Infections Ostéo Articulaires : Imagerie Nucléaire · Journée de Formation Continue - 26 / 11/...

Journée de Formation Continue -26 / 11/ 2008 Hotel Dieu LYON

Infections Ostéo Articulaires :Imagerie Nucléaire

Isabelle MorelecCH LYON SUD


- Imagerie fonctionnelle : évolution des traceurs et du matérielExplorations radioisotopiques en 2008

La médecine nucléaire

Scintigraphie osseuse GalliumGBM

γβ+

TEP : 18F-NaF 18F-FDG


PETouSPECT

CT

FUSION

PET- CTouSPECT-CT


Traceurs ayant l’AMM en France

• Gallium-67 1971

• Polynucléaires marqués par l’oxinate d’Indium111

1976• Polynucléaires ou leucocytes marqués par l’HMPAO-Tc

99m 1986• Ac « spécifiques » des polynucléaires : Leukoscan

1998


Scintigraphie osseuse• Examen de première intention car négative, élimine une

ostéite• Très sensible (73-100 %), mais peu spécifique (40-60 %)• 3 temps• Hyperhémie suivie d’une hyperfixation

– Diffuse au t précoce, modérée au t tardif : Cellulite– Fixation articulaire 3 t: Arthrite septique– Focalisée, intense, dès le temps artériel : Ostéite – Algodystrophie– Fracture– Ostéonécrose– Ossification péri prothétique…


cellulite


Ostéoarthrite septique de hanche G à fusobacterium necrophorum (angine en mai)

14/06/07


Ostéomyélite enfant

Scintigraphie osseuse en 3 temps +++ sur os « sain »

Scintigraphie osseuse seule peut suffire dans certaines indications


Ostéomyélite

FA


• Sacro iliiteinfectieuse

• Bonne indication de la scintigraphie osseuse

• Hyperfixation aux trois temps de l’examen Unilatérale

• Hypofixation si abcès

• Spondylodiscite• Scintigraphie

osseuse souvent demandée (accès facile, CE,

• diag différentiel)

Intérêt dans certaines localisations


Scintigraphie osseuse

• Avantages:– Disponible– Facile à réaliser– Très sensible: permet d’éliminer une complication– Imagerie corps entier

• Inconvénients:– Peu spécifique– Fixation HMDP à la surface de la matrice osseuse

minérale ft du débit sg et du taux de renouvellement osseux / toute augmentation de ce taux - hyperfixation


Septicémie à staphylocoque doré avec méningite. Douleurs lombaires sévères, localisations infectieuses hépatiques et pulmonaires -suspicion de spondylodiscite - recherche d'autres localisations osseuses

Spect ct


Adjonction d’autre traceur


Traceurs de l’infection

• But améliorer la spécificité

• Radiopharmaceutique idéal …


Traceurs non spécifiques

•Citrate de 67 Ga

• I globulines humaines non spécifiques

•PEG liposomes

↑ flux sanguin

↑perméabilité vasculaire

extravasation

Traceurs spécifiques

•Cible: GB - Marquage direct- Marquage indirect* Ac-ag* Liaison à des récepteurs :

Peptides chimiotactiquesCytokines : IL, PF4

•Cible: médiateur

•Cible: micro-organisme-Ciprofloxacine = infecton-Peptides antimicrobiens

↑ de la consommation de glucose: 18 FDG


Gallium (Ga 67)

• Différents mécanismes de fixation • Manque de spécificité vis à vis de l’infection (remodelage)• Inconvénient : délai de 48 heures

• Association Os + Ga > Os seul ou Ga seuldisparité dans l’intensité de fixation ou la distribution: augmente la spécificité

• Exactitude: 70 à 80% / pas adapté

• Intérêt ++ . Spondylodiscites infectieuses. Rech de foyers inf. sans s. de localisation


HMDP GALLIUM

DISTRIBUTION SIMILAIRE

équivoque


HMDP GALLIUM

SEPSIS


Leucocytes marquésIn111 (1976) ; HMPAO-99mTc (1986)

• Comportement naturel des leucocytes à migrer et à se localiser au niveau des sites infectieux ou inflammatoires

• Prélèvement de sang total – Séparation par sédimentation – Marquage : in vitro

• Leucocytes totaux (granulocytes • et cellules mononucléées)• Granulocytes purs

(Stérilité - conservation fonctionnalité)• Réinjection


Suspicion de surinfection de kyste rénaux dégénératifsDialysé pour néphropathie héréditaire

Infection de PTH droite


• Leur utilisation est rapportée depuis 1986

• Plusieurs ac, réagissant avec des ag exprimés à la surface des granulocytes ont été développés

> Ac anti NCA, CD15, CD66

Leucocytes marquésAnticorps monoclonaux anti-granulocytes (MAB)

marqués au 99mTc

In vivo


LEUKOSCAN (IMMUNOMEDICS) Sulesomab

AMM en France depuis 1998 AMM en France depuis 1998 : fragment : fragment FabFab’’ dd’’acac murin murin dirigdirigéé contre lcontre l’’éépitopepitope NCANCA--90 de la membrane des PN90 de la membrane des PNMarqué 99mTcEmploi simple (kit)AMM pour les infections osseuses périphériques•L’ac marqué se lie spécifiquement aux granulocytes in vivo, sans que leur fonctionnalité soit altérée

• Peu immunisant


• Imagerie : entre 1h et 4h, 24h

• Avantage: marquage simple et rapide

• Inconvénients: fixation + diffuse, + étendue

1-hr LeukoScan 5-hr LeukoScan 4-hr 99mTc-HMPAO

Pseudarthrose septique tibia droit


Comparaison Leukoscan / GB HMPAO


18F-FDG• Captation du 18 F FDG

par tous les leucocytes activés

• Processus inflammatoires A et C– PNN– Macrophages et

lymphocytes• N’utilisent le glucose

qu’une fois activés


Physiopathologie

• Mécanismes de fixation non spécifiquehyper vascularisation et activité métabolique intense

– de le la consommation de glucose par les PNN activés et les macrophages

– Activation de la glycolyse– Surexpression de GLUT 1 et GLUT 3 après stimulation

par les cytokines

Mais aussi– Captation par les fibroblastes en division et les

cellules endothéliales activées– Captation probable par les microorganismes…


Avantages de la TEP 18F-FDG

– fixation physiologique basse dans beaucoup d’organes – Images 3D, corps entier, haute résolution– Dès 1 heure post IV– Dosimétrie favorable– Modifications fonctionnelles avant les modifications

morphologiques– Peu gênée au niveau des tissus cicatriciels– Gain d’interprétation avec les TEP-TDM

– Mais cout, non disponible partout, spécificité ?


Dosimétrie comparée

2,820018 FDG-WBC690099mTc-Leukoscan

5.550099mTc-BW250/183320099mTc- HMPAO-WBC920111In-WBC1575111In-HIG337099mTc-HIG

2722067Ga

EDEmSv/dose

Dose injectée MBq

TRACEUR


• Infections ostéoarticulaires• Post-traumatiques• Sur matériel prothétique• Pied diabétique• Spondylodiscite

Applications cliniques


Infections postopératoires OMC post traumatique

• Diagnostic difficile : infection osseuse, des tissus mous, défaut de consolidation car structures osseuses modifiées par l’infection et le remodelage osseux

• Traitement: chirurgical : repose excision complète des tissus osseux et des tissus mous dévitalisés

• IRM :– sensibilité élevée pour préciser l’atteinte de la moelle osseuse> sites d’œdème tissulaire, d’augmentation de la perfusion régionale

– manque de spécificité : FP zones cicatricielles post op et d’œdème au sein des défects osseux et des tissus mous

• TDM en complément de l’IRM : fistules, séquestres osseux, état de minéralisation, étendue des lésions

• Artéfacts liés à la présence de matériel métallique


OMC post traumatique

• Leucocytes marqués + colloïdesméthode de choix

Sens : 100% et Spé : 91 – 94%• Mais sensibilité plus faible en cas

– d’infection chronique, de bas grade, et– inopérante pour le squelette axial

• TEPSens: > à 100% et Spé: 88-93%

– y compris sur implants et prothèses– bons résultats sur le squelette axial ++



Leucocytes marqués HMPAO-Tc

Cicatrice chéloïde

de la hanche DF fémur opérée 7

xPetite fistule cutanée


Pseudarthrose septique


Intérêt des colloïdes en post op > Algodystrophie11/2003

Surveillance d’un sepsis précoce après plastie ligamentaire du genou g (staph doré) 3 mois post op


Ostéite tibia gauche

GBM

OS 3 t


Septicémie à Staphylocoque Aureus ATCD ostéosynthèse fémorale gauche en 2006

Arthrite genou droit. Recherche de foyer septique osseux ou articulaire

FP



Infection des partes molles cuisse gauchearthrite de l’épaule gauche

GBM


Suivi sous traitement

Leucocytes marqués HMPAO-Tc

Fracture complexe du tibia droit


OMC

• TEP 18F FDG

• Exactitude du 18F FDG bonne – comparable aux leucocytes marqués squelette périph– supérieure ++ pour le squelette axial

• 18F FDG capté par les macrophages activés qui prédominent à la phase chronique de l’inflammation

• Distinction infection osseuse / infection des parties molles (TEP-TDM)


OMC

Tep FDG


64 ans

Fistulisation suspicion de périostite jambe G

Ostéosclérose + défect cortical antérieur OMC

48 ansdouleur et tuméfaction du moignon G

Corticale post irrégulièreOMC


Distinction Infection osseuse et des parties molles

78 ans, douleur et écoulement du moignon droitFixation au niveau des partie molles de la face post du moignon

Atrophie musculaire


Stumpe . 18F FDG-PET imaging in musculoskeletal infection.

Q J NuclMed Mol Imaging 2006; 50: 131-42.

43 ans, 13 mois après F du tibiaConsolidation pas d’OMC

28 ans,douleur du tibia DAbcès de Brodie


Infections sur prothèses• Descellement : complication fréquente • Diagnostic d’infection indispensable avant toute reprise

chirurgicale pour descellement• Fréquence : 1% PTH 2% PTGaprès réimplantation 3% 5%• Douleur > étiologies diverses• Leucocytes marqués + colloides:

Sens : 86 à 100% Spé: 89 à 94%

• FDG : très sensible mais spécificité 50 à 95%Spé > Sens (PTH) alors que Sens > Spé ( PTG)


Infections sur prothèses (TEP)

Résultats discordants du fait :

- divers critères retenus pour la validation de l’infection

- composition de la population étudiée (prévalence variable)

- absence de critères uniformes (scintigraphiques) pour poser le diagnostic d’infection péri prothétique

degré de fixation non fiable car important recouvrement des valeurs de SUV entre descellement aseptique et septique


• HANCHES:Fixation périprothétique au niveau de la tête et du col

fémoral pratiquement constante. Persiste pendant des années.

Pathologique si intra-osseuse ou intra-médullaire aux extrémités de la prothèse, trajets fistuleux

• GENOUX: plus délicatFixation non spécifique pouvant persister pendant pls

années - FP induits par la correction d’atténuation

toujours regarder les images non corrigées- plus sensible à l’effet de volume partiel du fait de la taille des implants

• Délai post op minimum de 6 mois minimum (inflammation)


Descellement

infection

( J Bone J oint Surg 2005; 87:465-470)FDG HMDP


AC 1H GB COLLOIDES

INFECTION PTG D

FDG GB COLLOIDES

INFECTION PTG G

DESCELLEMENT ASEPTIQUE PTG G

( RadioGraphics 2001; 21:1229-1238)


Descellement? / infection ?• Scintigraphie osseuse

Hyperfixation diffuse ou localisée périprothétique au temps osseux tardif

• Infectionhyperfixation aux temps angioscintigraphique et

tissulaire dans > 80% des cas.

• Forte sensibilité, mais faible spécificitéscintigraphie aux leucocytes marqués à l’ HMPAO-

99mTc


Descellement aseptique

• Bilan avant remplacement d’une PTH mise en place il y a 9 ans.

• Radiographies :– Images d’ostéolyse à

l’interface os-prothèse.

• Scintigraphie osseuse :– Pas d’anomalie du cotyle.– Pas d’anomalie au niveau du

granulome.– Point chaud en queue de

prothèse (corticale latérale) traduisant la réaction à la mobilitéanormale de l’implant.


Infection PTH g

recrutement


fistule


Abcès du psoas

GBM

OS 3 t


Facteurs influençant la fixation PTG

• Hyperfixation post-opératoire plus intense et plus prolongée que pour les PTH > à 2 ans

• Compartiment tibial > compartiment fémoral

• Suspicion d’infectionscintigraphie aux leucocytes marqués au 99mTc-

HMPAO - colloïdes


Descellement septique


PTG D en 200701/ 2008: douleurs, tuméfaction, VS, CRP élevées


… Abcès poplité et jambier confirmé à la dépose de la prothèse


• La scintigraphie osseuse reste un examen de débrouillage devant une PROTHESE douloureuse qui ne fait pas ses preuvesPermet d’éliminer rapidement certaines complications

• Si arrière pensée de sepsis:Colloïdes+ GB-HMPAO

• Nécessité d’avoir une bonne connaissance de l’histoire clinique, du type de prothèse, des dates d’intervention..Pattern variable suivant le type de prothèse

• Disposer de l’imagerie conventionnelle


Prothèse d’épaule PR


SPA. Surinfection de cheville droite sur prothèse implantée en 2001 staph aureus : persistance d’un handicap fonctionnel.

Phénomène inflammatoire ? Douleurs neuropathiques? Chir

FP

GBM

PE

1h 20h

OS 3 t


méta analyse 1984- 2004

Infections os périphérique

prothèses


Pied diabétique• Diagnostic précoce d’ostéomyélite sur MPP +++• Diagnostic clinique n’est pas fiable• L’IRM ne permet pas toujours de distinguer les lésions

d’ostéoarthropathie des lésions d’ostéomyélite• l’œdème médullaire et la prise de contraste ne sont pas

spécifiques de l’OM et sont observés en cas de fracture de fatigue, de nécrose et de neuropathie

• Gold standard reste la biopsie osseuse (invasif, non dénuéde risque)

• Os + Leucocytes marqués : méthode de choix en MN conventionnelle (exactitude de 80%)

• Permet un diagnostic précoce et un suivi sous traitement

• TEP : Résultats très prometteurs


Pied diabétique• Pas d’influence de l’hyperglycémie sur la sensibilité de

détection• Interêt ++ du couple TEP/ TDM

• Basu (63 patients): forte VPN pour le diagnostic d’OM en cas d’ostéoarthropathie avec MPP

Sens:100%, exact: 94% (77% et 75% pour l’IRM)Fixation diffuse , d’intensité modérée en cas de pied de CharcotFixation focale et intense en cas dOM surajoutée

• Hopfner (18 patients / 48 sites):intérêt de la TEP dans le bilan préopératoire des pieds de Charcot> IRM notamment en présence de matériel

• Keidar (14 patients / 18 sites)1 FP sur ostéoarthropathie, distinction os /T mous ++


Ostéomyélite IV méta

Fracture de fatigue II méta

Manque de spécificité !

Scintigraphie osseuse 4 temps


Ostéomyélite IV méta


Ostéomyélite du II orteil

Rx normales HMPAO - WBC Amélioration de la qualité d’image

Déminéralisation

Apposition périostée qd 30 – 50 % destruction ie 2 semaines

Lyse osseuse


M… Joseph, 78 ans. Ostéolyse complète de P2 et partielle de P3 du 2ème orteil D survenue dans les suites d’une plaie, actuellement cicatriséeOstéolyse secondaire à une arthroneuropathie ou à une infection ?

Os : Hyperactivitéaux 3 temps de P2 du 2ème orteil D, aux temps tardifs de P3 et P1

PNM: RASélimine l’origine infectieuse


B… Pierre, 72 ans. ATCD de multiples MPP. Pied de Charcot G. MPP du pied G avec évacuation purulente d ’une collection plantaireSyndrome inflammatoire clinique et biologique

PNM : ostéoarthriteavec ostéite de la MTP1 pied G

IRM : infiltration de la face plantaire et du 1er

espace , englobant la MTP1


Recherche de foyers infectieux au niveau du sternum et au niveaudu pied droit Patient DID : escarre du dos du pied en voie de cicatrisation. Radiographies : périostite avec apposition périostéeévocatrice d'ostéïte. Atcd quadruple pontage coronarien en mars 2008 avec réintervention en juin 2008 (fermeture sternale avec mise en place de redons rétro-sternaux : entérobacter cloacae. Redons otés) + avivement du 4è orteil D et des multiples plaies du pied droit

OS 3 t


GBM1 heure 20 heures


Pied de Charcot infecté

osteoblasts osteoclasts

Os nouveaumoelle


M. S… Henri, 63 ans. Diabète 1. Tableau indolore du médiopied D, 3 mois après lésion infectieuse du 3ème orteil. Notion de traumatisme. Sd inflam bioAspects clinique et Rx évocateurs d ’ostéite avec fracture-tassement du cuboïde

PNM : RASIRM : volumineuse ostéoarthrite du médio-pied D

Suivi : importantes lésions destructrices d ’ostéoneuroarthropathie.


Bilan d'un pied diabétique compliqué d'unpied de Charcot chez un patient porteurde plusieurs maux perforants plantaires.

Antécédent d'ostéite à ce niveau. Actuellement, important syndrome inflammatoire

non étiqueté d'apparition récente.


Infections du squelette axial

• IRM examen de choix pour le diagnostic de spondylodiscite

• Diagnostic parfois délicat (lésions dégénératives)

• Scintigraphie osseuse :sens: 90%, spé 78% …

• Scintigraphie osseuse + Ga reste le meilleur examen en MN conventionnelleMAIS : temps ++, plusieurs acquisitions sur 48 h


• Intéret du SPECT-CT– Meilleure qualité d’image en raison de la correction

d’atténuation– Localisation anatomique précise

• Pas d’indication des leucocytes marqués +++– Hypofixation le plus souvent

• TEP donne de très bons résultats mais coût +++ – Meilleure résolution spatiale– Pas de délai de réponse


Discite L5-S1

SPECT

PLANAIRES


Infecton 4 h HMPAO-Tc leucocytes

18-FDG

Spondylodiscite L2-L3


Infections du squelette axial TEPSepticémie à streptocoque A

foyers infectieux multiples osseux et des tissus mous Spondylodiscite L3 - L4


Infections du squelette axial

Indications • infections chroniques et

de bas gradecar garde sensibilitéélevée

• cas douteux en IRM• en cas de chirurgie

préalablePas perturbée par les implants métalliques


rachis post traumatique

F de D3-D4 ablation 3 mois plus tôt d’une partie du matériel STAPH

OSTEOMYELITE


Et …

Otite maligne externe


Conclusion

• Non pas un mais des radio pharmaceutiques

• Aucun n’est parfait• Un seul traceur: bien connaître ses

indications, sa bio distribution, ses limites (FP, FN)

• L’idéal: choisir le traceur en fonction de l’indication clinique


Conclusion

• AMM pour le 18F-FDG• Nécessité d’études prospectives• Développement de nouveaux traceurs

– Leucocytes marqués 18 FDG• Pb de stabilité du marquage (CE à 3 h !)

– 68Ga-DOTAVAP –P1• VAP-1 : Protéine d’adhésion vasculaire exprimée

à la surface cellulaire lors des phénomènes inflammatoires

• Détection de l’infection à un stade précoce


Rx

Scinti os 3 temps

< o> o

Os sain Os pathologique Cas particuliers

diagnostic Ga ou PNM

> 0 < 0

DIAGNOSTIC

Colloïdes / IRM

DIAGNOSTIC

DIAGNOSTIC

Osteomyelite vertebrale

Arthrite septique

Ga

Ga

IRM

IRM

prothèses

Pied diabétique

Colloïdes + PNM

Avant pied

Arriere pied

PNM

Colloïdes + PNM


Bibliographie• Radionuclide Imaging of Infection*

Charito Love, MD; and Christopher J. Palestro, MD. J Nucl Med Technol 2004; 32:47–57

• The diabetic footM B Tomas, M Patel, S E Marwin, C J Palestro.British Journal of Radiology, 73 (2000), 443-450

• The implications of 18F-FDG PET for the diagnosis of endoprosthetic loosening and infection in hip and knee arthroplasty:

Results from a prospective, blinded studyK-St Delank*, M Schmidt, JW-P Michael, M Dietlein, H Schicha and P Eysel.

BMC Musculoskeletal Disorders 2006, 7:20 • Imaging Infection with 18F-FDG–Labeled Leukocyte PET/CT: Initial

Experience in 21 PatientsNicolas Dumarey; Dominique Egrise; Didier Blocklet; Bernard

Stallenberg; Myriam Remmelink; Veronique del Marmol; Gaetan Van Simaey ; Frederique Jacobs; and Serge Goldman. J Nucl Med 2006; 47:625–632


•Diagnostic values of positron emission tomography versus triple-phase bone scan in hip arthroplasty looseningT. Mumme Æ P. Reinartz Æ J. Alfer Æ R. Muller-Rath,U. Buell Æ D.

C. Wirtz. Arch Orthop Trauma Surg ( 2005) 125: 322–329•Detection of Metallic Implant–associated Infections with FDG PET in Patients with Trauma: Correlation with Microbiologic Marc Schiesser, Katrin D. M. Stumpe, Otmar Trentz, Thomas Kossmann, Gustav K. vonSchulthess. Radiology 2003; 226; 391-398.•Role of Nuclear Medicine in Diagnosis of the Infected Joint Replacement1Charito Love, Maria B. Tomas, Scott E. Marwin, Paul V. Pugliese,Christopher J. Palestro. RadioGraphics 2001; 21 :1229–1238•Diagnosing Infection in the Failed Joint Replacement: A Comparison of Coincidence Detection 18F-FDG and 111In-Labeled Leukocyte/99mTc-Sulfur Colloid Marrow ImagingCharito Love; Scott E. Marwin,; Maria B. Tomas; Eugene S. Krauss; Gene G. Tronco,; Kuldeep K. Bhargava; Kenneth J. Nichols; and Christopher J. Palestro. J Nucl Med 2004; 45:1864–1871

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