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Descellement prothèse totale de hanche

Intérêt du scanner et de la scintigraphie

Pr Ollat - HIA Bégin 94160 St-Mandéwww.clubortho.fr

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jeudi 23 décembre 2010

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Sommaire

• Généralités

• Tomodensitométrie

• Scintigraphies

• TEP - Scan

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Intérêt du sujet

• PTH en France : >100.000 / an

• PTH dans le monde : 1.500.000 / an

• Vieillissement de la population ....

De plus en plus d’implants à surveiller ...

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« Descellement »

• Définition : Perte de contact entre implant/os (ciment) ou os/ciment

• Faillite mécanique de l’implant ?

• Interprétation de l’imagerie parfois délicate

• La non ostéo-integration : Quid ?

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L’ostéo-intégration

Texte

Rapide en quelques mois avec un contact intime et homogène des travées osseuses jusqu’à l’implant

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La NON ostéo-intégration

Liséré, densification inhomogéne des travées, mobilité implant....

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Surveillance des implants

• Clinique

• Radiographies standards

• NFS & CRP

• Echographie & Infiltrations «test»

• Scanner / IRM

• Scintigraphie

JECOT - Rabat 2010

+

-How are wear-related problems diagnosed and what forms of surveillance are necessary? Malchau H, Potter HG; Implant Wear Symposium 2007 Clinical Work Group. J Am Acad Orthop Surg. 2008;16 Suppl 1:S14-9.7

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Stratégie de prescription

• Quand ? En 2eme intention

• Pourquoi ?

- Diagnostic positif : PTH douloureuse

- Bilan pré opératoire : capital osseux, infection

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Les limites des radios standards

• Grand variabilité interobservateur

• Sous estime la taille des géodes surtout acétabulaires

• Sous estime la prévalence de l’ostéolyse

• Radios numeriques & agrandissements

• Superposition planaire et metal-back

Engh CA, Sychterz CJ, Young AM, Pollock DC, Toomey SD. Interobserver and intraobserver variability in radiographic assessment of osteolysis. J Arthroplasty 2002 ; 17 : 752-9.

Claus AM, Engh CA, Sychterz CJ, Xenos JS, Orishimo KF. Radiographic definition of pelvic osteolysis following total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2003 ; 85 : 1519-26.

Stulberg SD, Wixson RL, Adams AD, Hendrix RW, Bernfield JB. Monitoring pelvic osteolysis following total hip replacement surgery : an algorithm for surveillance. J Bone Joint Surg Am 2002 ; 84 (suppl. 2) : 116-22.

JECOT - Rabat 20109

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Les questions essentielles...

• Y - a t’il un descellement ?

• Type de descellement ?

- Uni ou bipolaire ?

- Capital osseux ?

• Septique ?

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SCANNER

• Appareils «multi-barrettes»

• Logiciels de reconstruction multi-plans

• Prescription «précise et orientée»

• Osirix : Logiciel individuel gratuit

http://www.osirix-viewer.com/

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Avantages & Inconvénients

+ Acquisition rapide

+ Etude interface os /ciment ou Os / implant

+ Tridimensionnelle

+ Précision millimétrique

- Irradiation

- Artefacts métalliques

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Les artéfacts métalliques ...

• Prédominent avec les alliages riches en protons (Chrome-cobalt et Acier inox)

• Possibilité de les atténuer réglages précis

• Meilleure gestion des aréfacts par TDM multibarettes

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Réalisation technique

• Fenêtre de visualisation hautes et larges

• Filtre de convolution pas trop dur

• Kilovoltage élevé et ampérage suffisant

Diminue efficacement les artéfacts ...

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Exemple d’atténuation...

JECOT - Rabat 2010Fast iterative algorithm for metal artifact reduction in X-ray CT. Wang G, Frei T, Vannier MW. Acad Radiol. 2000 Aug;7(8):607-14.18

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JECOT - Rabat 201019

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Imaging of patients having metal implant using X-ray Computed Tomography.Liu JJ, Lutkin JE.J Xray Sci Technol. 2009;17(4):355-6520

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L'intérêt des implants en titane

CrCo TiJECOT - Rabat 201021

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Correlation of computed tomography with histology in the assessment of periprosthetic defect healing. Cook SD, Patron LP, Salkeld SL, Smith KE, Whiting B, Barrack RL.Clin Orthop Relat Res. 2009 Dec;467(12):3213-20.22

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Artefact linéaire

JECOT - Rabat 2010

Particulièrement intense entre 2 pièces métalliques

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Artefact linéaire

JECOT - Rabat 2010

Simple orientation du bassin suffit ...

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Images normales...

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Images normales...

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Images normales...

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Que rechercher ?

• Liséré : > 2 mm et/ou EVOLUTIF

• Migration d’implant

• Fracture du ciment

• Ostéolyse : géodes, corticale

• Ostéocondensation

• Mais aussi : collection PM, ossifications

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Liseré...

• Descellements sans liseré

• Liserés non pathologiques

• Liserés non suspects avec descellement

• Descellements septiques avec liseré d’allure mécanique

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Liseré fémoral...

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Liseré acétabulaire...

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Liseré acétabulaire...

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Liséré douteux ?

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Fracture du ciment

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Puri L, Wixson RL, Stern SH, Kohli J, Hendrix RW, Stulberg SD. Use of helical computed tomography for the assessment of acetabular osteolysis after total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2002 ; 84 : 609-14.

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Géodes d’ostéolyse

Sous estimation +++ par la radiographie

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• 9 hémi bassins de cadavres :

• Détection ostéolyse:

- TDM 87%

- Rx 52%

Leung S, Naudie D, Kitamura N, et al. Computed tomography in the assessment of periacetabular osteolysis. J Bone Joint Surg Am 2005;87:592e7.

Géodes d’ostéolyse

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Géodes : Ostéolyse ou Arhtrose ?

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Géodes : Ostéolyse ou Arhtrose ?

• Importance de la communication avec la cavité articulaire

• Inexistence en préop ou postop précoce

• Erosion corticale associée

Diagnostic features of pelvic osteolysis on computed tomography: the importance of communication pathways.Kitamura N, Naudie DD, Leung SB, Hopper RH Jr, Engh CA Sr. J Bone Joint Surg Am. 2005 Jul;87(7):1542-50.

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Précision des mesures

Computed tomography to assess pelvic lysis after total hip replacement. Claus AM, Totterman SM, Sychterz CJ, Tamez-Peña JG, Looney RJ, Engh CA Sr. Clin Orthop Relat Res. 2004 May;(422):167-74.

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Précision des mesures

• < 1 mm sur la mesure de la section de la tige

• Sur estimation des géodes osteolytiques

• Surtout si < 10cm3

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• Opacification espace clair péri-prothétique = descellement

MAIS :

• Non sensible / Non spécifique : Faux positifs, Faux négatifs

• Moins bon pour acétabulum

• Meilleur pour pièce fémorale: opacification sous ligne intertrochantérique)

• AVANTAGE : ponction, recherche de germe +++

Opacification et TDM

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Opacification et TDM

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Reconstruction volumique 3D

Volumetric computerized tomography as a measurement of periprosthetic acetabular osteolysis and its correlation with wear.Looney RJ, Boyd A, Totterman S, Seo GS, Tamez-Pena J, Campbell D, Novotny L, Olcott C, Martell J, Hayes FA, O'Keefe RJ, Schwarz EM.Arthritis Res. 2002;4(1):59-63

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Reconstruction volumique 3D

• Position du matériel dans les montages complexes

• Aide pour opérateur débutant

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Autre intérêts du scanner

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Autre intérêts du scanner

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Autre intérêts du scanner

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Imagerie par Résonance Magnétique

• Artéfacts métalliques +++

• D’autant plus importants que le champs magnétique est important...

• Réduction possible mais diminution (modérée) de la résolution spatiale

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• Meilleure pour les parties molles

• Artefacts atténuables sauf pour l’acétabulum

JECOT - Rabat 2010

Le scanner reste supérieur pour :

• Toit du cotyle

• Métallose

• Calcifications

• Visualisation du ciment

Imagerie par Résonance Magnétique

CT and MRI of hip arthroplasty. Cahir JG, Toms AP, Marshall TJ, Wimhurst J, Nolan J. Clin Radiol. 2007 Dec;62(12):1163-7153

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LES SCINTIGRAPHIES• Radiotraceur capté par organe

• Détection des rayonnements par gamma-caméra

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Différents traceurs

• Pyrophophonates marqués au Technétium-99m

• Gallium

• Leucocytes autologues marqués à l’HMPAO Tc99m

• L’immunoscintigraphie : anti-corps portés par des granulocytes radio-marqués

• Ciprofloxacine marquée au 99mTc

• PET scan au 18FDG

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Principes généraux

• Traceur osseux (Diphosphonates) se fixe :

• Principalement sur les cristaux d’hydroxyapatite en formation

• Proportionnellement! selon! :

- la! vascularisation

- la! perméabilité! capillaire

- surtout l’activité! ostéoblastique!+! +! +

Donc hyperfixation est un phénomène sensible mais peu spécifique56 JECOT - Rabat 2010

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Scintigraphie osseuse

• Descellement ?

• Infection ?

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En pratique...

• Contre indications : grossesse, allaitement

• Aucune préparation nécessaire

• Pas d'interférences médicamenteuses

• Temps d'immobilisation service = 4 heures

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• Examen en 3 phases :

- Temps! angiographique!(dynamique)

- Temps! tissulaire!(précoce)

- Temps! osseux! (tardif)

• Fixation péri-prothétique normale varie selon :

- Prothèses! cimentées

- Prothèses! non! cimentées

Principes généraux

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Les 3 phases

Vasculaire Précoce Tardif

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Fixation « normale »

• Pour les PTH cimentées : la fixation baisse et se stabilise

- Acétabulum :12 mois

- Petit et grand trochanters : 7 à 9 mois

- Tige : 4 à 6 mois

- Extrémité distale de la tige : 10 à 12 mois

• Fixation péri-prothétique normale en 12 à 18 mois

le plus souvent en 1 an

61 JECOT - Rabat 2010jeudi 23 décembre 2010

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• Pour les PTH non cimentées :

micro-mouvements physiologiques avec persistance d’un remodelage osseux et donc d’une hyperfixation :

- peut!dépasser!24!mois

- surtout au niveau de l’ext. distale de la tige et de l’acétabulum

Fixation « normale »

Il est donc important de signaler le type de PTH en place

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• PTH cimentées >1 an et non cimentées > 3 ans :

- Hyperfixation focale ou multiple sans hypervascularisation : Descellement

- Hyperfixation diffuse avec hypervascularisation : Infection

En pratique...

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• Pour les PTH non cimentées < 2 ans :

- Hyperfixation phase vasculaire ou précoce après 3ème mois est suspecte de complication

- Hyperfixation punctiforme phase tardive est fréquente jusqu’à 2 ans et ne signifie pas qu’il existe une complication

- Toute apparition d’un foyer hyperactif entre 3 et 24 mois est suspect de complication si l’on possède une scintigraphie de référence

En pratique...

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Scintigraphie osseuse : Examen utile !

• Forte sensibilité avec une forte valeur prédictive négative

• Peut montrer autre lésion responsable des douleurs

• Image «corps entier»

• Facile à réaliser et disponible

• Oriente les coupes tomodensitométriques

Bon examen de débrouillage et d’orientation 65 JECOT - Rabat 2010

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Descellement (a)septique ?

• Descellement septique: fixation 3 phases

• Descellement aseptique: 3ème phase seulement

• Spécificité moyenne (60 %)

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Descellement & Infection

• Descellement aseptique vs septique

- Sensibilité!=! 90!à! 100! %

- Spécificité!=! 17!à! 85!%

- Valeur Prédictive Négative = 96 à 100 %

Nécessité d’utiliser d’autres traceurs...67 JECOT - Rabat 2010

jeudi 23 décembre 2010

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Scintigraphie aux leucocytes marqués

• Examen de référence

• Manipulations +++

• 60 à 100 cc de sang, sédimentation, centrifugations, marquage, viabilité, réinjection

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Scintigraphie aux leucocytes marqués

• La plus performante pour l’infection

• Sensibilité : 95 à 100 %

• Spécificité : 93 à 100 %

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Tomographie par émission de positons (TEP)

• Imagerie fonctionnelle

• 18FDG

• Rapide (2h)

• Cout / proximité Cyclotron

• Couplée à TDM : TEP/scan

• Correction de l’atténuation

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Descellement PTH : Intérêt de la TEP

• Descellement septique

• 1 examen au lieu 2 (Scinti+Leuco marqués)

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TEP et PTH infectée : Quelle validité ?

• Sensibilité 83 % (33 - 94)

• Spécificité 70 %

• Moins efficace pour PTG (carter femoral)

• Inférieure au couple scinti 99m & Leuco marqués

van Acker F, Nuyts J, Maes A, Vanquickenborne B, Stuyck J, Bellemans J, et al. FDG-PET, 99mTc-HMPAO white blood cell SPECT and bone scintigraphy in the evaluation of painful total knee arthroplasties. Eur J Nucl Med 2001;28:1496–504.

Vanquickenborne B, Maes A, Nuyts J, Van Acker F, Stuyck J, Mulier M, et al. The value of 18F-FDG -PET for the detection of infected hip prosthesis. Eur J Nucl Med 2003;30:705–15.

Zhuang H, Chacko TK, Hickeson M, Stevenson K, Feng Q, Ponzo F, et al. Persistent non-specific FDG uptake on PET imaging following hip arthroplasty. Eur J Nucl Med 2002;29:1328–33. 73

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TEP & artéfacts...• TEP = Scinti FDG + TDM

• TDM : artéfacts métalliques correction

• La correction de l’atténuation via le scanner provoque des fausses fixations du FDG au contact de l’implant

• Artefacts majorés par des mouvements «parasites»

Artifacts at PET and PET/CT caused by metallic hip prosthetic material.Goerres GW, Ziegler SI, Burger C, Berthold T, Von Schulthess GK, Buck A.Radiology. 2003 Feb;226(2):577-84. 74

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Aspect normal d’une PTH

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Aspect anormal (infecté) d’une PTG

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Pour résumer...

• La radio reste l’examen de surveillance et de dépistage

• La radio sous estime les géodes d’ostéolyse (taille & fréquence)

• Le scanner permet évaluation précise du capital osseux

• Artéfacts sont atténuables surtout pour le titane

• La scintigraphie a une forte valeur d’exclusion

• La scintigraphie aux leucocytes marqués reste la référence

• TEP/scan encore en évaluation...

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Les prix...

• Rx standards : 30 à 50 "

• Echographie : 38 "

• TDM : 130 " + 150 " si arthroTDM

• Scintigraphie : 290 "

• IRM : 260

• TEP Scan : 1200 "

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