La scintigraphie osseuse

1. La scintigraphie osseuse Dr Olivier REBILLARD Service de Médecine Nucléaire Hôpital AVICENNE Assistance Publique – Hôpitaux de Paris

2. Les traceurs du tissu osseux • Bases physiologiques • Traceurs utilisés • Les protocoles d’examen • La scintigraphie osseuse normale • Quelques éléments de sémiologie • Les indications de la scintigraphie • Pathologies malignes • recherche de métastases osseuses (cancer ostéophile) • tumeurs osseuses primitives

3. Pathologies bénignes • atteintes traumatiques: fractures • atteintes orthopédiques • recherche de descellement de prothèse • ossifications hétérotopiques • affections rhumatologiques • inflammatoires • dégénératives • vasculaires: ostéonécroses • autres: algodystrophie, maladie de Paget …

4. affections tumorales bénignes: ostéome ostéoïde • affections métaboliques • pathologies infectieuses • Les particularités de l’examen pédiatrique

5. Lestraceurs du tissu osseux Bases physiologiques -2 types d’os : compact (cortical) et spongieux (trabéculaire) - différences de structure: dense / lâche - mêmes composition et mécanismes synthèse et résorption - matrice os: collagène (ostéoblastes) + sels minéraux (Ca,P) → cristaux hydroxyapatite Ca10 (OH)2 (PO4)6 capables d’adsorber à leur surface différentes espèces chimiques (ions, plomb, strontium …)

6. Tissu osseux: en renouvellement permanent +++ • Formation : ostéoblastes (sécrètent trame protéique) • Résorption: ostéoclastes → tissu en remodelage permanent → Équilibre permanent d’ostéogenèse et de résorption osseuse dans l’os normal • Contraintes mécaniques stimulent formation osseuse • Fractures osseuses stimulent fortement l’activité • ostéoblastique +++ • Toute atteinte / destruction osseuse (tumeur, infection…) • entraîne généralement une stimulation réactionnelle de • l’activité ostéoblastique

7. Traceurs utilisés Initialement strontium85 (alcalinoterreux), fluor18 (+) A partir années 70, dérivés phosphatés marqués au Tc99M+++ - polyphosphates - pyrophosphate - diphosphonates +++ Actuellement Hydroxy-méthylène-diphosphonate (HMDP)+++ Fixation dans le tissu osseux: 40 à 50% Elimination urinaire +++ Clairance sanguine rapide (reste environ 3% à 3 heures)

8. Mécanisme de fixation Adsorption diphosphonates sur la phase minérale, sur les cristaux d’hydroxyapatite en formation +++ Apport par voie sanguine: lavascularisation intervient également dans l’intensité de fixation du traceur +++ Idem pour la perméabilité capillaire (tonus sympathique) → traceur de l’os en formation (activité ostéoblastique) à moduler (vascularisation …)

9. Protocoles d’examen • Adulte : injection IV de 550 à 900 MBq selon le poids • Dose reçue (750 MBq) : 4,5 cGy pour surfaces osseuses, • 2,5 paroi vésicale et 0,2 corps entier • Acquisitions images à différents temps de l’examen • selon l’indication clinique +++ • Temps angiographique: enregistrement immédiat d’une série d’images représentant l’arrivée vasculaire du traceur au niveau de la région pathologique à explorer (dynamique) • Temps tissulaire: images statiques des régions à explorer à la phase de diffusion du traceur dans les tissus, alors qu’il ne s’est pas encore fixé sur l’os de façon significative

10. Temps osseux: images après un délai de 2 à 4 heures post-injection • corps entier toujours (balayage), plans souvent (statiques) +/- • tomographie • Rares cas images à 24 h (activité vésicale importante, étude du petit bassin) • Importance de l’hydratation +++ durant ce délai • - favorise élimination urinaire du produit : amélioration du • contraste os/tissu mous • - minimise l’irradiation vésicale (uriner souvent++) Ne jamais oublier de faire uriner avant l’examen ++

11. Types d’acquisition Angio: série dynamique de 60 images de 2 s, matrice 128x128, collimateur LEHR, photopic 140 keV, fenêtre 20%, zoom 1 Planaires: images statiques 300 à 1000 kcps selon régions, matrice 256x256, collimateur LEHR Pin-hole (hanches enfant): matrice 256x256, 600 sec (300 kcps) Balayage corps entier: précoce ou tardif vessie vidée+++ en précoce, vitesse balayage entre 15 et 30 cm/min en tardif, se situer entre 10 et 15 cm/min Tomographie: protocoles différents selon régions explorées Ex: rachis 180°, matrice 128x128, 32 pas par tête de détection (caméra double tête), 30 sec par pas

12. Effets du frame-rate en angio (Naddaf SY et al. Technical errors in planar bone scanning. JNMT 2004;32:148-153)

13. Exemples de nombres de coups à obtenir pour les planaires • mains, pieds : 200 kcps • avant-bras, jambes : 300 kcps • genoux: 400 kcps • fémurs, humérus : 500 – 600 kcps • crâne (4 vues) : 500 kcps • thorax, rachis, bassin : 500 – 1000 kcps

14. Effet nombre de coups sur une vue planaire postérieure du bassin A: 1OO kcps, B: 250 kcps, C: 350 kcps, D: 500 kcps Naddaf SY et al. Technical errors in planar bone scanning. JNMT 2004;32:148-153

15. Importance du bon positionnement sur lit examen +++ - confortable pour le patient ++(permet éviter bougé), sécurité ++, parfois contention - positionné le plus symétrique possible ++ - incidences statiques +/- calquées sur radio selon régions explorées Imager au plus près ++ (diminution rapide résolution à distance) Ne pas oublier d’ôter ceinture, bracelet, collier, objet métallique dans les poches (chemise, pantalon…) Problèmes des contaminations urinaires : refaire clichés après nettoyage, retrait sous-vêtements …

16. La scintigraphie osseuse normale • Symétrie G/D ++ • Répartition relativement uniforme du traceur : à moduler selon les • pièces osseuses et les articulations • régions soumises contraintes: augmentation fixation • zones portantes: sacro-iliaques • zones attaches musculaires: articulations scapulo-humérales • taille et masse pièces osseuses • importance atténuation des photons gamma (épaisseur tissu • traversé entre l’os et le détecteur)

17. Effet de la distance patient détecteur sur la résolution A: au contact, B: à 10 cm, C: à 20 cm, D: à 30 cm Naddaf SY et al. Technical errors in planar bone scanning. JNMT 2004;32:148-153

18. Variations liées au patient: • - âge, activité physique, travail manuel, post-partum etc… • Variantes scintigraphiques sans signification pathologique • fixation voûte crânienne (symétrie) • fixation cervicale antérieure (lordose, calcifications cartilage • thyroïde) • sternum: angle de Louis, articulations sterno-claviculaires • pointes omoplates, insertions musculaires grand dentelé • humérus: insertion deltoïde • sacro-iliaques++ • genoux: rotules

19. Visualisation voies urinaires ++ - symétrie - petites rétentions pyélo-calicielles/ foyer costal: obliques+++ - problème contaminations urinaires - diverticules vésicaux Éléments de sémiologie • modification métabolique os → modification fixation traceur • accentuation activité ostéoblastique : hyperfixation ++ • diminution (activité ostéoclastique augmentée): hypofixation • la plupart du temps: hyperfixations • hypofixations: nécrose, séquelles radiothérapie, métastases lytiques • pures • hyperfixation localisée: foyer (méta, fracture) ou diffuse (affection • métabolique…)

20. Grande sensibilité de détection des anomalies (caractère fonctionnel) • mais médiocre spécificité ++ • → à interpréter en fonction du contexte clinique selon différents critères: intensité fixation, homogénéité, topographie, nombre et forme des foyers, cinétique et vascularisation… • confrontation à l’imagerie morphologique ++ • renseignements extra osseux: • voies urinaires • fixations extra osseuses possibles: calcifications tissus mous, • hématomes, nécroses tissulaires (infarctus, rhabdomyolyse), • métastases viscérales …

21. Scintigraphie osseuse normale adulte

22. Scintigraphie osseuse de l’enfant

23. Fixation tissulaire extra osseuse pôle inf rein droit: cancer du rein

24. Métastases hépatiques multiples d’un cancer du colon

25. Grandes indications • Pathologie tumorale maligne • Recherche de métastases osseuses des cancers ostéophiles • prostate, sein, poumon, rein, thyroïde • bilan extension initial++ • non systématique pour certains: ex prostate seuil PSA ou • selon points d’appel clinique (douleurs) • systématique pour d’autres: intérêt scinti référence dans une • population souvent âgée (mauvaise spécificité scinti) • cancers à envahissement locorégional direct : ORL, • colorectal, bronchique périphérique : intérêt de visualiser • atteinte osseuse difficile à imager par radios standards (côtes, • sternum…) • suivi évolutif++ en fonction signes cliniques, radiologiques • (image suspecte) ou biologiques (élévation marqueurs • tumoraux sériques), réponse au traitement++

26. -aide au diagnostic: guide pour une biopsie-éxérèse (cas d’un primitif inconnu, suivi évolutif…) • élément pronostique: exemple des atteintes rachidiennes susceptibles d’entraîner des complications neurologiques • Rôle pronostic propre à la topographie des lésions • -certains cancers ne donnent classiquement pas de réaction ostéoblastique marquée au niveau de leurs localisations osseuses: ex type myélome • Sémiologie scintigraphique: • tableau typique de dissémination: lésions multiples, distribuées aléatoirement, squelette axial++, métaphyses proximales humérus et fémurs, parfois hypofixations associées • méta solitaire: foyer unique, squelette axial (rachis++), gril costal, ceinture pelvienne, sternum

27. - parfois hypofixation isolée ou mixte 2 aspects pièges: - superscan (« trop belle image »): métas confluentes, hyperfixation diffuse squelette axial, relative hypofixation squelette appendiculaire, absence de visualisation reins, vessie, tissus mous effacés - phénomène de flare up (« embrasement » thérapeutique) : aggravation tableau scintigraphique sous l’effet traitement, généralement n’existe plus après 6 mois arrêt chimio

28. Dissémination métastatique osseuse

29. dissémination métastatique (superscan)

31. Périostite os longs membres inférieurs: syndrome de Pierre-Marie (syndrome paranéoplasique)

32. Tumeurs malignes primitives de l’os Ostéosarcome: enfant, adolescent (75%), la plus fréquente, Extrémité supérieure humérus, tibia, inférieure fémur Intérêt scinti: bilan d’extension osseuse (rare au diagnostic, suivi évolutif++) Sarcome d’Ewing: même population, Recherche localisations métastatiques sur reste du squelette

33. Pathologies bénignes Traumatologie -fractures - augmentation importante activité ostéoblastique ++ - véritables fractures évidentes à la radio: pas de scinti, sauf localisations difficiles (côtes, carpe, tarse, métacarpiens et métatarsiens) - indications courantes scinti: - fractures fatigue - périostites (sportif) - fractures par insuffisance osseuse sujet âgé

34. Fracture fatigue: - sportif (marche à pied) - douleurs mécaniques, œdème, retard voire absence signes radiologiques - scinti: diagnostic très précoce - acquisition 3 phases: hyperhémie, hyperactivité tissulaire et osseuse focale - localisations diverses: pelvis, fémur, tibia, péroné, calcanéum et autres os tarse Périostite: - tibia +++ - sportif, hyperfixation moins intense, linéaire, postérieure, périostée

35. fractures par insuffisance osseuse sujet âgé • - survient généralement en dehors de tout traumatisme franc • - résistance osseuse diminuée: ostéoporose • - 3 grand sites: tassement vertébral, extrémité sup. fémur, radius • - TV: hyperfixation linéaire en plateau très caractéristique • scinti permet de dater images radios ++ • autres: fractures de côtes, sacrum (hyperfixation classique en • H), ailes iliaques, branches ischio pubiennes et ilio pubiennes • extrémité sup. fémur: fractures cervicales et trochantériennes, • scinti: hyperfixation intense, linéaire ou fusiforme

36. Tassement vertébral en L2 et fracture du bassin

37. Autres localisations : plateaux tibiaux, diaphyse tibiale, astragale, calcanéum, métatarsiens +++ Fracture 4ème métatarsien

38. Fracture bicalcanéenne

39. Atteintes orthopédiques • Descellement prothèse • - hanches++, genoux • - normalement absence fixation col et tête fémorale • - pose récente (>12 mois), fixation cotyle, trochanter • - douleur, impotence → scinti: hyperfixation péri prothétique • en cas de descellement, mais aussi de micro fractures, infection • - spécificité médiocre: à compléter scinti gallium, PN marqués • - genoux: idem, voire pire • Ossifications hétérotopiques • - trauma, AVC, immobilisation prolongée… • - ostéomes: raideur, limitations articulaires • - intérêt pronostique: date de la chirurgie (opérer à froid ++)

40. Descellement PTH droite (pose il y a 3 ans)

41. PTH droite infectée

42. Infection prothèse genou droit

43. Affections rhumatologiques • Inflammatoires: Arthrites inflammatoires • Polyarthrite rhumatoïde: bilan atteinte articulaire • Spondylarthropathies : sujets plus jeunes, HLA B27, atteinte axiale, sacro-iliaques, enthésopathies (insertion ligamentaires genoux, pieds, chevilles) arthrites périphériques • Dégénératives: Arthrose • très fréquente: rachis, hanches, genoux, sterno-claviculaires …

44. Polyarthrite rhumatoïde

45. Sacro-iliite

46. Vasculaires Ostéonécroses: - mort os - tête fémorale: douleur dans un contexte particulier (corticoïdes, alcool, drépanocytose…) - souvent bilatérale, hypofixation très précoce, hyperfixation la plupart du temps++ (intérêt tomo) - concurrence IRM+++ - autres localisations: condyles fémoraux, plateaux tibiaux, astragale, calcanéum …

47. Hypofixation tête fémorale gauche

48. Hyperfixation : nécrose tête fémorale gauche

49. Algodystrophie Très demandée++ Acquisition 3 phases +++ Injection à distance du site douloureux Forme chaude: hyperactivité aux 3 temps de l’examen, diffuse, péri articulaire Forme froide enfant surtout +++ trompeuse Possibilité d’atteinte des articulations sus et sous jacente Forme partielle parfois trompeuse également Suivi évolutif+++

50. Algo main gauche