dr isabelle morelec médecine nucléaire ch lyon …€¦ · (sauf pied diabétique, < 18ans,...
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Imagerie fonctionnelle : évolution des traceurs et du matériel
Explorations radioisotopiques en 2012
99mTc- BP
+
18F-FDG
GBM 68Ga 18F-FDG 67Ga 99mTc-HMPAO
GBM
Nécessite › grande sensibilité (petites lésions) › grande spécificité (inf / inflam)
Radiopharmaceutique idéal….
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 › Scintimun 2010
18F-FDG
• Citrate de 67Ga
• Tc LeukoScan,Scintimun
• (In)Tc-HYNIC-IgG
Tc Albumine,
nano colloïdes
flux sanguin
perméabilité vasculaire
extravasation
•Cible: GB - Marquage direct GBM - Marquage indirect * Ac-ag * Liaison à des récepteurs : Peptides chimiotactiques, Cytokines: LT-B4 Antagonist, IL-8 (récept PNM)
•Cible: micro-organisme -Ciprofloxacine = Infecton DNA gyrase bactérienne -Tc Fluconazole -Peptides antimicrobiens: UBI-29-41
Traceurs non spécifiques Traceurs spécifiques
Réservé aux infections chroniques, squelette axial Inconvénients : commande, délai de 48 heures,
dosimétrie, pas en postopératoire ou si fracture
Association Os + Ga > Os seul ou Ga seul disparité dans l’intensité de fixation ou la distribution:
augmente la spécificité Sens: 73% Spé: 61% Intérêt . Spondylodiscites infectieuses
. Patients immunodéprimés: inf opportunistes . FOI
remplacé par 18F FDG
Comportement naturel des leucocytes à migrer et à se localiser au niveau des sites infectieux ou inflammatoires
Prélèvement de sang total › Séparation par sédimentation Centrifugation sur gradient de d › Marquage: in vitro Leucocytes totaux (granulocytes et cel. mononucléées) PNN
Stérilité - conservation fonctionnalité Réinjection
2h30
• Leur utilisation est rapportée depuis 1986
• Plusieurs ac réagissant avec des Ag
exprimés à la S des granulocytes
Ac anti NCA, CD15, CD66
Sens. globale de 80 - 90%
Inconvénients: formation possible d’anticorps humains
anti-anticorps murins = réponse HAMA
Risque - de réaction allergique lors d’une nouvelle
administration
- de Faux Négatifs
Marquage : In vivo
• LEUKOSCAN (IMMUNOMEDICS) Sulesomab AMM en France 1998 : fragment Fab’ d’ac murin dirigé contre l’épitope NCA-90
de la membrane des PN
• Marqué 99mTc Simple d’emploi (kit)
• Peu immunisant
• Inconvénients: fixation + diffuse, + étendue que les PNN
• Elimination rénale du fragment d’ac > pas chez l’IR, dialysé • Imagerie : 1 – 4 h et 24 h
- SCINTIMUN (CIS bio international) Besilesomab AMM en France juin 2010 : Ac monoclonal murin d’isotype IgG1 reconnaît un
épitope sur le NCA-95: glycoprot. à la S des PNN et sur l’ ACE (> risque de FP)
• Risque HAMA, hypersensibilité, d’hypoTA. • Ne doit être administré qu’1 seule fois chez un patient • Risque de FN si AB , corticoïdes • AMM pour les infections osseuses périphériques (sauf pied diabétique, < 18ans, intolérance au fructose (sorbitol))
• Imagerie : 3 – 6 h et 24 h
HAMA 16/116 patients (14%) (AG-PHH3)
A rechercher avant toute nouvelle injection
Fixation plus marquée sur la moelle
osseuse
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
› fixation physiologique basse dans beaucoup d’organes › Images 3D, corps entier, haute résolution › Dès 1 heure post IV › Quantification › Dans les processus inflammatoires A et C › Très sensible, Forte VPN › Gain de spécificité avec les TEP-TDM
Mais › Coût, non disponible partout › Manque de spécificité (tumeur, infection, inflammation) › Glucose 6 Phosphatase > sortie du FDG
TRACEUR Dose injectée MBq
EDE
mSv/dose 67Ga 220 27 99mTc-HIG 370 3 111In-HIG 75 15 111In-WBC 20 10 99mTc- HMPAO-WBC 200 3,4 99mTc-Scintimun 500-800 5.5-6,9 99mTc-Leukoscan 740 7,7 18 F FDG-WBC 200 2,8
Leucocytes marqués + colloïdes méthode 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
TEP Sens: jusqu’ à 100% et Spé: 88-93%
› y compris sur implants et prothèses › bons résultats sur le squelette axial++
F ouverte cheville D, écoulement au niveau de la partie < de la cicatrice, actuellement tari
Rx perte de substance osseuse en regard de la plaque sans rupture de la plaque ni anomalie osseuse
Traceurs à privilégier suivant les disponibilités locales › 18FDG si dernière chirurgie > 6mois (A défaut Gallium)
Localisation anatomique précise TEP TDM
› Alternative : PNM indium (USA) ou leuco -HMPAO (si fistule témoignant d’une réactivation) délai 1mois après chir
Pseudarthrose septique de l'extrémité supérieure du tibia droit
Prise de greffe cuisse droite
Sepsis épaule gauche
Fistule
OMC ancienne du fémur G, PTG droit récente, descellée Bilan infectieux avant reprise de la PTG droit
Foyer d’ostéite chronique Fémur G
TEP 18F FDG
Exactitude: 18F FDG
› comparable aux leucocytes marqués squelette périph › supérieure ++ pour le squelette axial
18F FDG capté par les macrophages activés, cellules qui
prédominent à la phase chronique de l’inflammation
Distinction infection osseuse / infection des parties molles (TEP-TDM)
64 ans
Fistulisation suspicion de périostite jambe G
Ostéosclérose + défect cortical antérieur OMC
48 ans douleur et tuméfaction du moignon G Corticale post irrégulière OMC
Rx: Nles > 4-8 semaines IRM examen de choix pour le diagnostic de
spondylodiscite (sens: 96%, spé 92%, exact 94%)
Diagnostic parfois délicat (stade de début, lésions dégénératives, maladies inflam, post op)
CI à l’IRM
Scintigraphie osseuse :Sens: 90%, Spé 78% … › Peut être > 0 dans les 2 jours › Spé : > 92% en SPECT-CT
Scintigraphie osseuse + Ga reste le meilleur examen en MN conventionnelle
MAIS : temps ++, plusieurs acquisitions sur 48 h
Scintigraphie osseuse en première intention
L’atteinte purement vertébrale peut rester < 0 pendant les 2 premières semaines
Diag dif.: Tassement, métastase Couplée au Gallium
La spondylodiscite donne des signes plus
spécifiques : hyperfixation sur les vertèbres sus et sous jacentes au disque atteint et le plus souvent partielle des corps vertébraux
Diag dif.: Arthrose (SPECT CT ++ )
Infections du squelette axial
Septicémie à staphylocoque auréus à point de départ urinaire
Bilan d'arthrite du coude droit avec AEG et cervicalgies
17/12/2008 19/01/2009
Intéret de la SPECT-CT › Meilleure qualité d’image en raison de la correction
d’atténuation › Localisation anatomique précise › Apport de la TDM
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
Infections du squelette axial
A 53-year-old woman,spinal fusion with spinal implants 6 years earlier, inflammatory syndrome of unknown origin. Posterior planar bone (a) and WBC images (c), normal distribution of
activity in the lumbar spine Posterior planar gallium(b), and ciprofloxacin images (d) both
demonstrate intense uptake in the lower lumbar spine and upper sacrum.
Infected orthopedic hardware was surgically confirmed
Filip Gemmel; Eur Spine J (2010) 19:540–551
! Pas d’indication des leucocytes marqués ! > Gallium
Ga GBM
Infecton
osseuse
Indications de la TEP Infections chroniques et de
bas grade car garde une sensibilité élevée
Cas douteux en IRM CI à l’IRM
En cas de chirurgie préalable
pas perturbée par les implants métalliques +++
Suivi sous traitement : en évaluation
Mai 2010
Octobre 2010
Spondylodiscite L4-L5 post laminarthrectomie L3-L4 bilatérale / arthrodèse Ré-intervention pour abcès et épidurite le 5/3/2010
Descellement : complication fréquente Diagnostic d’infection indispensable avant toute reprise
chirurgicale pour descellement Fréquence : 1% PTH 2% PTG après réimplantation 3% 5% Douleur > étiologies diverses Leucocytes marqués + colloides: Sens : > à 95% Spé: 93 à 100% avec SPECT CT FDG : très sensible (91-100 %) mais spécificité 9-97% Spé > Sens (PTH) alors que Sens > Spé ( PTG)
Synovite
Scintigraphie osseuse 3 temps
• Fracture • Ossifications
• Descellement • Algodystrophie • Métastase…
PTH › Hyperactivité périprothétique diffuse infection probable › Liée probablement à une ostéolyse globale mais présente également dans le DA diag. dif difficile › Décrite avec les PTH cimentées › Les prothèses non cimentées stimulent l’ostéoformation /
fixations périprothétiques encore plus variables
PTG › Fixations plus variées % PTH et durent plusieurs années › 2/3 infections surviennent dans la 1 ère année / seule une scintigraphie négative a de la valeur
Exactitude globale: 50 à70% mais forte VPN +++
Interface os-prothèse › fixation variable: type de prothèse +++
avec ciment (résine polymétacrylate) sans ciment +/- revêtement ostéoinducteur (hydroxy-apatite) hybride
› prothèse récente : date d’implantation +++ HF région cotyloïdienne, grand trochanter et extrémité inférieure
de la prothèse Durée variable: 6 mois jusqu’à 2 ans pour les PTH non cimentées
Descellement Hyperfixation diffuse ou localisée périprothétique au
temps osseux tardif
Infection Hyperfixation aux temps angioscintigraphique et
tissulaire dans > 80% des cas.
Couple de friction › usure
excentration de la tête fémorale sur les radiographies
› débris d’usure réaction inflammatoire granulomateuse parfois extensive
› cause principale des descellements aseptiques de prothèse de hanche
› Source de FP en TEP
› en SO soit HF tissulaire et osseuse marquée soit aucune anomalie (« intoxication » du remodelage osseux par
les débris d’usure) soit HF localisée à la partie distale de la tige fémorale
prothétique
Intérêt +++ SPECT CT même si peu de fixation en planaire
Bactériémie à Staph pneumoniae, d brutale inguinale D: bursite du psoas proximal D traitée par AB pendant 5 semaines Réapparition des douleurs de hanche droite 2 mois plus tard
Sept à staph, hématome psoas D infecté
Sd inflammatoire + descellement PTH D
COLLOIDES PN 20 H PRECOCES TARDIFS
Hyperfixation post-opératoire plus intense et plus prolongée que pour les PTH
Compartiment tibial > compartiment fémoral
Fixation variable suivant le type de prothèse :
Possible jusqu’à 2 ans, au cours du t
Fixation résiduelle à 1 an = 2 x celle de la diaphyse (cimentée ou non)
Complication si très élevée ou si sur 2 scinti successives
Suspicion d’infection
leucocytes marqués au 99mTc-HMPAO – colloïdes +++
Résultats discordants du fait :
- divers critères retenus pour la validation de l’infection
- prévalence variable
- absence de critères uniformes (scintigraphiques) pour poser le diagnostic d’infection péri prothétique
- degré de fixation non fiable: important recouvrement des valeurs de SUV entre descellement aseptique et septique
sepsis
PTH PTG Manthey et al.
Nucl Med Commun 2002, 23, 645-53
Critères topographiques
et d’intensité de fixation
Fixation banale Sens = 92%
Spé = 97%
extensively infected mega prosthesis of the knee and osteomyelitis
(cultures confirmed Citrobacter freundii infection with pathology results
showing active infection and necrosis
fistula on the medial side of the left knee
W. van der Bruggen et al Semin Nucl Med 40:3-15- 2010
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 dénué de 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
Ostéite inter-phalangienne du gros orteil D depuis début avril 2010
Evaluation d'une bi-AB adaptée depuis le 30 avril 2010
D G
Intérêt de la SPECT CT +++
Pied de Charcot chez un patient porteur de plusieurs MPP
ATCD d'ostéite à ce niveau
Sd inflammatoire d'apparition récente
LEUCOCYTES + COLLOIDES > IRM
Recherche d'ostéïte Septicémie à Candica Albicans Amputé MID en juillet 2009 avec moignon d'aspect douteux (pour ostéïte du pied droit) CONTRÔLE APRES AB
20/10/2009
04/02/2010
Suivi sous traitement
Peu d’influence de l’hyperglycémie sur la sens de détection si < 2,5 g/l Interêt ++ du couple TEP/ TDM
Basu 2007 (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 Charcot Fixation focale et intense en cas dOM surajoutée SUV max 1,3 +/- 0,4 si neuropathie, 4,38 +/- 1,39 si OM, 6,5 si les 2
Keidar 2005 (14 patients / 18 sites) TEP TDM, SUV max 2-11(5,7) 1 FP sur ostéoarthropathie, distinction os /T mous ++, exactitude 94%
Nawaz 2009 (110 patients, prospectif)
Diagnostic Performance of FDG-PET, MRI, and Plain Film
Radiography (PFR) for the Diagnosis of Osteomyelitis in the
Diabetic Foot
Rx
Scinti os 3
temps
> o
Os sain
SPECT CT
DIAGNOSTIC
Os
pathologique
+
Ga ou PNM
> 0
Colloïdes /
IRM
DIAGNOSTIC
< 0
DIAGNOSTIC
Cas
particuliers
Osteomyelite
vertebrale
IRM
Ga/FDG
OMC
IRM/
Ga/FDG
Prothèses
PNM+Colloïdes
Pied
diabétique
Avant pied
IRM/
PNM
Arriere pied
PNM+
Colloides
IRM
< o
STOP
Non pas un mais des radio pharmaceutiques
Aucun n’est parfait
Bien connaître leurs indications, la bio distribution, les limites (FP, FN)
L’idéal: choisir le traceur en fonction de l’indication clinique
collaboration multidisciplinaire
Nécessité d’études prospectives Développement de nouveaux traceurs TEP
› 68Ga-citrate › Leucocytes marqués 18 F-FDG Pb de stabilité du marquage (CE à 3 h) 64 Cu ++
› 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
Rendement de marquage et viabilité › >= Indium
› >> FDG
Probablement adapté à l’imagerie
10 volontaires Rd marquage Viabilite 1h 3h 24h Rétention
intracellulaire 24 h
Cu 87 +/- 4 % = > > 79 +/- 6 %
Indium 86 +/- 4 % = 88 +/- 4 %
FDG 60 +/- 19% =
P<0,001
Peptides antimicrobiens (SPECT)
Clinical trial of specific imaging of infections. Arteaga de Murphy C J.Nucl Med Commun. 2010 Aug;31(8):726-33 Various types of infections in 148 patients (99m)Tc-UBI 29-41 is a promising agent for the specific detection of infections in
humans because of its high sensitivity (96.3%), specificity (94.1%), and accuracy (95.3%) with high positive predictive (95.1%) and negative predictive values (95.5%)
Etudes précliniques et cliniques avec Ac monoclonaux marqués antimicrobiens
Adaptation de la RIT au traitement d’infections expérimentales fungiques, bactériennes et virales
depuis les 5 dernières années
Imagerie avec Ac marqué au Tc ou Indium pour localiser les foyers infectieux suivie du traitement par ce même Ac marqué au 186Re à l’90Y ou traceurs TEP 86Y ou 124 Iode (131 Iode)
Idéal créer un Ac contre un Ag d’une classe particulière de pathogène humain
•Diagnosing Infection in the Failed Joint Replacement: A Comparison of Coincidence
Detection 18F-FDG and 111In-Labeled Leukocyte/99mTc-Sulfur Colloid Marrow Imaging
Charito 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
• FDG –PET for diagnosing prosthetic joint infection : systematic review and metaanalysis
Thomas C. Kwee; Robert M. Kwee; Abass Alavi
Eur J Nucl Med Mol Imaging 2008; 35: 2122-2132
•PET abd SPECT in Osteomyelitis and Prosthetic Bone and Joint Infections: A systematic
Review
W.Van der Bruggen, CP Bleeker-Rovers, O C Boerman, and al
Seminars in Nuclear Medecine 2010, 40, 3-15
• Detection of low-grade prosthetic joint infections using 99mTc-antigranulocyte
SPECT/CT: initial clinical results
Graute, V.; Feist, M. Lehner, S. et al (2010)
European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, Vol. 37, No.9, (August
2010), pp. 1751-1759
• Role of 99mTc-ubiquicidin 29-41 scintigraphy to monitor antibiotic therapy in patients
with orthopedic infection: a preliminary study
Nazari, B.; Azizmohammadi, Z. Rajaei, M. et al (2011)
Nuclear Medicine Communication, Vol.32, No.8, (August 2011), pp. 745-751
• Radiotracers for fungal infection imaging
Lupetti, A.; de Boer, MG. Erba, P. et al (2011)
Medical Mycology. Vol.49, No. Suppl 1 (April 2011), S62-69
• A review on the clinical uses of SPECT/CT
Mariani, G.; Bruselli, L. Kuwert, T. et al (2010)
European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, Vol.37, No.10, (October
2010), pp. 1959-1985
• Imaging of inflammation by PET, conventional scintigraphy, and other imaging
techniques
Gotthardt, M.; Bleeker-Rovers, CP. & Boerman, OC. (2010)
Journal of Nuclear Medicine, Vol.51, No.12, (December 2010), pp. 1937-1949