Diagnostik der Osteomyelitis bei DFS
Diagnostik der Osteomyelitis bei DFS
Diagnostik der Osteomyelitis bei DFS
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<strong>Diagnostik</strong> <strong>der</strong> <strong>Osteomyelitis</strong> <strong>bei</strong> <strong>DFS</strong><br />
H. Reike<br />
h.reike@mariannen-hospital.de
<strong>Osteomyelitis</strong> (OM)<br />
• Entzündung des Knochens und des<br />
Knochenmarks, per conventionem durch<br />
Infektion<br />
• Einteilung nach<br />
• Dauer<br />
• Ursache<br />
• Lokalisation<br />
• Ausbreitungsweg
• Verlauf: akut o<strong>der</strong> chronisch<br />
• Ausbreitung:<br />
• hämatogen<br />
• per continuitatem<br />
• traumatisch
OM: Erreger<br />
• Alle:<br />
• Viren<br />
• Bakterien<br />
• Pilze<br />
• Parasiten
OM: Morphologie
<strong>Osteomyelitis</strong>: Pathophysiologie (1)<br />
Infektion<br />
Entzündungsreaktion<br />
Zelltod<br />
Knochennekrose
<strong>Osteomyelitis</strong>: Pathophysiologie (2)<br />
Ausbreitung entlang <strong>der</strong> Havers Kanäle<br />
“Lifting” des Periosts:<br />
Ischämie<br />
Knochennekrose: Sequester
Akute OM: Knochennekrose<br />
• Massive Ansammlung von Neutrophilen mit<br />
Sekretion proteolytischer Enzyme<br />
• Vaskulitis und Gefäßkompression durch<br />
erhöhten intraossären Druck mit konsekutiver<br />
Ischämie
Akute OM: Knochennekrose<br />
• Folge:<br />
• 1. Knochennekrose<br />
• 2. Sequester
Chronische OM<br />
• Reparation mit Aktivierung von Osteoklasten<br />
(Resorbtion von nekrotischem Knochen),<br />
Fibroblastenproliferaton und<br />
Knochenneubildung<br />
• Ausbildung von Fistelgängen durch die<br />
Weichteile und pathologische Frakturen
OM <strong>bei</strong> <strong>DFS</strong>: The “contiguous spread rule”
Fall<strong>bei</strong>spiel M.M.
Fragen<br />
• Liegt eine Ostitis vor ?<br />
• Wenn ja, OM o<strong>der</strong> DOAP?<br />
• Wenn OM, welche Keime finden sich?<br />
• Auf welche Antibiotika sind die Keime<br />
sensibel?
OM: ja o<strong>der</strong> nein?
Probing to bone in infected pedal ulcers. A<br />
clinical sign of un<strong>der</strong>lying osteomyelitis in<br />
diabetic patients<br />
M. L. Grayson, G. W. Gibbons, K. Balogh, E.<br />
Levin and A. W. Karchmer<br />
Department of Medicine, New England<br />
Deaconess Hospital, Boston, Mass 02215.<br />
Vol. 273 No. 9, March 1, 1995
• N=75 (76 Füsse)<br />
• Definition OM: klinisch o<strong>der</strong> histologisch<br />
• Sensitivität: 66%<br />
• Spezifität: 85%<br />
• positiver Voraussagewert: 89%<br />
• negativer Voraussagewert: 56%
Lavery, LA et al.:<br />
• Probe - to - Bone - Test<br />
for Diagnosing Diabetic<br />
Foot OM. Reliable or<br />
Relic<br />
• Diab Care 2007, 270-<br />
274
• N=30<br />
• Sensitivität: 87%<br />
• Spezifität: 91%<br />
• positiver Voraussagewert: 57%<br />
• negativer Voraussagewert: 98%<br />
• Negativer Test: OM ausgeschlossen<br />
• Positiver Test: sagt nicht viel aus (50%/50%)
Welche Methode dann zur Diagnose<br />
OM?<br />
• Clinical Signs<br />
• PFR (Plain Film Radiography)<br />
• BS (Bone Szintigraphy)<br />
• (CT)<br />
• MRI<br />
• HRU (High-Resolution Ultrasound)<br />
• Fine-Needle Bone Biopsy
OM: <strong>Diagnostik</strong><br />
• Biologische Funktionsän<strong>der</strong>ungen (z.B.<br />
Leukocytenansammlungen) eher sichtbar als<br />
• Morphologische Än<strong>der</strong>ungen (Zerstörung <strong>der</strong><br />
Corticalis)
Exkurs Statistik
OM OM<br />
besteht besteht nicht<br />
Test + Richtig + Falsch + Positiver<br />
prädiktiver<br />
Wert<br />
Test - Falsch - Richtig - Negativer<br />
prädiktiver<br />
Sensitivität<br />
RP/(RP+FN)<br />
Spezifität<br />
(RN/FP+RN)<br />
Wert<br />
RP/(RP+FP)<br />
RN/(RN+FN)
Statistik<br />
• Sensitivität gibt an, wie gut ein Verfahren die<br />
OM richtig erkennt<br />
• Spezifizität gibt an, wie gut ein Verfahren die<br />
OM ausschließen kann<br />
• Der positive prädiktive Wert gibt die<br />
Wahrscheinlichkeit an, mit <strong>der</strong> ein positives<br />
Testergebnis die Existenz <strong>der</strong> OM wie<strong>der</strong>gibt<br />
• Der negative prädiktive Wert gibt den Anteil<br />
<strong>der</strong> Patienten mit richtig negativem<br />
Testergebnis an
Klinik für OM<br />
• Weichteilinfektion und/o<strong>der</strong> Hautläsion über<br />
Knochen>2 Wochen<br />
• Ulkusgröße > 2 cm2<br />
• PTB positiv<br />
• BSG > 70 mm/h
OM <strong>bei</strong> Diabetes: BSG 70 mm/h<br />
OM OM<br />
besteht besteht nicht<br />
richtig falsch<br />
Test + Richtig + Falsch + Positiver<br />
prädiktiver<br />
Wert<br />
Test - Falsch - Richtig - Negativer<br />
prädiktiver<br />
Sensitivität Spezifität<br />
RP/(RP+FN) (RN/FP+RN)<br />
89,5% 100%<br />
Kaleta JL, J Am Med Ass 2001<br />
Wert<br />
100%<br />
83%
OM <strong>bei</strong> Diabetes: PTB<br />
OM OM<br />
besteht besteht nicht<br />
richtig falsch<br />
Test + Richtig + Falsch + Positiver<br />
prädiktiver<br />
Wert<br />
Test - Falsch - Richtig - Negativer<br />
prädiktiver<br />
Sensitivität Spezifität<br />
RP/(RP+FN) (RN/FP+RN)<br />
87% 87%<br />
Lavery AL et al., Diab Care 2007<br />
Wert<br />
62%<br />
92%
PFR<br />
Anterior,<br />
Schräg,<br />
seitlich
PFR<br />
• Primäres Verfahren<br />
• Erste Hinweise 1-2 Wochen nach Beginn <strong>der</strong><br />
AOM<br />
• Radiologische Zeichen: Erosionen <strong>der</strong><br />
Corticalis, periostale Knochenneubildung,<br />
vermehrte lokalisierte Strahlentransparenz<br />
• Unterscheidung OM/DOAP schwierig
OM <strong>bei</strong> Diabetes: Sonographie<br />
OM OM<br />
besteht besteht nicht<br />
richtig falsch<br />
Test + Richtig + Falsch + Positiver<br />
prädiktiver<br />
Wert<br />
Test - Falsch - Richtig - Negativer<br />
prädiktiver<br />
Sensitivität Spezifität<br />
RP/(RP+FN) (RN/FP+RN)<br />
79% 80%<br />
Morrison WB et al.: Radiology 1995<br />
Wert<br />
92%<br />
57%
3 Phasen-99Tc-Knochen-<br />
Szintigramm
3 Phasen-99Tc-Knochen-<br />
Szintigramm
3Phasen-Knochenszintigramm<br />
• 1. angiographic phase: at the time of<br />
administration of the radiopharmaceutical<br />
(Tc-99m-MDP)<br />
• 2. blood pool phase: first few minutes after<br />
injection<br />
• 3. third phase: 3-6 hours after injection.
• Soft-tissue infections: the first two phases<br />
demonstrate increased uptake; third phase<br />
• <strong>Osteomyelitis</strong>: all three phases demonstrate<br />
increased uptake, uptake in the third phase more<br />
focal.<br />
• Neuropathic arthropathy increased uptake can also<br />
be present in all three phases: high sensitivity but<br />
low specificity<br />
• False negative exams by ischemia<br />
• (the radiotracer must be able to reach the foot to<br />
accumulate in the focus of osteomyelitis)
3Phasen-<br />
Knochen-<br />
Szintigramm<br />
Learch T,<br />
Gentili A<br />
1999
Indium-111 Labeled Leukocytes<br />
• Accumulate in areas of infection<br />
• Disadvantage: poor spatial resolution of indium<br />
labeled white blood cells (Difficulties to to differentiate<br />
infection in bone from infection in the adjacent soft<br />
tissues)<br />
• Using combined bone scan and indium labeled<br />
leukocytes it is easier to determine if the infection is<br />
in soft tissue or bone<br />
• Findings of rapidly progressing, noninfected<br />
neuropatic osteoarthropathy on bone scans, indium<br />
labeled leukocytes and MRI can be indistinguishable<br />
from those of osteomyelitis.
In-111 Labeled Leukocytes in<br />
<strong>Osteomyelitis</strong><br />
Reference<br />
Larcos<br />
Schauwecker<br />
Maurer<br />
McCarthy<br />
Splittgerber<br />
Keenan<br />
Newman<br />
Total<br />
Sensitivity<br />
11/14<br />
17/17<br />
3/4<br />
27/28<br />
3/3<br />
19/19<br />
23/26<br />
103/111<br />
79%<br />
100%<br />
75%<br />
96%<br />
100%<br />
100%<br />
89%<br />
93%<br />
Specificity<br />
29/37<br />
15/18<br />
8/9<br />
9/11<br />
3/3<br />
21/27<br />
9/13<br />
94/118<br />
78%<br />
83%<br />
89%<br />
82%<br />
100%<br />
78%<br />
69%<br />
80%
MRI<br />
Sagittal T1 Sagittal T2
Coronal T1 post gd<br />
Coronal T1 post gd
<strong>Osteomyelitis</strong> with soft tissue sinus<br />
tract<br />
Sagittal images show decreased calcaneal bone marrow<br />
signal intensity on the T1-weighted sequence and increased<br />
bone marrow signal intensity on the T2-weighted sequence (*).<br />
Note the large soft tissue ulcer (arrows). After the administration<br />
of contrast, marked enhancement of the affected bone marrow<br />
and soft tissue is seen (*); a sinuous, non-enhancing sinus tract<br />
is present (arrows).<br />
Alteration in bone marrow signal intensity associated with<br />
an adjacent soft tissue ulcer, abscess, or sinus tract is the<br />
primary criterion for the diagnosis of osteomyelitis. This<br />
“contiguous spread rule” does not apply for cases of<br />
hematogenous osteomyelitis. These findings are typically<br />
observed on the plantar aspect of the foot or ankle; diabetic<br />
patients are most often affected. Intravenous contrast probably<br />
does not aid in the detection of osteomyelitis. It is, however,<br />
necessary to identify abscesses and sinus tracts.
Wertigkeit diagnostischer Parameter<br />
Sensitivität (%) Spezifität (%)<br />
MRI 88 92<br />
PTB 66 85<br />
BSG >70 28 100<br />
PFR 60 66<br />
Tc99 86 45<br />
Lipsky 1997 Clin Infect Dis
Wertigkeit diagnostischer Parameter<br />
Sensitivität (%) Spezifität (%)<br />
In111 86-100 70-90<br />
MRI 88-99 83<br />
Biopsie 95 99<br />
Lipsky 1997 Clin Infect Dis
Chronische <strong>Osteomyelitis</strong> (COM):<br />
Diagnose<br />
• Klinik<br />
• Röntgennativ-Aufnahme (Plain Film<br />
Radiography PFR)<br />
• Szintigrafie (Leukocyten-, 3 Phasen-<br />
Knochen, AK)<br />
• Kernspintomografie (MRI)
Fall<strong>bei</strong>spiel G.
Standards in radiographically guided biopsies -<br />
indications, techniques, complications<br />
S. Feuerbach, A. Schreyer, K. Schlottmann<br />
Pulmonale und kardiovaskuläre Radiologie 2003
Übersicht: floride granulozytäre Entzündung, Reste von<br />
Knochenfragmenten (Pfeile)<br />
Kuhnen, C, Tannapfel A, RUB, Institut für Pathologie
Osteonekrose und Granulozyten (Pfeil):<br />
granulozytäre Osteitis.<br />
Kuhnen, C, Tannapfel A, RUB, Institut für Pathologie
Floride granulozytäre Entzündung<br />
Kuhnen, C, Tannapfel A, RUB, Institut für Pathologie
Knochennekrose (Pfeil), links unten:<br />
fibrosiertes Bindegewebe<br />
Kuhnen, C, Tannapfel A, RUB, Institut für Pathologie
Keimnachweis im Knochen<br />
• Schwierig und in 50% frustran wegen:<br />
• vorausgegangener antibiotischer Therapie<br />
• inadäquater Probengewinnung<br />
• inadäquater Kulturmethode
Welche Methode zur mikrobiologischen<br />
Diagnose?<br />
• Fine-Needle Bone Biopsy<br />
• Sinus-Tract Cultures<br />
• Superficial Swabs
• Abstriche (oberflächlich und aus<br />
Fistelgängen) nicht aussagekräftig (Perry CR,<br />
J Bone Joint Surg. 1991)
Concordance Ulcer Swab Cultures -<br />
Bone Biopsy (%)<br />
22,5 Senneville<br />
E, Clin<br />
Infect Dis<br />
28 Zuluaga<br />
AF, BMC<br />
Inf Dis<br />
30 Zuluaga<br />
AF, Arch<br />
Intern Med<br />
2006<br />
2002<br />
2006
Knochenbiopsie vs. Abstrich<br />
Zuluaga AF, Arch Intern Med 2006
<strong>Diagnostik</strong> OM: Zusammenfassung<br />
• Klinik und Labor wenig aussagekräftig<br />
• Hauptdifferentialdiagnose: DOAP<br />
• Goldstandard: Knochenbiopsie<br />
• Bildgebende Verfahren teuer, zeitaufwendig,<br />
nur bedingt aussagefähig
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