Technetium-99m difosfonaat botscans

Tc-99m methyleendifosfonaat (MDP) botscans zijn gewoonlijk positief 24 uur na een acute infectie, en de scans tonen een goed gedefinieerde focus van traceractiviteit 1-2 uur na de injectie. Deze bevinding is gecorreleerd met radiotracer in hetzelfde gebied op dynamische scans (zie de beelden hieronder).

Osteomyelitis, chronisch. Röntgenfoto’s van de voet van een 52-jarige diabetische man met klachten tonen geen botafwijking. (Zie ook de volgende 2 beelden.)

Osteomyelitis, chronisch. Röntgenfoto’s van de voet van dezelfde patiënt als op de vorige foto, die 2 weken later zijn gemaakt, tonen een vlekkerig verlies van botdichtheid in het distale vierde middenvoetsbeentje.

Osteomyelitis, chronisch. Drie-fase technetium-99m difosfonaat botscans van dezelfde patiënt als in de vorige 2 beelden tonen verhoogde activiteit in het derde en vierde middenvoetsbeentje en in de derde teen.

Osteomyelitis, chronisch. Indium-111 gelabelde WBC scans tonen een geïnfecteerde rechter knie prothese.

Botscintigrafie kan focale uptake tonen op de aangetaste plaats. Osteomyelitis kan multifocaal zijn, en botscintigrafie is bijzonder waardevol bij het zoeken naar andere plaatsen van infectie.

MDP-scans zijn positief bij de meeste patiënten met subacute en chronische osteomyelitis. Verhoogde focale activiteit kan aanhouden in steriele ziekte tot 2 jaar na succesvolle therapie. (Zie de beelden hieronder.)

Osteomyelitis, chronisch. Een 20-jarige patiënte onderging intramedullaire nagelfixatie van een tibiafractuur 2 jaar voordat zij zich presenteerde met een pijnlijk been. Röntgenfoto’s tonen geen bewijs van osteomyelitis. (Zie ook de volgende 5 beelden.)

Osteomyelitis, chronisch. Drie-fase technetium-99m difosfonaat botscans bij dezelfde patiënt als op de vorige afbeelding en op de volgende 4 afbeeldingen tonen veranderingen die duiden op osteomyelitis.

Osteomyelitis, chronisch. Deze 69-jarige man presenteerde zich met epigastrische pijn. De röntgenfoto van de lumbale wervelkolom toont veranderingen van artrose (zie ook de volgende 3 foto’s).

Osteomyelitis, chronisch. Axiale CT scans tonen destructie van L1. Let op de lucht in de zachte weefsels.

Osteomyelitis, chronisch. Technetium-99m difosfonaat botscan bij dezelfde patiënt als op de vorige foto en volgende foto tonen verhoogde activiteit in de bovenste lumbale wervelkolom.

Osteomyelitis, chronisch. T1- en T2-gewogen sagittale MRI’s tonen beenmergoedeem in L1 en obliteratie van de schijfruimte tussen L1 en L2. (Zie ook de vorige 5 beelden.)

MDP-scans zijn zeer gevoelig, en het hele lichaam kan in beeld worden gebracht met een relatief lage stralingsdosis voor het hele lichaam. De gevoeligheid van MDP is variabel gerapporteerd in het bereik van 32-100%, maar de algemene gevoeligheid is meer dan 90% bij volwassenen in afwezigheid van complicerende factoren. De gevoeligheid is lager bij vroegere studies, bij pasgeborenen en bij ouderen met osteoporose, ernstige perifere vasculaire aandoeningen en metabole botaandoeningen. De specificiteit is variabel gerapporteerd in het bereik van 0-100%.

De gevoeligheid van MDP-scans kan worden verbeterd door het gebruik van een 3-fasen botscan. Op dergelijke scans wordt focale activiteit gewoonlijk geassocieerd met milde, diffuus verhoogde, regionale activiteit distaal van het zicht van osteomyelitis. Af en toe worden foton-deficiënte (koude) defecten gezien.

Gallium-67 scanning

Mechanismen van 67Ga citraatopname omvatten het volgende: (1) directe leukocyten- en bacterieopname, (2) binding met lactoferrine en overdracht, (3) verhoogde vasculariteit, en (4) verhoogde botomzetting.

Criteria voor een positieve galliumscan zijn een opname die groter is dan die van de botscan en/of een opname die qua verdeling afwijkt van die op botscans.

Johnson et al evalueerden 22 diabetische patiënten met osteomyelitis met behulp van galliumscans. De resultaten gaven een sensitiviteit van 100%, een specificiteit van 40%, en een nauwkeurigheid van 73%. In het literatuuroverzicht van Schauwecker was de sensitiviteit 81% en de specificiteit 69%.

Galliumscan heeft een bewezen rol bij het monitoren van de behandeling.

Als patiënten met verdenking op acute osteomyelitis momenteel onbehandeld zijn en als 99mTc-difosfonaat- en galliumscans een concordant patroon laten zien, worden de scans als volgt geïnterpreteerd: Als de 99mTc-difosfonaatopname minder is dan de galliumopname, wordt infectie gesuggereerd. Als de9 9mTc-difosfonaatopname groter is dan de galliumopname, wordt reactief bot gesuggereerd. Als 99mTc-difosfonaat- en galliumopname discordant zijn en als de opname werkelijk in bot is, is de waarschijnlijke diagnose osteomyelitis.

De sensitiviteit en specificiteit zijn respectievelijk 22-100% en 0-100%.67Ga-scanning is specifieker dan MDP-scanning, met relatief goede beelden.67Ga is een beter beeldvormingsmiddel in gevallen van chronische osteomyelitis; het is met name goed voor het in beeld brengen van schimmelinfecties. Het lijkt ook beter dan WBC voor het opsporen van vertebrale osteomyelitis. De belangrijkste nadelen zijn de langere beeldvormingstijd (72 uur), de hogere stralingsdosis en het feit dat het ongeschikt is voor gebruik bij pediatrische patiënten.

Indium-111 WBC

In-111 WBC-scans kunnen tot 7 uur lang een normale longopname laten zien. Na 24 uur wordt een miltactiviteit gezien die groter is dan die in de lever en het merg. De opname is verhoogd in gevallen van zowel acute als chronische osteomyelitis. Occasionele koude (tot 12%) kan optreden in gebieden met veel rood merg, waar de opname in het merg groter is dan die in de ontstoken plaats.

In-111 gelabelde WBC’s zijn over het algemeen specifieker dan MDP of67Ga en maken een snellere beeldvorming mogelijk dan67Ga-scanning. De sensitiviteit is 83% en de specificiteit is 94%. Eerdere behandeling met antibiotica of steroïden heeft geen invloed op de gevoeligheid. Nadelen zijn de behoefte aan 50 ml bloed voor de labeling, de gecompliceerde formulering en een hogere stralingsdosis. Daarom zijn 111In-technieken niet geschikt voor pediatrische patiënten. De beelden zijn ook relatief slecht en kunnen tot 24 uur duren om te verwerven als gevolg van de lage dosering.

Tc hexamethyleenpropyleenamineoxime

Tc-99m hexamethyleenpropyleenamineoxime (HMPAO) scanning is vergelijkbaar met 111In scanning, hoewel in andere organen meer activiteit kan worden waargenomen. De belangrijkste voordelen van 99mTc HMPAO WBC-scans zijn de snellere beeldvorming, de lagere stralingsdosis en het gebruik van fotonen met een lagere energie voor betere beelden. Indien nodig kunnen ook beelden van CT met enkelvoudige fotonenemissie (SPECT) worden verkregen. Nadelen zijn de noodzaak van flebotomie, gecompliceerde etikettering en een “vuiler” beeld. De gevoeligheid en specificiteit bedragen respectievelijk 95% en 85%.

2-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emissie tomografie

FDG is een niet-specifieke tracer die zich ophoopt op plaatsen van infectie en ontsteking. FDG PET-beeldvorming speelt een belangrijke rol bij de behandeling van patiënten bij wie infectie en ontsteking worden vermoed. PET heeft zijn waarde bewezen bij de diagnose van chronische osteomyelitis, geïnfecteerde prothesen en koorts van onbekende oorsprong. Omdat PET de snelheid van FDG-opname kan kwantificeren, kan het een krachtige methode blijken te zijn voor het monitoren van de ziekteactiviteit en de respons op therapie. Aldus kan de opsporing en karakterisering van infectie en ontsteking een belangrijke klinische indicatie worden in de dagelijkse praktijk van PET-beeldvorming.

Meller en medewerkers vergeleken prospectief 111In-gelabelde WBC’s en 2- fluoro-2-deoxy-D-glucose (FDG) met behulp van een toevalscamera met twee koppen en stelden vast dat FDG DHCC-beeldvorming superieur was aan1 11In WBC-scintigrafie bij de diagnose van chronische osteomyelitis in het centrale skelet. Tijdens de diagnostische workup werd chronische osteomyelitis bewezen in 11 of 36 gebieden van vermoedelijke skeletinfectie en werd vervolgens uitgesloten in 25. Bovendien was er bij 5 patiënten sprake van een weke delen infectie en was er bij 3 patiënten sprake van septische artritis. Bij 28 patiënten waren de 111In WBC-resultaten juist-positief in 2 van de 11 regio’s met bewezen chronische osteomyelitis; de resultaten waren juist-negatief in 21 van de 23 regio’s zonder verder bewijs van chronische osteomyelitis. Vals-positieve resultaten kwamen voor in 2 regio’s, en vals-negatieve resultaten kwamen voor in 9 regio’s verdacht voor chronische osteomyelitis.

De auteurs concludeerden dat, daarom, het moet worden beschouwd als de methode van keuze voor deze indicatie. Dit lijkt ook te gelden voor perifere laesies, maar in deze serie was het aantal gevallen met bewezen infectie te klein om een definitieve conclusie mogelijk te maken.

Na bestudering van toepassingen van nucleaire geneeskunde technieken bij kinderen met perifere botosteomyelitis, concludeerden Signore et al dat deze technieken het voordeel hebben van beoordeling van het gehele lichaam in één sessie om multifocale betrokkenheid vast te stellen.

Zhuang en medewerkers onderzochten 22 patiënten met mogelijke osteomyelitis (5 gevallen waarbij het scheenbeen betrokken was, 5 waarbij de wervelkolom betrokken was, 4 waarbij het proximale femur betrokken was, 4 waarbij het bekken betrokken was, 2 waarbij de maxilla betrokken was en 2 waarbij de voeten betrokken waren) die FDG PET ondergingen en bij wie operatieve of klinische follow-up gegevens beschikbaar waren; FDG PET gaf correct de aan- of afwezigheid van chronische osteomyelitis weer bij 20 van de 22 patiënten. FDG PET leidde tot een correcte identificatie van alle 6 patiënten met chronische osteomyelitis, maar leverde 2 vals-positieve resultaten op.

In de studie van Zhuang et al, werd de definitieve diagnose gesteld bij chirurgische exploratie of klinische follow-up gedurende een periode van 1 jaar. Zes patiënten hadden chronische osteomyelitis, en 16 hadden geen osteomyelitis. Deze studie had een sensitiviteit van 100%, een specificiteit van 87,5%, en een nauwkeurigheid van 90,9%. De auteurs concludeerden dat FDG PET een zeer effectieve beeldvormingsmethode is voor het uitsluiten van osteomyelitis wanneer een negatieve scan wordt verkregen. Positieve resultaten worden echter niet alleen veroorzaakt door osteomyelitis, maar ook door ontsteking in het bot of de omliggende weke delen ten gevolge van andere oorzaken. In het algemeen kan FDG PET het voorkeursonderzoek blijken te zijn bij de verzorging van patiënten met mogelijke chronische osteomyelitis.

Bouter en zijn team bestudeerden de rol van de chemokinereceptor CXCR4 als doelwit bij de beeldvorming van infectie- en ontstekingsziekten. Zij vergeleken de resultaten van 68Ga-Pentixafor-PET/CT met histologische en bacteriologische bevindingen, alsmede met botscintigrafie, witte bloedcelscintigrafie, en 18F-FDG-PET/CT. Zij concludeerden dat 68Ga-Pentixafor-PET/CT geschikt was voor de diagnose van chronische infecties van het skelet.

Leukocyten- en mergscintigrafie

Palestro en consorten evalueerden de rol van gecombineerde leukocyten- en mergscintigrafie bij de beoordeling van radiografisch bevestigde neuropathische of Charcot-gewrichten bij 17 patiënten. Onderzoeken waarbij gelabelde leukocytenophoping werd aangetoond zonder overeenkomstige activiteit op de mergbeelden, werden als positief voor osteomyelitis geclassificeerd. Zes patiënten ondergingen ook een 3-fase botscintigrafie. Botscans werden als positief voor osteomyelitis geïnterpreteerd wanneer focale hyperperfusie, focale hyperemie en focale botuptake aanwezig waren op vertraagde beelden.

Botbeelden werden ook geïnterpreteerd met gelabelde-leukocytenbeelden door 2 criteria voor een positief onderzoek te gebruiken. Eén criterium was gelabelde-leukocytenactiviteit in een regio die abnormale activiteit op de botscan vertoonde, die intenser was dan aangrenzende mergactiviteit of mergactiviteit in de overeenkomstige regio van de contralaterale voet. Het tweede criterium was ofwel een ruimtelijk incongruente verdeling van de 2 tracers ofwel hyperintense activiteit op de leukocytenstudie, vergeleken met de botscan.

De resultaten toonden aan dat de leukocyten- en mergstudies positief waren voor osteomyelitis in 4 van de 20 neuropathische gewrichten. In 3 gewrichten was osteomyelitis aanwezig, terwijl in het vierde gewricht de infectie beperkt bleef tot overliggende zachte weefsels. Geen van de 16 neuropathische gewrichten met negatieve leukocyten- en mergscans was geïnfecteerd. Bij 1 patiënt die een amputatie onder de knie onderging, bevestigde histologische analyse hematopoietisch actief merg, wat overeenkwam met gebieden van congruente activiteit op de leukocyten- en mergbeelden.

De driefasenscintigrafie van de botten was positief in alle 6 onderzochte neuropathische gewrichten; osteomyelitis was aanwezig in 2. Met het eerste criterium was de leukocyten- en botbeeldvorming ook positief in alle 6. Bij het tweede criterium was de beeldvorming van leukocyten en botten positief in de 2 geïnfecteerde neuropathische gewrichten, evenals in 3 niet-geïnfecteerde. Leukocyten- en mergscintigrafie was positief in beide geïnfecteerde gewrichten; het was negatief in de 4 niet-geïnfecteerde gewrichten.

De auteurs concludeerden dat gelabelde-leukocytenophoping in het niet-geïnfecteerde Charcot-gewricht inderdaad voorkomt en, althans gedeeltelijk, verband houdt met hematopoietisch actief merg. Zij vonden dat leukocyten- en mergscintigrafie een betrouwbare manier zijn om onderscheid te maken tussen merg en infectie als oorzaak van gelabelde-leukocytenophoping in het neuropathische gewricht. In hun serie was de combinatie van leukocytenscintigrafie en botscintigrafie superieur aan zowel 3-fase botscan als leukocytenscintigrafie.

Lichtenstein en medewerkers onderzochten 32 patiënten met fracturen van de ledematen 15-30 minuten na een injectie van 99mTc zwavelcolloïd. Bij 17 van de 19 patiënten bij wie osteomyelitis op verschillende fracturen was gesuperponeerd, werd een significante opname van zwavelcollloïd op de plaats van de fracturen vastgesteld. De gevoeligheid van de test was 89,5%. In 12 van de 13 gevallen waarin geen osteomyelitis aanwezig was, was de zwavelcolloïd-scan negatief, wat een specificiteit van 92,3% geeft. De 99mTc-zwavelcolloïdscan kan dus een succesvolle methode zijn voor het opsporen van osteomyelitis als complicatie van een fractuur van een ledemaat.

Richter et al vonden IgG-antilichaam besilesomab (Scintimun) beeldvorming nauwkeurig, doeltreffend en veilig bij de diagnose van perifere botinfecties, en het geeft vergelijkbare informatie als (99m)Tc-HMPAO-gelabelde WBC’s.

Verkenningen bij chronische recidiverende osteomyelitis

Botscans kunnen tot 2 jaar na behandeling positief zijn. 111In WBC-scans zijn niet ideaal omdat mononucleaire cellen overheersen. Hoewel de gevoeligheid van 111In WBC-scans in een acute infectie in de buurt van 100% ligt, neemt de gevoeligheid af tot 73% in een chronische ziekte. 67Ga-scanning is waarschijnlijk gevoeliger; met deze methode keert de activiteit terug naar normaal na effectieve behandeling.

Verkenningen bij geïnfecteerde heup- en knieprothesen

De klinische presentatie van losse en geïnfecteerde prothesen kan vergelijkbaar zijn met die van osteomyelitis; vandaar dat beeldvorming een belangrijke rol speelt. Kenmerkend is dat MDP-scans een normale doorstroming en perfusie laten zien, maar een verhoogde focale activiteit aan de punt of het acetabulum bij loszittende prothesen. Bij infectie zijn alle fasen abnormaal en is activiteit aanwezig langs de schacht van de prothese. Een gecombineerde 67Ga- en MDP-scan kan de nauwkeurigheid verhogen wanneer de 67Ga-activiteit intenser of incongruenter is.111In WBC-scans zijn waarschijnlijk beter in het evalueren van geïnfecteerde prothesen.

Verkenningen in diabetische voet

In de diabetische voet kunnen neuropathische osteoartropathie en cellulites worden verward met osteomyelitis. MDP scanning is gevoelig maar niet specifiek. 67Ga-scans zijn specifieker. In deze setting zijn 111In WBC’s superieure scanmiddelen omdat er geen rood merg in de beenderen van de voeten zit. In tegenstelling tot MDP-scans zijn 111In WBC-scans niet positief in neuropathische botten of gewrichten. De sensitiviteit en specificiteit zijn gerapporteerd als respectievelijk 100% en 83-79%.