Korelacja nasilenia zmian zapalnych błony śluzowej zatok przynosowych w ocenie tomografią komputerową i tkanki kostnej błędnika sitowego w ocenie tomografią emisyjną pojedynczych fotonów SPECT u pacjentów z przewlekłym zapaleniem zatok przynosowych Correlation of mucosal involvement as evaluated by computed tomography and bone single-photon emission tomography findings SPECT in patients with chronic rhinosinusitis Anna Tuszyńska 1, Joanna Mączewska, Tomasz Gotlib 1, Leszek Królicki, Ryszard Pacho 3, Antoni Krzeski 1 SUMMARY Osteitis has been proven to play important role in patophysiology of chronic rhinosinusitis (CRS). Computed tomography (CT), a standard diagnostic technique used to evaluate the extent of the sinus disease, fails to show the bone involvement in patients with CRS. In contrast single-photon emission tomography (SPECT) yields adequate information on remodeling and bone turnover. Persistent osteitis may be one of the reasons of failure of adequate medical and surgical therapy for CRS and discrepancies between extent of the disease as evaluated by CT and symptom scores. The aim of the study: is to evaluate correlation between the results of CT and SPECT in patients with CRS. Material and methods: 9 patients with CRS (15 with nasal polyps and 14 without nasal polyps) were evaluated with CT and SPECT. The mucosal involvement of CRS graded on Lund-Mackay Scale (LMS) was compared to degree of bone involvement evaluated by SPECT with the use of modified LMS. Results: The mean LMS grade was 13,3 for CT and 9,8 for SCPECT (modified LMS). A positive correlation between the results of two imaging methods was found r=0,7 (p<0,0001). Conclusions: The bone involvement as evaluated by SPECT correlates with the degree of mucosal changes showed by CT. Hasła indeksowe: scyntygrafia, SPECT, zapalenie zatok przynosowych, tomografia komputerowa Key words: chronic rhinosinusitis, SPECT, CT, osteitis Przewlekłe zapalenie zatok przynosowych (rhinosinusitis) określa się jako grupę schorzeń o różnej etiologii, wynikających z obecności procesu zapalnego w obrębie błony śluzowej nosa i zatok przynosowych, który utrzymuje się przez co najmniej 1 tygodni. Już w latach 70. XX wieku Barański i wsp. (1977) postulowali, że ściana zatoki szczękowej bierze czynny i większy, niż pozornie wydawałoby się, udział w procesach zapalnych wnętrza zatoki [1]. Udowodniono, że w PZZP zapalenie nie ogranicza się jedynie do błony śluzowej, ale obejmuje również tkankę kostną []. Termin osteitis (zapalenie kości) jest różnie definiowany. Oznacza on powierzchowny proces zapalny kości albo zapalenie kości, w których nie występuje jama szpikowa. Opisano dwa podstawowe typy osteitis: osteolityczne zapalenie kości albo rzeszotowiejące zapalenie kości, które może doprowadzić do głębokich zmian litycznych, oraz kościotwórcze (wytwórcze) zapalenie by Polskie Towarzystwo Otorynolaryngologów Chirurgów Głowy i Szyi Otrzymano/Received: 1.01.010 Zaakceptowano do druku/accepted: 17.0.010 1 Katedra i Klinika Otolaryngologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego Kierownik: prof. dr hab. Kazimierz Niemczyk Zakład Medycyny Nuklearnej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego Kierownik: prof. dr hab. Leszek Królicki 3 II Zakład Radiologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego Kierownik: prof. dr hab. Olgierd Rowiński Wkład pracy autorów/authors contribution: Anna Tuszyńska główny badacz, Joanna Mączewska, Leszek Królicki realizacja badania SPECT, Ryszard Pacho realizacja badania TK, Tomasz Gotlib analiza i opracowanie materiału, Antoni Krzeski przewodniczący zespołu autorów. Konflikt interesu/conflicts of interest: Autorzy pracy nie zgłaszają konfliktu interesów. Adres do korespondencji/ Address for correspondence: imię i nazwisko: Anna Tuszyńska adres pocztowy: Klinika Otolaryngologii WUM ul. Bancha 1 a 0-097 Warszawa tel. 0 501 06 758 fax 0 599 11 17 e-mail tuszyńska.anna@gmail.com kości, znane jako periostitis ossificans albo twardniejące zapalenie kości. Nie jest rzadkością równoczesne występowanie zmian litycznych i sklerotycznych równocześnie [3]. Utrzymywanie się zapalenia kości w przewlekłym zapaleniu zatok przynosowych potwierdzono za pomocą scyntygrafii jak również bezpośredniego badania tkanki kostnej (badań histopatologicznych) [4]. Nie jest do końca wyjaśnione, czy osteitis pojawia się jednocześnie ze zmianami zapalnymi błony śluzowej, czy jest następstwem długotrwałego, nasilonego procesu zapalnego. Tomografia komputerowa zatok przynosowych jest podstawowym badaniem obrazowym stosowanym do oceny zaawansowania zmian zapalnych w zatokach przynosowych. U części pacjentów rozległość zmian w ocenie TK nie koreluje jednak z nasileniem dolegliwości [4]. Przyczyną tej rozbieżności może być duże 83 Otolaryngol Pol 010; 64 (): 83-87
84 Ryc. 1. Skala oceny gromadzenia znacznika osteotropowego w obrębie tkanki kostnej ścian zatok przynosowych Zatoka Strona prawa Strona lewa Szczękowa 0- pkt* 0- pkt* Sitowie przednie 0- pkt* 0- pkt* Sitowie tylne 0- pkt* 0- pkt* Klinowa 0- pkt* 0- pkt* Czołowa 0- pkt* 0- pkt* W sumie max 10 pkt max 10 pkt nasilenie procesu zapalnego w obrębie kości, przy jednoczesnym niewielkim zaawansowaniu zmian w obrębie błony śluzowej zatok. Niestety w badaniu TK zmiany zapalne w kości widoczne są dopiero w postaci neoosteogenezy lub nasilonej destrukcji kostnej, mniej nasilony proces nie jest tą metodą wykrywany. Tomografia emisyjna pojedynczych fotonów (ang. Single Photon Emission Computerized Tomography, SPECT) umożliwia wykrywanie chorób kości przez ocenę stopnia gromadzenia się znacznika osteotropowego. Jej zaletą jest większe zróżnicowanie kontrastowe, lepsza lokalizacja anatomiczna zmian kostnych i możliwość rekonstrukcji trójwymiarowej wyników badania w porównaniu z badaniem scyntygraficznym. Celem pracy jest porównanie zaawansowania zmian zapalnych błony śluzowej zatok przynosowych w ocenie tomografią komputerową i tkanki kostnej błędnika sitowego w badaniu scyntygrafii metodą tomografii emisyjnej pojedynczych fotonów u pacjentów z przewlekłym zapaleniem zatok przynosowych. Materiał i metoda: W badaniu uczestniczyło 9 pacjentów z rozpoznaniem PZZP, z polipami (15 pacjentów) oraz bez polipów nosa (14 pacjentów). W grupie badanej było 15 mężczyzn i 14 kobiet. Wiek pacjentów wynosił od do 76 lat, średnio 40,9 lat. Czas trwania dolegliwości wahał się od 1 roku do 15 lat. Badania SPECT z zastosowaniem 99m Tc MDP (metylenodifosfonian znakowany izotopem 99 technetu) wykonano za pomocą dwugłowicowej, rotacyjnej gammakamery VARICAM firmy ELSCINT. Do badań stosowany był kolimator niskoenergetyczny, wysokiej rozdzielczości (VCP45). Okno energetyczne ustawiano dla 99mTc (140 kev), z szerokością 10%. Badanie scyntygraficzne wykonywano dwie godziny po dożylnym podaniu preparatu radionuklidu w ilości 800 ± 10% MBq. W badaniu stosowano metylenodwufosfonian metastabilnego izotopu technetu (99mTc MDP). Stopień zawansowania zmian zapalnych oceniano w badaniu SPECT za pomocą zmodyfikowanej skali stopień zaaw Lund i Mackay'a 6 4 0 18 16 14 1 10 8 6 4 0-0 4 6 8 10 1 14 16 18 0 stopień zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej wg skali SPECT Ryc.. Porównanie stopnia zaawansowania zmian zapalnych błony śluzowej zatok przynosowych według skali Lund i Mackaya ze stopniem zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej ścian zatok przynosowych według klasyfikacji SPECT (p 0,00001) (n=9). czas trwania objawów PZZP 16 14 1 10 8 6 4 0 0 4 6 8 10 1 14 16 18 0 stopień zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej ścian zatok przynosowych według klasyfikacji SPECT Ryc 3. Korelacja pomiędzy czasem trwania objawów przewlekłego zapalenia zatok przynosowych a stopniem zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej ścian zatok przynosowych według klasyfikacji SPECT (p 0,789179). Lund i Mackaya, w której ocenie podlegało gromadzenie znacznika osteotropowego w obrębie ścian poszczególnych zatok przynosowych (Ryc. 1). * 0 brak patologicznego gromadzenia znacznika osteotropowego, 1 nieznaczne gromadzenie znacznika osteotropowego, nasilone gromadzenie znacznika osteotropowego Maksymalna liczba punktów dla każdej ze stron wynosiła 10, całkowita suma 0 punktów. Badanie TK wykonano w II Zakładzie Radiologii Klinicznej WUM za pomocą Tomografu 16R techniką standardową: w płaszczyźnie czołowej, w oknie kostnym z grubością warstwy 4 mm i przesuwem stołu 3 mm. Dwóch pacjentów z badanej grupy miało wykonane badanie TK w innych pracowniach tomografii komputerowej.
Stopień zaawansowania zmian chorobowych na podstawie badań tomografii komputerowej oceniano za pomocą skali opracowanej przez Lund i Mackaya (1993). Wyniki Stopień zaawansowania zmian zapalnych błony śluzowej zatok przynosowych według skali Lund i Mackaya wynosił w grupie badanej od 0 do 4 punktów, średnio 13,34 z odchyleniem standardowym ±6,73. Stopień zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej ścian zatok przynosowych według własnej opracowanej klasyfikacji wynosił w grupie badanej od do 19 punktów, średnio 9,76 z odchyleniem standardowym ±4,93. Wykonano badanie korelacji otrzymanych wyników stopnia zaawansowania zmian zapalnych zatok przynosowych na podstawie TK według skali Lund i Mackaya oraz nasilenia zmian zapalnych w ścianach kostnych w scyntygrafii metodą SPECT. Stopień zaawansowania zmian zapalnych błony śluzowej koreluje ze stopniem zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej w ten sposób, że im wyższy stopień zaawansowania zmian zapalnych błony śluzowej zatok przynosowych według skali Lund i Mackaya, tym wyższy stopień zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej ścian zatok przynosowych w badaniu metodą SPECT. Współczynnik korelacji wynosi 0,7. Stwierdzono statystyczną znamienność zależności (p 0,00001) (Ryc. ). Wykazano brak korelacji pomiędzy czasem trwania objawów przewlekłego zapalenia zatok przynosowych a stopniem zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej ścian zatok przynosowych według klasyfikacji SPECT (współczynnik korelacji 0,05, p 0,789) (Ryc. 3). W badanej grupie u pacjentów z PZZP z polipami nosa występowało znamiennie większe gromadzenie znacznika osteotropowego w tkance kostnej ścian zatok przynosowych niż u pacjentów z PZZP bez polipów nosa (p 0,00) (Tab.I). Omówienie Obecnie leczenie przewlekłego zapalenia zatok przynosowych oparte jest na leczeniu zachowawczym Tabela I. Zależność pomiędzy stopniem zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej według klasyfikacji SPECT a występowaniem polipów w jamie nosa (p 0,00) (n=9). Pacjenci z PZZP bez polipów nosa Pacjenci z PZZP z polipami nosa Liczba pacjentów 14 15 Średni stopień zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej według klasyfikacji SPECT 7,0 1,33 Odchylenie standartowe 3,63741 4,639376 z zastosowaniem zasad EBM (medycyny opartej na dowodach), a w przypadku jego niepowodzenia na leczeniu operacyjnym. Spośród chorych poddanych operacji zatok przynosowych u około 19% nie uzyskuje się poprawy subiektywnej, a u około 47% poprawy obiektywnej [6], pomimo prawidłowego przeprowadzenia zabiegu chirurgicznego. W Stanach Zjednoczonych populacja osób, u których przewlekłe zapalenie zatok przynosowych utrzymuje się po przeprowadzonym leczeniu operacyjnym wynosi minimum 50 tysięcy rocznie przynajmniej przez ostatnie 10 lat, czyli około 500 tysięcy [7]. Niepowodzenia czynnościowych operacji endoskopowych połączonych z kompetentnym leczeniem zachowawczym zapalenia zatok przynosowych, są powodem dalszego poszukiwania czynników, które mogą mieć wpływ na przebieg i skuteczność leczenia zapalenia zatok przynosowych. Występowanie osteitis jest w wielu publikacjach postrzegane jako potencjalne źródło utrzymującego się stanu zapalnego błony śluzowej i dolegliwości związanych z zapaleniem zatok przynosowych [, 8, 9]. Jang i wsp. (00) powiązali stwierdzone zmiany w tkance kostnej w badaniu scyntygraficznym metodą SPECT zatok przynosowych z gorszym wynikiem operacji endoskopowych zatok przynosowych [10]. Saylam i wsp. (009) zaobserwowali, że pacjenci ze znacznym gromadzeniem znacznika osteotropowego w tkance kostnej zatok przynosowych w badaniu scyntygrafii metodą SPECT słabiej reagują na leczenie zachowawcze przewlekłego zapalenia zatok przynosowych, niż pacjenci z małym gromadzeniem znacznika stwierdzonym w tym badaniu [11]. Osteitis jest rozpoznaniem histopatologicznym, dlatego na podstawie samego badania klinicznego trudno jest postawić diagnozę [1]. Lee i wsp. (006) wykazali w swoim badaniu, że u 53% pacjentów z PZZP operowanych metodą endoskopową po raz pierwszy lub reoperowanych występowały w badaniu histopatologicznym zmiany o typie osteitis, z czego w tej grupie jedynie u 67% znaleziono zmiany w przedoperacyjnym badaniu TK zatok przynosowych sugerujące zapalenie kostnych ścian zatok [9]. Te obserwacje nasuwają wniosek, że należy poszukiwać innych metod diagnostycznych, które pozwoliłyby rozpoznać osteitis przed uzyskaniem wyniku histopatologicznego, a tym samym 85
86 ewentualnie zmodyfikować planowane leczenie zachowawcze i chirurgiczne. Scyntygrafia kości metodą SPECT jest metodą obrazowania używaną do diagnostyki zmian kostnych takich jak przerzuty nowotworowe, zapalenie kości i stawów czy choroba Pageta. Zwiększony wychwyt 99m Tc MDP zwykle odpowiada podwyższonemu przepływowi krwi i stopniowi przemiany tkanki kostnej. Przebudowa kości i jej nasilony metabolizm mogą być wykryte za pomocą tej metody; scyntygrafia metodą SPECT może pomóc zlokalizować miejsce patologii kostnej, w tym osteitis związane z przewlekłym zapaleniem zatok przynosowych, zanim zostanie uzyskany materiał do badań histopatologicznych metodą chirurgiczną [1]. Catalano i wsp. badali korelację między wynikami SPECT a wynikami badania histopatologicznego ściany puszki sitowej u pacjentów z PZZP. Autorzy wykazali zmiany histopatologiczne o typie osteitis u 3 spośród 36 badanych, u których wcześniej stwierdzono cechy osteitis na podstawie badania SPECT [1]. W badanej grupie wykazano, że im wyższy stopień zaawansowania zmian zapalnych błony śluzowej zatok przynosowych w obrazach TK zatok przynosowych, tym wyższy stopień zaawansowania zmian zapalnych w tkance kostnej ścian zatok przynosowych w badaniu scyntygrafii metodą SPECT (skala Lund i Mackaya p 0,00001). W badanej grupie u pacjentów z PZZP z polipami nosa występowało znamiennie większe gromadzenie znacznika osteotropowego w tkance kostnej ścian zatok przynosowych niż u pacjentów z PZZP bez polipów nosa (p 0,00). Czas trwania objawów PZZP nie wpływał na stopień gromadzenia znacznika osteotropowego. Powyższe wyniki znajdują potwierdzenie w badaniu Catalano, w którym autorzy wykonali badania TK i scyntygrafię metodą SPECT u 30 pacjentów z przewlekłym zapaleniem zatok przynosowych. Autorzy udowodnili związek pomiędzy uzyskaną punktacją w skali Lund i Mackaya a liczbą zatok przynosowych, w których ścianach obserwowano patologiczne gromadzenie znacznika osteotropowego (współczynnik korelacji 0,486, p=0,006). Saylam i wsp. (009) wykazali, ze wyniki badania zatok przynosowych metodą SPECT korelują ze stopniem zaawansowania przewlekłego zapalenia zatok przynosowych w ten sposób, ze im wyższy stopień zaawansowania zmian zapalnych w badaniu scyntygrafii metodą SPECT, tym wyższy stopień zaawansowania zmian zapalnych w badaniu tomografii komputerowej [1]. Na uwagę zasługuje fakt, że w badaniu Catalano i wsp. występowali pacjenci, u których pomimo braku stwierdzonych zmian w zatokach w badaniu TK, w badaniu scyntygraficznym wykazano stan zapalny tkanki kostnej. Podobnie w niniejszym badaniu wykazano, że u niektórych pacjentów może występować podwyższony wychwyt 99m Tc MDP w tkance kostnej i jednocześnie niewielkie zmiany w błonie śluzowej stwierdzone w badaniu TK. Przykładem jest pacjent, u którego punktacja w skali Lund i Mackaya wynosiła 0, w skali przyjętej dla SPE- CT 6, a także pacjent, u którego punktacja w skali Lund i Mackaya wynosiła 1, w skali przyjętej dla SPECT 6 (Ryc ). Można to tłumaczyć w ten sposób, że zapalenie tkanki kostnej stwierdzane w badaniu scyntygrafii metoda SPECT odzwierciedla biologiczną aktywność mediatorów ostrego stanu zapalnego, które mogą wywołać dynamiczny proces przemodelowania tkanki kostnej [1]. Badania na zwierzętach stały się podstawą do wysunięcia teorii, że stan zapalny błony śluzowej jednej zatoki może wywoływać zapalenie tkanki kostnej w miejscach odległych poprzez mediatory stanu zapalnego [13, 14]. Jest także prawdopodobne, że u ludzi niektóre zmiany w błonie śluzowej zatok ustępują wcześniej niż zmiany w tkance kostnej, co może tłumaczyć występowanie uporczywych dolegliwości ze strony zatok przynosowych u pacjentów, u których nie stwierdza się zmian w błonie śluzowej zatok przynosowych w badaniu TK. Wnioski 1. Zapalenie kości stanowi integralny element procesu zapalnego w przebiegu PZZP.. Nasilenie zmian zapalnych w kości wykazywanych za pomocą SPECT jest proporcjonalne do stopnia zaawansowania zmian zapalnych w obrębie błony śluzowej w obrazie TK u większości pacjentów z PZZP. 3. Nasilenie zmian zapalnych w kości w przebiegu PZZP wykazywanych za pomocą SPECT nie jest zależne od czasu trwania dolegliwości. Badania sfinansowano z funduszy uzyskanych z Komitetu Badań Naukowych, projekt zatytułowany Zapalenie tkanki kostnej w przebiegu przewlekłego zapalenia zatok przynosowych, numer projektu P05C007. PIŚMIENNICTWO 1. Barański A, Kałczak M, Szymańska S. Obraz histologiczny kostnej ściany zatoki szczękowej w jej przewlekłym zapaleniu. Otolaryng. Pol. 1977; 33, Supl. XXX Zjazd Otolaryngologów Polskich, Kraków 10-1.IX.1977.. Kennedy DW, Senior BA, Gannon FH, Montone KT, Hwang P, Lanza DC. Histology and histomorphometry of ethmoid bone in chronic rhinosinusitis. Laryngoscope. 1998; 108: 50-507. 3. Kocak M, Smith TL, Smith MM. Bone involvement in chronic rhinosinusitis. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 00;10(1): 49-5. 4. Nishimura T, Iizuka T. Diagnostic value of spect bone scintigraphy forodontogenic maxillary sinusitis. Clin Nucl Med. 001; 6(6): 509-14. 5. Stankiewicz JA, Chow JM. A diagnostic dilemma for chronic rhinosinusitis: Definition accuracy and validity. Am J Rhinol. 00; 16: 199-0.
6. Galewicz-Zielińska A. Odległe wyniki leczenia chirurgicznego przewlekłego zapalenia zatok przynosowych z zastosowaniem techniki endoskopowej. Praca doktorska. Warszawa 005. 7. Desrosiers MY, Kilty SJ. Treatment alternatives for chronic rhinosinusitis persisting after ESS: what to do when antibiotics, steroids and surgery fail. Rhinology. 008; 46(1): 3-14. 8. Giacchi RJ, Lebowitz RA, Yee HT, Light JP, Jacobs JB - Histopathologic evaluation of the ethmoid bone in chronic sinusitis. Am J Chinol. 001;15(3): 193-197. 9. Lee JT, Kennedy DW, Palmer JN, Feldman M, Chiu AG. The incidence of concurrent osteitis in patients with chronic rhinosinusitis: a clinicopathological study. Am J Rhinol. 006; 0(3): 78-8. 10. Jang YJ, Koo TW, Chung SY, Park SG. Bone involvement in chronic sinusitis assessed by 99mTc-MDP bone SPECT. Clin Otolaryngol, 00; 7(3): 156-161. 11. Saylam G, Gorgulu O, Korkmaz H, Dursun E. Do singlephoton emissiontomography findings predict severity of chronic rhinosinusitis: a pilot study, Am J Rhinol. 009; 3(): 17-6. 1. Catalano PJ, Dolan R, Romanow J, Payne SC, Silverman M. Correlation of Bone Scintigraphy With Histopathology of the Ethmoid Bulla: Preliminary Investigation. Annals of Otology, Rhinology and Laryngology. 007;116(9): 647-65. 13. Perloff J, Gannon F, Bolger W, i wsp. Bone involvement in sinusitis: an apparent pathway of spread of disease. Laryngoscope. 000; 110: 095-099. 14. Khalid AN, Hunt J, Perloff JR, Kennedy DW. The role of bone in chronic rhinosinusitis. Laryngoscope. 00; 11(11): 1951-1957. 87