La scintigrafia ossea è un esame di medicina nucleare che permette di studiare l’apparato scheletrico e valutarne il metabolismo. Si effettua mediante l'iniezione endovenosa di un radiofarmaco che si distribuisce nelle ossa in proporzione alla loro attività metabolica. Dopo un’attesa di circa 3 ore, il paziente viene fatto distendere sul lettino di una macchina chiamata Gamma-Camera, che registra le radiazioni emesse dal corpo.
Ne risulta un’immagine che riproduce il metabolismo osseo e, di conseguenza, consente di individuare eventuali lesioni presenti, che possono portare all’accumulo del farmaco al loro interno.
L’esame scintigrafico permette, dunque, di diagnosticare tumori benigni o maligni delle ossa, metastasi (cioè lesioni tumorali secondarie determinate da tumori localizzati in altri organi), patologie infiammatorie articolari, infezioni ossee. Può essere utile, inoltre, nel caso di Malattia di Paget e nella valutazione di sospetta amiloidosi cardiaca.
Come Funziona la Scintigrafia Ossea
Essa sfrutta la caratteristica di alcuni radiofarmaci di concentrarsi nell'osso in modo proporzionale alla vascolarizzazione e alla attività osteoblastica. Permette, quindi, di valutare il grado di attività metabolica dello scheletro e di riconoscere qualsiasi lesione che provochi un'alterazione distrettuale del turnover metabolico dell'osso.
Ha il pregio di permettere l'esplorazione contemporanea di tutti i distretti scheletrici, in breve tempo, con bassa irradiazione e con elevata sensibilità diagnostica. Altri vantaggi non trascurabili sono la semplicità di esecuzione, la non invasività e il basso costo.
Il paziente viene quindi idratato per os o e.v. ed è istruito ad urinare frequentemente, al fine di ridurre il tempo di permanenza del radiofarmaco in vescica. Per ottenere la massima qualità delle immagini è essenziale acquisirle non prima di 2-3 ore dalla somministrazione del radiofarmaco perchè in tal modo si permette la massima concentrazione dello medesimo nell'osso e la contemporanea riduzione, a livelli ottimali, della radioattività in circolo e nei tessuti molli ("fondo").
Fasi della Scintigrafia Ossea
La scintigrafia ossea può essere eseguita con diverse tecniche:
- Scintigrafia Ossea Total Body: Consiste nell'acquisizione delle immagini dell'intero apparato scheletrico per mezzo di una scansione del paziente nelle proiezioni anteriore e posteriore dopo 2-3 ore dall'iniezione, eventualmente seguita dall'acquisizione di immagini in dettaglio nelle proiezioni opportune.
- Scintigrafia Ossea Distrettuale: Consiste nell'acquisizione di immagini planari, in più proiezioni, relative ad un solo distretto scheletrico.
- Scintigrafia Ossea Tomografica (SPET): Consiste nell'acquisizione di immagini tomografiche relative ad uno o più distretti scheletrici, mediante l'impiego di una gamma camera tomografica. Tale metodica, pur non migliorando la risoluzione spaziale, aumenta il contrasto delle immagini, facilitando il riconoscimento e la localizzazione di eventuali lesioni, specie se interessanti la colonna vertebrale o le grosse articolazioni (spalla, anca, ginocchio).
Inoltre, può essere eseguita una scintigrafia trifasica:
- Prima fase (perfusoria): contemporaneamente alla somministrazione del radiofarmaco viene acquisita una serie di immagini sequenziali, per evidenziare il primo transito del radiofarmaco nel distretto esplorato.
- Terza fase (tardiva): 2-3 ore dopo l'iniezione si acquisisce l'abituale scintigrafia corporea totale o distrettuale.
L'indagine fornisce la mappa della distribuzione del radiofarmaco nello scheletro evidenziando il grado di attività osteoblastica dei vari distretti scheletrici, per mezzo di variazioni cromatiche proporzionali alla radioattività regionale.
Interpretazione dei Risultati: Ipercaptazione
La scintigrafia ossea presenta elevata sensibilità diagnostica essendo in grado di riconoscere alterazioni del metabolismo osseo distrettuale in fase pre-radiologica. E` però evidente che la metodica è poco specifica, poichè qualunque patologia in grado di indurre un aumento dell'attività osteoblastica provoca un'iperconcentrazione del radiofarmaco.
Indispensabile condizione di normalità è la simmetria. Aree fisiologicamente sedi di maggiore rimaneggiamento (come ad esempio le articolazioni sternoclaveari o la sincondrosi sacro-iliaca) appaiono normalmente più "attive". La visualizzazione dei reni è normale se non sono trascorse più di 4 ore dalla iniezione.
Aree di inserzione muscolare (specie in soggetti con masse muscolari sviluppate), o articolazioni sottoposte a maggior carico (come l'articolazione scapolo-omerale relativa all'arto dominante), possono apparire ipercaptanti.
Cause di Ipercaptazione alla Scintigrafia Ossea
Molteplici condizioni possono causare un'ipercaptazione del radiofarmaco.
Patologie Articolari
In tutte le affezioni articolari si può osservare un aumento aspecifico della concentrazione dei difosfonati nell'osso adiacente le articolazioni coinvolte. Questa ipercaptazione può essere dovuta sia all'aumentata perfusione causata dalla sinovite, sia al diretto interessamento osseo. I segni scintigrafici, valutati tenendo conto del contesto clinico, possono confermare la diagnosi clinica o fornire informazioni utili per una corretta diagnosi differenziale tra le varie cause di artrite e possono documentare l'estensione della malattia.
La distruzione della cartilagine periarticolare provoca un aumento patologico dell'attrito, con erosione dei capi ossei adiacenti. Ciò provoca osteogenesi, responsabile dell'aumento della captazione alla scintigrafia scheletrica.
L'artrite reumatoide e le varianti reumatoidi (artrite psoriasica, spondilite anchilosante, sindrome di Reiter, etc.) provocano infiammazione della sinovia e conseguente ipervascolarizzazione. Tale iperafflusso sanguigno, insieme al rimodellamento dell'osso proprio di tali patologie, provoca un'iperconcentrazione del radiofarmaco alla scintigrafia scheletrica.
La scintigrafia è più sensibile, ma meno specifica della radiografia per studiare l'interessamento articolare e può riconoscere la malattia in fase attiva prima della comparsa dei sintomi. Si osserva una netta iperconcentrazione del radiofarmaco nella fase tardiva, prevalentemente in corrispondenza di mani, piedi, ginocchia, colonna cervicale; nelle mani sono interessate soprattutto le articolazioni metacarpo-falangee e le interfalangee prossimali.
Malattie Metaboliche
L'osteoporosi da disuso è spesso associata a una diffusa iperconcentrazione del radiofarmaco, poichè durante i primi anni di disuso l'osteoformazione aumenta fino a due volte rispetto al normale senza, tuttavia, riuscire a controbilanciare il riassorbimento.
L'osteoporosi regionale migrante, che interessa generalmente pazienti maschi di mezza età, clinicamente presenta dolore articolare, specie all'anca. In questi casi la scintigrafia mostra flusso sanguigno aumentato ed iperconcentrazione del radiofarmaco nelle regioni contigue all'articolazione interessata.
Iperparatiroidismo
In presenza di iperparatiroidismo primario l'ipersecrezione del paratormone (PTH), dovuta ad iperplasia o più raramente a carcinoma delle paratiroidi, attiva gli osteoblasti e provoca un aumento del rimaneggiamento osseo. Tuttavia, la scintigrafia ossea risulta normale nel 50-80 % dei pazienti.
Nell'iperparatiroidismo secondario, di solito associato a insufficienza renale cronica, la distruzione del parenchima renale impedisce l'idrossilazione del 25-idrossi-colecalciferolo. Ciò determina una carenza di vitamina D. L'aumento dei fosfati plasmatici causato dalla riduzione della velocità di filtrazione glomerulare provoca, inoltre, per meccanismo di feedback, l'aumento di secrezione di PTH.
A differenza del primitivo, l'iperparatiroidismo secondario generalmente presenta un quadro patologico alla scintigrafia scheletrica.
Necrosi Avascolare
Può essere spontanea o secondaria a fratture, disordini metabolici, emboli di grasso, terapia corticosteroidea, anemie emolitiche, vasculiti, malattia dei cassoni. La forma spontanea, chiamata malattia di Legg-Calvè-Perthes, colpisce soprattutto bambini dai 4 agli 8 anni; le forme secondarie sono invece più frequenti nell'età adulta.
Più di frequente è colpita la testa del femore, ma possono essere interessati molti altri distretti scheletrici. Spesso, l'RX è normale e, in presenza di necrosi ischemica della testa femore, il quadro radiologico può restare muto anche per 6 mesi.
La scintigrafia scheletrica può essere normale entro le prime 48 ore. In seguito si osserva un'iniziale riduzione della concentrazione del radiofarmaco, che può essere seguita, dopo un periodo di tempo variabile, da un'iperconcentrazione dovuta ai processi di riparazione.
Il paziente può, inoltre, sviluppare un'artropatia degenerativa, evidenziata da un'iperconcentrazione del radiofarmaco nell'acetabolo.
In caso di necrosi avascolare, la SPET presenta maggior sensibilità rispetto alla scintigrafia planare (ca. 85 % contro 65 %). La SPET mostra un difetto freddo centrale circondato da un'area di ipercaptazione.
Sindrome Regionale Complessa (CRPS)
Sindrome prevalentemente post-traumatica, caratterizzata da dolore, impotenza funzionale, instabilità vasomotoria, gonfiore e distrofia cutanea. In corrispondenza dell'arto affetto, a causa dello squilibrio neurovegetativo, si verifica l'apertura degli shunts vascolari e conseguente iperafflusso da ridotte resistenze.
Protesi Articolari
La scintigrafia scheletrica è utile nella valutazione delle protesi, in particolare dell'anca e del ginocchio. È possibile la presenza, nelle immagini tardive, di iperconcentrazione peri-protesica per i primi 9 -12 mesi (occasionalmente fino a 36 mesi) dopo l'intervento.
Le complicanze sono: mobilizzazione, infezione, formazione di calcificazioni eterotopiche, borsite, allentamento delle viti di fissaggio, fratture e dislocazione della protesi. Tutte possono indurre una netta, locale iperconcentrazione del radiofarmaco.
La scintigrafia può risultare particolarmente utile per distinguere la mobilizzazione dall'infezione. Nelle immagini tardive, si osserva l'iperconcentrazione del radiofarmaco nell'osso attorno alla protesi, tipicamente molto evidente in corrispondenza dell'estremità distale della stessa e dei trocanteri (zone di pressione).
Malattia di Paget
E' una delle patologie croniche più comuni dello scheletro. Colpisce il 3% della popolazione sopra i 40 anni. L'eziologia, tuttora sconosciuta, potrebbe essere virale. Provoca deformità con allargamento dell'osso.
Pelvi, femore, cranio, tibia, vertebre o scapole sono le sedi di più frequente localizzazione. Quando è interessato un osso lungo, la malattia di Paget lo coinvolge quasi sempre completamente, dall'estremità prossimale a quella distale. E' più comune la forma poliostosica (solo nel 20-30 % dei casi interessa un solo osso). Il dolore osseo è il sintomo più frequente, tuttavia molti pazienti sono asintomatici.
In questa patologia la scintigrafia è positiva prima che le alterazioni dell'osso siano evidenziabili con un esame radiologico. Inizia come lesione litica, con la maturazione diventa blastica e tardivamente sclerotica. A causa della frequente natura poliostosica, può essere difficile differenziare la malattia di Paget con la presenza di metastasi ossee e la certezza può essere ottenuta solo con una biopsia.
Scintigrafie seriate permettono di riconoscere la trasformazione in osteosarcoma, che accade nell'1% circa dei pazienti. La precoce degenerazione sarcomatosa generalmente provoca un ulteriore aumento della già presente ipercaptazione. Tardivamente la trasformazione sarcomatosa può presentarsi come lesione ipocaptante, probabilmente a causa dell'interruzione dell'afflusso sanguigno e della necrosi ossea.
Ripetuti controlli scintigrafici in corso di trattamento possono essere utili per monitorarne l'efficacia che è dimostrata da una riduzione della concentrazione del radiofarmaco nelle aree interessate.
Altre Cause
- Valutazione di neoplasie primitive dell'osso (es. osteosarcoma).
- Diagnosi di malattia infiammatoria scheletrica (es. osteomielite).
- Studio della perfusione e della vitalità ossea.
- Ricerca di fratture occulte, non dimostrabili radiologicamente.
Radiofarmaci Utilizzati
Per lo studio dell'apparato scheletrico vengono utilizzati i Polifosfati marcati con 99mTc, che possono presentare o il legame inorganico (P-O-P) o il legame organico (P-C-P). I primi ad essere utilizzati sono stati gli inorganici, come il pirofosfato, che sono oggi raramente impiegati per lo studio dello scheletro.
Attualmente i difosfonati organici rappresentano i radiofarmaci più largamente utilizzati per lo studio scintigrafico dell'osso, in ragione della loro efficacia, economia, dosimetria e facile disponibilità. I kit di preparazione contengono agenti stabilizzanti (antiossidanti come l'acido ascorbico o gentisiaco) che prevengono l'ossidazione dello stagno.
Quando immesso nel kit di preparazione, il 99mTc pertecnetato viene ridotto dallo stagno dalla valenza +7 a +4 potendo così legarsi al difosfonato. Nel soggetto normale circa il 50% del difosfonato iniettato si lega allo scheletro e la restante parte viene eliminata per via urinaria nelle prime 5-6 ore.
Il miglior rapporto tra l'attività ossea e l'attività nei tessuti molli si ottiene circa 3 ore dopo l'iniezione. Tale tempo può risultare più lungo, in caso di ridotta funzione renale.
Fattori che Influenzano la Captazione
La captazione del radiofarmaco è influenzata da diversi fattori:
- Attività metabolica: il fattore più importante. La fissazione è proporzionale al grado di tournover osseo.
- Flusso ematico: indispensabile per la veicolazione del radiofarmaco. La captazione è ridotta nelle regioni ipoperfuse. In caso di aumento patologico del flusso sanguigno, la captazione aumenta ma non in misura proporzionale.
- Tono simpatico: agisce sul flusso capillare distrettuale.
Neoplasie e Ipercaptazione
In caso di metastasi o di focolaio neoplastico non osteogenico, attorno alla neoplasia, che può contenere zone di necrosi, si sviluppa generalmente un aumentata attività osteoblastica reattiva che provoca l'iperconcentrazione del radiofarmaco.
Osteosarcoma
Più frequente nei soggetti di sesso maschile, rappresenta circa un quinto delle neoplasie maligne primitive dell'osso. Presenta un primo picco di incidenza attorno ai 20-30 anni e un secondo verso la sesta decade di vita. Nella metà dei casi è localizzato al ginocchio, negli altri casi interessa più spesso le metafisi delle ossa lunghe e il bacino. E` caratterizzato da un'importante attività osteoformativa e capta il radiofarmaco in maniera molto marcata. Spesso l'ipercaptazione deborda dal profilo corticale invadendo i tessuti molli contigui.
L'indagine può evidenziare anche metastasi nei tessuti molli, in particolare nei polmoni. E` evidente come la scintigrafia sia particolarmente utile in corso di stadiazione perchè la presenza di metastasi ossee modifica l'approccio terapeutico. Nel successivo follow-up, l'indagine è raccomandata per la ricerca di eventuali metastasi ossee.
Condrosarcoma
Neoplasia di origine cartilaginea più frequentemente localizzata nei centri di ossificazione epifisari delle ossa lunghe. Nella metà dei casi colpisce al di sopra dei 40 anni ed è raro nell'età pediatrica. Il tumore può distruggere la corticale e invadere i tessuti molli adiacenti. Il sintomo iniziale è costituito da dolore articolare. La scintigrafia permette di distinguere tra la forma midollare e quella esostotica. Nella forma midollare sono presenti chiazze a distribuzione irregolare di moderata ipercaptazione; in quella esostotica, invece, si evidenzia una marcata ipercaptazione focale.
La scintigrafia ossea è utile soprattutto nei casi localizzati alla colonna, perchè permette di riconoscere più precocemente la lesione rispetto alle indagini radiologiche di routine.
Sarcoma di Ewing
Prende origine da una cellula mesenchimale primitiva. E` la seconda neoplasia maligna dell'osso nell'infanzia e nell'età giovanile: metà dei casi insorgono tra 10 e 20 anni. Generalmente origina nel femore o nella tibia (regione diafisi-metafisaria) e si estende lungo le ossa lunghe seguendo la distribuzione midollare. La presenza di metastasi scheletriche, evidenziabili con la scintigrafia e già presenti nel 10% circa dei pazienti al momento della diagnosi, è un segno prognostico negativo.
Le manifestazioni cliniche sono simili a quelle di una osteomielite: dolore, febbre e leucocitosi. Generalmente la scintigrafia trifasica mostra un'intensa ipercaptazione del radiofarmaco in tutte le tre fasi e appare difficile la diagnosi differenziale nei confronti della osteomielite. A differenza dell'osteosarcoma, l'ipercaptazione ossea del radiofarmaco è omogenea ed è rara la captazione da parte dei tessuti molli contigui. L'indagine radiologica resta quindi il principale strumento diagnostico per valutare l'interessamento scheletrico.
La scintigrafia può essere utile per valutare aree difficilmente esplorabili con la radiografia, come le coste e lo sterno. La scintigrafia scheletrica con difosfonati, comunque, risulta utile nel follow-up dei pazienti, perchè la comparsa di lesioni ipercaptanti, è indice di viraggio della malattia al maggior grado di malignità.
Metastasi Ossee
La scintigrafia ossea è molto più sensibile della radiografia per individuare le metastasi (RX negativo nel 30-50% dei pazienti con scintigrafia positiva) e si stima attorno al 5% il numero dei falsi negativi, generalmente affetti da mieloma multiplo, cancro della tiroide, alcuni tumori anaplastici o da lesioni metastatiche puramente litiche, senza una reazione perifocale reattiva.
Di più difficile interpretazione è la lesione solitaria, che è maligna nel 50% dei pazienti con neoplasia conosciuta. Sul cranio è maligna nel 20% dei casi, negli altri si tratta molto spesso di piccoli residui cartilaginei in corrispondenza delle suture.
Un quadro particolare di malattia metastatica è il "Super scan" o beautiful bone scan che può essere la conseguenza di una diffusa micrometastatizzazione, più frequentemente osservata in caso di carcinoma prostatico e possibile, anche se più raro, nel cancro della mammella, del polmone, della vescica e nel linfoma. Consiste in una scintigrafia ossea con aumentato contrasto tra osso e tessuti molli, che presentano assenza pressochè totale di radioattività, associata alla mancata visualizzazione dei reni.
Solitamente l'ipercaptazione ossea non interessa la calotta cranica e le ossa lunghe, caratteristica che può distinguere l'ipercaptazione diffusa da micrometastatizzazione da quella possibile in alcune malattie metaboliche, quali l'iperparatiroidismo, l'osteomalacia, la fibrodisplasia, nelle quali l'ipercaptazione può interessare tutti i segmenti scheletrici.
La scintigrafia ossea viene anche usata per valutare la risposta alla terapia. L'aumento del numero, delle dimensioni o del grado di attività delle lesioni sono segni di progressione della malattia, mentre, in caso di terapia efficace, si osserva una riduzione dei segni o un quadro invariato. In rari casi in risposta ad un trattamento efficace si osserva un aumento di attività delle lesioni (Flare phenomenon). Ciò è dovuto a aumentato flusso sanguigno causato dalla risposta infiammatoria e dall'aumentato turnover dell'osso nuovo. Tali segni scompaiono entro 3 mesi.
Neoplasie Benigne
Non si può distinguere una forma benigna da una maligna sulla base dei segni scintigrafici. La lesione benigna spesso appare solo poco più captante dell'osso circostante, mentre la lesione maligna spesso mostra una intensa captazione; tuttavia l'intensità della lesione non può predire il risultato istopatologico. Tumori ossei benigni come l'osteoma osteoide o il tumore a cellule giganti possono mostrare una captazione intensa come o più di una lesione maligna o metastatica.
Osteomielite
La scintigrafia scheletrica trifasica risulta, inoltre, poco utile nello studio del piede diabetico con ulcere e cellulite, nel quale la diagnosi differenziale è tra osteomielite e osteopatia neuropatica, che alla scintigrafia trifasica presenta un quadro di ipercaptazione indistinguibile all’osteomielite.
Il gallio citrato si localizza nelle aree di osteomielite per incorporazione batterica o granulocitaria e per legame con la transferrina e la lattoferrina nei siti di infezione. La scintigrafia con 67Ga, grazie ai meccanismi di localizzazione, permette di riconoscere più facilmente l’osteomielite cronica, nella quale l’iperperfusione caratteristica del processo infiammatorio acuto può essere assente.
La scintigrafia con leucociti marcati risulta preferibile a quella con 67Ga per la diagnosi di osteomielite acuta nella quale predomina l’infiltrazione granulocitaria. Essa è, inoltre, preferibile in tutti i casi in cui sia necessaria una diagnosi urgente perchè permette di ottenere immagini significative già 6-8 ore dopo l’iniezione.
Tabella Riassuntiva delle Cause di Ipercaptazione
| Categoria | Condizioni |
|---|---|
| Patologie Articolari | Artrite reumatoide, artrite psoriasica, spondilite anchilosante, sindrome di Reiter |
| Malattie Metaboliche | Osteoporosi da disuso, osteoporosi regionale migrante |
| Iperparatiroidismo | Iperparatiroidismo primario e secondario |
| Necrosi Avascolare | Malattia di Legg-Calvè-Perthes, necrosi secondaria a traumi o disordini metabolici |
| Sindrome Regionale Complessa (CRPS) | Condizione post-traumatica con dolore e disfunzione |
| Protesi Articolari | Complicanze post-operatorie come mobilizzazione o infezione |
| Malattia di Paget | Deformità e allargamento dell'osso |
| Neoplasie | Osteosarcoma, condrosarcoma, sarcoma di Ewing, metastasi ossee |
| Infezioni | Osteomielite |
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