skelettszintigraphie - svmtra.ch · • osteotomies ( calcaneus ) planned • prosthesis planned...

SKELETTSZINTIGRAPHIE

BEI ORTHOPÄDISCHEN FRAGESTELLUNGEN

Dr. H. Rasch

Dept. Radiologie & Nuklearmedizin

SVMTRA Brainfood, Zürich

Schedule

Generelle Betrachtungen• Lohnt sich Orthopädie für Nuklearmediziner?

• Was interessiert den Orthopäden

• Was sehen wir? Vgl. MRT/Szinti

• Biomechanik – Notwendig?

• Software

Fallbeispiele• TVOT

• Prothetik

• Foot&ankle

• Frakturen

Infekte• Vorbemerkungen

• Fallbeispiele

• PET

Zusammenfassung

Lohnt sich Orthopädie für die Nuklearmedizin?

Bsp. Prothetik

Demographie

Schweiz THA /20000/a TKA /16000/a

Deutschland THA 210000/a TKA /169000 /a

+18% seit 2013*

Patientenanspruch

20-30% nach Ersteingriff unzufrieden

Sport

immer jünger

MRT

Metallartefakte Problem, WAR

Hohe Kosten bei Revisionsoperationen

Onkologie ad PET/PET-CT

Was würde der Orthopäde gerne wissen...

.... ALLES!

Diagnose – ein Puzzle

Multifaktorielle Problematik

Behandlung sollte ALLE Ursachen berücksichtigen

Anamnese Bildgebung

KlinikBiomechanik

SPECT-CT

• Tracer: 99m-Tc markiertes Bi-Phosphonat

• Chemabsorption – Bindung an Hydroxyapatit

• regionale Perfusion

• Osteoid

• Osteoblastische Aktivität• Mechanorezeptoren

• Reaktion auf Biomechanik

• Szintigraphie = „Bild der Osteoblastenaktivität“

• Problem Osteolysen/Granulome! – CT essentiell

SPECT-CT

Was sehen Wir? Biology!

Frage – wieviel CT braucht es?

Bone bruise

Szintigraphie

• Korrelation mit Schmerz

• SPECT-CT besserer Prediktor als MRI

Buck FM, Hoffmann A, Hofer B, Pfirrmann CW, Allgayer B.

Chronic medial knee pain without history of prior trauma: correlation of pain at rest and during exercise using bone

scintigraphy and MR imaging.

Skeletal radiology. 2009 Apr;38(4):339-47

Loading history of the Joint

Mechanischer Overload

Hirschmann, Michael T, Stephan Schön, Faik K Afifi, Felix Amsler, Helmut Rasch, Niklaus F Friederich, and Markus P

Arnold.

"Assessment of Loading History of Compartments in the Knee Using Bone SPECT/CT: A Study Combining Alignment

and 99mTc-HDP Tracer Uptake/distribution Patterns."

J Orthop Res 31, no. 2 (2013): 268-74

SPECT-CT

Blick auf Biologie

Szintigraphie

• Schmerz Korrelation

• Besserer Prediktor für Schmerzen

Buck FM, Hoffmann A, Hofer B, Pfirrmann CW, Allgayer B.

Chronic medial knee pain without history of prior trauma: correlation of pain at rest and during exercise using bone

scintigraphy and MR imaging.

Skeletal radiology. 2009 Apr;38(4):339-47

SPECT-CT

Bone bruise = Uptake?

✸

Hirschmann MT, Schön S, Afifi FK, Amsler F, Rasch H, Friederich NF, Arnold MP. Assessment of loading history of

compartments in the knee using bone SPECT/CT: A study combining alignment and 99m Tc-HDP tracer

uptake/distribution patterns. J Orthop Res 2012, Aug 8.

SPECT-CT

Biologie sichtbar gemacht: Belastungs - Historie

B

I

O

L

O

G

Y

Biomechanik!

SPECT-CT

Getting the whole picture: Biologie und Biomechanik

1998

Malrotation führt zu patello-femoralen Komplikationen.

• Steifheit

• Knieschmerz

• Patella Instabilität

2006

Innenrotation > 5° führt zu patello-femoralen Komplikationen

• Abnormales Patella tracking

• PE Abrieb erhöht

• Anteriorer Knieschmerz

2011

Besserer Outcome nach Korrektur einer Malrotation (TKA)

• bessere Evaluations Scores

• besserer Bewegungsumfang (ROM)

2013

2D Rotationsmessung mit CT:

• Probleme bei inter- and Intraobserver Reliability

• „This raises concern about whether CT scan is

diagnostic in the assessment of component

malrotation after TKA“

SPECT-CT

Biomechanik: ein neues Software Tool

ICC

intraobserver

ICC

interobserver

Femoral

Varus -Valgus 0,99 0,99

Flexion-extension 0,97 0,99

Internal-external

rotation

0,92 0,85

Tibial

Varus-Valgus 0,98 0,98

Slope 0,99 0,99

Internal-external

rotation

0,95 0,93

Hirschmann MT, Iranpour F, Konala P, Kerner A, Rasch H, Cobb JP, et al. A novel standardized algorithm for evaluating

patients with painful total knee arthroplasty using combined single photon emission tomography and conventional

computerized tomography. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2010;18(7):939-44.

Ergänzende Module für UKR, ACL, FOOT&ANKLE

SPECT-CT

Biomechanik: ein neues Software Tool

Knie• TKR Routine

• UKR Routine

• ACL Prototyp

• TVOT Routine

Hüfte• TKR Routine

• Osteotomies planned

Fuss• Osteotomies ( Calcaneus ) planned

• Prosthesis planned

DAS ZIELBiomechanik: ein neues Software Tool

ZUKUNFT:

• Kombination mit Quantifizierung der

SPECT

Überlastungen

Überlastungen

Varus Malalignment

vor nach vor nach

Mucha, Armin, Milos Dordevic, Anna Hirschmann, Helmut Rasch, Felix Amsler,

Markus P Arnold, and Michael T Hirschmann.

"Effect of High Tibial Osteotomy on Joint Loading in Symptomatic Patients with Varus

Aligned Knees: A Study Using SPECT/CT."

Knee surgery, sports traumatology, arthroscopy : official journal of the ESSKA (2014)doi:10.1007/s00167-014-3053-y.

Überlastungen

Korrektur korrekt?

Überlastungen

Lockerung? Infekt?

Überlastungen

Varusstress nach Knieprothese

Überlastungen

Patellaschmerz - Ursache

6° InnenRot 2° ant. slope

Überlastungen

Anteriorer Knieschmerz; Z.n. Osteosynthese einer periprothetischen

Fraktur

Überlastungen

Patella Impingment nach Osteosynthese bei perprothetischer Fraktur

2. Hüftprothetik

• F, 72 Jahre

• THR rechts 1998

• THR links1990

• Revision links 2008

• 10/2012 Kontrolle:

• Trauma vor 3 Wochen

• Kein Ruheschmerz, Schmerzen beim Laufen

• Klinisch: V.a. Lockerung

Prothesenlockerung?

Prothesenlockerung?

Prothesenlockerung?Nur Lockerung?

Prothesenlockerung?Lockerung bds.?

Prothesenlockerung?Lockerung bds.?

Fixation Lockerung

Hüftprothetik

Kein Uptake - Alles OK?

• HTP rechts 1999

• Schmerzen nach dem Aufstehen

• Druckschmerz in der Leiste

• Iliopsoasschmerz

HüftprothetikKein periprothetischer Uptake - alles OK?

HüftprothetikKein periprothetischer Uptake - Alles OK?

KnieprothetikSchlitten- /Totalprothesen

Knieprothetikschmerzhafte Schlittenprthese

Knieprothetikschmerzhafte UKR – wo ist die Pathologie?

Knieprothetikschmerzhafte UKR – Schmerzfokus?

KnieprothetikUNKLARER TIBIASCHMERZ

m, 59 Jahre

Z.n. Tibiakopffraktur

Z.n. Knieprothese bei sekundärer Gonarthrose

Klinik: fokaler Schmerz proximales Tibiadrittel


End of Stem Pain


Klin. Verdacht bestätigt

• m, 82 J.

• TKR 17.02.2011; Flexion eingeschränkt;

• Indikation für Arthrolyse 11.11.2012 und Wiederholung am 19.03.2011.

• Keine signifikante Verbesserung der Klinik

• Indikation zum SPECT CT

• Nach SPECT CT Entscheid zum Patella Resurfacing.

KnieprothetikManchmal ist man „betriebsblind“

Inlay 180° gedreht



1.d post OP Verlauf

Fuss/Sprungelenk

FUSS/SPRUNGGELENKw, 45 y. 2004 Trimalleolarfraktur; 2006 Arthrodese; Schmerzen am Rückfuss

Arthrosen? Arthrodese? Durchbauung? Infektion?

3-Phasen Szintigramm

FUSS/SPRUNGGELENK

SPECT-CT

FUSS/SPRUNGGELENK

FRAKTUREN

Frakturen

51

Pseudarthrose?

Durchbauung?

Frakturen

52

Infektionen

Tracer für Infekt Diagnostik

Single Tracer Sensitivity/Specifity

99m-Tc-Antibodies / -fragment 57-100% / 65-100% (Graute 2010)

99m-Tc-WBC 92%, high (Weon 2000)

111-In-WBC 87-95% / 94% (VanDerBruggen 2010)

FDG 92% / 97% ( Chacko 2002)

100% / 43%

67-Ga-citrat 73% / 61% ( VanDerBruggen 2010)

99m-Tc-sulfur colloid

99m-Tc-Antimicrobial peptids

99m-Tc-Antibiotics

Radiolabelled vitamins (Biotin)

Radiolabelled Bacteriophages

FDG-WBC

Richter WS, Ivancevic V, Meller J, et al. 99mTc-besilesomab (Scintimun) in peripheral osteomyelitis: comparison with 99mTc-labelled white blood cells. EurJ Nucl Med Mol Imaging. 2011;38:899–910.

Multcenterstudie , 11 KlinikenPeriphere Osteomyelitis

Besilesomab Sens. 75%/Spez.72%WBC Sens. 59%/Spez.80%

Vorfuss InfektV.a. Osteomyelitis Vorfuss

Problem:

amputierter Patient, Diabetiker

MRT Befund Signalerhöhung gesamtes Os Metatarsale III

Konsequenz:

Amputation eventuell Chopart = neue prothetische Versorgung

Infektpseudarthrose

Weichteilinfekt Fuss

Infekt nach Arthrodese OSG

Mann, 50 y.

2009 Arthrodese distales tibio-fibular Gelenk

Hämatom mit Infektion von Staph. aureus

2011 Materialentfernung

11/2012 medial closed Tibia- and Fibula Osteotomie

12/2012 Staph. aureus Nachweis

Infektausdehnung? Weicht- und/oder Knochenbefall?

Infekt nach Arthrodese OSG

TKR Infekt

schmerzhafteTKR

Prosthesis infection

09.01.2013 Präsentationstitel: Einfügen > Kopf- und Fusszeile 63

BENEFIT OF SPECT-CT

Sens. Spec. PPV NPV

planar 66 60 40 81

SPECT 89 45 40 91

SPECT-CT 89 73 57 94

Graute V, Feist M, Lehner S, Haug A, Müller PE, Bartenstein P, Hacker M. Detection of low-grade prosthetic joint

infections using 99mtc-antigranulocyte SPECT/CT: Initial clinical results.

Eur J Nucl Med Mol Imaging 2010, Aug;37(9):1751-9.cds

Ähnliche Ergebnisse:

Schillaci O, Danieli R, Manni C, Simonetti G. SPECT/CT with a hybrid camera useful to improve scintigraphic

imaging interpreta- tion? Nucl Med Commun 2004;25:705–10. doi:00006231- 200407000-00012 [pii].

Townsend DW, Cherry SR. Combining anatomy and function: the path to true image fusion. Eur Radiol

2001;11:1968–74. doi:10.1007/s003300101007.

Horger M, Eschmann SM, Pfannenberg C, Storek D, Dammann F, Vonthein R, et al. The value of SPET/CT in

chronic osteomyelitis. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2003;30:1665–73.

SPECT-CT bei ProtheseninfektLITERATURDATEN – VORTEILE SPECT-CT

• 23% Beitrag zur Diagnose (Graute 2010)

• 36-53% Benefit Managment (Klaeser 2008; Djekidel 2011)

• 35,7% Beitrag zur Diagnose (Fillipi 2006)

• 27,5% Änderung der Diagnose (Horger 2003)

• - 30% Änderung der Diagnose (Linke 2010; Romer 2006)

• Genau anatomische Lokalisation – genaue OP Plannung

• Höhere Spezifität und höherer PPV

FDG – PET bei orthopädischen InfektenLITERATURDATEN HETEROGEN

Autor Pathologie Sens. / Spez. /Acc

Manthey 2014 Protheseninfekt 82% / 87%

Familiari 2011 Diabetischer Fuss 43% / 67% / 54%

Kagna 2012 Diabetischer Fuss 100% / 93% / 96%

Chen 2010 THA 100% / 50 – 87%

Schiesser 2003 Implantatinfekt (Trauma) 100% / 93%

Chako 2002 THA 91,7% / 96,6%

Stumpe 2000 Knocheninfekt 100% / 83% / 99%

Sensitivität exzellent

Problem Spezifität

Haben wir den optimalen Tracer?

FDG – PET bei orthopädischen InfektenNEUE TRACER

68Ga-Pentixafor PET/CT Imaging of Chemokine Receptor CXCR4 in Chronic Infection of the Bone: First InsightsCaroline Bouter1, Birgit Meller1, Carsten O. Sahlmann1, Wieland Staab2, Hans J. Wester3, Saskia Kropf4, and Johannes Meller1

1Department of Nuclear Medicine, Georg-August-University Gottingen, Gottingen, Germany; 2Department of Radiology, Georg-August-University Gottingen, Gottingen, Germany; 3Pharmaceutical Radiochemistry, Technical University of Munich, Garching, Germany; and 4SCINTOMICS GmbH, Fuerstenfeldbruck, GermanyJ Nucl Med 2018; 59:320–326 DOI: 10.2967/jnumed.117.193854

Richter WS, Ivancevic V, Meller J, et al. 99mTc-besilesomab (Scintimun) in peripheral osteomyelitis: comparison with 99mTc-labelled white blood cells. EurJ Nucl Med Mol Imaging. 2011;38:899–910.

Multcenterstudie , 11 KlinikenPeriphere Osteomyelitis

Besilesomab Sens. 75%/Spez.72%WBC Sens. 59%/Spez.80%

Fragen

WBC für orthopädische Infekte gut?

akuter Infekt= chronischer Infekt ?

Wirbelsäule

Wirbelsäule

HWS Schmerzen

PATIENTIN MIT SCHMERZEN CERVIKAL RECHTS

MRI BEFUND

UNKLAR DD: MYOSITIS OSSIFICANS

Wirbelsäule

HWS Schmerzen

Wirbelsäule

71

Lumbale Schmerzen

72

WirbelsäuleLumbale Schmerzen

Zusammenfassung

Knochenszintigraphie heute überwiegend SPECT-CT

SPECT CT ideales Ortho Tool (One Stop Shop):

• Kombination Metabolismus und Anatomie

o Erhöhung der Spezifität

o Visualisierung der Knochenbiologie in 3D

• Auch bei Implantaten anwendbar – teilweise Problem für MRT

• Überlegen Darstellung des kortikalen Knochens (Knochenqualität)

• derzeit beste Methode zur Prothesenbeurteilung

• Wichtige Zusatzinformation aus 3-D Messungen möglich

o Prothesen Malposition

o Achsenverhältnisse

• Erleichterte SPECT Befundung - Spezifität!

skelettszintigraphie - svmtra.ch · • osteotomies ( calcaneus ) planned • prosthesis planned...

Documents