Content area

|
|

Perfusions-MR-skanning i behandlingen af Calvé-Legg-Perthes’ sygdom

Forfatter(e)
Ole Rahbek1, Niels Egund2 & Anne Grethe Jurik2
1) Ortopædkirurgisk Afdeling, Aarhus Universitetshospital 2) Radiologisk Afdeling, Aarhus Universitetshospital

Ugeskr Læger 2019;181:V10180744

Calvé-Legg-Perthes’ sygdom (Perthes’ sygdom) skyldes iskæmisk nekrose i en større eller mindre del af caput femoris hos børn. Blodforsyningen er i barnealderen afhængig af enkelte perifere arterier, da vækstskiven under caput forhindrer central blodforsyning fra collum. Årsagen til infarktet er ukendt, men risikofaktorer er lav knoglealder, attention deficit and hyperkinetic disorder, lav vækst og drengekøn [1].

HOVEDBUDSKABER

  • Med perfusions-MR-skanning kan man påvise omfanget af caputnekrose tidligere i sygdomsforløbet end med konventionel radiologi.

  • Tidlig kirurgisk behandling bedrer formodentlig langtidsprognosen.

  • Behandling vejledt af perfusions-MR-skanning bør registreres i prospektive multicenterstudier.

Omkring 50% af alle patienter med Perthes’ sygdom vil få sekundær artrose inden 70-årsalderen. En stor del har allerede problemer i en ung alder. Hvis man får sygdommen, inden man er fyldt seks år, er prognosen ganske god. Involveringen af den laterale del af epifysen er ligeledes prognostisk (Herrings klassifikation) (Tabel 1) [2]. Hvis over 50% af den laterale del af epifysen er involveret, er prognosen ganske dårlig, selv hvis man får sygdommen i en ung alder.

BEHANDLING BASERET PÅ
KONVENTIONEL RADIOLOGI

Radiologisk inddeles sygdommen i fire forskellige stadier, som er beskrevet af Waldenström og senere valideret af Joseph et al [3]. Nogle af stadierne underinddeles i A og B. I kondensationsstadiet (stadie 1) fremtræder afficerede dele af caput lysere (skleroseret) på røntgenbilleder (stadie 1A). Herefter tilkommer der mikrofrakturer i caput, hvilket erkendes ved, at caput taber højde i forhold til den raske hofte (stadie 1B). I fragmenteringsstadiet (stadie 2) fremtræder den afficerede del af caput tiltagende sekvestreret, idet densiteten reduceres i nogle områder. I starten ses kun et par fissurer i caput (stadie 2A), herefter kommer der kollaps, og caput fremstår multifragmenteret (stadie 2B) (Figur 1). Kondensationsstadiet og fragmenteringsstadiet varer tilsammen 1-3 år. Ophelingsstadiet (stadie 3) opnås ved revaskularisering af knoglenekrosen via perifer karindvækst. Død knogle resorbereres, og der dannes områder med skyet nymineraliseret knogle. Som oftest starter reossifikationen lateralt i caput femoris. Det fjerde stadie er det ophelede stadie, hvor et sfærisk caput femoris giver den bedste prognose [4]. Ved de svære tilfælde er slutresultatet et fladt lårbenshoved (coxa plana) med en kort lårbenshals (coxa brevis). Væksten i caput/collums vækstskive (fysen) er forstyrret pga. det vaskulære insult, og ofte ses der overvækst af trochanter major, som giver impingement-problematik og svage hofteabduktorer. Caput er ofte forstørret, og metafysen er breddeøget. Ved sådanne forandringer vil der ofte være behov for hoftealloplastik i tidlig alder.

Det store spørgsmål i behandlingen af Perthes’ sygdom har altid været, om man skal behandle kirurgisk. Den kirurgiske behandling, som i de fleste tilfælde vil være en variserende femurosteotomi (Figur 2), har naturligvis kun sin plads, hvis man kan bedre barnets prognose.

Herrings klassifikation er blandt andre faktorer afgørende for langtidsprognosen (Tabel 1) [2]. Klassifikationen er dog begrænset ved dårlig reliabilitet [5], og den kan først anvendes i midtfragmenteringsfasen. Problemet er også, at 60% af patienterne klassificeres i gruppe B, og her er prognosen kun god hos halvdelen [6, 7]. Dvs. at for 60% af alle patienter kunne man lige så godt slå plat og krone. Gruppe B er også meget heterogen bedømt ved MR-skanning med postkontrast subtraktion (pMRI) [8], hvilket synes at understøtte den begrænsede værdi af klassificeringen.

Da man ved behandlingen forsøger at undgå deformering af caput, er det uhensigtsmæssigt, at man skal vente med intervention, til caput fragmenterer. En behandlingsstrategi på baggrund af Herrings klassifikation kan resultere i for sen operation, da caput allerede er deformeret. Dette er specielt problematisk hos de større børn, hvor revaskulariseringen er langsommere og remodelleringen mindre. Det er dokumenteret, at kirurgi giver et signifikant bedre resultat, når det udføres før eller tidligt i fragmenteringsfasen (stadie 1-2A) [7, 9-11], og ved korrekt timing af kirurgien kan fragmenteringsfasen formodentlig undgås hos 30-40% af patienterne [12]. Tidlig variserende femurosteotomi (Figur 2) med samtidig epifyseodese af trochanter major reducerede i et større retrospektivt materiale risikoen for et deformeret caput femoris i helingsstadiet
og hermed risikoen for tidlig slidgigt [9]. Der foreligger dog ingen kontrollerede, randomiserede studier af timing af kirurgi. Her ligger dilemmaet i behandlingen af Perthes’ sygdom baseret på konventionel radiologi. Optimal kirurgisk behandling skal formodentlig foretages, før man kan klassificere hoften korrekt med Herrings radiologiske klassifikation. Man kommer derfor alt efter temperament til at behandle for mange for tidligt eller behandle dem, der har behandlingsbehov, for sent. Det er derfor nødvendigt med prognostiske indikatorer i tidligt stadie af Perthes’ sygdom for at guide behandlingen. Da MR-skanning har vist sig at være en følsom metode til påvisning af osteonekrose hos voksne, har det været nærliggende at vurdere værdien ved Perthes’ sygdom [13].

MR-SKANNING MED POSTKONTRASTSUBTRAKTION

MR-skanning giver mulighed for at vurdere udbredelsen af de nekrotiske og reparative forandringer i epifysen ved Perthes’ sygdom foruden at visualisere de to andre prognostiske faktorer, synovitis og metafysære forandringer [14-16]. Kernen af caput femoris er normalt fedtholdig, og fremtræder dermed med højt signal på T1-vægtede billeder. Fortrængning af det normale fedtsignal i kernen er en god indikator for nekrotiske forandringer [17] (Figur 3), men det kan være vanskeligt at kvantificere de tidlige nekrotiske forandringer baseret på ændring af T1-signalet [18]. Udbredelsen af de tidlige nekrotiske forandringer vurderes bedre med anvendelse af postkontrastsekvenser, idet de generelt giver en bedre visualisering af det involverede område og interobservatøroverensstemmelsen er desuden bedre end ved vurdering af billeder uden kontrast [18]. Ved MR-kontrastundersøgelser bruges i almindelighed fedtsupprimerende T1-vægtede sekvenser. Herved fremtræder den fedtholdige knoglemarv i epifysen mørk dvs. uden signal, mens ikkefedtholdigt væv har middel signalintensitet. Efter intravenøs indgivelse af gadoliniumkontrast forstærkes forskellen i signalintensitet mellem vaskulariseret og ikkevaskulariseret væv. Denne forskel kan visuelt yderligere forstærkes ved digital subtraktion af prækontrast- fra postkontrastbilleder (Figur 3) og betegnes af nogle som pMRI [18]. Med pMRI kan man vurdere og måle størrelsen af de nekrotiske, nonvaskulariserede områder i relation til størrelsen og lokalisationen af de vaskularisede område af epifysen. Man skal således ikke som med konventionel radiologi afvente følgevirkningerne af infarktet for at kunne estimere omfanget af involveringen [18]. Det er påvist, at infarktudbredelsen er korreleret til Herrings klassifikation, og at man tidligt kan få et estimat over, hvordan prognosen bliver på længere sigt [8, 19, 20]. Derfor anvender flere og flere internationale behandlingscentre nu pMRI i den tidlige diagnostik af børn ældre end seks år, som er den aldersgruppe, der i forvejen har den dårligste langtidsprognose. Involvering af mere end 50% af caput er ofte valgt som skæringspunktet mellem god og dårlig prognose. Kirurgisk behandling kan således iværksættes tidligt i sygdomsforløbet.

DISKUSSION

Ved pMRI visualiseres det avaskulære området tydeligere, og der er bedre interobservatøroverensstemmelse end ved konventionel MR-skanning uden kontrast [18].

Ved brug af konventionelle T1- og T2-vægtede MR-sekvenser er iskæmiske forandringer ofte underestimeret i tidlige stadier, da signalforandringer i den nekrotiske knoglemarv afhænger af lipiddegeneration eller fortrængning. På trods af dette har man kunnet påvise, at forandringer i caput, og især også i vækstskiven, set ved konventionel MR-skanning er prognostiske. Ødelæggelse af vækstskiven med dannelsen af knoglebroer giver fejlvækst og deformitet [21]. Problemet er dog det samme som ved konventionel røntgenoptagelse, at disse forandringer opstår senere i sygdomsforløbet, end det er hensigtsmæssigt i forhold til tidlig kirurgisk behandling.

Ved pMRI ses udbredelsen af iskæmien i realtid. Brugen af gadolinium som kontrastmiddel hos børn er dog omdiskuteret. Ved normal nyrefunktion udskilles gadoliniumbaserede kontrastmidler hurtigt fra kroppen. Udviklingen af nefrogen systemisk fibrose er en kendt, men sjælden komplikation hos patienter med præeksisterende nedsat nyrefunktion. Derfor skal nyrefunktionen undersøges inden kontrastindgift. Det er tidligere rapporteret, at gadolinium aflejres i hjerne-, nyre- og knoglevæv. Signifikansen af dette fund er imidlertid ukendt, da langtidsdata af evt. toksikologiske effekter ikke eksisterer [22]. Brugen af nyere makrocykliske kontrastmidler synes dog at eliminere deponeringen af gadolinium i hjernevæv, og brugen af disse midler synes at være sikker i en pædiatrisk population [23]. I et retrospektivt studie undersøgte man bivirkningerne hos 165 børn, der var i aldersgruppen 2,5-17 år og fik foretaget 298 postkontrast MR-skanninger. Her fandt man ikke væsentlige bivirkninger af kontrastindgiften [24]. Man kan derfor anse brugen af gadolinium for at være sikker hos børn, så længe der findes normal nyrefunktion, men da langtidsbivirkningerne er ukendte, bør man være restriktiv og så vidt muligt begrænse antallet af skanninger til et minimum [25].

Alternativer til pMRI er undersøgt. Diffusionsvægtede MR-sekvenser, som laves uden brug af kontraststof, har et vist potentiale. Øget metafysær diffusion i tidlige faser af sygdommen har i et enkelt studie vist sig at være prognostisk for det radiologiske end point og har derfor måske potentiale som alternativ til pMRI. Dog kan man ikke ved denne metode se de anatomiske detaljer og dermed den detaljerede udbredelse af avaskulære områder i caput. Man kan heller ikke følge revaskulariseringsmønstret i caput femoris [18].

Knoglescintigrafi har tidligere været brugt i diagnosticeringen af Perthes’ sygdom, og den kan anvendes til vurdering af nekroseudbredelsen [26]. Scintigrafien medfører en ikke ubetydelig stråledosis og viser ikke anatomiske detaljer særlig godt i modsætning til MR-skanning, som giver god spatiel resolution og mulighed for multiplanare snit. Scintigrafien er desuden upræcis, da signal fra det bagvedliggende acetabulum ikke kan skelnes fra signalet i caput. Single-photon emission computed tomography er langt bedre til at vise anatomiske detaljer end andre skanningsmetoder, men bekymringen for anvendelsen af ioniserende stråling til børn har medført, at denne teknik kun anvendes, når der ikke er relevante billeddiagnostiske alternativer.

Konklusivt må man sige, at brugen af pMRI giver en mulighed for at stille behandlingsindikation tidligt i forløbet af Perthes’ sygdom, hvilket formodentlig vil bedre den endelige prognose [27]. Brugen af pMRI bør registreres i prospektive multicenterstudier (f.eks. International Perthes Study Group, www.perthesdisease.org). Gadolinium som kontrastmiddel hos i øvrigt raske børn virker sikker, men langtidseffekten er fortsat ukendt.

Korrespondance: Ole Rahbek. E-mail: ole0rahbek@gmail.com

Antaget: 15. maj 2019

Publiceret på Ugeskriftet.dk: 22. juli 2019

Interessekonflikter: ingen. Forfatternes ICMJE-formularer er tilgængelige sammen med artiklen på Ugeskriftet.dk

Reference: 
Ugeskr Læger 2019;181:V10180744
Blad nummer: 

Ole Rahbek, Niels Egund & Anne Grethe Jurik:

Perfusion magnetic resonance imaging in the treatment of Perthes disease

Ugeskr Læger 2019;181:V10180744

In this review about perfusion magnetic resonance imaging (pMRI), we consider it to give detailed insight into the distribution of the infarction in the femoral head in the early phase of Perthes disease. The degree of head involvement is closely related to the long-term prognosis, and as early surgical treatment of children with severe head involvement may be beneficial, pMRI is suggested as an examination in older children with early stages of Perthes disease. The use of gadolinium as contrast medium in otherwise healthy children seems safe, but long-term effects are unknown.

LITTERATUR

  1. Wiig O, Terjesen T, Svenningsen S et al. The epidemiology and aetiology of Perthes’ disease in Norway. J Bone Joint Surg Br 2006;88:1217-23.

  2. Herring JA, Neustadt JB, Williams JJ et al. The lateral pillar classification of Legg-Calve-Perthes disease. J Pediatr Orthop 1992;12:143-50.

  3. Joseph B, Varghese G, Mulpuri K et al. Natural evolution of Perthes disease: a study of 610 children under 12 years of age at disease onset. J Pediatr Orthop 2003;23:590-600.

  4. Stulberg SD, Cooperman DR, Wallensten R. The natural history of Legg-Calve-Perthes disease. J Bone Joint Surg Am 1981;63:1095-108.

  5. Rajan R, Chandrasenan J, Price K et al. Legg-Calve-Perthes: interobserver and intraobserver reliability of the modified Herring lateral pillar classification. J Pediatr Orthop 2013;33:120-3.

  6. Herring JA, Kim HT, Browne R. Legg-Calve-Perthes disease. Part I: Classification of radiographs with use of the modified lateral pillar and Stulberg classifications. J Bone Joint Surg Am 2004;86-A:2103-20.

  7. Terjesen T, Wiig O, Svenningsen S. Varus femoral osteotomy improves sphericity of the femoral head in older children with severe form of Legg-Calve-Perthes disease. Clin Orthop Relat Res 2012;470:2394-401.

  8. Kim HK, Wiesman KD, Kulkarni V et al. Perfusion MRI in early stage of Legg-Calve-Perthes disease to predict lateral pillar involvement: a preliminary study. J Bone Joint Surg Am 2014;96:1152-60.

  9. Joseph B, Nair NS, Narasimha Rao K et al. Optimal timing for containment surgery for Perthes disease. J Pediatr Orthop 2003;23:601-6.

  10. Herring JA, Kim HT, Browne R. Legg-Calve-Perthes disease. Part II: Prospective multicenter study of the effect of treatment on outcome.
    J Bone Joint Surg Am 2004;86-A:2121-34.

  11. Wiig O, Terjesen T, Svenningsen S. Prognostic factors and outcome of treatment in Perthes’ disease: a prospective study of 368 patients with five-year follow-up. J Bone Joint Surg Br 2008;90:1364-71.

  12. Joseph B, Rao N, Mulpuri K et al. How does a femoral varus osteotomy alter the natural evolution of Perthes’ disease? J Pediatr Orthop B 2005;14:10-5.

  13. Egund N, Wingstrand H. Legg-Calve-Perthes disease: imaging with MR. Radiology 1991;179:89-92.

  14. Hochbergs P, Eckerwall G, Egund N et al. Synovitis in Legg-Calvé-Perthes disease. Acta Radiol 1998;39:532-7.

  15. Neal DC, O‘Brien JC, Burgess J et al. Quantitative assessment of synovitis in Legg-Calvé-Perthes disease using gadolinium-enhanced MRI.
    J Pediatr Orthop B 2015;24:89-94.

  16. Yoo WJ, Choi IH, Cho TJ et al. Risk factors for femoral head deformity in the early stage of Legg-Calvé-Perthes disease: MR contrast enhancement and diffusion indexes. Radiology 2016;279:562-70.

  17. Dillman JR, Hernandez RJ. MRI of Legg-Calve-Perthes disease. AJR Am J Roentgenol 2009;193:1394-407.

  18. Kim HK, Kaste S, Dempsey M et al. A comparison of non-contrast and contrast-enhanced MRI in the initial stage of Legg-Calvé-Perthes
    disease. Pediatr Radiol 2013;43:1166-73.

  19. Du J, Lu A, Dempsey M et al. MR perfusion index as a quantitative method of evaluating epiphyseal perfusion in Legg-Calve-Perthes disease and correlation with short-term radiographic outcome: a preliminary study. J Pediatr Orthop 2013;33:707-13.

  20. Kim HT, Woo SH, Jang JH et al. What is the usefulness of the fragmentation pattern of the femoral head in managing Legg-Calvé-Perthes disease? Clin Orthop Surg 2014;6:223-9.

  21. Jaramillo D, Kasser JR, Villegas-Medina OL et al. Cartilaginous abnormalities and growth disturbances in Legg-Calvé-Perthes disease: evaluation with MR imaging. Radiology 1995;197:767-73.

  22. Rogosnitzky M, Branch S. Gadolinium-based contrast agent toxicity: a review of known and proposed mechanisms. Biometals 2016;29:365-76.

  23. Young JR, Qiao J, Orosz I et al. Gadolinium deposition within the paediatric brain: no increased intrinsic T1-weighted signal intensity within the dentate nucleus following the administration of a minimum of four doses of the macrocyclic agent gadobutrol. Eur Radiol 2018;28:
    4882-9.

  24. Sankar WN, Thomas S, Castaneda P, et al. Feasibility and safety of perfusion MRI for Legg-Calvé-Perthes disease. J Pediatr Orthop 2014; 34: 679-82.

  25. Salerno S, Granata C, Trapenese M et al. Is MRI imaging in pediatric age totally safe? Radiol Med 2018;123:695-702.

  26. Lamer S, Dorgeret S, Khairouni A et al. Femoral head vascularisation in Legg-Calve-Perthes disease: comparison of dynamic gadolinium-enhanced subtraction MRI with bone scintigraphy. Pediatr Radiol 2002;32:580-5.

  27. Laine JC, Martin BD, Novotny SA et al. Role of advanced imaging in the diagnosis and management of active Legg-Calvé-Perthes Disease.
    J Am Acad Orthop Surg 2018;26:526-36.

Right side

af Peter D. Christian Leutscher | 06/12
1 Kommentar
af Toke Seierøe Barfod | 05/12
3 kommentarer
af Larry Højgaard Kristiansen | 03/12
6 kommentarer
af Tomas Christensen Kjær | 02/12
5 kommentarer
af Hans Petter Hougen | 29/11
2 kommentarer
af Thorkil Poulsen | 29/11
1 Kommentar