Preoperative imaging of Charcot neuroarthropathy

Summary

With about 4 million diabetics in germany and presumed inclination over the following years the treatment of diabetic complications like diabetic foot will become an even more important point. The management of Charcot’s foot has undergone fundamental change in the last few years. Formerly, treatment was almost exclusively limited to non surgical measures; since the late 1990’s, however, current practice has shifted to early, stage-appropriate surgical therapy. The aim of the present prospective study was to investigate the value of positron emission tomography (PET) in the pre-operative work-up of Charcot’s foot. PET were compared to magnetic resonance tomography (MRI). Patients, methods: MRI and PET imaging were used as part of the preoperative work-up in 18 patients with Type II diabetes mellitus. The diagnosis of Charcot’s foot requiring surgical treatment were made on the basis of clinical and radiologic criteria. Results: Of 46 Charcot’s lesions confirmed at surgery, 44 and 35 were detected by means of PET and MRI, respectively. PET can be used in the work-up of patients with metal implants where the MRI does not show adequate findings. PET shows the areas of detritus formation exhibit only moderately increased glucose metabolism and at visual interpretation do not usually impress as typical for acute osteomyelitis. Average SUV values stood at 1.2 (range: 0.5–2.9). Conclusions: The differentiation between Charcot’s lesions and florid osteomyelitis provides the surgeon with important additional information, which is often unavailable from MRI. Because of this important additional data, PET could be considered preferable to morphologic imaging (CT, projection radiography) in the preoperative work-up of Charcot’s foot.

Zusammenfassung

Bei aktuell ca. 4 Millionen Diabetikern in Deutschland und einer steigenden Tendenz kommt der Behandlung von Folgeerkrankungen (z.B. diabetischer Fuß) immer mehr Bedeutung zu. So wurde das Behandlungsregime des Charcot- Fußes in den vergangenen Jahren grundlegend geändert. Während bis zum Ende der 1990er Jahre nahezu ausschließlich konservativ behandelt wurde, ist man heute dazu übergegangen, eine frühzeitige und stadiengerechte chirurgische Therapie einzuleiten. Ziel dieser prospektiven Studie war es, den Stellenwert der Positronenemissionstomographie (PET) in der präoperativen Diagnostik des Charcot-Fußes zu untersuchen und dabei die Wertigkeit der PET mit der Magnetresonanztomographie (MRT) zu vergleichen. Patienten, Methoden: Bei 18 Patienten wurde im Rahmen der präoperativen Diagnostik eine Bildgebung mittels PET und MRT durchgeführt. Bei allen Patienten handelte es sich um Typ-II-Diabetiker mit Indikation zur operativen Sanierung bei klinisch und radiologisch diagnostiziertem Charcot-Fuß. Ergebnisse: Von den 46 intraoperativ gesicherten Charcot-Läsionen konnten 44 mittels PET und 35 im MRT erfast werden. Die Differenz zwischen PET und MRT lässt sich durch 3 eingeschlossene Patienten mit Metallimplantationen erklären, bei denen methodenbedingt eine kernspintomographische Beurteilung ausgeschlossen war. In der PET zeigten die diagnostizierten Knochendetriti visuell jeweils einen nur mäßiggradig erhöhten Glukosemetabolismus, die gemessenen SUV-Werte der Charcot-Läsionen betrugen im Mittel 1,2 (0,5–2,9). Schlussfolgerung: Die Differenzierung zwischen Charcot-Läsionen und einer floriden Osteomyelitis anhand der SUV-Werte liefert dem Chirurgen wichtige Zusatzinformationen, die häufig mittels MRT nicht sicher zu beantworten sind. Aufgrund des komplementären Informationsgehaltes des PET sollte diese Methode bevorzugt zur Ergänzung der morphologischen Bildgebung (CT, Projektionsradiographie) in der präopertiven Diagnostik des Charcot-Fußes eingesetzt werden.

Keywords

Diabetic neuropathic osteoarthropathy - positron emission tomography - magnetic resonance imaging - bone detritus

Schlüsselwörter

Diabetisch-neuropatische Osteoarthropathie - Positronenemissionstomographie - Magnetresonanztomographie - Knochendetritus

• Literatur

• 1 Alnafisi N, Yun M, Alavi A. ¹⁸F-FDG positron emission tomography to differentiate diabetic osteoarthropathy from septic arthritis. Clin Nucl Med 2001; 26: 638-9.
• 2 Berendt AR, Lipsky B. Is this bone infected or not? Differentiating neuro-osteoarthropathy from osteomyelitis in the diabetic foot. Curr Diab Rep 2004; 4: 424-9.
• 3 Frykberg RG, Armstrong DG, Giurini J. et al. American College of Foot and Ankle Surgeons. Diabetic foot disorders: a clinical practice guideline. J Foot Ankle Surg 2000; 39: 1-60.
• 4 Frykberg RG, Armstrong DG. The Diabetic Foot 2001. A summary of the proceedings of the American Diabetes Association’s 61st Scientific Symposium. J Am Podiatr Med Assoc 2002; 92: 2-6.
• 5 Gil HC, Morrison WB. MR imaging of diabetic foot infection. Semin Musculoskelet Radiol 2004; 8: 189-98.
• 6 Green MF, Aliabadi Z, Green BT. Diabetic foot: evaluation and management. South Med J 2002; 95: 95-101.
• 7 Keidar Z, Militianu D, Melamed E. et al. The diabetic foot: initial experience with ¹⁸F-FDG PET/ CT. J Nucl Med 2005; 46: 444-9.
• 8 Kessler SB, Kalteis TA, Botzlar A. Principles of surgical treatment of diabetic neuropathic osteoarthropathy. Internist 1999; 40: 1029-35.
• 9 Kessler SB, Kreuz PC. Diabetic foot syndrome. When is surgery reliable and necessary?. MMW Fortschr Med 2001; 143: 34-6.
• 10 Lipman BT, Collier BD, Carrera GF. et al. Detection of osteomyelitis in the neuropathic foot: nuclear medicine, MRI and conventional radiography. Clin Nucl Med 1998; 23: 77-82.
• 11 Maugendre D, Poirier JY. Nuclear medicine in the diagnosis of diabetic foot osteomyelitis. Diabetes Metab 2001; 27: 396-400.
• 12 Morrison WB, Ledermann HP, Schweitzer ME. MR imaging of the diabetic foot. Magn Reson Imaging Clin N Am 2001; 9: 603-13.
• 13 Rajbhandari SM, Jenkins RC, Davies C. et al. Charcot neuroarthropathy in diabetes mellitus. Diabetologia 2002; 45: 1085-96.
• 14 Ruemenapf G, Neufang A, Schmiedt W. et al. Gefäßchirurgie bei Diabetikern mit Fußproblemen. Dtsch Arztebl 2004; 101: A3348-54.
• 15 Sommer TC, Lee TH. Charcot foot: the diagnostic dilemma. Am Fam Physician 2001; 64: 1591-8.
• 16 Sugawara Y, Braun DK, Kison PV. et al. Rapid detection of human infections witf fluorine-18 fluorodeoxyglucose and positron emission tomography: preliminary results. Eur J Nucl Med 1998; 25: 1238-43.
• 17 Vesco L, Boulahdour H, Hamissa S. et al. The value of combined radionuclide and magnetic resonance imaging in the diagnosis and conservative management of minimal or localized osteomyelitis of the foot in diabetic patients. Metabolism 1999; 48: 922-7.
• 18 Wegener WA, Alavi A. Diagnostic imaging of musculoskeletal infection. Roentgenography; gallium, indium-labeled white blood cell, gammaglobulin, bone scintigraphy; and MRI. Orthop Clin North Am 1991; 22: 401-18.