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La scintigraphie osseuse Dr Mojdeh TOFIGHI Service de Médecine Nucléaire Hôpital AVICENNE Assistance Publique – Hôpitaux de Paris.

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1 La scintigraphie osseuse Dr Mojdeh TOFIGHI Service de Médecine Nucléaire Hôpital AVICENNE Assistance Publique – Hôpitaux de Paris

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

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

4 Les particularités de lexamen pédiatrique Les particularités de lexamen pédiatrique affections tumorales bénignes: ostéome ostéoïde affections tumorales bénignes: ostéome ostéoïde affections métaboliques affections métaboliques pathologies infectieuses pathologies infectieuses

5 Lestraceurs Les traceurs du tissu osseux Bases physiologiques - 2 types dos : compact (cortical) et spongieux (trabéculaire) - différences de structure: dense / lâche - différences de structure: dense / lâche - mêmes composition et mécanismes synthèse et résorption - mêmes composition et mécanismes synthèse et résorption - matrice os: collagène (ostéoblastes) + sels minéraux (Ca,P) - matrice os: collagène (ostéoblastes) + sels minéraux (Ca,P) cristaux hydroxyapatite Ca 10 (OH) 2 (PO 4 ) 6 capables dadsorber cristaux hydroxyapatite Ca 10 (OH) 2 (PO 4 ) 6 capables dadsorber à leur surface différentes espèces chimiques (ions, plomb, à leur surface différentes espèces chimiques (ions, plomb, strontium …) strontium …)

6 Tissu osseux: en renouvellement permanent +++ Formation : ostéoblastes (sécrètent trame protéique) Formation : ostéoblastes (sécrètent trame protéique) Résorption: ostéoclastes tissu en remodelage permanent Résorption: ostéoclastes tissu en remodelage permanent Contraintes mécaniques stimulent formation osseuse Contraintes mécaniques stimulent formation osseuse Fractures osseuses stimulent fortement lactivité Fractures osseuses stimulent fortement lactivité ostéoblastique +++ ostéoblastique +++ Toute atteinte / destruction osseuse (tumeur, infection…) Toute atteinte / destruction osseuse (tumeur, infection…) entraîne généralement une stimulation réactionnelle de entraîne généralement une stimulation réactionnelle de lactivité ostéoblastique lactivité ostéoblastique Équilibre permanent dostéogenèse et de résorption osseuse dans los normal Équilibre permanent dostéogenèse et de résorption osseuse dans los normal

7 Traceurs utilisés Initialement strontium85 (alcalinoterreux), fluor18 ( +) A partir années 70, dérivés phosphatés marqués au Tc 99M 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 dhydroxyapatite en formation +++ Apport par voie sanguine: la vascularisation intervient également dans lintensité de fixation du traceur +++ Idem pour la perméabilité capillaire (tonus sympathique) traceur de los en formation (activité ostéoblastique) traceur de los en formation (activité ostéoblastique) à moduler (vascularisation …) à moduler (vascularisation …)

9 Protocoles dexamen 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 lexamen selon lindication clinique +++ Temps angiographique: enregistrement immédiat dune série dimages représentant larrivée vasculaire du traceur au niveau de la région pathologique à explorer (dynamique)Temps angiographique: enregistrement immédiat dune série dimages représentant larrivée 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 quil ne sest pas encore fixé sur los de façon significativeTemps tissulaire: images statiques des régions à explorer à la phase de diffusion du traceur dans les tissus, alors quil ne sest pas encore fixé sur los de façon significative

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

11 Types dacquisition 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: )

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

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

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

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

19 Visualisation voies urinaires ++ - symétrie - symétrie - petites rétentions pyélo-calicielles/ foyer costal: obliques+++ - petites rétentions pyélo-calicielles/ foyer costal: obliques+++ - problème contaminations urinaires - problème contaminations urinaires - diverticules vésicaux - diverticules vésicaux Éléments de sémiologie modification métabolique os modification fixation traceur modification métabolique os modification fixation traceur accentuation activité ostéoblastique : hyperfixation ++ accentuation activité ostéoblastique : hyperfixation ++ diminution (activité ostéoclastique augmentée): hypofixation diminution (activité ostéoclastique augmentée): hypofixation la plupart du temps: hyperfixations la plupart du temps: hyperfixations hypofixations: nécrose, séquelles radiothérapie, métastases lytiques hypofixations: nécrose, séquelles radiothérapie, métastases lytiques pures pures hyperfixation localisée: foyer (méta, fracture) ou diffuse (affection hyperfixation localisée: foyer (méta, fracture) ou diffuse (affection métabolique…) 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… à interpréter en fonction du contexte clinique selon différents critères: intensité fixation, homogénéité, topographie, nombre et forme des foyers, cinétique et vascularisation… - confrontation à limagerie morphologique ++ - renseignements extra osseux: - voies urinaires - fixations extra osseuses possibles: calcifications tissus mous, hématomes, nécroses tissulaires (infarctus, rhabdomyolyse), hématomes, nécroses tissulaires (infarctus, rhabdomyolyse), métastases viscérales … métastases viscérales …

21 Scintigraphie osseuse normale adulte

22 Scintigraphie osseuse de lenfant

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

24 Métastases hépatiques multiples dun cancer du colon

25 Grandes indications Pathologie tumorale malignePathologie 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 dappel clinique (douleurs) selon points dappel clinique (douleurs) - systématique pour dautres: intérêt scinti référence dans une population souvent âgée (mauvaise spécificité scinti) population souvent âgée (mauvaise spécificité scinti) - cancers à envahissement locorégional direct : ORL, colorectal, bronchique périphérique : intérêt de visualiser colorectal, bronchique périphérique : intérêt de visualiser atteinte osseuse difficile à imager par radios standards (côtes, atteinte osseuse difficile à imager par radios standards (côtes, sternum…) sternum…) - suivi évolutif++ en fonction signes cliniques, radiologiques (image suspecte) ou biologiques (élévation marqueurs (image suspecte) ou biologiques (élévation marqueurs tumoraux sériques), réponse au traitement++ tumoraux sériques), réponse au traitement++

26 -aide au diagnostic: guide pour une biopsie-éxérèse (cas dun primitif inconnu, suivi évolutif…) -élément pronostique: exemple des atteintes rachidiennes susceptibles dentraîner 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 hyperfixation diffuse squelette axial, relative hypofixation squelette appendiculaire, absence de visualisation reins, vessie, squelette appendiculaire, absence de visualisation reins, vessie, tissus mous effacés tissus mous effacés - phénomène de flare up (« embrasement » thérapeutique) : aggravation tableau scintigraphique sous leffet traitement, aggravation tableau scintigraphique sous leffet traitement, généralement nexiste plus après 6 mois arrêt chimio généralement nexiste plus après 6 mois arrêt chimio

28 Dissémination métastatique osseuse

29 dissémination métastatique (superscan)

30

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

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

33 Pathologies bénignes Traumatologie - fractures - fractures - augmentation importante activité ostéoblastique ++ - augmentation importante activité ostéoblastique ++ - véritables fractures évidentes à la radio: pas de scinti, - véritables fractures évidentes à la radio: pas de scinti, sauf localisations difficiles (côtes, carpe, tarse, sauf localisations difficiles (côtes, carpe, tarse, métacarpiens et métatarsiens) 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 radiologiques - scinti: diagnostic très précoce - acquisition 3 phases: perfusion plus précoce, hyperactivité tissulaire et osseuse focale - localisations diverses: pelvis, fémur, tibia, péroné, calcanéum et autres os tarse et autres os tarse Périostite: - tibia sportif, hyperfixation moins intense, linéaire, postérieure, périostée 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 ++ scinti permet de dater images radios ++ - autres: fractures de côtes, sacrum (hyperfixation classique en H), ailes iliaques, branches ischio pubiennes et ilio pubiennes H), ailes iliaques, branches ischio pubiennes et ilio pubiennes - extrémité sup. fémur: fractures cervicales et trochantériennes, scinti: hyperfixation intense, linéaire ou fusiforme 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 4 ème métatarsien

38 Fracture bicalcanéenne

39 Atteintes orthopédiques Descellement prothèseDescellement 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 en cas de descellement, mais aussi de micro fractures, infection - spécificité médiocre: à compléter scinti gallium, PN marqués - spécificité médiocre: à compléter scinti gallium, PN marqués - genoux: idem, voire pire - genoux: idem, voire pire Ossifications hétérotopiquesOssifications 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 inflammatoiresInflammatoires: Arthrites inflammatoires Polyarthrite rhumatoïde: bilan atteinte articulaire Polyarthrite rhumatoïde: bilan atteinte articulaire Spondylarthropathies : sujets plus jeunes, HLA B27, atteinte axiale, sacro-iliaques, enthésopathies (insertion ligamentaires genoux, pieds, chevilles) arthrites périphériques Spondylarthropathies : sujets plus jeunes, HLA B27, atteinte axiale, sacro-iliaques, enthésopathies (insertion ligamentaires genoux, pieds, chevilles) arthrites périphériques Dégénératives: ArthroseDégénératives: Arthrose très fréquente: rachis, hanches, genoux, sterno-claviculaires … très fréquente: rachis, hanches, genoux, sterno-claviculaires …

44 Polyarthrite rhumatoïde

45 Sacro-iliite

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

47 Hypofixation tête fémorale gauche

48 Hyperfixation : nécrose tête fémorale gauche

49 Algodystrophie Très demandée++ Post-traumatique ou chirurgie, AVC, Diabète, médicament,… Acquisition 3 phases +++ Injection à distance du site douloureux Forme chaude: hyperactivité aux 3 temps de lexamen, diffuse, péri articulaire Forme froide enfant surtout +++ trompeuse Possibilité datteinte des articulations sus et sous jacente Forme partielle parfois trompeuse également Suivi évolutif+++

50 Algo main gauche

51 Algo genou droit

52 Maladie de PAGET - remodelage osseux anarchique, structure os anormale - maladie pluri focale, parfois uni focale - bilan extension +++(imagerie corps entier) - efficacité traitement ++

53 Ostéome ostéoideOstéome ostéoide Pathologie tumorale bénigne Sujet jeune Nidus foyer hyperactif intense très ponctuel+++ Localisation diverses: rachis (intérêt de tomographie)… Affections métaboliquesAffections métaboliques Hyperfixations diffuses: superscan Os longs, péri articulaires, voûte crânienne, maxillaires, jonctions chondro-costales, sternum Reins atténués, faible bruit de fond tissulaire Causes: ostéomalacie, hyperparathyroïdie, ostéodystrophie rénale

54 Ostéome ostéoide

55

56 Hyperparathyroïdie


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