La medicina nuclear en el sistema osteoarticular
INTRODUCCIÓN
El SISTEMA OSTEOARTICULAR tiene fundamentalmente la función de soporte y de movimiento. Originariamente nuestra aproximación al sistema osteoarticular fue la anatomía, a la que posteriormente se le une la radiología anatómica o no-funcional. A partir de este momento, nos centraremos en la radiología funcional. Una de las técnicas que nos da este tipo de radiología es la medicina nuclear (gamagrafía osea), que nos da una idea de la morfología a través del metabolismo óseo.

GAMMAGRAFÍA ÓSEA

La gamagrafía ósea es el procedimiento que se utiliza para obtener imágenes del sistema óseo 2 horas después de la administración de un radiofármaco de fijación ósea.
La acumulación del radiotrazador en el sistema óseo depende del flujo sanguíneo regional, la permeabilidad capilar, la relación ácido-base local; la presión intraósea de fluídos, acción hormonal y vitamínica; cantidad de hueso mineralizado y recambio metabólico óseo.

Esta técnica emplea 3 tipos de radiofármacos diferentes:
1.    Disfosfonatos HDP, MDP, 99Tc: constituyen el radiofármaco estándar. Son fármacos que administramos por vía endovenosa, remedan el metabolismo del calcio y se depositan sobre los cristales de hidroxiapatita de la matriz ósea. Por lo tanto es una relación directo entre el depósito del radiofármaco y la actividad metabólica del sistema óseo.
2.    67Ga: este radiofármaco es concentrado por los macrófagos, por lo que lo empleamos cuando buscamos un foco inflamatorio.
3.    Leucocitos marcados con 99Tc o 111In: leucocitos autólogos (del propio paciente) que una vez marcados son reintroducidos, de forma que se concentran en focos inflamatorios, y pueden permitirnos localizar procesos de tipo osteomielititis, infecciones de prótesis, etc.

El citrato de galio y los leucocitos marcados se usarán cuando existe sospecha de inflamación. En general, para inflamaciones de carácter crónico el citrato de galio tiene buena validez y especificidad, mientras que en inflamaciones de carácter más agudo se utilizará los leucocitos marcados.


La gammagrafía comprende 3 fases:
    Las 2 primeras constituyen el pool vascular, y reflejan la distribución del radiofármaco hasta su depósito óseo, de manera que pueden traducir procesos de hiperemia, stop, necrosis, etc.:
    Fase 1 (fase arterial): 1er minuto tras la administración del radiofármaco; nos aporta información acerca de la distribución del fármaco por vía arterial.
    Fase 2 (fase vascular): informa acerca de las fases arterial y venosa, y comprende los minutos 2 a 5 tras la administración del radiofármaco. Vemos la vascularización del hueso.
    Pasadas entre 2 y 4 horas realizamos la gammagrafía, y es esta fase 3 (fase ósea) la única que nos aporta información acerca del depósito del radiofármaco en el hueso. Nos da imágenes del metabolismo óseo (el difosfonato se ha depositado en los cristales de hidroxiapatita).



IMÁGENES GAMMAGRÁFICAS
La gammagrafía admite diferentes variedades: gammagrafía estática y SPECT.

    Las gammagrafías planares o estáticas nos permiten reducir las 3 dimensiones del paciente a 2, gracias a la superposición de estructuras, por lo que equivale a la radiología convencional. En una reconstrucción planar, en proyección PA o AP reconoceremos el esqueleto (columna, costillas, huesos largos, etc.) además de la silueta renal, puesto que el fármaco es excretado por vía renal.

    Otra de las variedades de la gammagrafía consiste en el SPECT (Single Photon Emision Computer Tomgraphy). Se trata de un tomogammagrafía, obtenida mediante la rotación de la gammacámara alrededor del paciente, y toma de 64 cortes diferentes en todos los ejes del espacio. Un software permite la reconstrucción de dichos cortes según el eje coronal, sagital o tranversal. La VENTAJA frente a la imagen planar o estática es que esta técnica elimina la superposición de estructuras anatómicas que disminuyen la resolución de la imagen. De esta manera podemos dar cortes sagitales de una misma estructura eliminando las superposiciones: en un cuerpo vertebral, podemos ver angiomas o metástasis que en una imagen planar podrían pasar desapercibidas, ya que el hueso sano no los disturbia.
De esta manera, el SPECT supone un aumento de la resolución frente a las imágenes estáticas o planares, al evitar la superposición de estructuras.
El SPECT permite conseguir imágenes del cuerpo entero o cortes, según convenga.

La imagen gammagráfica normal permite una imagen de cuerpo entero, distribución simétrica y uniforme a lo largo del esqueleto. Se ven las siluetas renales y parte de la vejiga porque una parte sustancial del radiofármaco va a ser eliminado por vía renal.



Estudio Spect Lumbar. Se observan focos osteoblásticos a nivel de la región zigoapofisiaria de L4-L5 bilateral, compatible con espondiloartrosis.

Imagen tomográfica SPECT de columna dorso-lumbar en la que se observa un foco osteoblástico lumbar bajo a derecha
Podemos combinar las imágenes planares o de cuerpo entero con las imágenes de SPECT para conseguir aproximarnos con más nitidez a la zona de interés.


SEMIOLOGÍA GAMMAGRÁFICA

La radiología convencional, la TAC y la RMN nos ofrecen imágenes morfológicas, y aportan información anatómica, mientras que las técnicas de medicina nuclear pierden  resolución en cuanto a detalles anatómicos se refiere, pero nos aportan mayor información fisiológica y funcional. El PET, pretende ofrecernos una fusión de ambos tipos de información en una imagen molecular (información morfológica + funcional).

La gammagrafía refleja el metabolismo del calcio, de forma que cualquier trastorno a nivel del metabolismo cálcico presentará una traducción gammagráfica: problemas de vascularización, necrosis, infartos, metástasis, osteomielitis, etc. Se trata de una técnica de alta sensibilidad, pero baja especificidad, puesto que muchas enfermedades diferentes presentan la misma traducción gammagráfica.

En condiciones fisiológicas, en una gammagrafía de cuerpo entero observaremos:
    Calota
    Huesos del macizo craneofacial
    Distribución homogénea y simétrica del esqueleto axial
    Siluetas de ambos riñones
    Algo de orina en la vejiga (a pesar de que siempre indicaremos al paciente que orine antes de someterse a la prueba).
    Distribución normal en ambas extremidades inferiores.
    No hay zonas con alteración del metabolismo: no hay puntos calientes ni fríos.
Se trata de un patrón de simetría normal aunque puede haber alteraciones fisiológicas, son variantes de la normalidad que no indican patología:
    En ancianos observaremos áreas hipercaptantes en ambos hombros y caderas, correspondientes a focos de artrosis.
    En niños los puntos calientes se encontrarán en las metáfisis (reflejo del alto metabolismo de los cartílagos de crecimiento), y persistirán  hasta la edad adulta (cierre de los cartílagos).zonas de hipercaptación en procesos de crecimiento rápido.


Gamagrafía ósea NORMAL
Adulto

Niño
   



A veces, pueden aparecer artefactos:
    Ante una mala preparación del radiofármaco, por escasa unión del Tc y difosfonato con exceso de Tc libre, éste se depositará a nivel tiroideo y gástrico…
    En personas sometidas a radioterapia recientemente el esqueleto experimenta un descenso de su metabolismo, traducido por la aparición de áreas hipocaptantes.
De aquí la importancia de establecer una correlación entre la imagen y la clínica necesidad de inscribir la gammagrafía en un contexto clínico.

En ocasiones podemos encontrar lesiones que no buscamos, p. ej., en caso de sospecha de metástasis de carcinoma de cérvix encontramos:
    Ureterohidronefrosis: riñón marcado + STOP (adenopatía que compromete el uréter).
    Nefrocalcinosis: las siluetas renales se marcan más que el hueso, lo que en condiciones normales no debe ser así.
    Hipercaptación de la calota craneal: una de las principales consecuencias de la quimioterapia es la afectación de las células de rápida replicación, en concreto de los precursores hematopoyéticos de médula ósea (la anemia postquimioterápica se debe a la afectación de los precursores de médula ósea). Ante una agresión de este tipo, el organismo responde mediante una hematopoyesis exagerada que pretende compensar la anemia, y que se manifiesta como áreas de hipercaptación, sobretodo en los huesos planos para tratar de recuperarse tras la aplasia medular. La calota y la pelvis marcadas en este caso pueden remedar una enfermedad de Paget.
    Neuroblastoma renal: aumento de captación importante puesto que la eliminación del fármaco es por vía renal.


TUMORES ÓSEOS

La gammagrafía encuentra su aplicación clásicamente en la oncología.
•    Tumores benignos
•    Tumores malignos:
o    Primarios
o    Secundarios: metástasis (MET)

TUMORES BENIGNOS

    Los tumores benignos son diagnosticados radiológicamente y no mediante gammagrafía, pero ésta puede ayudar en casos multicéntricos y en tumores pequeños inapreciables en la radiología convencional o que se encuentran en sitios complicados (cuerpos vertebrales, cuello del fémur, carpo, tarso…), debido a la escasa sensibilidad que la Rx presenta en estos casos.
    Clínicamente, los osteomas osteoides suelen aparecer en varones jóvenes, produciendo tumefacción, cojera y dolor típicamente nocturno que cede con analgésicos menores. En la gammagrafía aparecen como manchas puntiformes hipercaptantes, que pueden crecer y romper el hueso.
    Generealmente, en los tumores benignos no se aprecia ninguna alteración gammagráfica en las 2 primeras fases, mientras que la tercera es patológica. Sin embargo, esto no ocurre en el osteoma osteoide; se trata de un tumor benigno pero que gammagráficamente se comporta como uno maligno, al presentar alteraciones en las 3  fases, por lo que en estos casos el empleo de esta técnica resulta especialmente interesante.

Hay veces que los tumores benignos se diagnostican por las fracturas añadidas.
    Los quistes óseos, aparecen generalmente en niños que presentan dolor, impotencia funcional y tumefacción (fases 1 y 2 normales e hipercaptación en la fase 3).
    Hemos dicho que en los benignos (excepto osteoma osteoide) no se aprecia ninguna alteración gammagráfica en las 2 primeras fases, mientras que la tercera es patológica. Sin embargo, si hay microfracturas puede dar hipercaptación en las 3 fases, esta hipercaptación se deberá a las fracturas.

Osteoma Osteoide


99mTc-pertecnetato-MDP 22 mCi   
En las imágenes dinámicas del primer pasaje se observa una zona redondeada, bien definida de hiperperfusión del radiotrazador situada en el tercio proximal de la pierna derecha.  El pool vascular muestra una lesión focal hipercaptante en el tercio proximal de la diáfisis tibial derecha.  Las imágenes tardías muestra el mismo hallazgo.  Estudio compatible con osteoma osteoide   

TUMORES MALIGNOS

PRIMARIOS
    El diagnóstico es clínico y radiológico, pero la gammagrafía puede ser útil como apoyo al diagnóstico en varias situaciones: (hipercaptación en las 3 fases). Indicaciones:
1.    Sospecha de multicentricidad en un tumor maligno ya diagnosticado:
    La determinación de la multicentricidad es un importante factor pronóstico. El 11% de los sarcomas de Ewing y el 3% del resto de tumores malignos son multicéntricos en el momento del diagnóstico. Teniendo en cuenta la influencia de este hecho en la valoracón del pronóstico, la realización de un gammagrafía está indicada ante sospecha de multicentricidad.
2.    Valoración de la respuesta terapéutica: Tras la aplicación de la quimioterapia, la regresión rápida de la gammagrafía es signo de buen pronóstico.
3.    Seguimiento.
    Los tumores malignos se caracterizan por la aparición de una hipercaptación en las 3 fases, a diferencia de lo que ocurre en los tumores benignos, con excepción del osteoma osteoide.
    Sarcoma de Ewing: tumoración generalmente en rodilla que causa impotencia funcional; su diagnóstico es radiológico (se ven como capas de cebolla) pero la gammagrafía sirve de apoyo para desacartar la multiventricidad: observamos un hipercaptación en el peroné en las 3 fases.

METÁSTASIS

    La gammagrafía ósea en el estudio de metástasis tumorales (fue la 1º aplicación de la gamagrafía):
    Es un método precoz y de alta sensibilidad (superior a la de Rx+ fosfatasa ácida y alcalina), pero escasa especifidad por lo que requiere diagnóstico diferencial.
    El 98% de las metástasis aparecen como una lesión irregular hipercaptante, mientras que el 2% restante se manifiesta como una imagen fría o un halo hiperactivo, suelen ser metástasis de larga duración que el metabolismo óseo ha claudicado.
    El 80% de las metástasis óseas se localizan en el esqueleto axial (la diseminación ósea es hematógena y no tiene preferencias por ninguna zona concreta del esqueleto, sino por las zonas más irrigadas).
    Son frecuentes las metástasis múltiples de adenocarcinoma de próstata (calota, parrillas costales, fémur, pelvis, etc.).
Los tumores que más metastatizan al hueso son: próstata, pulmón y mama. Lo cual no quiere decir que el resto de tumores no lo hagan.
    El carcinoma microcítico de pulmón se refleja como una imagen diferente en el superscan: se trata de un carcinoma de gran actividad y gran infiltración de MO, por lo que no existen metástasis, sino que todo el esqueleto en sí es infiltrado: no existen puntos calientes sino una imagen única muy marcada en todo el esqueleto, y no se ven los riñones marcados con el radiofármaco.
    El carcinoma de mama  puede cursar con metástasis ósea retrorbitaria.
Metástasis ósea única hipocaptante, imagen fotopénica. Hay poca captación debido a que es una metástasis única de larga evolución en la que el hueso por agotamiento se vuelve hipocaptante.
    La gammagrafía en estos casos también nos permite estudiar la progresión de la enfermedad cuando la QT no es efectiva: en el carcinoma microcítico de pulmón observaremos la tinción progresiva del esqueleto.

Metástasis óseas 
Metástasis múltiples

SuperScan

Metástasis única


Las imágenes muestran múltiples lesiones focales hipercaptantes en el cráneo, columna, arcos costales, huesos de la pelvis, húmeros y fémures.  Estudio compatible con metástasis óseas múltiples.    Las imágenes obtenidas permiten observar aumento difuso de la captación del radiotrazador en todo el sistema óseo, con dismunución de la captación en los tejidos blandos y sin que se observen los riñones.  Estudio compatible con SuperScan    La imagen muestra una lesión focal única en el 8º arco costal posterior derecho.  Lesión metastásica única






APLICACIÓN ONCOLÓGICA DE LA GAMAGRAFÍA:

•    Patología benigna:
o    Se utiliza la gammagrafía para la visualización de tumores pequeños y  radiológicamente no visibles.
o    Es especialmente sensible en la detección del osteoma osteoide (hipercaptante en las 3 fases).
o    La mayoría de las lesiones son negativas en las 2 primeras fases e hipercaptantes en la 3ª.
•    Patología maligna:
o    Tumores primarios: apoyo al diagnóstico (es clínico y radiológico) y descarta la multicentricidad). Tumores hipercaptantes en las 3 fases.
o    Tumores secundarios o metástasis: rastreo óseo pre o postratamiento en tumores en los que sospechemos que pueda haber metástasis.
    En caso de encontrar un patrón típico en el que no existe duda, nos permite confirmar el diagnóstico.
    En caso de encontrar un patrón no típico nos permite realizar DD.


PATOLOGÍA NO TUMORAL

Existen 6 grandes grupos de patología en las que la gammagrafía nos ayuda a establecer la patología y el diagnóstico.
    Osteonecrosis
    Enfermedades metabólicas
    Fracturas
    Infecciones
    Patología articular:
    Prótesis
    Artritis
    Algodistrofia simpático refleja

La gammagrafía ósea nos sirve para dar luz y establecer un patrón diagnóstico.


1.OSTEONECROSIS:
    Es una zona ósea hipocaptante con un problema vascular de base: stop a la vascularización y necrosis ósea.
    Hay que intentar buscar la etiología de esta patología, que en parte es iatrogenia:
    Traumatismo
    Etilismo
    Tratamiento con esteroides prolongadamente
    Diabetes
    Radioterapia
Ocurre la oclusión de un vaso, que en un momento dado deja de nutrir y se produce la necrosis de ese hueso. A partir de ahí se ponen en marcha una serie de mecanismos como la circulación colateral.
    Patrones gammagráficos:
    Fase aguda: es una imagen fría, a la cuál no llega irrigación y por lo tanto no llega el radiofármaco. Es muy poco frecuente que veamos esta fase, cuando el paciente llega a medicina nuclear ya está en la 2º fase.
    Fase2: hay una hipercaptación, (revascularización) en la cual ha superado el stop vascular, aumenta el metabolismo del hueso intentando regenerarlo. Cuando el paciente llega al hospital se encuentra ya en esta fase, por lo que es la que comúnmente vemos.
    Fase3: normalización si solucionamos el problema de base, es decir, si corregimos la etiología. En caso contrario de mantenimiento de las condiciones adversas se da un infarto: imagen fría permanente con creación de un hueso inviable (muerte de los osteofitos).
    Tradicionalmente se hacía una clasificación de la osteonecrosis (tomemos como ejemplo el fémur):
    I y II: necrosis avascular, aumento importante de vascularización en cabeza femoral.
    III y IV: la necrosis no se limita a la cabeza sino que llega hasta el cuello femoral.
•    Enfermedad de Perthes o Legg Calvé:
o    Es una necrosis avascular de la cabeza femoral de los niños (desplazamiento de la cabeza femoral porque no está osificado). Generalmente suele ser en niños pequeños, de unos 5años que presentan dolor, cojera e impotencia funcional.
o    Hacemos una RX y vemos un aumento, en el cuál hay un desplazamiento de la cabeza femoral hacia delante y ausencia de circulación: desplazamiento.
o    Es muy importante el diagnóstico precoz, puesto que la curación se produce con el tratamiento postural: descarga y reubicación de la cabeza. En caso contrario, el desplazamiento de la cabeza originará una neocabeza o neoarticulación, responsable de una cojera permanente en el niño ya que desarrollará una artrosis de cadera.
o    LA radiología simple no permite verlo muy bien, la gammagrafía junto a la RMN son pruebas diagnósticas muy importantes, que debemos hacer ante todo niño con cojera y dolor.
2.ENFERMEDAD METABÓLICA: PAGET
Aumenta la reabsorción ósea y la respuesta osteoblástica exagerada, produciéndose un aumento del flujo vascular que se traduce en una hipercaptación intensa. En la RX vemos el hueso ebúrneo: más contrastado y tienen más calcio.
La utilidad de la gammagrafía en esta enfermedad es:
-    Ver si es único o múltiple, puesto que el tratamiento es diferente.
-    Ver la evolución


3.FRACTURAS:
Se utiliza en fracturas de difícil diagnóstico radiológico, generalmente pequeñas: esternón, cápsula, carpo y tarso.
Darán hipercaptación de 6-12 meses tras la fractura pese a tener ya formado el callo de fractura.
Pseudoartrosis: cuando los dos “bordes” de una fracturan consolidan mal. Hay una unión de callo de fractura no adecuada y  generalmente la clínica se caracteriza por dolor y dificultad en el diagnóstico mediante Rx. Su diagnóstico mediante gamagrafía es más sencillo.

FRACTURAS DE STRESS: es una indicación importante de la gammagrafía en las fracturas. Son microtraumas repetidos en una zona impidiendo su reparación. Se caracteriza por dolor e impotencia funcional.  Se da en: bailarinas de ballet, atletas…
Su tratamiento se basa en el reposo y cese del ejercicio que lo provoca.

Las imágenes obtenidas muestran lesiones focales hipercaptantes en los arcos costales anteriores del lado izquierdo, en forma lineal, compatibles con trauma costal.  Adicionalmente existen lesiones hipercaptantes focales en las vértebras lumbares y en el tubérculo tibial derecho.

4.INFECCIONES
Normalmente hablaremos de las osteomielitis: los gérmenes se pueden acantonar y mantener hasta que algún otro factor (quimioterapia, por ejemplo) produzca un brote y aparezca la osteomielitis con mucho tiempo de retraso.

 La gammagrafía ósea es técnica más importante:
-    Precoz: 24-48h
-    Alta sensibilidad: 80-95%
-    Poco específica

Para aumentar la especificidad:
a)    Utilizar radiofármacos más específicos:
-    Ga 67 (citrato de Galio 67): más utilizado en inflamación
-    Leucocitos marcados: principalmente en infecciones agudas. Consiste en marcar los leucocitos (se extraen 30 cc de sangre, se centrifuga y se marcan) y volverlos a introducir para ver si van al foco infeccioso.
b)    Combinando el estudio de las 3 fases gammagráficas para hacer el diagnóstico diferencial de osteomielitis y celulitis:
-    Osteomielitis (infección a nivel osteoarticular): aumento de la captación en las tres fases.
-    Celulitis (infección de tejidos blandos periarticulares o perioseos): aumento de la captación en las dos primeras fases (aumento de captación por hiperemia producida por la infección), pero no en la 3ª fase, porque el hueso es normal.

5.PATOLOGÍA ARTICULAR:
5.1.PRÓTESIS
Estudio de los dolores tras la colocación de una prótesis. Todo tipo de prótesis tiene riesgo de infección, bien por la propia maniobra quirúrgica o secundariamente debido al elemento extraño que constituye el mismo. En este caso, el estudio gammagráfico nos sirve para establecer un diagnóstico diferencial entre las dos causas principales de este dolor: dolor causado por una infección o dolor causado por la mala colocación de la prótesis.

De modo que:
a)    Si 1ª, 2ª y 3ª fase son normales: patología improbable.
b)    Si la 1ª y 2ª fase son normales, y la 3ª fase es hipercaptante  Puede haber tres posibilidades:
- Un aflojamiento de la articulación sin infección (lo más frecuente)
- Una calcificación heterotópica del hueso: depósito de calcio en un lugar que no debe haber, ocurre si el cirujano hace mal la técnica.
-  Fracturas de estrés: el paciente ha hecho mal la rehabilitación
c)    Si la 1ª, 2ª y 3ª fases son hipercaptantes: infección con o sin aflojamiento.

El tratamiento será diferente:
- En las movilizaciones: tratamiento quirúrgico,  se extrae la prótesis y se coloca una nueva.
- Las infecciones: antibioticoterapia y control de la evolución.

5.2.ARTRITIS
No es una de sus indicaciones más importantes. El diagnóstico será clínico, analítico y radiológico. La gammagrafía será útil para ver la evolución.

6.ALGODISTROFIA
Es un fenómeno vascular. Tras un trauma (típico tras la cirugía, por ejemplo, del síndrome del túnel carpiano) aparece dolor, hinchazón, edema, hiperemia e impotencia funcional.
En la gammagrafía se observa un aumento de captación de las tres fases.


INDICACIONES TERAPÉUTICAS DE LA GAMMAGRAFÍA

SINOVIORTESIS
Se basa en introducir en la cavidad articular un isótopo (Ytrio90) para tratar la patología. En general, en la rodilla. Está indicada en casos de:
-    Sinovitis exudativas
-    Escasas alteraciones radiológicas óseas
-    Inflamación articular rebelde al tratamiento estándar

Se utiliza 3-6 mCi de isótopo 90Y (es un b-emisor, es decir, con poca capacidad de penetración). Penetra en los primeros milímetros y se distribuye por la articulación, dando una gran dosis de radiación.
Tiene una muy buena respuesta que se basa en la buena elección del paciente.

DOLOR ÓSEO METASTÁTICO
Las principales indicaciones son en cáncer de mama, próstata y pulmón.
En pacientes incurables con múltiples metástasis que presentan grandes dolores, se puede emplear la gammagrafía ósea como alivio de los mismos (no con vistas curativas). No permiten una larga supervivencia, pero en cierto modo pueden prevenir las fracturas porque ayudan a la recalcificación.

Se inyectan los radioisótopos153 Sm, 186 Re, 89Sr. Éstos se depositan en las metástasis porque son lugares de alto metabolismo. Así  mejora la calidad de vida.
    75% de los pacientes nota mejoría.
    50% disminución significativa del uso de fármacos analgésicos a menos de la mitad.
    25% desaparición total del dolor.

Son tóxicos para la médula ósea ya que disminuyen su capacidad de trabajo. Por ello se debe irradiar selectivamente los focos metastáticos para que la toxicidad hematológica no sea excesiva.
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