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Interventional radiology in bone metastases


Bulletin du Cancer. Volume 94, Number 2, 161-9, Février 2007, Dossier thématique

DOI : 10.1684/bdc.2007.0204

Résumé   Summary  

Author(s) : Jacques Chiras, Evelyne Cormier, Hector Baragan, Betty Jean, Michèle Rose , Service de neuroradiologie, Groupe hospitalier Pitié-Salpêtrière, 47 bd de l’Hôpital, 75651 Paris Cedex 13.

Summary : Interventional radiology takes a large place in the treatment of bone metastases by numerous techniques, percutaneous or endovascular. Vertebroplasty appears actually as the most important technique for stabilisation of spine metastases as it induces satisfactory stabilisation of the vertebra and offer clear improvement of the quality of life. Due to the success of this technique cementoplasty of other bones, mainly pelvic girdle, largely develop. The heath due to the polymerisation of the cement induce carcinolytic effect but this effect is not as important as that can be created with radiofrequency destruction. This last technique appears actually as the most important development to destroy definitively some bone metastases and replace progressively alcoholic destruction of such lesions. Angiographic techniques appear more confidential but endovascular embolization is very useful to diminish the risk of surgical treatment of hyper vascular metastases. Chemoembolization is actually developped to associate the relief of pain induced by endovascular embolization and the carcinolytic effect obtained by local endovascular chemotherapy. All these techniques should develop largely during the next years and their efficacy and safety should improve largely by treating earlier the metastasis.

Keywords : vertebroplasty, bone metastasis, chimioembolization, cementoplasty, radiofrequency

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ARTICLE

Auteur(s) : Jacques Chiras, Evelyne Cormier, Hector Baragan, Betty Jean, Michèle Rose

Service de neuroradiologie, Groupe hospitalier Pitié-Salpêtrière, 47 bd de l’Hôpital, 75651 Paris Cedex 13

Article reçu le 25 Novembre 2005, accepté le 19 Decembre 2006

L’amélioration de l’efficacité des traitements antimitotiques et l’apparition des diphosphonates ont amélioré le pronostic des métastases rachidiennes. Dans ces conditions, le traitement local est fondamental pour améliorer le pronostic fonctionnel de patients dont l’espérance de vie s’allonge. Le développement de nouvelles techniques de radiologie interventionnelle durant ces dernières années a permis de modifier considérablement le pronostic fonctionnel des métastases osseuses.Initialement limité à l’embolisation préopératoire des lésions hypervasculaires, son domaine d’application s’est étendu avec le développement des nouvelles techniques percutanées mais également endovasculaires. Chacune de ces techniques a ses indications propres, aussi bien dans la prise en charge carcinologique de la tumeur que dans le cadre du traitement palliatif pour stabiliser les vertèbres ou obtenir une rémission douloureuse ; ses indications doivent être discutées au sein de réunions de concertation multidisciplinaires, associant chirurgiens orthopédistes, radiologues interventionnels, radiothérapeutes et oncologues.Lors de traitements non curateurs, cas le plus fréquent, le protocole thérapeutique dépendra non seulement des possibilités techniques mais également de l’état clinique du patient, de son espérance de vie et de l’objectif thérapeutique, qu’il s’agisse d’une stabilisation vertébrale, d’une destruction tumorale ou d’un effet antalgique simple.

Techniques percutanées

Les techniques percutanées se sont développées dans les dix dernières années et ont pris rapidement un essor important. Il s’agit essentiellement de la vertébroplastie développée pour stabiliser une vertèbre tumorale et, par cet effet, obtenir une sédation douloureuse, mais également de l’embolisation percutanée et de la radiofréquence dont le but est d’obtenir une nécrose tumorale.

Vertébroplastie

Cette technique consiste à injecter sous contrôle radiologique, au moyen d’aiguilles introduites par voie percutanée dans la vertèbre, du ciment chirurgical (PMMA) de manière à consolider le corps vertébral [1], permettant ainsi d’obtenir dans la majorité des cas une stabilisation vertébrale et, par voie de conséquence, une rémission de la douleur.

Technique

L’abord du corps vertébral est réalisé sous contrôle radiologique en salle d’angiographie numérisée permettant un contrôle de face et de profil de la vertèbre. Ce geste est réalisé sous sédation anesthésique par voie antérolatérale au niveau cervical ( (figure 1) ), transpédiculaire dans tous les cas où cela est possible au niveau thoracique ou lombaire ( (figure 2) ), postérolatérale lorsqu’une lyse pédiculaire ou une exérèse chirurgicale interdisent la voie d’abord précédente ( (figure 3) ). Au cours du geste, une biopsie coaxiale peut être réalisée dès lors qu’elle s’impose pour confirmer le diagnostic de lésion secondaire ou, au contraire, l’infirmer. En effet, les tassements ostéopéniques favorisés par la corticothérapie ne sont pas rares chez ces patients et il peut être, dans certains cas, utile d’évaluer l’activité tumorale chez les patients sous traitement antimitotique et ayant bénéficié au préalable d’une radiothérapie. L’injection de ciment est contrôlée en permanence en fluoroscopie et, dans les suites immédiates, un scanner de contrôle de la vertèbre est réalisé pour vérifier la répartition du ciment et l’absence de fuite extrarachidienne [2]( (figure 4) ).

Indications

Initialement utilisée pour obtenir un effet antalgique lors d’un échec ou d’une récidive après traitement local (chirurgie ou radiothérapie), la vertébroplastie prend une part de plus en plus importante dans le traitement des métastases dès leur découverte. Son efficacité peut être attribuée en premier lieu à la consolidation du corps vertébral par le ciment induisant une réduction des douleurs mécaniques liées à la métastase, mais également à une destruction des cellules métastatiques. En effet, certains auteurs ont montré que le ciment était responsable d’une nécrose à la périphérie de la métastase. Si celle-ci ne dépasse pas 5 mm, elle est liée à l’hyperthermie dégagée lors de la polymérisation du ciment (70-80 °C). On conçoit donc que cette hyperthermie reste limitée à la vertèbre et n’ait que peu d’efficacité sur l’envahissement périvertébral [3].

Enfin, si l’atteinte du mur postérieur et une destruction vertébrale importante ne sont pas une contre-indication à la vertébroplastie (tableau 1)( Tableau 1 ), l’existence d’une compression médullaire avec signes neurologiques ou d’une épidurite importante doit faire préférer une autre option thérapeutique, qu’il s’agisse d’une radiothérapie ou d’un traitement chirurgical ( (figure 5) ).

Actuellement, on pose l’indication d’une vertébroplastie dans deux circonstances cliniques [2-6] :

  • Récidive ou persistance de douleurs locales après traitement local par radiothérapie associée ou non à la chirurgie. Dans ces cas, la douleur est habituellement d’origine mécanique et la vertébroplastie permet d’obtenir un effet antalgique important dans la majorité des cas, du fait de la consolidation du corps vertébral ( (figure 4) ).
  • Métastases vertébrales non traitées antérieurement. La vertébroplastie apparaît actuellement comme un traitement local de premier plan au même titre que la radiothérapie. Ces deux procédés peuvent être utilisés indépendamment ou en association, le choix thérapeutique dépendant du degré de radiosensibilité mais également, et surtout, de la chimiosensibilité de la lésion. Il est important de noter que la vertébroplastie permet d’obtenir très rapidement (dans les 24 à 48 heures après le geste) un effet antalgique et également de stabiliser la vertèbre. Elle apparaît donc particulièrement indiquée en cas de métastases instables non chirurgicales ou hyperalgiques ( (figure 1) ).

Lorsqu’il existe des signes neurologiques, le traitement sera essentiellement chirurgical pour décomprimer la moelle mais la vertébroplastie garde tout son intérêt pour consolider secondairement la vertèbre et permettre une stabilisation du segment antérieur de la colonne vertébrale ( (figure 6) ).
Tableau 1 Complications/rupture du mur post (R = 1) : 982 vertébroplasties

Patients

Douleur radiculaire

Paraplégie

R = 1

N = 499

7

0

R = 0

N = 483

7

1

N = 982

14

1

Résultats

L’effet antalgique est obtenu très rapidement, en règle générale dans les 24 heures qui suivent le geste de vertébroplastie. Si quelques cas vraisemblablement en rapport avec une réaction inflammatoire au ciment ont été rapportés, l’exacerbation douloureuse cède habituellement rapidement sous traitement par corticoïdes ou anti-inflammatoires non stéroïdiens.

L’efficacité antalgique a été évaluée par différents auteurs [2]. Elle est de l’ordre de 90 % des cas, dont 60 à 70 % de sédations douloureuses complètes. Notre expérience portant sur plus de 1 000 vertébroplasties est résumée dans les tableaux 2 et 3.

La stabilisation et la rémission douloureuse obtenues permettent habituellement de réduire considérablement les doses d’antalgiques et d’améliorer de manière très significative la qualité de vie, en particulier en redonnant une autonomie de déplacement et de mouvements.

Si de tels résultats ont été surtout décrits en cas de métastases ostéolytiques, la vertébroplastie est également efficace dans les métastases ostéosclérotiques ou mixtes mais la technique de vertébroplastie est beaucoup plus délicate et le taux de complications locales majoré par rapport à celui observé dans les lésions ostéolytiques ( (figure 7) ), comme nous l’avons montré dans une publication précédente.

Comparées à cet excellent résultat antalgique, les complications sont rares et diminuent avec l’expérience de l’opérateur [8].

Les complications générales sont le plus souvent en rapport avec l’état clinique du patient et liées à une embolie pulmonaire chez des patients invalides (1,5 %). La possibilité d’embolie pulmonaire de ciment a été rapportée mais reste exceptionnelle [8-13].

Les complications locales sont directement en rapport avec une fuite extrarachidienne de ciment dans les veines intra ou périvertébrales, dans les disques intervertébraux ou les parties molles. La plupart de ces fuites sont asymptomatiques mais, dans certains cas, en particulier lors de fuites intrarachidiennes, elles peuvent être responsables de complications neurologiques : si une compression médullaire est tout à fait exceptionnelle dans les conditions standard de qualité de suivi radiologique, une douleur radiculaire est observée dans environ 1,5 % des cas. La plupart de ces radiculalgies sont régressives spontanément mais elles peuvent nécessiter un traitement propre : infiltration ou libération radiculaire. Comme cela avait été montré précédemment, l’atteinte du mur postérieur de la vertèbre ne contre-indique pas la vertébroplastie s’il n’y a pas d’atteinte neurologique déficitaire. En effet, nous avons montré qu’il n’existait pas de modification significative du taux des complications, qu’il y ait ou non une rupture du mur postérieur [7] (tableaux 1 et 3( Tableau 2 )( Tableau 3 )).

Il est également important de souligner que l’effet antalgique apparaît prolongé dans le temps, ce qui est vraisemblablement en rapport avec la nécrose tumorale induite par le ciment, soulignant l’apport essentiel de la vertébroplastie dans le maintien à long ou moyen terme de la qualité de vie chez les patients présentant des métastases osseuses symptomatiques.
Tableau 2 Résultats de la vertébroplastie chez 803 patients

Effet antalgique (diminution de la douleur)

781 (91 %)

Résultat satisfaisant

177 (22 %)

Résultat partiel

554 (69 %)

Résultat insuffisant

71 (9 %)


Tableau 3 Complications de la vertébroplastie

Locales (1,6 %)

• hématomes cervical nécessitant une intubation (1)

• radiculalgies toutes résolues après traitement (14)

(8 traitements anti-inflammatoires, 5 infiltrations rachis, 1 chirurgie de soulagement)

• paraplégie non résolue malgré le traitement chirurgical (1)

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Générales (0,7 %)

• embolies pulmonaires (3 décès sur 5) (5)

• infection pulmonaire (1)

• fuite artérielle du ciment (artère vertébrale) : infarctus fatal (1)

• infarctus cérébelleux (1)

Cimentoplastie non vertébrale

La technique de cimentoplastie a également été développée au niveau des ceintures scapulaires et pelviennes dès lors qu’il existait une nécessité de stabilisation. Les principales indications concernent la stabilisation du cotyle [9, 10], de la tête humérale ou de l’omoplate, voire des régions intertrochantériennes (figures 8 et 9). Les résultats sont similaires à ceux observés au décours de la vertébroplastie, en sachant toutefois que certaines localisations ne sont pas accessibles à ce type de traitement à l’heure actuelle et nécessitent des développements technologiques. Il s’agit du col fémoral et de certaines parties de l’os iliaque, en particulier lorsqu’il existe une fracture associée.

Embolisation percutanée et radiofréquence

Ces techniques percutanées ont été développées pour induire une nécrose tumorale dès lors que l’objectif principal n’était pas de stabiliser l’os mais de détruire une tumeur non contrôlée par le traitement général ou les autres procédés thérapeutiques.

Embolisation percutanée

Elle a été développée il y a de nombreuses années pour obtenir une nécrose tumorale. Elle consiste à mettre en place, au sein de la métastase et par un abord percutané habituellement sous scanner, d’une ou de plusieurs aiguilles à travers lesquelles on injecte de l’alcool à 98 % mélangé à un opacifiant permettant d’obtenir ainsi une nécrose tumorale chimique. Cette destruction tumorale réduit l’hyperpression sur les terminaisons nerveuses à la périphérie de la tumeur et permet d’obtenir un effet antalgique quasi immédiat et souvent très important. La durée de cet effet antalgique est variable mais ne dépasse pas habituellement 3 à 5 mois ( (figure 10) )[11].

Radiofréquence

Il s’agit d’une technique qui a été mise au point pour réaliser la destruction tumorale de lésions hépatiques. Elle s’est progressivement développée au niveau des lésions osseuses : la mise en place d’une sonde de radiofréquence au centre de la lésion permet d’obtenir la destruction tumorale souvent complète par l’hyperthermie qu’elle induit. Elle ne permettra pas en revanche d’obtenir une stabilisation osseuse ; dès lors qu’elle s’avère nécessaire, la radiofréquence doit être remplacée par la cimentoplastie ou éventuellement lui être associée [12].

Enfin, il faut souligner que l’hyperthermie au contact des éléments nerveux peut être responsable de complications neurologiques algiques ou déficitaires qui limitent son intérêt dans la prise en charge des métastases vertébrales.

Techniques endovasculaires

L’embolisation endovasculaire a été développée durant les 20 dernières années pour réduire le saignement peropératoire, en particulier dans l’exérèse de lésions hypervascularisées. Parallèlement, certains auteurs ont souligné son intérêt pour provoquer une nécrose tumorale et, par ce biais, obtenir un effet antalgique [13-15].

Sur cette base, certains auteurs, encouragés par le succès de l’embolisation, ont développé des techniques de perfusion intra-artérielle d’antimitotiques ou de chimioembolisation qui associent chimiothérapie intra-artérielle et embolisation hypersélective [16-18].

Embolisation endovasculaire

Technique

Elle consiste à injecter aussi distalement que possible dans les artères alimentant la tumeur des matériaux d’embolisation pour obtenir une dévascularisation tumorale puis une nécrose tumorale.

Différents agents d’embolisation ont été utilisés : microparticules calibrées (PVA, embosphère) ou agents liquides (alcool absolu, colle biologique). Si les agents liquides permettent d’obtenir une dévascularisation définitive, ils restent peu utilisés car ils nécessitent une injection au sein de la lésion tumorale pour éviter une nécrose tissulaire extensive.

Avec des particules la dévascularisation est d’autant plus importante et distale que les particules utilisées sont de petit calibre (100 à 250 μ) mais l’utilisation de telles particules accroît également le risque de nécrose des tissus adjacents à la lésion tumorale.

Quoi qu’il en soit, ces techniques sont bien maîtrisées et, entre des mains entraînées, les complications sont exceptionnelles avec des agents particulaires. Mais lors d’embolisations de masses tumorales volumineuses, un syndrome postembolisation associant des douleurs et de la fièvre peut être observé dans les suites opératoires ; il régresse habituellement dans les 15 jours.

Indications et résultats

Les deux principales indications de l’embolisation endovasculaire sont la dévascularisation préopératoire d’une lésion tumorale ou l’embolisation antalgique chez des patients dont les douleurs sont difficilement contrôlables par les antalgiques usuels.

Embolisation préopératoire

Depuis de nombreuses années, différents auteurs [16-18] ont montré l’intérêt de l’embolisation préopératoire dans la chirurgie des tumeurs rachidiennes pour réduire les pertes sanguines et améliorer les suites opératoires, en particulier dans les lésions hypervascularisées telles que les métastases de cancer du rein ou de la thyroïde ( (figure 11) ).

Les résultats de l’embolisation apparaissent significativement identiques, quel que soit le type de matériau utilisé et, dans ces conditions, il apparaît préférable d’utiliser les matériaux les moins agressifs, tels le PVA.

Cette embolisation, lorsqu’elle est réalisée au niveau vertébral, nécessite au préalable un repérage des artères médullaires au niveau de la zone intéressée de manière à les respecter lors de l’embolisation et de la chirurgie.

Le délai à respecter entre l’embolisation et le geste chirurgical a été longtemps débattu mais la plupart des auteurs s’accordent actuellement pour considérer qu’un intervalle de 1 à 3 jours est le plus approprié. Ce délai peut être allongé à 15 jours, dès lors que les lésions sont peu néovascularisées.

Embolisation palliative

Différents auteurs ont rapporté l’intérêt de l’embolisation palliative chez des patients présentant une métastase osseuse inopérable chimiorésistante et difficilement contrôlable par les antalgiques classiques [14-19].

Si son effet antalgique est quasi constant, sa durée est très variable, de 3 semaines à 8 mois, après l’embolisation et dépend de l’agressivité de la tumeur ainsi que de son degré d’hypervascularisation.

En cas de réapparition des douleurs, des embolisations itératives sont possibles mais l’efficacité s’estompe habituellement avec le temps à la fois en termes de qualité et de durée.

Chimioembolisation

L’association à l’embolisation à l’aide de microparticules d’une perfusion d’antimitotiques ou, plus récemment, l’utilisation de microparticules chargées en antimitotique est un progrès considérable dans la prise en charge de certaines lésions osseuses métastatiques. En effet, dans certains cas, cette technique permet de traiter des lésions osseuses uniques ou prévalentes, préalablement irradiées, inopérables et échappant au traitement médical. Le principe est celui d’une embolisation endovasculaire, associée à une injection locale par voie endovasculaire de produit antimitotique, ce qui permet de multiplier par 20 à 40 l’efficacité antitumorale. Les doses d’antimitotique sont relativement faibles (300 à 400 mg de carboplatine et 10 mg d’adriamycine), ce qui est habituellement insuffisant pour entraîner une toxicité générale. En revanche, au contact des racines, ces doses élevées peuvent être responsables d’une toxicité nerveuse, en particulier au niveau du bassin.

Quoi qu’il en soit, une réponse partielle ou complète est observée dans près de 50 % des cas et cette méthode s’avère souvent très efficace dans la prise en charge des métastases prévalentes, en particulier de cancer du sein. Outre la destruction tumorale, elle permet dans certains cas d’obtenir une reconstruction osseuse en cas de métastases ostéolytiques invalidantes ( (figure 12) ).

Conclusion

L’apparition et le développement de nouvelles techniques de radiologie interventionnelle, endovasculaire et percutanée, associés à l’amélioration de leur sécurité d’utilisation permettent de traiter plus précocement des métastases osseuses, parfois asymptomatiques et d’améliorer ainsi la qualité de vie à long terme de patients présentant des métastases osseuses.

ARRAY(0x297328)Références

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9 Weill A, Kobaiter H, Chiras J. Acetabulum malignancies : technique and impact on pain of percutaneous injection of acrylic surgical cement. Eur Radiol 1998 ; 8 : 123-9.

10 Cotton A, Deprez X, Migaud H. Malignant acetabular osteolysis : percutaneous injection of acrylic bone cement. Radiology 1995 ; 197 : 307-10.

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18 Chiras J, Adem C.  Selective intra-arterial chemoembolization of pelvic and spine bone metastases. Eur Radiol 2004 ; 14 : 1774-80.

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