Introduzione
Nella pratica
clinica la patologia del piede diabetico rappresenta un’evenienza
molto frequente per l'insorgenza di complicanze vascolari e
neuropatiche. Tale patologia é caratterizzata da una prolungata
convalescenza e da un'importante ripercussione socio-economica.
Il piede
diabetico, di fatto, é motivo di ricovero per circa il 14% dei
diabetici, e comporta, nelle sue diverse manifestazioni, morbilità,
disabilità e mortalità, ed é la causa principale di amputazione non
traumatica. La maggior parte dei pazienti presenta un'amputazione
dell'arto controlaterale entro 3 anni dalla precedente ed una
mortalità che supera il 50% entro 3-5 anni (Most et al. 1983;
Caballero et al. 1998; Slovenkai et al. 1998).
Una delle
complicanze più temibili é rappresentata dall’osteomielite; la sua
diagnosi spesso é difficile e richiede un approccio integrato, sia
clinico che strumentale.
La diagnostica
per immagini svolge un ruolo chiave nella definizione della
patologia e nella valutazione delle alterazioni morfo-strutturali,
consentendo di programmare un corretto trattamento per evitare
eventuali complicanze e ridurre quindi i tempi di ospedalizzazione.
A causa del
diverso momento patogenetico che caratterizza le manifestazioni
cliniche del piede diabetico, la diagnosi di osteomielite della
parte anteriore del piede (metatarso e falangi) é distinta da quella
della parte media e posteriore (tarso e tarsometatarso).
La principale
lesione dell'avampiede é l'ulcera trofica, che presenta patogenesi
multifattoriale: vascolare, neuropatica e dermopatica. L'ulcera,
porta d’ingresso di germi, facilmente si infetta con conseguente
propagazione per via diretta all'osso sottostante. La localizzazione
plantare e la perdita di sensibilità impedisce il riscontro delle
lesioni cutanee. Per evitare l'infezione ossea é necessaria una
corretta gestione di questi pazienti, attuabile con metodiche di
screening.
La principale
espressione della malattia a livello della parte media e posteriore
del piede, é il piede neuropatico o articolazione di Charcot, che fa
seguito al danno neuropatico, e che presenta un'incidenza del 60%,
30% e 10% rispettivamente nelle articolazioni del tarso e
tarso-metatarsiche, metatarso-falangee e tibio-tarsiche (Horowitz et
al. 1993). Benché l'osteomielite dell'articolazione neuropatica non
sia complicanza frequente, la sua diagnosi é spesso difficile.
Ruolo della
medicina nucleare
La biopsia
ossea rappresenta il gold standard per la diagnosi di osteomielite.
E' una procedura invasiva, non sempre eseguibile nei pazienti con
severa vasculopatia, che perde la sua sensibilità qualora il
frammento bioptico sia contaminato da tessuti superficiali infetti (Wheat
et al. 1986).
Numerose
metodiche di imaging sono oggi disponibili per lo studio delle
diverse espressioni dell' osteomielite nel piede diabetico.
La scelta del
singolo esame è condizionato dalla sede e dalla fase di attività
della malattia, ed ognuno fornisce informazioni e apporta contributi
diversi. La demineralizzazione ossea, la reazione periostea e la
distruzione ossea rappresentano i classici segni radiografici
dell'osteomielite, i quali compaiono solo quando il 30-50% dell'osso
é stato distrutto, processo che può richiedere alcune settimane. La
radiografia presenta, inoltre, una bassa specificità poiché molte
delle alterazioni tipiche dell'osteomielite si ritrovano anche in
altre condizioni, quali le deformità e le fratture ossee. Nonostante
tale metodica non consenta una diagnosi precoce di osteomielite, ed
essendo inoltre gravata da un congruo numero di falsi positivi,
rappresenta ancora una metodica di screening nel piede diabetico. Il
suo uso routinario é giustificato anche dalle informazioni
anatomiche che se ne traggono, utili per interpretare altri studi
(Palestro et al. 1997).
Il ruolo svolto
dalla risonanza magnetica nucleare (RMN), nella diagnosi
dell'osteomielite, é diverso a seconda della regione del piede che
si considera. Se il processo é sito nell'avampiede, la RMN é in
grado di rilevare e differenziare, con alto grado di sensibilità e
specificità, l'infezione ossea da quella dei tessuti molli e, con un
alto livello di precisione, stabilisce i limiti anatomici dei
segmenti ossei coinvolti, informazione indispensabile quando é
contemplata la terapia chirurgica.
Se
l'osteomielite interessa il medio e retropiede la specificità della
RMN si riduce, poiché il pattern dell'infezione é di comune
riscontro anche nella neuro-osteoartopatia (Seabold et al. 1990).
Inoltre con la RMN appare indistinguibile l'edema midollare e dei
tessuti molli dovuto a osteoartropatia, da quello dovuto al processo
infettivo, distinzione clinicamente importante poiché l'evoluzione é
diversa e sopratutto diverso é il trattamento (Craig et al. 1997;
Palestro et al. 1998). Tuttavia la RMN appare, invece, molto utile
nell'escludere la presenza di osteomielite, in quanto il mancato
riscontro di alterazioni di segnale a livello del midollo osseo non
depone per tale patologia (Resnick et al. 1997).
Infine, la RMN
é utile nella pianificazione del trattamento chirurgico onde
stabilire i limiti anatomici da resecare (Craig et al. 1997).
La medicina
nucleare contribuisce, di concerto con altre metodiche, alla
diagnosi di osteomielite e svolge un ruolo cruciale nel follow-up
della terapia medica. Le metodiche commercialmente disponibili sono
rappresentate dalla scintigrafia ossea, con leucociti marcati, con
anticorpi anti-granulociti, con immunoglobuline umane policlonali (HIG),
con nanocolloidi.
Non tutte le
metodiche di imaging medico nucleare sono incluse nei vari
flow-chart diagnostici, tuttavia la loro importanza è dimostrata
dalla letteratura.
Meta-analisi
Sono stati
analizzati 57 lavori (dal 1982 al 2001), di cui 50 lavori originali
e 7 review riguardanti l’imaging del piede diabetico, per un totale
di 1063 pazienti e 1206 lesioni.
La meta-analisi
é servita a comprendere quale, tra le varie metodiche a nostra
disposizione, consente una diagnosi di osteomielite, permette
un'esatta valutazione dell'estensione della malattia e può essere
utilizzata nel corso del follow-up della terapia medica.
Dall'analisi
dei dati risulta che la scintigrafia ossea é altamente sensibile ma
scarsamente specifica (Tabella 1). La bassa specificità é dovuta al
fatto che la triade di segni tipica dell'osteomielite (aumentata
perfusione, iperemia e aumentato uptake nelle immagini tardive) si
ritrova anche in altre condizioni associate al piede diabetico non
infetto, quali fratture, articolazione neuropatica e infezioni dei
tessuti molli di lunga durata. Per aumentare la specificità della
metodica, quindi, sono stati messi in atto alcuni artefizi, come
l'acquisizione di immagini tardive, dopo 24h dalla somministrazione
del radiofarmaco. L'accumulo del tracciante nelle regioni infette si
protrae per molte ore (a differenza dell'osso normale dove il
processo si arresta precocemente), ottenendo così, a distanza di
24h, un rapporto target/background maggiore di quello ottenuto dopo
3h (Alazraki et al. 1985). Anche se una eventuale positività della
scintigrafia ossea non é necessariamente diagnostica, la presenza di
un risultato negativo esclude la presenza di osteomielite con un
alto grado di certezza (il test ha un buon valore predittivo
negativo), ed é pertando considerato un utile test di screening
poiché economico, rapido da eseguire e molto sensibile.
Tabella 1:
Confronto tra le metodiche impiegate
Lesioni Sens. Spec. Lesioni Acc. Lesioni VPP VPN 99mTc-MDP
719 90.3 46.4 640 65 643 65.1 71.1
111In-
WBC
463 86 74.4 428 77 398 72.4 82.6
99mTc-
WBC
283 85.8 84.5 283 85.9 283 89.9 80.8
111In/99mTc-
WBC
205 80.7 88.5 147 84.6 53 n.d. n.d.
HIG 97 96.8 66.5
97 83.2 97 72 87.7
MoAb 214 92.6 64.4
214 85.8 214 79.9 84.4
Nel medio e
retropiede dato l'esteso rimaneggiamento osseo, la scintigrafia
ossea trifasica é frequentemente positiva anche in assenza di
osteomielite, per cui come la maggior parte delle indagini
radiologiche perde in termini di specificità e accuratezza. La
specificità può essere incrementata studiando la lesione con la
tecnica del doppio tracciante, cioé effettuando anche una
scintigrafia con leucociti marcati al fine di evidenziare
l'eventuale sito di infezione (Knight et al. 1988). L'importanza
come test di screening é notevolmente ridotta.
Al contrario
dei polifosfati, i leucociti (WBC) marcati non si accumulano nei
siti di aumentato turnover metabolico in assenza di infezione. Non
sorprende quindi, che la scintigrafia con leucociti marcati sia di
fondamentale importanza nella diagnosi di osteomielite del piede
diabetico. I valori medi ponderati di sensibilità, specificità e
accuratezza dei leucociti marcati con
111In
e con 99mTc
sono apprezzabili nella tabella 1. Dai risultati si evince che la
scintigrafia con 99mTc-HMPAO-WBC
é piu specifica ed ha un'accuratezza diagnostica maggiore rispetto
alla scintigrafia con 111In-WBC.
Questo
risultato può essere correlato al tipo di isotopo usato; con 111In
si ha una bassa risoluzione spaziale e bassa statistica di conteggio
e, secondo alcuni autori, il problema può essere risolto marcando i
WBC con 99mTc,
considerate le migliori caratteristiche del radionuclide (Fox et al.
1993; Blume et al. 1997; Devillers et al. 1998). L'associazione con
la scintigrafia ossea, non sembra modificare di molto l'accuratezza
diagnostica della scintigrafia con leucociti marcati (Keenan et al
1989), tali risultati sono confermati anche dai dati della
meta-analisi. Identificare il segmento infetto nell'avampiede,
generalmente non rappresenta un problema poiché esso di norma
corrisponde alla regione sovrastante la lesione ulcerosa. La
scintigrafia con leucociti marcati, usata con successo nella
diagnosi di osteomielite, viene anche impiegata per monitorizzare la
terapia medica (Newman et al. 1991).
Nel medio e
retropiede l'accumulo dei leucociti può non essere solo conseguente
alla presenza di infezione, poiché tale reperto é presente anche
nelle fratture e a livello di processi ossei riparativi. L'accumulo
in tali zone, é conseguente all'infiltrazione di polimorfonucleati a
livello delle fratture (fase precoce) e ad attività ematopoietica
midollare, intimamente connessa al processo riparativo delle
fratture (Palestro et al. 1998). Come conseguenza dei meccanismi di
riparazione, di fatto, si ha una localizzazione abnorme ed atipica
del midollo osseo.
La positività
dello scan, in queste zone, aumenta il numero dei falsi positivi,
con perdita di specificità della metodica. Pertanto l'infezione
andrebbe studiata effettuando sequenzialmente la scintigrafia con
leucociti marcati, prima, e quella del midollo osseo dopo (Palestro
et al. 1998). L'associazione tra queste due metodiche consente di
diagnosticare il piede neuropatico infetto, dove le altre metodiche
di imaging perdono valore (Palestro et al. 1997).
Esami
scintigrafici alternativi proposti per la diagnosi di osteomielite
sono le HIG marcate con
99mTc/111In
e gli anticorpi monoclonali, o loro frammenti, anti antigeni
granulocitari marcati con 99mTc.
Le HIG presentano alti valori di
sensibilità, con valori di specificità inferiori a quello dei
leucociti marcati. Questo radiofarmaco si accumula sia nelle aree
infette che nell'infiammazione sterile dato il suo aspecifico
meccanismo di uptake. Ciò spiega anche la bassa specificità della
metodica. E' stato descritto anche l'accumulo delle HIG a livello di
fratture e ciò limita l'uso di tale farmaco nello studio
dell'articolazione di Charcot (Oyen et al. 1992). Recentemente é
stato descritto, in uno studio comparativo, che la scintigrafia con
HIG, a differenza di quella con leucociti marcati, non é in grado di
differenziare l'osteomielite dall'infiammazione asettica e dalla
cellulite (Unal et al. 2001). Tuttavia, la presenza di un risultato
negativo, come nel caso della scintigrafia ossea, esclude la
presenza di osteomielite con un alto grado di certezza.
Gli anticorpi
monoclonali e loro frammenti (Fab1)
presentano valori medi di sensibilità, specificità ed accuratezza
sovrapponibili a quelli delle HIG. Questo significa che al pari
delle immunoglobuline non possono essere considerati dei traccianti
ideali per la diagnosi dei processi infettivi, ma al pari della
scintigrafia ossea un test di screening. Risultati migliori ed
incoraggianti sono stati ottenuti utilizzando il frammento Fab1
(Harwood et al. 1999).
Indicazioni
La scelta degli studi da eseguire deve essere guidata dalla
situazione clinica del paziente.
Avampiede: se
sussiste il sospetto di osteomielite (presenza di ulcera), sarebbe
bene effettuare
inizialmente una scintigrafia ossea trifasica (con eventuale
acquisiszione delle immagini a 24 h). Qualora il risultato
dell'esame sia negativo, l'iter diagnostico si interrompe. Al
contrario si deve procedere effettuando una scintigrafia con
leucociti marcati, qualora il precedente esame abbia dato esito
positivo, onde confermare o escludere la presenza di infezione, la
sua sede e l'eventuale estensione. L'esame é ripetibile al termine
della terapia per valutarne l'efficacia.
Medio e
retropiede: l'unico esame che consenta una diagnosi di certezza é la
scintigrafia con leucociti marcati associata alla scintigrafia del
midollo osseo. Da non eseguire la scintigrafia ossea. L'isotopo da
preferire nella marcatura dei globuli bianchi é il Tc99m, date le
migliori caratteristiche intrinseche del radionuclide, che
condizionano sia la risoluzione spaziale che la durata di ogni
singola acquisizione, la sua pronta e facile disponibilità.
Esame scintigrafico
Scintigrafia ossea trifasica o quadrifasica con difosfonati marcati
con
99mTc.
Preparazione
del paziente: idratazione; urinare prima dell'inizio dell'esame
Interferenze farmacologiche: difosfonati e steroidi riducono la
captazione del tracciante; i chemioterapici aumentano la ritenzione
renale; estrogeni determinano accumulo del radiofarmaco a livello
mammario.
Somministrazione: 70-1110 MBq di difosfonati iniettati in bolo in
una vena antecubitale del braccio.
Acquisizione:
Fase
angiografica (prima fase): acquisizione dinamica sul piede (che
inizia nel momento in cui il radiofarmaco é somministrato) di 30
frame della durata di 1-2 sec ciascuno. Sulla somma delle immagini
si disegna una regione di interesse, necessaria per la costruzione
delle curve;
Fase di blood
pool (seconda fase): acquisizione statica entro 10 min dalla
somministrazione, e della durata di 3-5 min Fase metabolica (terza
fase): dopo 2h (nella quadrifasica anche dopo 6 o 24h) con scansione
total body in proiezione anteriore e posteriore
Analisi dei
dati:
Analisi
qualitativa: Presenza di “hot spot”
Analisi
quantitativa: Analisi delle curve
Refertazione:
Descrizione
della dose somministrata; tipo di immagini acquisite; tempo di
acquisizione dopo la somministrazione.
Descrizione
dettagliata della fase angiografica, di blood pool e metabolica, e
le aree di anormalità metabolica.
Scintigrafia
con leucociti marcati con
111In e con 99mTc
Vedi modalità in appendice.
Scintigrafia
con HIG marcat con
111In
Vedi modalità in appendice.
Scintigrafia
con anticorpi monoclonali, o frammenti Fab
1
marcati con 99mTc
Vedi modalità in appendice.
Scintigrafia
del midollo osseo con nanocolloidi marcati con
99mTc
Esame da
eseguire dopo la scintigrafia con leucociti
Preparazione
del paziente: nessuna
Interferenze
farmacologiche: non segnalate.
Somministrazione: 300-370 MBq di 99mTc-solfuro colloidale iniettati
lentamente in una vena antecubitale del braccio.
Acquisizione:
planare statica dopo 30 min dalla somministrazione, e nelle stesse
proiezioni effettuate per i leucociti.
Analisi dei
dati:
Analisi
qualitativa: Presenza di "hot spot"
Refertazione:
Descrizione
della dose somministrata; tipo di immagini acquisite; tempo
diacquisizione dopo la somministrazione.
Confronto tra i
due esami scintigrafici, descrivere in particolare se le aree di
iperattività sono concordanti o meno.
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Coordinatore:
Prof. Alberto Signore
Università
"La Sapienza" Ospedale
S. Andrea,
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00189, Roma, Italy
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