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Diabetes & Metabolism
Vol 27, N° 3  - juin 2001
p. 396
Doi : DM-06-2001-27-3-1262-3636-101019-ART14
Progress Report - Notes

Place de la médecine nucléaire dans le diagnostic d'ostéite du pied diabétique
 

D. Maugendre [1], J.Y. Poirier [1]
[1] Unité d'Endocrinologie et Diabétologie, Département de Médecine, Hôpital Sud, 16 boulevard de Bulgarie, 35056 Rennes Cedex.

Abstract
Nuclear medicine and the diagnosis of diabetic foot osteomyelitis.

The diagnosis of diabetic foot osteomyelitis is often difficult both clinically and radiologically with a delay in radiological sign occurrence and difficulties of imaging interpretation. Bone biopsy is known to be the diagnosis gold standard. However, if negative, the diagnosis of osteomyelitis cannot be excluded and this method is not harmless. An early diagnosis of osteomyelitis is necessary to start an antibiotic treatment in conjunction with conservative surgery. 99m Tc-HMPAO labelled leucocyte scintigraphy performed in conjunction with bone scintigraphy significantly contributes to the diagnosis of osteomyelitis (sensitivity = 100 % and specificity > 95 %). In case of osteomyelitis suspicion, after plain radiography, the 99m Tc-MDP bone scintigraphy is the first step. If negative, osteomyelitis is unlikely. If positive, a 99m Tc-HMPAO leucocyte scintigraphy should be performed in order to exclude or to confirm the diagnosis of bone infection.

Abstract

Le diagnostic d'ostéite du pied chez les patients diabétiques est difficile tant sur le plan clinique que sur le plan radiologique, les signes étant retardés et les pièges de l'interprétation des images fréquents. La biopsie osseuse est reconnue comme la méthode de référence. Cependant sa négativité n'élimine pas le diagnostic et ce geste n'est pas anodin. Un diagnostic précoce est pourtant l'une des clés du succès thérapeutique car l'ostéite demande un traitement antibiotique prolongé associé si besoin à un geste chirurgical qui ne pourra être conservateur que s'il est réalisé rapidement. L'apport des nouvelles techniques de médecine nucléaire permet d'atteindre cet objectif. Les examens les plus performants sont actuellement l'association de la scintigraphie osseuse au 99m Tc-MDP avec la scintigraphie aux polynucléaires marqués au 99m Tc-HMPAO (sensibilité proche de 100 % et spécificité > 95 %). Une conduite simple peut être recommandée devant toute suspicion d'ostéite : dans un premier temps seront réalisées des radiographies standards puis, en cas de négativité ou d'image douteuse, une scintigraphie osseuse sera demandée. Si celle-ci est négative, le diagnostic d'ostéite est improbable. Si elle est positive, une scintigraphie aux polynucléaires marqués doit être demandée pour confirmer ou infirmer le diagnostic d'infection osseuse.


Mots clés : pied diabétique. , ostéite. , médecine nucléaire. , scintigraphie aux polynucléaires marqués.

Keywords: diabetic foot. , osteomyelitis. , nuclear medicine. , leucocyte scintigraphy.


LIMITES DU DIAGNOSTIC CLINIQUE ET RADIOLOGIQUE

Trois types de lésions peuvent coexister au sein du pied diabétique : neuropathie, artériopathie et infection des plaies [ [1], [2]].

La neuropathie périphérique et autonome est responsable d'une atteinte de la sensibilité douloureuse, d'une hyperkératose conséquence d'une hyperpression, d'une sécheresse de la peau à l'origine d'ulcérations plantaires. Deux complications dominent ce tableau

  • l'ostéo-arthropathie nerveuse responsable d'une destruction ostéo-articulaire avec fracture, dislocation et subluxation réalisant au maximum le classique pied cubique de Charcot ;
  • le mal perforant plantaire. Diminution de la proprioception et faiblesse de la musculature intrinsèque du pied sont à l'origine de déformations de la structure du pied (orteils en marteau, en griffes, affaissement de la voûte plantaire) qui sont responsables des modifications de points de pression entraînant un report électif sur la tête des métatarsiens et la présence de points d'appui anormaux.

L'artériopathie diabétique est responsable d'une ischémie et aggrave le pronostic des troubles trophiques du pied. Cette artériopathie est volontiers distale et diffuse.

Que les ulcérations soient d'origine neuropathique ou vasculaire, le risque majeur de ces plaies chroniques est l'infection. Celle-ci peut atteindre les parties molles et être à l'origine d'une cellulite ou d'une nécrose. Elle peut également être à l'origine d'une ostéite, l'infection touchant alors l'os non par voie systémique mais par contiguité, atteignant d'abord la corticale puis la médullaire.

Un diagnostic précoce de l'ostéite est l'une des clés du succès thérapeutique. Si l'infection est limitée aux tissus mous, une antibiothérapie par voie orale et de courte durée sera le plus souvent suffisante, dès lors qu'elle est associée aux soins locaux et à la mise en décharge du pied. Par contre, une ostéomyélite demandera un traitement antibiotique prolongé souvent associé à un geste chirurgical. Celui-ci ne pourra être conservateur que s'il est rapidement réalisé.

Le diagnostic clinique d'une ostéite est difficile car, en dehors d'un contact osseux lors de l'exploration de la plaie avec un stylet, aucun signe n'est suffisamment spécifique. En effet, les phénomènes inflammatoires (augmentation de la chaleur locale, rougeur, oedème et douleur) sont souvent absents et leur présence est parfois observée en l'absence d'ostéite. De plus, la fièvre est le plus souvent absente de même que les paramètres biologiques de l'inflammation sont habituellement normaux ou peu perturbés.

Les signes radiologiques de l'ostéite sont parfois aisément reconnus mais les pièges sont fréquents : classique retard d'apparition des images, difficulté d'interprétation en cas d'anomalie osseuse d'autre origine, notamment destruction ostéo-articulaire par une neuroarthropathie, ou d'antécédent d'ostéite dans le même territoire [ [3]].

L'IRM semble avoir un intérêt dans l'exploration des infections musculo-squelettiques, en différenciant l'infection des tissus mous de celle de l'os [ [4]]. L'atteinte osseuse se manifeste par un hypersignal en T2 et en séquences STIR. L'IRM a une sensibilité proche de 100 % dans pratiquement toutes les séries. Cependant, les signes en faveur d'une ostéomyélite ne sont pas spécifiques et doivent être confrontés aux signes cliniques et aux résultats des autres examens d'imagerie. Ainsi, l'IRM ne permet pas de distinguer entre une ostéomyélite et un oedème de la médullaire de l'os indépendant d'une ostéite [ [5]]. De plus, des faux positifs peuvent être dus à des lésions de neuroarthropathies d'apparition récente et rapidement progressives à l'origine de signaux semblables à ceux décrits au cours de l'ostéite. La présence de lésions d'ostéonécrose, de fractures occultes, un geste chirurgical récent peuvent également être à l'origine de faux positifs.

Des prélèvements locaux seront systématiquement réalisés pour isoler le germe. C'est la biopsie osseuse qui semble la méthode la plus fiable pour le diagnostic. Cependant ce geste n'est pas anodin

  • un os initialement sain peut être contaminé par le passage de l'aiguille dans les tissus mous infectés.
  • la biopsie osseuse peut être à l'origine de fracture sur un os fragilisé, de nécrose osseuse voire d'une infection chez un sujet présentant une artériopathie évoluée des membres inférieurs.
  • cet examen a une faible sensibilité qui est améliorée par l'obtention de plusieurs prélèvements.

L'indication de la voie chirurgicale ou percutanée peut être discutée. La seconde méthode réalisée sous contrôle radiographique ou scannographique est souvent préférée en raison de sa simplicité, de sa rapidité et de l'absence de risque liée à l'anesthésie générale et à la fragilité de l'os.

Les indications de la biopsie osseuse sont plutôt celles des diagnostics difficiles, ne répondant pas à une antibiothérapie probabiliste et demandant une antibiothérapie adaptée. Il faut cependant rappeler que la négativité de la biopsie n'élimine pas le diagnostic d'ostéomyélite qui peut être très localisée (30 à 40 % de biopsies négatives).

PLACE DES EXAMENS ISOTOPIQUES

La détection scintigraphique de foyers inflammatoires et/ou infectieux est basée sur la reconnaissance de modifications physico-chimiques locales [ [6]].

Tous les processus inflammatoires, infectieux ou non, se développent selon une même séquence : extravasation de fluides, petites molécules et protéines ; diapédèse de cellules inflammatoires qui se concentrent sur le foyer inflammatoire.

En scintigraphie, l'inflammation peut être visualisée de 2 façons. La première méthode consiste à utiliser l'hyperperméabilité vasculaire locale en injectant des molécules marquées qui mettent en évidence une extravasation augmentée sur le lieu de l'infection/inflammation. La seconde méthode exploite la diapédèse et le chimiotactisme des polynucléaires soit en injectant des polynucléaires marqués

ex vivo

des patients soit en ciblant directement

in vivo

les antigènes ou récepteurs leucocytaires par l'administration d'anticorps monoclonaux anti-granulocytes marqués ou de ligands se liant aux récepteurs.

Le traceur radioactif idéal devrait réunir les critères suivants

  • délimitation rapide des foyers infectieux et de l'extension des lésions ;
  • absence d'accumulation physiologique dans le sang et les organes ;
  • élimination rapide ;
  • discrimination entre foyer inflammatoire ou infectieux ;
  • toxicité basse et absence de réponse immunitaire ;
  • coût peu élevé et facilité de préparation.

L'apport des nouvelles techniques de médecine nucléaire permet d'améliorer le diagnostic de l'ostéite du pied diabétique. Plusieurs marqueurs ont été évalués [ [7]].

Scintigraphie osseuse

Elle est effectuée selon un protocole classique : acquisition d'images dynamiques après injection intra-veineuse sous la gamma caméra de

99m

Tc-MDP suivie d'une image précoce et de clichés tardifs à 3 h. Elle permet une détection précoce des foyers infectieux osseux avant l'apparition des premiers signes radiologiques.

La scintigraphie osseuse est très sensible (proche de 100 % pour la plupart des études). Ainsi une scintigraphie négative permet d'exclure une ostéite, en dehors de très rares circonstances pouvant limiter ses performances (ostéoporose sévère, troubles métaboliques osseux, artériopathie très évoluée). Cependant cette excellente sensibilité est obtenue aux dépens de la spécificité (autour de 50 %). En effet, le traceur est capable de se fixer sur tous les sites où l'activité ostéoclastique est intense, ce qui est le reflet non seulement du turn-over osseux mais aussi des flux sanguins régionaux, de la perméabilité capillaire et de la perfusion tissulaire, paramètres souvent altérés chez le diabétique porteur d'une neuropathie végétative. Ainsi, beaucoup de faux positifs sont retrouvés : lésions de neuroarthropathie, particulièrement du milieu et de l'arrière-pied, de cellulite ou de périostite secondaire à l'inflammation des tissu mous.

Enfin il faut noter que cet examen ne peut évaluer correctement l'évolution car les images persistent plusieurs mois après la guérison clinique et la stérilisation du foyer infectieux.

Gallium

Sa positivité est non spécifique d'un phénomène infectieux, si bien qu'elle devrait être aujourd'hui abandonnée.

Polynucléaires marqués

L'utilisation des polynucléaires du patient réinjectés après marquage par un traceur radioactif a permis aux méthodes isotopiques d'acquérir une spécificité pour le diagnostic des infections osseuses ou ostéo-articulaires. En dehors des spondylodiscites où l'IRM reste l'examen le plus performant, la scintigraphie aux polynucléaires marqués a très largement prouvé son efficacité dans le diagnostic des infections ostéo-articulaires aiguës ou chroniques.

Dans son application au pied diabétique les performances de cette méthode sont toutefois limitées par un problème de résolution spatiale. En effet, il est souvent difficile devant une hyperfixation localisée en regard d'une lésion de l'avant-pied de préciser la localisation osseuse ou sous-cutanée de l'infection. Ces difficultés d'interprétation sont encore aggravées en cas de déformations osseuses, par exemple dans le cadre d'une neuroarthropathie. Ainsi, il est indispensable d'associer à la scintigaphie aux polynucléaires une scintigraphie osseuse : une stricte superposition ou concordance entre les hyperfixations retrouvées avec les deux examens dans toutes les incidences témoigne d'une ostéomyélite ; une hyperfixation des polynucléaires sans hyperfixation à la scintigraphie osseuse orientera vers une infection des tissus mous.

L'indium et plus récemment l'HMPAO (hexamethylpropylene-amine-oxyme) marqués au

99m

Tc sont les 2 principaux traceurs utilisés pour le marquage des polynucléaires. Le second présente plusieurs avantages par rapport à l'indium : meilleure disponibilité, dose irradiante plus faible, délais d'imagerie plus courts et surtout meilleure résolution spatiale entraînant une qualité d'image supérieure.

Les performances de la scintigraphie aux polynucléaires marqués au

99m

Tc-HMPAO associée à la scintigraphie osseuse sont proches de 100 % pour la sensibilité et supérieure à 95 % pour la spécificité [ [8]]. Elle trouve son indication majeure en cas de remaniement osseux préexistant (neuroarthropathie, séquelles d'ostéite...) lorsqu'il s'agit de savoir si les nouvelles modifications radiologiques doivent ou non être attribuées à une ostéite débutante. Toutefois il a été noté que la présence d'une neuroarthropathie avec destruction osseuse très rapide serait peut-être à l'origine de très rares faux-positifs. Le principal inconvénient de ce traceur réside dans la technique de marquage qui est longue et complexe. Si l'IRM semblait pour certains de qualité supérieure à la scintigraphie aux polynucléaires marqués à l'indium [ [9]], l'apport de ce nouveau marqueur qu'est l'HMPAO améliore sensiblement la résolution spatiale qui était l'un des points faibles de la scintigraphie vis-à-vis de l'IRM.

Les nouveaux marqueurs
Leukoscan

Il s'agit d'un fragment Fab'd'anticorps murin marqué au Tc99m dirigé contre l'épitope NCA90 de la membrane des polynucléaires (99m-Tc suselomab, Leukoscan®). Ce produit est facile à préparer et utilisable dans tous les services de médecine nucléaire, n'ayant pas les inconvénients de manipulation des produits sanguins [ [10]].

La première étude a montré que les performances de ce traceur semblaient identiques voire supérieures à celle des polynucléaires marqués à l'indium [ [11]]. Toutefois les performances de ces marqueurs n'ont pas été évaluées en association avec la scintigraphie osseuse qui doit être systématiquement réalisée pour affirmer la localisation osseuse de l'infection. Dans notre expérience, le Leukoscan associé à la scintigraphie osseuse s'est montré beaucoup moins sensible et spécifique que la scintigraphie aux polynucléaires marqués au HMPAO combinée avec la scintigraphie osseuse. En effet la résolution spatiale de ce traceur apparaît très faible en raison de fixations beaucoup plus diffuses [ [12], [13]].

Marqueurs en cours de développement

De nouveaux marqueurs sont en cours d'évaluation dans le diagnostic de l'infection, notamment la

99m

Tc-ciprofloxacine qui est une fluoroquinolone et surtout de nombreux peptides marqués.

CONCLUSION

Le diagnostic d'ostéite est difficile, alors qu'il est indispensable de le porter rapidement afin d'adapter au mieux la stratégie thérapeutique. L'apport des nouvelles techniques de médecine nucléaire permet d'atteindre cet objectif. Une conduite simple peut être recommandée devant toute suspicion d'ostéite Fig. 1

: il semble licite de proposer dans un premier temps les radiographies standards puis la réalisation d'une scintigraphie osseuse, si les radiographies ne montrent pas de signes en faveur d'une ostéite ou si les images sont d'interprétation difficile. Si la scintigraphie osseuse est négative, le diagnostic d'ostéite est improbable. Si la scintigraphie osseuse est positive, une scintigraphie aux polynucléaires marqués doit être demandée pour confirmer ou infirmer le plus rapidement possible le diagnostic afin de poser les indications thérapeutiques.

Références

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