Z Orthop Ihre Grenzgeb 2003; 141(5): 540-546
DOI: 10.1055/s-2003-42848
Hüftendoprothetik
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Die [F-18]-Fluorodeoxyglucose (FDG) Positronenemissionstomographie (PET) als Differenzialdiagnostikum der Hüftendoprothesenlockerung

[F-18]-Fluorodeoxyglucose (FDG) Positron Emission Tomography (PET) as a Diagnostic for Hip Endoprosthesis LooseningT.  Mumme1 , P.  Reinartz2 , U.  Cremerius2 , B.  Hermanns3 , R.  Müller-Rath1 , M.  Neuss1 , U.  Büll2 , D.  C.  Wirtz1
  • 1Orthopädische Klinik, Universitätsklinikum Aachen
  • 2Klinik für Nuklearmedizin,Universitätsklinikum Aachen
  • 3Institut für Pathologie, Universitätsklinikum Aachen
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Publication History

Publication Date:
10 October 2003 (online)

Zusammenfassung

Studienziel: Die Intention dieser Studie war die Untersuchung der FDG-PET hinsichtlich ihrer diagnostischen Wertigkeit zum Nachweis einer septischen bzw. aseptischen Hüftendoprothesenlockerung. Methode: 28 Patienten mit 41 Hüftendoprothesen wurden präoperativ mittels FDG-PET bei klinischem Verdacht auf eine septische bzw. aseptische Hüftendoprothesenlockerung untersucht. Im Rahmen der diagnostischen Befundung der FDG-PET wurde ein differenziertes Interpretationsmuster unterteilt in 5 Kategorien entwickelt. Die endgültige Diagnosesicherung erfolgte in allen Fällen durch die operative Intervention mit histologischer respektiver immunhistochemischer Gewebeaufarbeitung. Ergebnisse: Die erarbeiteten Befundkategorien I - V zeigten eine hohe Übereinstimmung mit den intraoperativen makroskopischen und histologischen Befunden (n = 23 richtig positive, n = 1 falsch positive, n = 1 richtig negative und n = 3 falsch negative). Schlussfolgerung: Anhand einer differenzierten Interpretation des qualitativen Glukosemetabolismus (Befundkategorien I - V) lassen sich sichere Aussagen über septische/aseptische Endoprothesenlockerungen machen. Dieses wurde eindrucksvoll durch die Übereinstimmung der FDG-Befunde mit den postoperativ erhobenen histologischen Befunden bestätigt.

Abstract

Aim: The purpose of this study was to examine the FDG-PET in respect of its diagnostic valency with regard to septic/aseptic loosening of lower limb prostheses. Method: 28 patients with 41 lower limb prostheses were examined by means of FDG-PET to evaluate septic/aseptic loosening of their hip prostheses. Therefore, a differentiated FDG-PET result interpretation subdivided into five categories was developed. The final diagnosis was based on operative findings with following culture and histological outcome. Results: The worked-out categories showed a high agreement to the intraoperative macroscopic and histological results (n = 23 correctly positive, n = 1 false positive, n = 1 correctly negative and n = 3 false negative). Conclusion: With a subtly differentiated interpretation (categories I - V) of the qualitative glucose metabolism safe statements can be made regarding septic/aseptic endoprostheses loosening. This was impressively confirmed by the agreement of the FDG results with the histological results.

Literatur

  • 1 Kritz F L. PET scanninng moves into community hospitals.  J Nucl Med. 1999;  40 11N-12N
  • 2 Bax J J, Patton J A, Poldemans D, Elhendy A, Sandler M P. 18-fluorodeoxyglucose imaging with positron emission tomography and single photon emission computed tomography: cardiac applications.  Semin Nucl Med. 2000;  30 281-298
  • 3 Coleman R E. Clinical PET in oncology.  Clinical positron imaging. 1998;  1 15-30
  • 4 Piert M, Köppe R A, Giordani B, Minoshima S, Kuhl D E. Determination of regional rate constants from dynamic FDG-PET studies in Parkinson's disease.  J Nucl Med. 1996;  37 1115-1122
  • 5 Brown R S, Leung J Y, Fisher S J, Frey K A, Ethier S P, Wahl R L. Intratumoral distribution of tritiated fluorodeoxyglucose in breast carcinoma: are inflammatory cells important?.  J Nucl Med. 1995;  36 1854-1861
  • 6 Fukuda H, Yoshioka S, Watanuki S. Experimental study for cancerdiagnosis with 18FDG: differential diagnosis of inflammation from malignant tumor.  Jpn J Nucl Med. 1983;  20 1189-1192
  • 7 Kubota R, Yamada S, Kubota K, Ishiwata K, Tamahashi N, Ido T. Intratumoral distribution of fluorine-18-fluorodeoxyglucose in vivo: high accumulation in macrophages and granulation tissues studied by microautoradiography.  J Nucl Med. 1992;  33 1972-1980
  • 8 Yamada S, Kubota K, Kubota R, Ido T, Tamahashi N. High accumulation of fluorine-18-fluorodeoxyglucose in turpentine-induced inflammatory tissue.  J Nucl Med. 1995;  36 1301-1306
  • 9 Weisdorf D J, Craddock P R, Jacobs H S. Glucogenolysis versus glucose transport in human granulocytes: differential activation in phagocytosis and chemotaxis.  Blood. 1982;  60 888-893
  • 10 Thara T, Ichiya Y, Kuwabara Y, Otsuka M, Miyake Y, Gunasekera R, Masuda K. High 18F-fluorodeoxyglucose uptake in abdominal abscesses: a PET study.  J Comput Assist Tomogr. 1989;  13 829-831
  • 11 Zhuang H, Duarte P, Pourdehand M, Shnier D, Alavi A. Exclusion of chronic osteomyelitis with F-18 Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomographic Imaging.  Clin Nucl Med. 2000;  25 281-284
  • 12 Winter F de, Wiele C van de, Vandenberghe S. Coincidence Camera FDG imaging for the diagnosis of chronic orthopedic infections: a feasibility study.  J Comput Assist Tomogr. 2001;  25 184-189
  • 13 Guhlmann A, Brecht-Krauss G, Suger G, Glatting G, Kotzerke J, Kinzl L, Reseke S W. Fluorine-18-FDG PET and technetium-99m antigranulocyte antibody scintigraphy in chronic osteomyelitis.  J Nucl Med. 1998;  39 2145-2152
  • 14 Schmitz A, Risse H J, Kälcke T, Grünwald F, Schmitt O. FDG-PET zur Diagnostik und Verlaufskontrolle entzündlicher Prozesse: Erste Ergebnisse aus orthopädischer Sicht.  Z Orthop. 2000;  138 407-412
  • 15 Zhuang H, Duarte P S, Pourdehand M, Shnier D, Alavi A. Exclusion of chronic osteomyelitis with F-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomographic imaging.  Clin Nucl Med. 2000;  25 281-284
  • 16 Winter F de, Wiele C van de, Vogelaers D, Desmet K, Verdonk R, Dierckx R A. FDG-PET as a single technique is more accurate than the combination of bone scan and white blood cell scan in chronic orthopaedic infections.  J Nucl Med. 2000;  41 16 P
  • 17 Zhuang H, Duarte P S, Pourdehand M, Pourdehand M, Maes A, van Acker F, Shnier D, Garino J P, Fitzgerald R H, Alavi A. The promising role of 18-FDG-PET in detecting infected lower limb prothesis implants.  J Nucl Med. 2001;  42 44-48
  • 18 Acker F van, Nuyts J, Maes A, Vanguckenborne B, Stuyck J, Bellemans J, Vleugers S, Bormans G, Mortelmans L. FDG-PET, 99mTc-HMPAO white blood cell SPET and bone scintigraphy in the evaluation of painful knee arthroplasties.  Eur J Nucl Med. 2001;  28 1496-1504
  • 19 Chacko T K, Zhuang H, Stevenson K, Moussavian B, Alavi A. The importance of the location of fluorodeoxyglucose uptake in periprosthetic infection in painful hip prostheses.  Nucl Med Commun. 2002;  23 851-855
  • 20 Manthey N, Reinhard P, Moog F, Knesewitsch P, Hahn K, Tatsch K. The use of (18 F)fluorodeoxyglucose positron emission tomography to differentiate between synovitis, loosening and infection of hip and knee prostheses.  Nucl Med Commun. 2002;  23 645-653
  • 21 Zhuang H, Chacko T, Hickeson M, Stevenson K, Feng G, Ponzo F, Garino J P, Alavi A. Persistent non-specific FDG uptake on PET imaging following hip arthroplasty.  Eur J Nucl Med. 2002;  29 1328-1333
  • 22 Levitsky K A, Hozack W J, Balderston R A, Röhman R H, Gluckman S J, Maslack M M, Booth R E. Evaluation of the painful prosthetic joint: relative value of bone scan, sedimentation rate, and joint aspiration.  J Arthroplasty. 1991;  6 237-244
  • 23 Friedebold G, Wolff R. Klinische Ergebnisse zementloser Hüftprothesen.  Med Welt. 1987;  38 1386-1389
  • 24 Palestro C J, Torres M A. Radionuclide imaging in orthopedic infections.  Semin Nucl Med. 1997;  27 334-345
  • 25 Revell P A, Weightmann B, Freeman M AR, Roberts B V. The production and biology of polyethylene wear debris.  Arch Orthop Trauma Surg. 1978;  91 167-181
  • 26 Willert H G, Semlitsch M. Reactions of the articular joint capsule to wear products of artificial joint prostheses.  J Biomed Mater Res. 1977;  11 157-164
  • 27 Willert H G, Bretram H, Buchhorn G H. Osteolysis in alloarthroplasty of the hip: the role of ultra-high molecular weight polyethylene wear particles.  Clin Orthop. 1990;  258 95-107
  • 28 Kadoya Y, Kobashi A, Ohashi H. Wear and osteolysis in total joint replacements.  Acta Orthop Scand. 1998;  68 1-16
  • 29 Wirtz D C, Niethard F U. Etiology, diagnosis and therapy of aseptic hip prosthesis loosening - a status assessment.  Z Orthop. 1997;  135 270-280
  • 30 Pauwels E K, Sturm E J, Bombardieri E. Positron-emission tomography with 18F-fluorodeoxyglucose. Part 1. Biomechanical uptake mechanism and its implication for clinical studies.  J Cancer Res Clin Oncol. 2000;  126 549-559
  • 31 Erdman W A, Tamburro F, Jayson H AT, Weatherall P T, Ferry K B, Peshock R M. Osteomyelitis: characteristics and pitfalls of diagnosis with MR imaging.  Radiology. 1991;  180 533-539

Dr. med. Torsten Mumme

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