Plan :

1°) Généralités

2°) Clinique

3°) Biologie

4°) Localisation des métastases osseuses

5°) Examens radiologiques

6°) Scintigraphie osseuse planaire et TEMP/TDM

7°) Tomographie d'émission de positons au 18F-Fluorodéoxyglucose

8°) Indications des examens

9°) Bibliographie

1°) Généralités :

Les projections de l'Institut de veille sanitaire pour 2011 prévoient en France 207.000 nouveaux cas de cancer chez l'homme et 158.500 chez la femme. Les décès sont estimés pour cette période à 147.500 (84.500 chez l'homme, 63.000 chez la femme).
Les cancers les plus fréquents sont, chez l'homme les cancers de la prostate (19%), du poumon (15%), de l'intestin (13%) et des voies aéro-digestives supérieures (11%) et chez la femme les cancers du sein (36%), de l'intestin (13%) et du poumon (4%). Ces derniers est en forte augmentation chez la femme.
Les métastases osseuses sont les tumeurs les plus fréquentes du squelette. Elles représentent 70% des tumeurs osseuses malignes. Leur apparition constitue un tournant évolutif de la maladie.
L'os est le troisième site métastatique après le poumon et le foie. Certains cancers ont une plus grande propension à envahir le squelette. Les primitifs les plus fréquents chez l'adulte sont le sein, le poumon, la prostate, la thyroïde et le rein. Les 4 premiers représentent 80% de toutes les métastases osseuses. Chez l'enfant, les primitifs les plus fréquents sont le neuroblastome, le sarcome d'Ewing et l'ostéosarcome.
Cet envahissement osseux peut être responsable de douleurs, de fractures pathologiques, de compression médullaire et radiculaire ou d'hypercalcémie et compromet le pronostic vital. Il est donc important de le dépister de façon précoce, bien que ce diagnostic précoce ne change pas toujours l'évolution de la maladie.
Le cancer primitif peut être connu ou non. La maladie métastatique est révélatrice d'un cancer dans environ 20 à 25% des cas, en particulier dans les cancers de la prostate, du poumon et du rein. Si la métastase est solitaire, il s'agit très souvent d'un carcinome rénal, thyroïdien ou hépatocellulaire. Dans 3 à 4% des cas, le site du cancer primitif reste inconnu.

2°) Clinique :

(Pointillart 2003)

Les douleurs, lorsqu'elles existent, s'installent souvent de façon insidieuse et progressive. Elles deviennent intenses et tenaces, résistent au repos et aux antalgiques classiques et nécessitent alors les morphiniques. Elles se localisent principalement au squelette axial. Leur survenue chez un patient de plus de 50 ans, doit faire suspecter des métastases osseuses.
Le plus souvent cependant, les métastases osseuses sont asymptomatiques et sont mises en évidence lors du bilan. Dans le cancer du sein évolué, 80% des patientes ont des métastases osseuses, dont les trois quarts sont asymptomatiques.
Elles peuvent être révélées par une complication. Les fractures pathologiques sont fréquentes, en particulier sur les côtes, le rachis, le fémur, le tibia ou l'humérus. Les complications neurologiques ne sont pas rares, à type de névralgies, de radiculalgies, de compression médullaire ou de la queue de cheval.
Une tuméfaction osseuse peut être mise en évidence sur un os superficiel (crâne, bassin, côtes, clavicule, omoplate et surtout sternum) dans les métastases anévrismales liées essentiellement au cancer de la thyroïde et du rein.
Des signes cliniques liés à une hypercalcémie peuvent survenir avec troubles digestifs (nausées, vomissements), neuropsychiques (torpeur), polyurie avec déshydratation et amaigrissement. Ces signes révèlent la maladie métastatique dans 3% des cas.
Des infections et des hémorragies peuvent compliquer l'évolution de la maladie.
Dans les formes évoluées, il peut exister une altération de l'état général, avec anorexie, asthénie, amaigrissement et parfois hyperthermie.

3°) Biologie :

(Pointillart 2003) Sur le plan biologique, il n'existe pas de signe spécifique.
On peut observer un syndrome inflammatoire biologique, avec majoration de la VS et de la CRP.
On peut retrouver une hypercalcémie, une hyperphosphatémie et une augmentation des phosphatases alcalines osseuses.
Les marqueurs tumoraux sont augmentés.

4°) Localisation des métastases osseuses : :

(Cotten 2005) (Edelstyn 1967) (Jacobson 1990,174) (Jacobson 1990,175) (Mabille 1996) (Pittet-Barbier 2009)

Les métastases correspondent à une dissémination de cellules tumorales à distance de la lésion primitive. La dissémination osseuse est essentiellement hématogène, surtout par voie artérielle et veineuse (en particulier au rachis (plexus de Batson). L'atteinte directe est plus rare par contiguïté avec la tumeur primitive ou par un site secondaire en particulier ganglionnaire. Une dissémination lymphatique est également possible.

Les métastases osseuses se localisent essentiellement au squelette axial (80% des cas), en particulier au niveau des vertèbres lombaires et thoraciques et au niveau du bassin. Elles touchent également les côtes, le sternum, le crâne et l'extrémité supérieure des fémurs et des humérus. Lorsqu'elles sont multiples, l'atteinte est généralement asymétrique et irrégulière.
Au niveau du corps vertébral les métastases sont beaucoup plus fréquentes dans la région postérieure et plus rare dans la région antérieure, en liaison avec une dissémination veineuse. Une atteinte des plateaux vertébraux est plus rare. Elle est en général liée à une dissémination artériolaire. L'atteinte à partir d'une adénopathie touche particulièrement la partie antérieure gauche du corps vertébral, du fait de la proximité des voies lymphatiques.
L'atteinte des os longs est moins fréquente et peut concerner n'importe quelle partie de l'os, mais prédomine aux métaphyses et au tiers moyen de la diaphyse.
Les métastases osseuses périphériques sont rares. En dessous des coudes et des genoux, elles représentent moins de 5% de l'ensemble des métastases squelettiques. Au niveau des mains et des pieds, elles représentent moins de 1% de l'ensemble des métastases squelettiques.
Ces acrométastases touchent surtout les phalanges distales et les métacarpiens à la main et le scaphoïde et le lunatum au poignet. Les cancers primitifs les plus fréquents sont par ordre décroissant les carcinomes bronchiques (50%), le cancer du sein, le cancer du rein et de façon beaucoup moins fréquente les cancers de l'œsophage, du colon, du rectum, de la prostate, de l'utérus et l'ostéosarcome.
Au niveau des pieds, les acrométastases prédominent sur le calcaneus. Les cancers les plus fréquemment responsables sont surtout les tumeurs sous-diaphragmatiques (colon, rein, vessie, utérus, ovaire) et les carcinomes bronchiques.

5°) Examens radiologiques :

a) Radiologie conventionnelle et TDM :

Les clichés radiographiques standards ont une assez bonne spécificité, mais une faible sensibilité. Il est donc souvent nécessaire de recourir à des explorations morphologiques plus complexes.
La TDM est plus sensible et plus spécifique. Elle caractérise morphologiquement les lésions, en particulier dans les zones corticales.

Sur le plan radiologique, on distingue les métastases ostéolytiques, les métastases ostéocondensantes et les métastases mixtes.

1) Métastases osseuses ostéolytiques (70% des cas) :

La radiologie conventionnelle a une sensibilité médiocre de détection des métastases ostéolytiques, qui est fonction de la taille de la lésion et de sa localisation. Les lésions sont mieux individualisées au niveau des régions corticomédullaires que dans les régions spongieuses, en particulier au niveau du rachis.
Les métastases osseuses ostéolytiques trabéculaires doivent avoir une taille supérieure ou égale à 1 cm et correspondre à une perte d'au moins 50% du contenu minéral osseux pour être détectées par la radiographie.
La corticale en regard peut être normale ou détruite, avec disparition ou effacement partiel.
La forme et les contours de l'ostéolyse sont très variables. Il peut s'agir de géodes radiotransparentes arrondies ou ovalaires, sans sclérose périphérique, ni réaction périostée. Parfois, on retrouve une lyse corticale à limites nettes ou floues, de forme géographique. Lorsque la lésion est très agressive on observe un aspect mité ou perméatif.
Lorsque les lésions sont très nombreuses, elles peuvent confluer et entraîner la disparition d'un segment osseux. Au niveau du sacrum, on peut observer une disparition des trous sacrés. Au niveau du bassin, on peut observer une ostéolyse des branches ischio ou ilio-pubiennes ou du fond du cotyle. Au niveau du crâne, on retrouve des lacunes de la voûte crânienne. Au niveau du rachis, il peut exister une lésion destructrice géographique à limites nettes ou plus souvent floues et irrégulières effaçant les contours vertébraux.
Une lésion expansive, avec corticale amincie et soufflée n'est pas rare.
La lésion ostéolytique peut être homogène ou présenter des septas (surtout cancer du rein).
Les métastases osseuses se présentent souvent sous la forme de lésions multiples, généralement de taille différente et de distribution non symétrique. Les contours lésionnels sont souvent mal limités et les érosions endostées sont rares. Ces caractéristiques les différencient des lésions du myélome.
Sur le rachis, l'atteinte prédomine sur le corps vertébral et le pédicule. On peut observer la disparition d'un contour cortical et/ou un tassement vertébral. En dehors d'un contexte traumatique franc, un tassement vertébral localisé au-dessus de T4 doit être considéré comme malin jusqu'à preuve du contraire. Le disque intervertébral est classiquement épargné par les métastases osseuses.
Les fractures pathologiques sont fréquentes et consolident mal. Au niveau du fémur, il existe un risque fracturaire lorsque plus de 50% de la circonférence corticale est lésée. On tient compte également de la taille de la lésion (supérieure à 25-30 mm) et de la recrudescence des douleurs (présence de fissures).

2) Métastases osseuses condensantes (10-15%) :

La radiographie conventionnelle a une meilleure sensibilité de détection des métastases ostéocondensantes. Elles se présentent sous la forme de taches denses, de forme arrondie ou ovalaire, de contours souvent bien limités qui effacent la structure normale de l'os spongieux. Ces nodules sont non spiculés, ce qui les différencie des énostoses. Au niveau des vertèbres, elles touchent principalement le pédicule et le corps vertébral.
L'ostéocondensation est parfois très étendues, en plage. La confluence des lésions donne une condensation d'une partie ou de la totalité d'une pièce osseuse. L'atteinte complète du corps vertébral aboutit à la vertèbre ivoire.
L'ostéocondensation peut être diffuse à l'ensemble du squelette et donner un squelette dense de façon uniforme ou non. L'ostéocondensation diffuse d'origine métastatique est différenciée de l'atteinte pagétique par l'absence d'hypertrophie de la pièce osseuse condensée, l'absence d'épaississement de la corticale et l'absence de dédifférenciation cortico-médullaire.

3) Métastases osseuses d'aspect mixte (20% des cas) :

4) Tassements vertébraux :

La radiographie conventionnelle permet parfois d'évoquer un tassement vertébral métastatique sur un certain nombre d'éléments.
- Le nombre de tassements vertébraux est variable d'un patient à l'autre et au cours de l'évolution. Lorsque les tassements vertébraux métastatiques sont multiples ils ne posent en général pas de problème de diagnostic. Par contre un tassement vertébral unique est suspect lorsqu'il est important.
- La topographie du tassement peut être évocatrice. Tous les étages peuvent être touchés même le rachis cervical. Cependant, au dessus de T4 (hors traumatisme), on doit évoquer une origine métastatique jusqu'à preuve du contraire.
- La forme de la vertèbre tassée est parfois évocatrice. Un tassement vertébral métastatique a souvent un caractère angulaire qui n'affecte qu'une partie limitée du plateau vertébral, de face et de profil. Ce tassement vertébral est asymétrique de face.
- La transparence osseuse du rachis peut être normale, diminuée ou augmentée de façon diffuse. Parfois, elle est hétérogène avec de multiples plages denses et/ou lytiques, ce qui signe son origine maligne.
- Le contour de la vertèbre tassée doit être analysé. Dans les tassements pathologiques, on observe souvent une ostéolyse de la corticale ou de la lame osseuse sous-chondrale. Il peut exister une ostéolyse de l'os trabéculaire (plus difficile à détecter). On observe parfois une disparition ou un amincissement plus ou moins étendue du contour osseux du corps vertébral ou de l'arc postérieur (pédicules, processus épineux). Il peut exister un aspect bombé des murs vertébraux (processus expansif).
- L'analyse de la trame osseuse peut montrer des anomalies focales ou hétérogènes en zone non tassée.
- L'étude des tissus mous para-vertébraux peut montrer une tuméfaction importante et/ou asymétrique des tissus mous para-vertébraux en regard du tassement vertébral.

Le scanner permet une meilleure analyse des remaniements osseux corticaux et trabéculaires des vertèbres tassées, ainsi qu'une analyse des tissus mous. Dans les tassements vertébraux métastatiques, on observe des remaniements trabéculaires d'origine tumorale en zone non tassée. Il peut exister une ostéolyse corticale en particulier du mur postérieur avec infiltration épidurale et des tissus mous para-vertébraux. Les fractures sont rares, mal limitées, siégeant au moins partiellement dans une plage ostéolytique. Une compression médullaire doit orienter vers un tassement pathologique et faire rechercher un envahissement épidural.

5) Réaction périostée :

6) Masse des parties molles :

7) Métastases osseuses corticales :

8) Acrométastases :

9) Métastases articulaires :

10) Métastases musculaires :

b) IRM :

L'IRM a une meilleure sensibilité que les examens à rayons X ou la scintigraphie. C'est l'examen le plus performant pour l'étude de la moelle osseuse, qui sert de référence pour l'exploration du rachis.

Elle permet de plus de diagnostiquer les compressions médullaires ou radiculaires et les atteintes des tissus mous péri-rachidiens. Elle différencie les tassements malins des tassements bénins.
Cependant, sa spécificité est imparfaite, en particulier en présence de lésions dégénératives des disques intervertébraux et de pathologies inflammatoires ou infectieuses qui peuvent provoquer des modifications de la moelle rouge des corps vertébraux. La TDM est alors utile pour affiner le diagnostic. L'IRM corps entier semble plus performante, en particulier sur le rachis, le bassin et les fémurs, mais n'est pas d'usage systématique.

1) Métastases osseuses ostéolytiques :

Les métastases ostéolytiques apparaissent en hyposignal T1 et en hypersignal T2, avec rehaussement après injection de Gadolinium, le plus souvent sous la forme de lésions focales de taille différente.
Elles sont rarement en hypersignal T1 en cas de saignement ou lorsqu'elles contiennent de la mélanine (mélanome, cancer du rein).
On peut observer des structures punctiformes ou tubulées vides de signal au sein de la lésion, correspondant à des éléments vasculaires, évoquant des métastases osseuses d'origine rénale.
On retrouve par ailleurs des niveaux liquide-liquide dans des métastases liées à un carcinome neuroendocrine urinaire.
Sous traitement, les métastases osseuses présentent une ostéocondensation périphérique gagnant progressivement le centre de la lésion. Cette ostéocondensation disparaît quelquefois. La métastase peut parfois être révélée secondairement par cette ostéocondensation.

2) Métastases osseuses ostéocondensantes :

3) Métastases osseuses mixtes :

4) Tassements vertébraux métastatiques :

6°) Scintigraphie osseuse planaire et TEMP/TDM :

a) Scintigraphie osseuse corps entier :

1) Généralités :

L'interprétation de l'examen osseux doit intégrer la symptomatologie clinique, les gestes réalisés (chirurgie, radiothérapie), ainsi que les traitements en cours (chimiothérapie, bisphosphonates). De plus, l'interrogatoire du patient doit rechercher les antécédents médicaux (maladie rhumatologique), chirurgicaux (prélèvement osseux pour greffe, prothèse) ou traumatiques (fractures récentes).

La scintigraphie osseuse peut être réalisée dans deux situations cliniques différentes. Le plus souvent, elle est réalisée dans le cadre du bilan d'extension d'un cancer ostéophile connu. Parfois cependant, la scintigraphie osseuse peut mettre en évidence des métastases osseuses chez un patient exploré pour un bilan osseux, alors qu'aucun primitif n'est connu.

Lors du bilan initial, la probabilité de découvrir des métastases osseuses est fonction de la tumeur primitive, de sa forme histologique et de son stade évolutif. La scintigraphie osseuse est utile dans le bilan des cancers les plus ostéophiles (sein, prostate en particulier). Dans les cancers moins ostéophiles, cet examen peut être indiqué en cas de signes d'appel osseux.

Le diagnostic des métastases osseuses peut-être plus ou moins difficile en fonction du mode de présentation scintigraphique.

2) Lésions hyperfixantes :

Lorsque l'examen montre plusieurs foyers d'hyperfixation (supérieur ou égale à 3 foyers), asymétriques, disséminés de façon aléatoire sur le squelette axial et l'extrémité supérieure des fémurs et des humérus, le diagnostic ne fait guère de doute, surtout si ces anomalies surviennent lors du suivi d'un cancer ostéophile.
Les localisations métastatiques les plus fréquentes sont par ordre de fréquence le thorax et les côtes (37%), le rachis et le bassin (26%), les membres (15%), le crâne (10%), les extrémités (10%).
La scintigraphie osseuse permet parfois de dépister des lésions qui fragilisent l'os et qui comportent un risque de fracture. Après confirmation radiologique, une réparation prophylactique peut alors être envisagée.

Le diagnostic est plus difficile lorsque la scintigraphie osseuse révèle un ou deux foyers d'hyperfixation, surtout si le patient n'a pas d'antécédent de néoplasie.
Les caractéristiques des lésions peuvent orienter. En effet, les lésions métastatiques sont en général très hyperfixantes, plutôt mal limitées et diffusent volontiers le long des os. Leur apparition lors de contrôles successifs est un argument en faveur de métastases osseuses.
Une anomalie de fixation isolée sur la scintigraphie osseuse planaire est détectée chez environ 15% des patients avec antécédents de cancer. Les métastases osseuses isolées touchent particulièrement le rachis dorsolombaire (50% des cas), le gril costal (20%), le bassin (15%) et le sternum (10%).
L'analyse de l'image doit tenir compte de sa localisation, de son aspect et du contexte. En effet, une hyperfixation isolée du gril costal chez un patient suivi pour un cancer est bénigne dans 90% des cas. Par contre, une hyperfixation isolée du sternum chez une patiente porteuse d'un cancer du sein est d'origine métastatique avec une probabilité supérieure à 80% (envahissement par voie lymphatique). Une hyperfixation du massif facial peut correspondre à une extension d'un cancer de la sphère ORL. Une hyperfixation du bassin et tout particulièrement du sacrum peut correspondre à une extension directe d'une tumeur de la cavité pelvienne (sigmoïde, rectum).
Ces lésions sont en général considérées comme indéterminées et, classiquement, il était d'usage de proposer une imagerie complémentaire par radiographie conventionnelle, TDM et/ou IRM. Depuis l'introduction de l'imagerie hybride, ces lésions sont explorées dans le même temps par la TEMP/TDM.

Lorsque les métastases osseuses sont disséminées sur tout le squelette, elles peuvent confluer et donner un tableau de superscan (" trop belle image ") métastatique. Ce superscan se traduit par une importante hyperfixation du traceur sur l'ensemble du squelette, prédominant cependant sur le squelette axial et l'extrémité supérieure des fémurs et des humérus. Cette hyperfixation est très souvent hétérogène. L'importante hyperfixation squelettique s'accompagne d'une hypofixation relative du squelette appendiculaire. La fixation dans les tissus mous, la vessie et les reins est quasi nulle du fait d'une très grande avidité des lésions métastatiques pour le radiotraceur. Ce tableau se rencontre essentiellement dans les cancers du sein et de la prostate.

Il a été décrit un tableau proche du superscan, avec hyperfixation intense du squelette axial, de l'extrémité supérieure des humérus, de l'extrémité inférieure des fémurs et de l'extrémité supérieure des tibias, chez des patients traités par Granulocyte-Colony Stimulating Factor (G-CSF) à fortes doses.

3) Lésions hypofixantes :

L'hypofixation observée peut être liée à un traitement. La radiothérapie induit en quelques semaines une hypofixation qui touche toutes les zones osseuses irradiées. Elle est classique sur le rachis thoracique, en particulier dans les irradiations pour cancer broncho-pulmonaire. Il a par ailleurs été décrit une hypofixation squelettique importante, avec élévation de l'activité extra-osseuse chez des patients de Cancérologie, traités par bisphosphonates.

4) Lésions mixtes :

5) Tassements vertébraux :

6) Suivi scintigraphique :

- L'apparition de lésions osseuses sur les examens successifs est un argument fort en faveur de métastases osseuses, en dehors d'évènements cliniques incidents (fractures, maladies rhumatologiques…).

- La diminution, voire la disparition des lésions osseuses sur les examens successifs plaide en faveur de l'efficacité des thérapeutiques en cours.

- La stabilité du nombre et de l'aspect des lésions sur deux examens successifs, espacés d'au moins six mois, ne doit pas faire conclure à l'absence de réponse au traitement. En effet, la persistance de la réaction ostéoblastique mise en évidence par la scintigraphie osseuse peut être le témoin d'un processus de guérison des lésions osseuses.

- Lorsque le nombre de lésions et/ou l'intensité de la fixation des lésions augmente, il s'agit le plus souvent d'une aggravation de la pathologie métastatique osseuse.
Cependant, dans les six mois qui suivent une chimiothérapie ou une hormonothérapie, on peut observer une augmentation de la fixation au niveau des lésions osseuses antérieurement présentes. De nouvelles lésions peuvent quelquefois se démasquer, alors qu'elles n'étaient pas visibles précédemment. Ce phénomène, appelé " flare phenomenon ", consiste en une réponse ostéoblastique intense qui survient quand les lésions métastatiques guérissent quelques semaines après la mise en route d'un traitement antinéoplasique, en particulier dans le cancer de la prostate et le cancer du sein.
En dehors d'une aggravation clinique évidente, il n'y a donc pas d'intérêt à réaliser un contrôle scintigraphique dans les six mois qui suivent une thérapeutique anticancéreuse.

b) Imagerie hybride TEMP/TDM :

1) Généralités :

L'analyse des images se fait en trois étapes théoriques qui sont la détection, la localisation et l'identification des lésions. Ces trois étapes sont en réalité intriquées.

La détection des lésions est en grande partie liée à la lecture des clichés scintigraphiques planaires, qui peut mettre en évidence des lésions osseuses hyperfixantes, hypofixantes ou mixtes, le plus souvent axiales, mais parfois périphériques. La scintigraphie planaire peut également objectiver une fixation au sein de lésions extra-osseuses (métastases hépatiques, masse abdomino-pelvienne, calcifications tissulaires…).
L'acquisition TEMP/TDM révèle par ailleurs les lésions sur les structures osseuses complexes (rachis, bassin, crâne), qui ne sont pas ou mal individualisées par la scintigraphie planaire. Les images TDM montrent également des zones ostéolytiques pures, liées à des métastases osseuses agressives, sans réaction ostéoblastique associée (poumon, rein).
Tous ces éléments permettent d'augmenter la sensibilité globale de l'examen et procurent à l'association scintigraphie osseuse planaire couplée à la TEMP/TDM un grand potentiel de détection des lésions osseuses.

La localisation anatomique précise des lésions est médiocre avec la scintigraphie osseuse planaire. Par contre, elle est excellente avec la TEMP/TDM, qui associe le pouvoir discriminant de la TEMP et surtout de la TDM. L'image de fusion superpose les anomalies tomoscintigraphiques et/ou TDM avec l'anatomie ostéo-articulaire, ce qui garantit l'exactitude du repérage anatomique.

L'identification des lésions est souvent limitée sur la scintigraphie osseuse planaire du fait d'une spécificité médiocre. Elle peine à différencier les lésions secondaires des autres pathologies osseuses, au premier rang desquelles on trouve les lésions dégénératives. Il se pose donc un problème difficile et fréquent de diagnostic différentiel.
L'identification des lésions en TEMP/TDM repose à la fois sur la qualité de leur localisation anatomique et sur l'interprétation des images TDM. L'imagerie hybride contribue de ce fait à augmenter fortement la spécificité de la scintigraphie osseuse. Elle permet de classer correctement nettement plus de lésions osseuses en métastases ou en lésions bénignes. Du fait de ses qualités intrinsèques, la TEMP/TDM a un impact non négligeable sur le compte-rendu final, qui est modifié dans un nombre significatif de patients.

La localisation précise des lésions fournit une information très utile pour différencier les lésions bénignes des lésions malignes.
Les lésions osseuses malignes du rachis se localisent préférentiellement sur le corps vertébral et le pédicule.
Elles se traduisent sur l'acquisition TEMP par une hyperfixation et/ou une hypofixation, le plus souvent localisée dans la portion postérieure du corps vertébral et moins souvent dans sa portion antérieure. L'extension au pédicule est classique. Parfois, il s'agit de la seule manifestation identifiée sur l'examen. Les lésions arthrosiques du rachis sont préférentiellement localisées à la périphérie des corps vertébraux et sur les arcs postérieurs.
Sur les os longs, les métastases osseuses se localisent classiquement en pleine pièce osseuse, à distance de toute articulation, particulièrement sur les régions métaphyso-diaphysaires, alors que les lésions arthrosiques touchent essentiellement les régions articulaires et péri-articulaires.
Au niveau des os longs, plats ou courts, les métastases se localisent à la corticale et/ou à la médullaire.

Cependant la localisation anatomique seule n'est pas suffisante pour un diagnostic différentiel fiable. En effet, les sites métastatiques osseux sont souvent ceux où la pathologie dégénérative est la plus fréquente.
L'analyse morphologique des anomalies observées est donc fondamentale pour le diagnostic différentiel entre, d'une part les métastases osseuses et, d'autre part la pathologie dégénérative et les lésions osseuses non métastatiques.
L'acquisition TDM montre des zones d'ostéolyse et/ou d'ostéocondensation, de forme très variable, de la petite lésion focalisée à la lésion étendue sur la quasi totalité d'une pièce osseuse, localisées à la corticale et/ou au tissu spongieux de l'os pathologique.
Les ostéolyses ont souvent des limites floues, avec rupture corticale. Les érosions endostées sont plus difficiles à analyser.
Les lésions ostéocondensantes peuvent être focalisées ou plus étendues, souvent de forme irrégulière, à type de nodules, de tâches ou de plages. On peut observer des lésions mixtes, de caractère hétérogène, qui associent une ostéolyse et une ostéocondensation, parfois avec rupture corticale.
Par ailleurs, la TDM peut mettre en évidence des signes indirects, à type de réaction périostée ou de masse dans les parties molles.

Les métastases sont très souvent multiples. Certaines tumeurs solides peuvent cependant se révéler par des métastases uniques, parfois périphériques (rein, poumon).

2) Diagnostic des métastases osseuses :

Les métastases ostéocondensantes se présentent en général comme une hyperfixation TEMP associée à une hyperdensité TDM. C'est ce que l'on rencontre habituellement dans les métastases du cancer de la prostate ou du cancer du sein. Lorsque les images sont typiques, il n'y a pas lieu de réaliser d'exploration osseuse complémentaire.
Dans les envahissements métastatiques diffus, les clichés corps entier peuvent parfois prêter à discussion. Lorsqu'elle est réalisée, l'imagerie hybride montre une hyperfixation intense TEMP associée à une hyperdensité hétérogène. Ces anomalies touchent l'ensemble des pièces osseuses examinées, confirmant ainsi le superscan métastatique. Il se rencontre essentiellement dans le cancer de la prostate et du sein.

Les métastases mixtes se traduisent par une hyperfixation et/ou une hypofixation TEMP associée à une hyperdensité et/ou une hypo densité TDM.
Ce tableau se rencontre dans de multiples métastases osseuses de cancers solides, comme les cancers du poumon, du sein, du rein ou ORL.

Certaines métastases osseuses n'ont pas de traduction morphologique (retard radiologique). En TEMP/TDM, elles se traduisent souvent par une hyperfixation TEMP associée à une normodensité TDM, qui se projette dans les régions osseuses les plus propices au développement des métastases. Ce tableau n'est cependant pas spécifique et peut être rencontré dans de multiples pathologies non néoplasiques.

L'aspect TEMP/TDM normal est en théorie l'association d'une normofixation TEMP et d'une normodensité TDM.

Dans les cas difficiles, ou en cas de doute clinique, il sera fait appel à la TDM ou à l'IRM (lésions focalisées), ou à une tomographie d'émission de positons au 18F-Fluorodéoxyglucose (évaluation globale). Dans de rares cas, une biopsie osseuse est nécessaire (rendement diagnostique 82-100%).

3) Diagnostic des lésions arthrosiques et de la pathologie bénigne :

La pathologie osseuse non néoplasique peut donner des images d'analyse difficile sur les clichés scintigraphiques planaires (tumeur bénigne, maladie de Paget, dysplasie osseuse…). L'imagerie hybride TEMP/TDM permet très souvent un diagnostic correct de ces différentes pathologies, ou du moins met en évidence le caractère bénin de ces manifestations. Ces pathologies sont abordées dans les chapitres correspondants.

4) Tableaux TEMP/TDM moins fréquents :

5) Cas particulier des tassements vertébraux :

En faveur d'un tassement vertébral bénin ostéoporotique on retient, en TEMP une hyperfixation symétrique, horizontale, très homogène, sur un plateau ou sur l'ensemble du corps vertébral, lorsque le tassement est récent, et une fixation faible, voire absente lorsque le tassement est ancien.
En TDM, on retrouve un aspect généralement cunéiforme au niveau du rachis thoracique et angulaire ou bi-angulaire au niveau du rachis lombaire (fracture en portion centrale du corps vertébral). On peut observer des remaniements en bande de la trame osseuse (ostéocondensation, hypertransparence osseuse, aspect hétérogène). Parfois, la fracture est mise en évidence, avec aspect en étoile ou circulaire. Il n'existe pas de destruction de la corticale ou de l'os spongieux.
D'autres images TDM sont plus difficiles à visualiser. On peut noter le recul d'un fragment osseux postéro-supérieur ou plus rarement postéro-inférieur du mur postérieur du corps vertébral dans le canal médullaire (angle supérieur ou angle inférieur). Exceptionnellement, on peut parfois observer un phénomène de vide intrasomatique, sous la forme d'une clarté gazeuse linéaire, transversale située directement sous le plateau vertébral fracturé. Enfin, il existe parfois une mince masse de tissu périvertébral diffuse d'une apophyse transverse à l'autre (inférieure à 10 mm).
Lorsqu'il existe des troubles importants de la statique vertébrale (scoliose, cyphoscoliose), un tassement vertébral bénin peut apparaître asymétrique en TEMP/TDM. Ce seul critère ne doit donc pas le faire considérer comme suspect.

En faveur d'un tassement vertébral malin on retient, en TEMP une hyperfixation hétérogène et parfois asymétrique ou une association d'hyper et d'hypofixation. En TDM, le tassement apparaît également asymétrique et localisé et prend volontiers un caractère angulaire. On peut observer de multiples plages denses et/ou lytiques, une destruction de la cortical antéro-latérale ou postérieure du corps vertébral, une destruction de l'os spongieux du corps vertébral, une destruction d'un pédicule vertébral.
D'autres images TDM sont plus difficiles à visualiser. On peut retrouver un bombement des murs vertébraux (processus expansif), une masse tissulaire péri-vertébrale focale (asymétrique) ou une masse épidurale.

7°) Tomographie d'émission de positons au 18F-Fluorodéoxyglucose :

(Bredella 2008) (Bury 1998) (Cook 2000) (Even-Sapir 2004) (Even-Sapir 2005) (Marom 1999) (Metser 2004) (Moretti 2004) (Schirrmeister 2001) (Schmitz 2002)

La tomographie d'émission de positons au 18F-Fluorodeoxyglucose (TEP-FDG) est plus sensible et plus spécifique que la scintigraphie osseuse dans la recherche des métastases osseuses. L'utilisation d'une imagerie hybride TEP/TDM augmente les performances de l'examen.
Elle est très performante pour le diagnostic des lésions ostéolytiques.
Par contre, les métastases ostéoblastiques, qui présentent une faible activité métabolique, sont souvent peu ou mal détectées.
Le 18F-Fluor TEP (F-TEP) est plus sensible que la scintigraphie osseuse, en particulier pour le diagnostic des métastases ostéocondensantes. Sa spécificité est cependant médiocre. Elle est fortement améliorée par l'imagerie hybride TEP/TDM.

Pour certains auteurs, la TEP-FDG permettrait de différencier les tassements ostéoporotiques des tassements pathologiques (malins ou inflammatoires). La fixation serait absente ou faible dans les tassements ostéoporotiques (SUV 1,1 à 2,4). La fixation serait franche dans les tassements pathologiques (SUV 3,8 à 9,8).

8°) Indications des examens :

(Aflalo-Hazan 2006) (Ayache 2008) (D'Amico 2001) (Doudouh 2008) (Even-Sapir 2005) (Fournier 2004) (Grahek 2004) (Granier 2010 poumon) (Granier 2011 prostate) (Granier 2011 sein) (Institut national du cancer 2011) (Lamy 2004) (Moretti 2004) (Oncomip 2011) (Ouboukdir 2011) (Raileanu 2004) (Simon 2009) (Teyton 2008)

Le diagnostic des métastases osseuses fait appel à deux types d'imageries. Les unes détectent directement l'infiltration tumorale, les autres visualisent la réaction osseuse au processus tumoral. Compte tenu de leur sensibilité et de leur spécificité imparfaite, ces techniques doivent être utilisées de façon complémentaire en fonction des situations.
Lorsqu'il persiste un doute, une biopsie percutanée peut être réalisée sous contrôle TDM.
Le rendement de ces biopsies percutanées est élevé (82-100%).

a) Cancer de la prostate :

1) Diagnostic de malignité d'une lésion prostatique :

2) Bilan d'extension loco-régional et à distance :

La scintigraphie osseuse reste la référence pour le bilan des métastases osseuses, couplée à l'imagerie hybride TEMP/TDM lorsque la scintigraphie planaire est non contributive. Dans cette indication, les performances de l'examen sont bonnes (sensibilité 90%, spécificité 96%, VPP 90%, VPN 96%, exactitude 94%).

Les métastases ostéocondensantes ont une faible avidité pour le FDG. Dans le cancer de la prostate, la TEP-FDG n'a pas d'utilité pour le bilan d'extension loco-régional ou à distance.
Le ¹⁸F-TEP est indiqué dans la recherche des métastases osseuses du cancer de la prostate, en particulier lorsque la scintigraphie osseuse est négative ou litigieuse.

3) Bilan de récidive loco-régionale et à distance :

b) Cancer du sein :

1) Diagnostic de malignité d'une lésion du sein :

2) Bilan d'extension loco-régional et à distance :

La TEMP/TDM est associée à la scintigraphie osseuse planaire chaque fois que celle-ci est non contributive, ce qui augmente les performances de l'examen osseux (Sensibilité 90%, spécificité 96%, VPP 88%, VPN 97%, exactitude 94%).

La TEP-FDG n'est pas indiquée dans le bilan locorégional, en effet, elle a des performances médiocres pour le bilan de malignité des nodules mammaires et des adénopathies.
Elle est par contre indiquée dans le bilan d'extension pré-thérapeutique pour le diagnostic des métastases à distance. Pour les métastases osseuses, la sensibilité de la TEP-FDG est similaire à celle de la scintigraphie osseuse planaire et sa spécificité est meilleure. La sensibilité, la spécificité et l'exactitude sont respectivement de 86%, 100%, 95% pour la TEP-FDG et de 100%, 77%, 85% pour la scintigraphie osseuse planaire.
Des faux négatifs ont été signalés en TEP-FDG en cas de traitement hormonal, de chimiothérapie ou de radiothérapie. Par ailleurs la sensibilité est plus basse pour les métastases ostéocondensantes. Enfin, le champ d'exploration est plus petit qu'en scintigraphie osseuse, ce qui peut lui faire manquer des métastases sur le crâne ou les membres inférieurs.
La scintigraphie osseuse reste l'examen de première intention pour la recherche des métastases osseuses. Elle est recommandée dans le bilan d'extension initial pour les stades II, III, et IV et dans la recherche des récidives.
Lorsque la TEP-FDG est réalisée en première intention, la mise en évidence de métastases osseuses, conduit à ne pas réaliser de scintigraphie osseuse complémentaire. Par contre, si la TEP-FDG est négative et qu'il persiste un doute de métastases osseuses, il faut réaliser une scintigraphie osseuse.
La TEP-FDG a par ailleurs l'avantage de détecter des lésions viscérales associées et le bilan d'extension thoracique doit être réalisé avec la TEP-FDG.

3) Bilan de récidive loco-régionale et à distance :

La TEP-FDG est également indiqué dans la détection précoce de la récidive en cas d'augmentation isolée des marqueurs tumoraux. La TEP-FDG peut détecter une maladie occulte, avec augmentation des marqueurs tumoraux et en particulier du CA 15-3, avec un bilan lésionnel négatif.
La TEP-FDG est d'autant plus intéressante dans cette indication qu'une élévation du CA 15-3 manque de spécificité. Par ailleurs sa sensibilité est médiocre (intérêt de la cinétique du marqueur).

La TEP-FDG a un impact important sur la prise en charge des patientes suspectes de récidive de cancer du sein. La prise en charge des patientes est modifiée dans un nombre non négligeable de cas (supérieur à 30%).

4) Evaluation de la réponse thérapeutique :

c) Cancers broncho-pulmonaires :

1) Diagnostic de malignité d'une lésion pulmonaire :

La TEP-FDG est indiquée dans le diagnostic de malignité d'un nodule ou d'une masse pulmonaire isolée.
Le diagnostic des nodules pulmonaires est morphologiquement difficile. Parmi les nodules supérieurs à un centimètre, environ 50% ne fixent pas la FDG et son considérés comme bénins.
Les masses supérieures à 3 cm sont explorées par TDM et/ou IRM et sont malignes dans 98% des cas.
Il existe un certain nombre de faux négatifs de la TEP-FDG en rapport avec la taille du nodule (inférieur à 8 mm) ou à l'histologie de la tumeur (cancers bronchiolo-alvéolaires, tumeurs carcinoïdes).
Pour le diagnostic de malignité du nodule, on retient classiquement une valeur seuil de SUV de 2,5.
Le diagnostic différentiel des nodules pulmonaires comprend les lésions inflammatoires (tuberculose, coccidiomycose, histoplasmose…). Ces lésions sont responsables de faux positifs en TEP-FDG.
Sur le plan pratique, une lésion pulmonaire non kystique, de taille supérieure à 10 mm, ne fixant pas le FDG fera l'objet d'une abstention chirurgicale et d'une surveillance clinique et radiologique sur 12 mois.

La TEP-FDG peut être utile dans le diagnostic de malignité des lésions pleurales (mésothéliome).

2) Bilan d'extension loco-régional et à distance :

Le diagnostic des adénopathies métastatiques est difficile sur les seuls éléments morphologiques. En effet, la suspicion d'extension ganglionnaire intra-thoracique repose sur la taille des adénopathies qui doivent dépasser 10 mm. Cependant un tiers des adénopathies augmentées de volume sont bénignes et environ un tiers des adénopathies de taille normale sont envahies.
La TEP-FDG permet de mieux cerner les indications chirurgicales et de bien séparer les stades des cancers bronchiques non à petites cellules, en mettant en évidence les adénopathies envahies et les métastases à distance.
La TEP-FDG est plus performante que la scintigraphie osseuse pour le diagnostic des métastases osseuses. La scintigraphie osseuse n'est plus indiquée dans le bilan des cancers broncho-pulmonaires. Elle peut cependant être utile dans quelques indications, en particulier lorsque la TEP-FDG n'est pas indiquée. Couplée à la TEMP/TDM lorsque la scintigraphie planaire n'est pas contributive, l'exploration scintigraphique a des performances relativement bonnes pour le diagnostic des métastases osseuses (Sensibilité 98%, spécificité 81%, VPP 91%, VPN 94%, précision 92%).

3) Bilan de récidive loco-régionale ou à distance :

4) Evaluation de la réponse thérapeutique :

5) Evaluation du pronostic :

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