Universitatea Al.I.Cuza Iaşi

Facultatea de Chimie

Scintigrafia osteoarticulară

Masterand: Bucşă Maria (Nedelcu)

Master: Chimia produselor cosmetice si farmaceutice

2013

Introducere

Evoluţia investigaţiei radioizotopice a scheletului s-a desfăşurat în trei etape. Perioada

explorărilor metabolice fosfocalcice dein deceniile 4 şi 5 ale secolului nostrum , în care

utilizându-se radiotrasori de tipul fosforului - 32 si calciului - 45 s-au obţinut date de interes

fiziologic şi fiziopatologic grevate însă de aplicabilitate redusă în practica clinic curentă.

Perioada următoare, a deceniului 6, de vizualizare a oaselor cu radioizotopi ‘de excepţie (F-18)

sau cu cei radiobiologici neadecvaţi’(Sr-85); în acest interval s-a acumulat un larg şi valoros

material clinic-nuclear ce sublinia interesul major al acestor tehnici pentru explorarea osoasă.

Ultima etapă începe în anii 1971-1972 prin descoperirea produselor radiofarmaceutice osteotrope

marcate cu Tc-99m, urmată la scurt timp de perfecţionarea tehnicilor scintigrafice de vizualizare

a întregului corp. Acestea au imulsionat dezvoltarea explozivă a scintigrafiei osoase care, alături

de cardiologia nuclear, a înregistrat cele mai evidente progrese din medicina nucleară de

vizualizare.

Utilizarea radioizotopilor a imbogăţit seria mijloacelor de explorare instrumentală în

reumatologie cu metoda scintigrafică, capabilă să asigure vizualizarea leziunilor osoase şi/sau

articulare dintr-o perspectivă diferită de cea radiologică. Această metodă, deopotrivă morfologică

şi funcţională, poate surprinde modificări date de inflamaţie, tulburări metabolice, anomalii de

dezvoltare şi procese tumorale. Operatiunea presupune vizualizarea scheletului după

administrarea unei substanţe radioactive, care se fixează la nivelul unde există o leziune osoasă.

Astfel, scintigrafia poate fi pozitivă când radiotrasorul hiperfixează la nivelul coloanei vertebrale

în spondilodiscita, tumori, artroza etc. Actual, scintigrafia este prescrisă de către medic mai ales

în cazul existenţei leziunlor osoase multiple (frecvent metastaze) pentru a evalua invazia la

nivelul întregului schelet a maladiei. Se poate concentra asupra unei regiuni, dar în general este

utilizată pentru scanarea întregului schelet. Procedeul consta in injectarea unui radiotrasor, adică

a unei mici cantităţi de substanţă radioactivă. Cu excepţia injecţiei, procedura este complet

nedureroasă. La un anumit interval de timp după injectare, radiaţia emisă de corp este captată cu

o cameră gamma - locurile cu metabolism mai activ captează mai mult trasor şi prin urmare apar

ca "zone calde". Astfel de "zone calde" pot corespunde fie unor regiuni cu activitate tumorală, fie

unor regiuni unde se manifestă alte afecţiuni, cum ar fi artroza. 

Radioizotopi osteo- şi artrotropi

Explorarea scintigrafică utilizează o gamă largă de trasori radioactivi, care în principiu

trebuie să posede următoarele proprietăţi:

perioadă de înjumătăţire convenabilă,

emisie de radiaţie gama pură, la un nivel energetic corespunzător,

posibilitate de cuplare cu un vector non-toxic,

clearence sanguin ridicat,

concentrare preferenţială în ţesuturile vizate şi nulă la nivel medular şi

eliminare prin altă cale decât cea intestinală, pentru a evita suprapunerile în explorarea

scheletului pelvian.

În plus, este necesar ca astfel de substanţe să fie fixate într-o manieră revelatoare în

leziunile tisulare, în funcţie de factori vasculari şi/sau metabolici locali, cu alte cuvinte

concentrarea radiotrasorului să fie modificată , într-un sens sau altul, la aceste niveluri.

Scintigrafia se bazează pe captarea semnalelor emise de izotopi radioactivi cuplaţi

cu vectori care au tropism pentru ţesuturile vizate. Alegerea trasorului se face în principal pentru

proprietăţile sale fizice, iar a vectorului în funcţie de cinetică şi ţesutul sau organul vizat. Cel mai

utilizat izotop este techneţiul-99 (Tc-99m, de la „metastabil”), din cauza avantajelor sale

aproape unice (tabelul 1). Vectorii cel mai des folosţi pentru scintigrafia structurilor scheletale

sunt hidrometilen-bisfosfonatul Tc-99m, cu mare tropism pentru mineralul osos şi celulele

osoase, sau pertechnetatul de Tc-99m, care se leagă de proteine şi astfel migrează în articulaţiile

inflamate (membrana sinovială şi lichidul articular). Avantajul bisfosfonataţilor faţă de piro- sau

polifosfaţi ca vectori este că legătura lor moleculară P-C-P este rezistentă la acţiunea

fosfatazelor, spre deosebire de cea P-O-P, care este instabilă. Alternative sunt citratul de Ga-67,

capabil să se lege de leucocitele polimorfonuucleare, pentru a fi astfel preluat în focarul

inflamator, în vreme ce pentru structurile medulare, bogate în elemente care aparţin sistemului

reticuloendotelial este preferat sulful coloidal Tc-99m.

Tabelul 1 Proprietăţile Tc-99m

_______________________________________

Radiaţie emisă Gama

Energie de emisie 140keV

Timp de înjumătăţire 6 ore

Eliminare Renală Timp de dispariţie 94% în 24 de ore

Scintigrafia osteoarticulară

Pentru necesităţile practicii curente, scintigrafia cu hidrometilem bisfosfonat marcat

cu Tc-99m este capabilă să evidenţieze atât structurile articulare cât şi pe cele osoase, în funcţie

de etapa în care sunt înregistrate semnalele. Captarea acestora este secvenţială şi corespunde

celor 3 sau 4 etape tehnice ale examinării:

faza vasculară preoce se desfăşoară încă în timpul injectării bolus-ului de substanţă marcată,

faza vasculară precoce (intermediară) se încheie la 5 minute după această administrare,

faza tardivă, de captare osoasă, în care substanţa osteotropă se fixează pe hidroxiapatită şi pe

cristalele de calciu din mitocondrile celulelor osoase, durează 3 ore iar

faza hipertardivă, rareori urmărită, deşi permite disocierea imaginilor osoase de cele din

părţile moi, se întinde până la 24 de ore.

Activitatea scintigrafică a scheletului normal nu este uniformă. În afara variaţiilor care

depind de vârstă, în principiu factorii care pot interveni sunt de categoria celor fiziologici

(vascularizaţie, gradul osteogenezei), anatomici (grosimea piesei osoase avută în vedere) şi

tehnici (ex distanţa os-cameră de scintilaţuie). De exemplu, în cazul scintigrafiei scheletului în

ansamblu, zonele zise „hiperactive”* sunt:

pentru incidenţele anterioare: sternul articulaţiile sterno-claviculare şi condrocostale, rahisul

lombar, partea anterioară a aripilor iliace şi rotulele iar

pentru incidenţele posterioare: vertebrele dorsale medii, vârfurile omoplaţilor, articulaţiile

sacroiliace şi calcaneele.

Astfel de variaţii sunt încă mai prononţate şi evident diferite, în cazul scintigrafiei

osteoarticulare segmentare.

* Datorate grosimii crescute a osului sau proximităţii în raport cu detectorul.

Imaginile obţinute în condiţii tehnice corecte au contrast şi rezoluţie foarte bună.

Vizualizarea clară a coastelor şi vertebrelor lombare constituie criterii de apreciere a calităţii

documentului scintigrafic.

Aparatura de vizualizare

Scheletul poate fi vizualizat atât cu scintigraful liniar cât şi cu camera de scintilaţie.

Sunt de preferat echipamentele ce permit vizualizarea scheletului în totalitate ,respectiv

scintigraful pentru întregul corps au camera de scintilaţie cu anexe mecanico-electronice de

vizualizare a întregului schelet. Dispozitivele de prelucrare numerica a datelor scintigrafice îşi

dovedesc din plin utilitatea şi în patologia osoasă , cuantificând diferenţiat hipercaptările la

nivelul scheletului şi oferind posibilitatea stocării imaginilor.

Imaginile osoase

Nu există o semiologie univocă a leziunilor osoase în raport cu imaginile scintigrafice.

În principiu, se descriu două tipuri de imagini, datorate variaţiilor de captare a radiotrasorului

osteotrop la nivel lezional şi perilezional:

hiperfixarea, datorată creşterii fluxului sangiun, alterării membranei capilare şi osteogenezei

crescute şi

hipofixarea sau absenţa fixării, datorate scăderii sau întreruperii vascularizaţiei şi cantităţii

insuficiente de ţesut osos.

O interpretare orientativă este cea din tabelul 2.

Tabelul 2 Modificări scintigrafice osoase

Hiperfixare

În focare sau zone limitate

Intensă (zone „fierbinţi”)

Tumori maligne primitive

Metasatze osoase

Osteite şi osteomielite

Boală Paget

Algodistrofie (stadiul „inflamator”)

Moderată („caldă”) (1)

Artrite (aseptice sau septice)

Spondilodiscite

Osteonecroze (2)

Artroze periferice în stadiul „inflamator”

Periartrite

Variabilă

Fracturi (fixare tardivă, uneori până la 72 de ore, şi cu variaţii în timp)

Tumori benigne (variaţii după tip)

Difuză

Osteodistrofie renală

Osteomieloscleroză

Hiperparatiroidism

Carcinomatoză osoasă generalizată

Hipofixare

În focare sau zone limitate

Tumori maligne primitive sau secundare care se substituie complet ţesutului osos

Compresiune sau trobmoză vasculară

Exereză chirurgicală

Rezultate fals negative (3)

„Hipofixare falsă” (4)

Difuză

Osteoporoză severă

_____________________________________________________________

(1) De vecinătate şi observabilă în faza vasculară intermediară.

(2) Faza infarctivă nu modifică aspectul, cea reparativă creşte fixarea.

(3) Focare „reci”, de fixare normală sau scăzută, în regiunea corespunzătoare unei imagini

patologice depistată radiografic.

(4) Imagine „albă” rezultată din interpunerea unui obiect între os şi detector (ex pacemaker,

medalion, cataramă etc

O problemă delicată de interpretare poate fi aceea a recunoaşterii imaginilor extraosoase

suprapuse. Radionuclidul poate fi de exemplu captat de ţesuturile moinormale (ex. glande

salivare, sâni, ficat, splină, vezica urinară în stare de plenitudine etc) sau patologice (ex. tumori

maligne sau infarctări viscerale, cicartrici recente, miozite, ateroame etc). Rezultă că

interpretarea imaginilor scintigrafice osoase trebuie făcută în contextul clinic şi al unor alte

investigaţii complementare judicios alese.

Explorarea cu radionuclizi a articulaţiei

În evoluţia acestei investigaţii se distinge o primă etapă , predominant funcţională,

centrată pe fiziologia şi fiziopatologia sinovială şi o a doua etapă , morfo-funcţională, dominată

de vizualizarea articulară.

În ceea ce priveşte radiofarmaceuticele, domeniul este lipsit de produşi cu tropism

specific articular şi component cartilaginoasă a articulaţiei nu poate fi explorată cu radioizotopi .

Produsele radiofarmaceutice utilizate au fost administrate fie intraarticular (I-131-serum

albumină umană, Tc-99m-serum albumină umanâ, Xe-133), fie intravenos( Tc-99m-albumină,

Tc-99m- difosfonaţi). Principala utilizare clinică a scintigrafiei articulare este vizualizarea

sinovitelor. Aportul acestor investigaţii rămâne însă modest într-un domeniu în care mai ales

semnele clinice, radiologice şi imunologice fundamentează diagnosticul şi orienteaza terapia.

Imaginile articulare sunt cele care se obţin în faza vasculară tardivă a scintigrafiei cu

hidrometilen-bisfosfonat Tc-99m.

În articulaţiile normale, preluarea radionuclidului nu trebuie să depăşească activitatea de

fond a ţesuturilor învecinate. Spre deosebire de imaginile osoase, cele articulare sunt exclusiv

de hiperfixare, oricare ar fi substratul patologic. Din acest motiv, scintigrafia articulară este

destinată să pună în evidenţă mai ales artritele cu evoluţie subclinică, de exemplu pentru aflarea

sau completarea „hărţii” topografice a suferinţei (articulară, cu distribuţia artritei, sau

extraarticulară), identificării unor leziuni în etapa preradiologică (ex sacroiliita), urmăririi unora

deja depistate sau diferenţierii între artrite şi boli noninflamatoare capabile să producă algii cu

localizare aparent articulară (ex reumatismul psihogen).

Concluzii:

Scintigrafia osoasă constituie unul din capitolele medicinii nucleare care a înregistrat în

ultimul deceniu progrese remarcabile , situându-se în prezent printe procedurile de interes

diagnostic major cu reale perspective de dezvoltare.

Explorarea cu radionuclizi a articulaţiei a apărut mai târziu ca o preocupare a medicinii

nucleare şi se situează pe un loc modest în ansamblul investigaţiilor osteoarticulare.

Bibliografie:

1. Bahk ZW, „Combined Scintigraphic and Radiographic Diagnosis of Bone and Joint

Diseases”, Springer, Berlin, 2007;

2. Colamussi P, Prandini N, Cittanti C et al, Scintigraphy in rheumatic diseases, Best Pract

Res Clin Rheumatol 2004, 18: 909-926;

3. Hoffer PB, Genent HK, Radionuclide joint imaging, Sem Nucl Med 1976, 6, 101-117;

4. Sahin M, Zildiy M, Tunc SE et al, The usefulness of Tc-99m bone scinigraphz

indetection of artricular involvement, Ann Nucl Med 2006, 20: 649-653.

5. Medicină nucleară – ‘Diagnostic şi tratament ‘, Tiberiu Pop, Ed. Medicală, Buc. 1983,

Sistemul osteoarticular, Gheorghe Georgescu, pag. 723-743.