C. Proust, J. Proust, A. Maubon Imagerie des métastases osseuses. C. Proust*, J. Proust**, A. Maubon* *Département de radiologie et d’imagerie médicale **Département d’Orthopédie traumatologie Hôpital Universitaire Dupuytren - Limoges Résumé Les métastases sont les tumeurs osseuses les plus fréquentes. Elles correspondent à la dissémination de cellules tumorales à distance de la tumeur initiale. Il existe des métastases ostéolytiques, ostéocondensantes et mixtes. Les auteurs rappellent les caractéristiques radiologiques de ces dernières ainsi que leur étude en imagerie par résonance magnétique. La différence entre un tassement ostéoporotique bénin et tumoral malin est également évoquée constituant un problème diagnostique quotidien. La radiologie standard étant parfois insuffisante le scanner et l’imagerie par résonance magnétique permettent une meilleure approche diagnostique. Os / Métastase / TDM / IRM INTRODUCTION !Les métastases sont les tumeurs osseuses les plus fréquentes (70 % des tumeurs malignes), elles correspondent à la dissémination de cellules tumorales à distance de la lésion tumorale primitive. L’os constitue le site privilégié des métastases, alors qu’il ne reçoit que 5 % du flux sanguin. Sa contamination se fait essen- tiellement par voie hématogène. Plus rarement, l’atteinte osseuse se fait par contiguïté ou extension à partir d’un site secondaire. Toutes les tumeurs malignes peuvent métastaser au squelette. Les métastases osseuses sont révélatrices d’un cancer dans 20 à 25 % des cas. Elles siègent essentiellement là où il existe de la moelle hématopoïétique.Ainsi plus de 80 % des métastases sont situées au niveau du squelette axial et lorsqu’elles sont révélatrices, elles sont rachidiennes dans 80 % des cas. N’importe quelle partie des os longs peut être également touchée avec néanmoins une atteinte métaphysaire ou au niveau du tiers moyen de la diaphyse prépondérante et le plus souvent bilatérale. Les atteintes des extrémités ou acrométastases sont plus rares (incidence estimée à 0,1 %). L’imagerie des métastases se décline selon des techniques différentes et complémentaires dont la radiographie, la tomodensitométrie (TDM), l’imagerie par résonance magnétique (IRM). Correspondance : Carole Proust Département de radiologie et d’imagerie médicale - Hôpital Universitaire Dupuytren 2 avenue Martin Luther King - 87042 Limoges cedex Médecine Nucléaire - Imagerie fonctionnelle et métabolique - 2006 - vol.30 - n°3 149 Imagerie des métastases osseuses RADIOGRAPHIE ET TOMODENSITOMETRIE !Les métastases osseuses peuvent être ostéolytiques, condensantes ou mixtes. Les métastases ostéolytiques (Figure 1) Figure 1 !Elles sont les plus fréquentes (75%) parce qu’elles affectent l’os trabéculaire. Elles doivent avoir au moins une taille centimétrique et s’accompagner d’une perte d’au moins 50 % du contenu minéral osseux pour pouvoir être détectées en radiographie [1,2]. Elles surviennent fréquemment en cas de cancer du poumon, du sein, du rein, de la thyroïde [3]. Figure 1 - Lésion ostéolytique de la diaphyse fémorale Osteolysis femur's diaphysis fracturaire au fémur lorsque 50 % de la circonférence corticale est lysée [5,6]. L’augmentation du volume de l’ostéolyse provoque une érosion puis une rupture corticale (fracture pathologique) avec éventuellement envahissement des parties molles. En règle générale, ces fractures pathologiques consolident mal. L’aspect rencontré diffère selon la localisation [4] : - os longs : atteinte fréquente des espaces médullaires centraux ; géodes diaphysaires, uniques ou multiples, fracture pathologique fréquente, - rachis : atteinte corporéale et/ou de l’arc postérieur, tassement corporéal, - sacrum : disparition des trous sacrés, - bassin : ostéolyse des branches ilio et ischio-pubiennes, du fond du cotyle, - crâne : lacune de la voûte La survenue d’un tassement vertébral non traumatique a fortiori chez un patient cancéreux pose le problème de diagnostic différentiel entre une origine bénigne ou maligne. Le contexte clinique, biologique donne une première orientation. Les critères radioTableau II) permettent le logiques (T plus souvent une présomption suffisante. Si le doute persiste et en cas de signes neurologiques (le tassement est alors presque toujours malin), un complément TDM et surtout Tableau II l’IRM (T II) sont indiqués. Ta bleau I Critères radiologiques en faveur de l’origine bénigne (ostéoporotique) ou maligne (tumorale) d’un tassement vertébral [7] [7].. Radiologic aspects of benign (osteoporotic) and malignant features of spinal compression fractures Ta bleau II Critères IRM en faveur de l’origine bénigne (ostéoporotique) ou maligne (tumorale) d’un tassement vertébral [7] [7].. MRI aspects of benign (osteoporotic) and malignant features of spinal compression fractures Elles correspondent à des géodes radio transparentes, arrondies, ovalaires, sans sclérose périphérique ni réaction périostée ou alors à des lésions à limites floues (lésions perméatives). Elles sont homogènes ou peuvent contenir des septas. Elles peuvent être de petite taille avec un aspect vermoulu ou plus volumineuses comme on peut le voir dans les cancers du rein et de la thyroïde [4]. On estime classiquement qu’il existe un risque 150 Médecine Nucléaire - Imagerie fonctionnelle et métabolique - 2006 - vol.30 - n°3 C. Proust, J. Proust, A. Maubon L’analyse des clichés radiologiques se focalise sur l’environnement rachidien du tassement, la limitation ou non des anomalies à l’environnement immédiat du plateau vertébral tassé et les anomalies éventuelles des tissus mous adjacents.Aucun critère n’a de fiabilité absolue mais la convergence de plusieurs arguments radiologiques augmente le degré de présomption quant à l’origine du tassement. L’examen TDM permet une meilleure analyse de l’environnement fracturaire : perturbation architecturale et fragmentation corticale sans disparition d’éléments osseux dans le tassement bénin, ostéolyse au sein du plateau tassé dans le tassement malin, petite réaction circonférentielle au sein des tissus mous péri-vertébraux dans le tassement bénin, tuméfaction franche ou asymétrique dans le tassement malin. La présence d’anomalies osseuses à distance du plateau tassé ou dans l’arc postérieur est observée dans le tassement malin. Lorsque les lésions sont multiples, elles possèdent alors typiquement une taille différente et une distribution non symétrique à la différence du myélome. En effet, le myélome pose un problème de diagnostic différentiel que ce soit en radiographie ou en IRM (lésion ostéolytique arrondie ovalaire de taille sensiblement identique et de contours nets rarement entourés d’un liseré d’ostéocondensation et parfois responsable d’érosion endostée de la corticale adjacente) [7]. rondies ovalaires, de contours bien limités ou étendues en plage aux contours plus flous. L’étendue peut affecter tout ou partie d’une pièce osseuse et donner un aspect dense du squelette de façon uniforme ou non. Au rachis, elle peut donner l’aspect de vertèbre ivoire (métastase es- sentiellement d’origine prostatique). Au niveau du rachis et du bassin, elle ne s’accompagne pas d’épaississement de la corticale à la différence de la maladie de Paget. La transformation d’une plage de condensation en une zone d’ostéolyse traduit la reprise évolutive du processus tumoral. Figure 2 - Métastase vertébrale ostéocondensante : vertèbre ivoire Blastic metastasis of vertebrae Les métastases ostéoblastiques (Figures 3) Figures 2 et 3 ! Elles s’observent fréquemment dans le cancer de la prostate des tumeurs carcinoïdes et moins souvent au niveau du sein, de la vessie, du poumon (petites cellules et adénocarcinomes) de la thyroïde (carcinome médullaire) entre autres. Les métastases ostéocondensantes représentent 15 % des métastases osseuses. Elles peuvent être focales ar- Médecine Nucléaire - Figur er tébr ale iguree 3 - Aspect TDM d’une lésion secondair secondairee ostéocondensante v ver ertébr tébrale CT appearance of blastic metastasis of vertebrae Imagerie fonctionnelle et métabolique - 2006 - vol.30 - n°3 151 Imagerie des métastases osseuses Les métastases mixtes !Elles représentent 10 % des métastases. Elles associent des images d’ostéolyse et d’ostéocondensation. Elles sont présentent fréquemment au niveau du poumon, du sein, du col utérin et moins fréquemment au niveau de l’ovaire, des testicules et du tube digestif. Elles n’ont pas de caractère spécifique mais leurs limites sont souvent imprécises [4]. Elles sont visibles le plus souvent lorsqu’il y a une atteinte squelettique diffuse et sont ostéolytiques avec fréquemment une masse dans les parties molles. · Métastase articulaire [3]. Elles sont inhabituelles mais graves sur le plan fonctionnel lorsqu’elles affectent une articulation importante. Il peut s’y associer une infiltration tumorale de la synoviale. Cas particulier · Métastase corticale [3] : Les origines principales des tumeurs corticales sont le poumon (45%), le sein (14%), le rein (14%) et plus rarement, le pancréas, le larynx et l’utérus. La métastase corticale peut se traduire par une ostéolyse intra-corticale focale, excentrée ou complète. Elle s’observe le plus souvent au niveau des os longs, et ont un risque fracturaire supérieur. ométastase [8] (F Figur · Acr Acrométastase iguree 4 4). Les origines principales à la main sont par ordre de fréquence décroissante les carcinomes bronchiques, le sein et le rein. Plus rarement, nous retrouvons le cancer de l’œsophage, du colon, du rectum, de la prostate, de l’utérus et de l’ostéosarcome. Au niveau du pied, le colon, le rein et la vessie sont des étiologies plus fréquentes que le carcinome bronchique. IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE !L’infiltration tumorale de la moelle osseuse peut être détectée en IRM avant la détection scintigraphique de la réaction ostéoblastique associée aux métastases [9, 10]. Plusieurs séquences peuvent être utilisées. La séquence pondérée T1 permet habituellement une bonne détection Figure des localisations secondaires (Figure 5 ). Elle peut être associée à une séFigur quence pondérée T2 (F iguree 6 6) avec ou sans saturation du signal de la graisse et une séquence pondérée T1 après injection de Gadolinium pour leur détection. Certains utilisent des séquences en opposition de phase [11] ou en diffusion [12, 13]. Les métastases ostéolytiques se manifestent en hyposignal T1, hyper-signal T2 et se rehaussent après injection de Gadolinium. Les métastases ostéocondensantes se manifestent en hyposignal T1, hyposignal T2 hétérogène. Elles ne se rehaussent que peu ou pas après injection de Gadolinium [7]. Cas particulier : les métastases contenant de la mélanine tel le mélanome ou le cancer du rein peuvent se manifester en hypersignal T1. La présence de structures punctiformes ou tubulées vides de signal en rapport avec des éléments vasculaires est visible dans les métastases d’origine rénale [14]. Des métastases comportant des niveaux liquide-liquide ont été rapportées dans les carcinomes neuro-endocrines urinaires [15]. L’IRM apporte des renseignements à la fois sur l’os et les structures enviFigure 7 ronnantes (Figure 7). Elle permet également la détection d’anomalies éventuellement infra-radiologiques et la répercussion des tassements vertébraux sur le canal rachidien en cas de tassement vertébral. Le diagnostic différentiel entre un tassement vertébral bénin récent et un tassement tumoral requièrent une analyse fine de la déformation du corps vertébral, et des tissus mous paraspinaux et épiduraux [7]. DIAGNOSTIC DIFFERENTIEL [3] · D’une lésion unique : tumeur primitive maligne, plasmocytome granulome éosinophile chez le jeune, énostose · D’une vertèbre ivoire : maladie de Paget, lymphome · D’une lésion multiple : myélome, lymphome, ostéopoécilie. CONCLUSION !Les métastases sont les tumeurs osseuses les plus fréquentes. Il en existe différents types : métastases ostéolytiques, ostéoblastiques et mixtes. La radiologie standard peut être insuffisante pour un diagnostic précoce. La TDM et L’IRM permettent une approche diagnostique plus fine. L’IRM permet de plus une meilleure analyse des structures avoisinantes, notamment au niveau du rachis pour la recherche d’épidurite métastatique Figur ométastase ostéol ytique iguree 4 - Acr Acrométastase ostéolytique Lytic acrometastasis 152 Médecine Nucléaire - Imagerie fonctionnelle et métabolique - 2006 - vol.30 - n°3 C. Proust, J. Proust, A. Maubon Figure 5 - Localisation secondaire pr ostatique en pondér ation T1 prostatique pondération MRI T1 weighted: metastasis of prostate Figure 6 - Localisation secondaire pr ostatique en pondér ation T2 prostatique pondération MRI T2 weighted: metastasis of prostate Figure 7 - Epidurite métastatique Metastatic epiduritis Médecine Nucléaire - Imagerie fonctionnelle et métabolique - 2006 - vol.30 - n°3 153 Imagerie des métastases osseuses Radiologic aspects of metastastic bone disease In the human body, metastases are the most frequently found bone tumors.We can distinguish between lytic, blastic and mixed formes. The authors recall the radiologic aspects of these last ones, and describe even so the imagery with magnetic resonance. They also recall that major differences between a compressive benign osteoporotic tumor and a malignant one remains an every day diagnostic problem. Finally, magnetic resonance is proven to be a better diagnostic tool in comparison with the radiologic standard examination. Bone / Metastasis / CT scan / MRI RÉFÉRENCES 1. Railhac JJ, Bonnevialla P, Clairotte M, Sans N, Galy-Fourcade D. Imagerie des tumeurs osseuses. Sauramps medical, Montpellier, 2000, 724 p. 2. Söderlund V. Radiolological diagnosis of skeletal metastases. Eur Radiol 1996;6:587-95. 3. Cotten A. Imagerie musculo-squelettique. Masson, Paris;2005: 401-27. 4. Runge M. Radiologie de l’appareil locomoteur. Masson, Paris;1992: 4980. 5. Hendrix RW, Roger LF, Davis TM. Cortical Bone Metastases. Radiology 1991;181:409-13. 6. Van Der Linden YM, Kroon HM, Djikstra SP et al. Simple radiographic parameter predicts fracturing in metastatic femoral bone lesions: results from a 154 randomised trial. Radiotherapy Oncol 2003;69:21-31. 7. Cosnard G, Lecouvet F. Imagerie du rachis, des méninges et de la moelle épinière.Masson, Paris 2001:159-88. 8. Forest M, TomenoB, Vanel D. 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