12 ans 1/2 - 13 ans chez le garçon.

En dehors de ces périodes, la détermination est plus aléatoire, notamment entre 6 et 10 ans.

 

AUTRES INFORMATIONS FOURNIES PAR LA RADIOLOGRAPHIE DE LA MAIN ET DU POIGNET

La formule mnémotechnique 3M permet de bien retenir les éléments d'analyse : Maturation - Minéralisation - Morphologie.

Il faut un certain degré de perte calcique pour voir apparaître des signes d'ostéoporose (au moins 30%). Néanmoins l'étude de la transparence des métacarpiens et du rapport cortico diaphysaire à ce niveau peut être un bon indicateur de déminéraliation osseuse et l'ont peut ainsi se dispenser des classiques clichés de rapport cortico-diaphysaire du tibia, du fémur, etc....

A l'heure actuelle nous préconisons de recourir aux techniques de densitométrie soit DEXA soit par scan si l'analyse de la densité sur la radiographie de la main s'avère insuffisante.

Mais c'est sur le plan morphologique que l'on peut obtenir les informations les plus intéressantes. En effet l'analyse stricte d'un certain nombre de critères permet souvent d'établir un diagnostic précis, nous proposons donc au lecteur une liste de ces paramètres et le renvoyons aux ouvrages de références (Gamuts, Taiby, etc...)

1° Parties molles :

présence de tissu graisseux,

présence de calcifications.

2° Extrémité inférieure du radius :

aspect un peu incurvé,

perte de l'horizontalisation du cartilage de conjugaison avec aspect concave (Madelung),

aspect des épiphyses radiales et cubitales,

aspect des os du carpe :

- apparition,

- synostose,

- densification,

- asymétrie entre les deux côtés

· aspect des métacarpiens :

- raccourcissement général,

- raccourcissement localisé (1,4 et 5),

- raccourcissement global (1,4 et 5)

- élargissement et déformation.

· aspect des phalanges :

- raccourcissement global,

- raccourcissement localisé,

- atteinte des phalanges du 5 (déformation de Kairner)

- acro-ostéolyse,

- épiphyse ivoire,

- épiphyse en cône.

Signes d'érosion corticale externe.

QUELLE VALEUR ACCORDER AUX INFORMATIONS FOURNIES PAR LA DETERMINATION DE L'AGE OSSEUX ?

Il est classique de dire qu'un âge osseux inférieur à l'âge civil est de meilleur pronostic pour la croissance ultérieure qu'un âge osseux correspondant à l'âge réel. Un âge osseux lui-même inférieur à l'âge statural est indicateur d'une meilleure chance de rattrapage. La meilleure chance de croissance d'un enfant resterait donc l'adéquation AO < AS < AC, mais là encore cette équation connaît ses limites. Autre argument : plus le retard de maturation est marqué, plus la présence d'une maladie générale viscérale est probable, alors qu'un âge osseux correspondant à l'âge chronologique est plus rarement lié à une maladie viscérale.

La détermination de l'âge osseux fournit au clinicien deux types d'informations, quantitatives (un âge osseux, à confronter à d'autres données chiffrées, âge civil, âge statural, taille, ...) et des données qualitatives. La prise de conscience de cette dualité permet de rentabiliser cet examen simple souvent sous-exploité.

L'âge osseux, instrument quantitatif ?

La croissance cartilagineuse résulte de l'équilibre entre prolifération des chondrocytes et minéralisation des zones de croissance chondrocytaire. La maturation osseuse est donc sous l'influence de facteurs intrinséques aux cellules de la trame cartilagineuse et de facteurs hormonaux qui influencent la maturation, à savoir les hormones thyroïdiennes, le couple hormone de croissance- IGF1 et les stéroïdes sexuels. Il est donc classique de considérer que des anomalies quantitatives ou chronologiques de l'exposition des cartilages à ces facteurs hormonaux modifient la vitesse de maturation osseuse. Les stéroïdes sexuels jouent un rôle prépondérant dans cette maturation, rôle à rapprocher des repères radiologiques assez précis et reproductibles qui accompagnent habituellement le début de la puberté (sésamoïde du pouce). le rôle respectif des oestrogènes et des androgènes a pu récemment être précisé, en analysant les patients ayant un défaut génétique des récepteurs hormonaux. Dans les anomalies de réceptivité aux androgènes (testicules féminisants), la maturation et la minéralisation osseuse sont normales alors que ces patientes ont une production d'oestrogènes normale, la testostérone testiculaire étant en partie convertie en oestrogènes. A l'inverse, dans le rarissime défaut de réceptivité aux oestrogènes chez l'homme, il existe une ostéoporose et un retard de maturation osseuse très importants, se traduisant cliniquement par une croissance persistante bien au delà de l'âge de 25 ans, avec un âge osseux bloqué vers 14 ou 15 ans (7,15). De même, le déficit en aromatase, l'enzyme qui convertit les androgènes en oestrogènes s'accompagne chez l'homme d'une ostéoporose et d'une maturation osseuse incomplète (13). Ces exemples pathologiques démontrent que, dans les deux sexes, la maturation osseuse est sous la dépendance directe de l'oestradiol. On doit donc s'attendre à une bonne concordance entre développement pubertaire et maturation osseuse chez la fille, moindre chez le garçon.

Les précocités pubertaires.

La maturation osseuse, intégration de l'exposition prématurée aux stéroïdes sexuels est un reflet de la sévérité et de l'ancienneté de la puberté précoce souvent plus informatif que la biologie hormonale, ou la clinique. Une avance de la maturation osseuse au delà de l'âge statural, éventuellement en tenant compte des tailles parentales, doit être considéré comme de mauvais pronostic. L'âge osseux est souvent utilisé pour prédire le potentiel statural spontanné et pour guider le clinicien dans ses indications thérapeutiques. Plusieurs méthodes ont été proposées pour &laqno; convertir » l'âge osseux en pronostic de taille. Leur point commun est d'avoir été mises au point chez des enfants grandissant normalement, puis validées dans les différentes situations pathologiques. Il faut, quand on considère ces méthodes, analyse l'erreur systématique (sur ou sous-estimation de la taille) et l'écart type de l'erreur (amplitude de l'erreur moyenne chez un individu donné). La méthode que nous utilisons le plus souvent est la méthode de Bayley et Pinneau, qui associe à un âge osseux un pourcentage de la taille adulte. Dans les pubertés précoces de la fille, en l'absence de traitement, cette méthode tend à sur-estimer la taille finale de 1 à 2 cm, mais surtout avec un écart type de 3 ou 4 cm (1,16). Il faut donc bien réaliser que l'annonce d'un pronostic de taille a une imprécision de l'ordre de 8 cm. Ces données sont confirmées après traitement freinateur et une avance osseuse importante avant traitement a un caractère péjoratif sur le résultat final (2,3). Chez le garçon on dispose de moins de données sur la valeur des méthodes et l'erreur systématique, dans le sens d'une surestimation de la taille adulte est probablement très supérieure à celle observée chez les filles, et à notre sens trop importante pour utiliser ces méthodes.

Les retards staturaux.

Si les panhypopituitarismes non traités ont habituellement un retard osseux important, sous l'influence du déficit en hormone de croissance, hormone thyroïdiennne et stéroïdes sexuels, ce retard n'est en rien pathognomonique. En fait, de nombreuses situations s'accompagnent d'un retard osseux, tout en ayant un pronostic statural très variable. Par exemple, le retards simple de la croissance et de la puberté, mise en route tardive de la puberté surtout chez les garçons, s'accompagne en général d'un retard osseux de plusieurs années (12). Dans cette situation, le retard osseux est associé à un bon pronostic statural final. A l'inverse, dans les retards staturaux avec retard de croissance intra-utérin, il est habituel d'observer dans l'enfance un retard osseux important, qui a permis à des générations de pédiatres de rassurer des parents inquiets. L'analyse de la croissance spontannée de ces patients nous montre que l'optimisme doit être tempéré par une cinétique de croissance pubertaire sensiblement différente de celle des autres enfants: début de la puberté clinique avant les repères habituels de la maturation osseuse, amplitude de la croissance pubertaire inférieure à celle attendue. Dans ces conditions, il faut se méfier des prédictions chiffrées qui tendent à surestimer la taille finale (4,5)

Les grandes tailles.

Là aussi, l'estimation du pronostic spontanné est important pour proposer un traitement freinateur. La précision de la méthode de Bayley et Pinneau est considérée comme satisfaisante chez les filles, après un âge osseux de 11 ou 12 ans (6,11). Comme dans les pubertés précoces, la précision des méthodes est très décevante chez le garçon.

 

BIBLIOGRAPHIE

1 Bar A, Linder B, Sobel EH, Saenger P, DiMartino-Nardi J. Bayley-Pinneau method of height prediction in girls with central precocious puberty: correlation with adult height. J Pediatr 1995;126:955-958.

 

2 Carel JC, Roger M, Chaussain JL. Traitements freinateurs de la puberté: effets sur la croissance staturale. Journées Parisiennes de Pédiatrie 1996;191-201.

 

3 Carel JC, Roger M, Ispas S, Tondu F, Lahlou N, Blumberg J, Chaussain JL, The French triptorelin study group . Final height after slow-release triptorelin treatment for precocious puberty: implications for the age at discontination of treatment. J Clin Endocrinol Metab 1998;(in press)

 

4 Chaussain JL, Carel JC. Le traitement par l'hormone de croissance des petites tailles secondaires à un retard de croissance intra-utérin. Arch Pediatr 1998;5S4:345s-347s.

 

5 Coutant R, Carel JC, Letrait M, Bouvattier C, Chatelain P, Coste J, Chaussain JL. Short stature associated with intrauterine growht retardation: final heights of untreated and growth hormone treated children. J Clin Endocrinol Metab 1998;83:1070-1074.

 

6 de Waal WJ, Greyn-Fokker MH, Stijnen T, van Gurp EA, Toolens AM, de Munick Keizer-Schrama SM, Aarsen RS, Drop SL. Accuracy of final height prediction and effect of growth-reductive therapy in 362 constitutionally tall children. J Clin Endocrinol Metab 1996;81:1206-1216.

 

7 Federman DD. Life without estrogen. N Engl J Med 1994;331:1088-1089.

 

8 Frisch H, Riedl S, Waldhör T. Computed-aided estimation of skeletal age and comparison with bone age evaluations by the method of Greulich-Pyle and Tanner-Whitehouse. Pediatr Radiol 1996;26:226-231.

 

9 Greulich WW, Pyle SI. Radiographic atlas of skeletal development of the hand and wrist, 2nd edn.(1959) Stanford University Press, Stanford, California.

 

10 Gross GW, Boone JM, Bishop DM. Pediatric skeletal age : determination with neural networks. Radiology 1995;195:689-695.

 

11 Joss EE, Temperli R, Mullis PE. Adult height in constitutionally tall stature: accuracy of five different height prediction methods. Arch Dis Child 1992;67:1357-1362.

 

12 LaFranchi S, Hanna CE, Mandel SH. Constitutional delay of growth: expected versus final adult height. Pediatrics 1991;87:82-87.

 

13 Morishima A, Grumbach MM, Simpson ER, Fisher C, Qin K. Aromatase deficiency in male and female siblings caused by a novel mutation and the physiological role of estrogens. J Clin Endocrinol Metab 1995;80:3689-3698.

 

14 Ontell FK, Ivanovic M, Ablin DS, Barlow TW. Bone age in children of diverse ethnicity. AJR1996;167:1395-1398.

 

15 Smith EP, Boyd J, Frank GR, Takahashi H, Cohen RM, Specker B, Williams TC, Lubahn DB, Korach KS. Estrogen resistance caused by a mutation in the estrogen-receptor gene in a man. N Engl J Med 1994;331:1056-1061.

 

16 Zachmann M, Sobradillo B, Frank M, Frisch H, Prader A. Bayley-Pinneau, Roche-Wainer-Thissen, and Tanner height predictions in normal children and in patients with various pathologic conditions. J Pediatr 1978;93:749-755.


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