Avascular Necrosis Caput Femoris

Referat Radiologi Avascular Necrosis Caput FemorisNikhen Noverike 406100073 1

AVASCULAR NECROSIS CAPUT FEMORIS

DEFINISI

Avaskular nekrosis (AVN) merupakan suatu komplikasi yang terjadi dimana

hilangnya/terputusnya supply darah pada suatu bagian tulang sehingga

menyebabkan kematian tulang tersebut. Sesuai dnegan anatomi vascular, maka

nekrosis avaskular pascatrauma sering terjadi pada caput femoris yaitu pada

fraktur collum femoris, pada naviculare manus dan talus. Caput femoralis adalah

baian yang paling rentan untuk pengembangan nekrosis avaskular (AVN). Lokasi

nekrosis biasanya langsung di bawah permukaan artikular yang menahan berat

tubuh dari tulang (yaitu anterolateral kepala femoralis).

PATHOLOGY

Tulang yang mengalami ischemia awalnya mengikuti oklusi arteri atau vena yang

memperdarahinya, caput femoris diperdarahi oleh A. circumflexa medial dan

lateral cabang dari A. femoralis profunda. Kosongnya lacuna osteocyte

menandakan bahwa tulang telah mati, akan tetapi secara radiologis gambaran

mungkin saja normal bila susunan trabekular masih intact. Revaskularisasi bisa

terlihat pada pertemuan antara sumsum tulang mati dan hidup. Sumsum tulang

yang mati akan digantikan jaringan ikat kemudian menjadi kalsifikasi. Secara

klinis, pasien dengan AVN caput femoris menunjukkan gejala, seperti berikut :

- Nyeri didaerah panggul dengan atau tidak nyeri menjalar hingga paha dan

lutut.

- Penurunan kemampuan gerak rotasi dan jarak pergerakan panggul

- Adanya resiko terjadinya AVN pada sisi yang lainnya

- Nyeri berifat dalam, terus menerus dan memburuk bila bergerak.

- Biasanya didasari riwayat trauma, penyalahgunaan steroid, dan alcohol.

Jika daerah vaskular kecil dan tidak berdekatan dengan permukaan artikular,

pasien mungkin asimtomatik; penyembuhan dapat terjadi secara spontan, atau Kepaniteraan Klinik Radiologi RS Husada - FK UNTARPembimbing : dr. Patricia Widjaja, Sp.Rad1 November 2010 – 4 Desember 2010


penyakit tersebut mungkin tetap tidak terdeteksi atau ditemukan kebetulan

selama hasil pemeriksaan untuk kondisi lain. Namun, AVN bisa berkembang

menjadi kerusakan mekanis yang lebih luas

ETHIOLOGY

AVN paling sering terjadi pada usia decade ketiga hingga keenam dan 4 kali

kemungkinannya lebih besar pada pria. Penyebab terjadinya AVN, antara lain :

- Traumatic (paling sering)

Fracture caput dan collum femur

Dislokasi panggul

Terganggunya supply darah

- Atraumatic

Penggunaan kortikosteroid dan penyalahgunaan alkohol berlebihan

(paling sering)

Idiopathic (contoh. Legg-Calve-Perthes)

Sickle cell anemia, Gaucher’s disease, lupus, coagulapathies,

hyperlipidemia, transplantasi organ, Caisson’s disease + penyakit

tiroid.

DIAGNOSTIK

Diagnosis AVN dapt ditegakkan selain dilihat secara klinis juga bisa didasarkan

atas penemuan radio imaging menggunakan Radiologi konvensional (X-Ray), CT,

MR, dan Kedokteran nuklir dengan Scintigraphy.

Beberapa criteria untuk penentuan stadium AVN, diantaranya menggunakan

International Staging of AVN of the femoral head :

Stage Clinical Radiographic MRI findings Scintigraphic

Kepaniteraan Klinik Radiologi RS Husada - FK UNTARPembimbing : dr. Patricia Widjaja, Sp.Rad1 November 2010 – 4 Desember 2010


Symptom findings findings

0 Negative Negative Negative or bone marrow edema pattern

Negative

1 Pain Negative (occasionally suggestion of minimal mottling)

T1W1 :Focal, homogenous or heterogenoues decrease in signal intensityT2W1 :Increased signal intensity at bone infarct interface

Decreased flow (early), increased uptake

2 Pain Patchy osteopenia, sclerosis, and cyst formation

Similar to stage 1, “Double line“ sign may be present on T2W1

Increased uptake

3 Pain Subchondral lucency (crescent sign)

Crescent-shaped, low signal intensity in subchondral bone on T1W1 and T2W1 (MRI crescent sign)

Increased uptake

4 Pain and disability

Collapsed or deformed femoral head

Collapsed articular surface or fragmentation of femoral head

Increased uptake

5 Pain and disability

Secondary osteoarthritis with acetabular involvement

Secondary osteoarthritis with acetabular involvement

Increased uptake

Kriteria ini digunakan untuk menentukan pengobatan serta prognosis pasien.

DIAGNOSTIC IMAGING :

Radiologi konvensional



Menggunakan film radiografi polos, sensitivitas untuk mendeteksi tahap awal

penyakit ini serendah 41%. Jadi bila pada foto polos ditemukan hasil normal

bukan berarti tidak ada proses AVN yang terjadi. Digunakan untuk penentuan

stadium, meskipun tidak mampu mendeteksi penyakit stadium 0 atau 1, film

radiografi polos mungkin dapat membantu dalam menilai ada tidaknya

demineralisasi caput femoral yang terkait perubahan degeneratif. Foto diambil

dengan posisi AP dan Lateral.

Dari hasil foto ditemukan gambaran :

Perubahan yang mengenai caput femoris lebih besar daripada

penyempitan ruang sendi atau acetabular.

Radioluscent, sclerosis, gambaran tulang kolaps, ruang sendi

menyempit, dan di caput femoris terdapat gambaran khas bentuk

bulan sabit yang radiolusen

Gambaran subchondral yang kolaps menandakan stadium lanjut.

Pembagian stadium AVN dilihat dari hasil foto berdasarkan Criteria FICAT :

StageClinical

Findings

Radiographic

findings

Morphologic

changes

0

1

2

3

4

None

Pain, restricted motion

Pain, restricted motion

Increasing complaints

Increasing complaints

Normal

Normal

Radiolucency, cystic areas, and sclerosis

Flattening of the femoral head, crescent sign as -evidence of subchondral fracture

Degenerative arthritis, joint destruction

Histologic necrosis in the bone marrow

Necrosis

Necrosis

Necrosis and subchondral fracture

Necrosis, degenerative arthritis



Avascular necrosis of the femoral head. Anteroposterior view of the pelvis shows flattening of the outer portion of the right femoral head from avascular necrosis (arrow), with adjacent joint-space narrowing, juxta-articular sclerosis, and osteophytes representing degenerative joint disease.

Anteroposterior view of the left hip in a patient with avascular necrosis demonstrates alternating regions of the sclerosis and lucency within the superior aspect of the left femoral head (arrows), representing the reparative stage (stage 2) of avascular necrosis. The lucent areas represent the site of resorption of necrotic marrow and trabecular. The sclerosis represents apposition of new bone on dead trabeculae.

Anteroposterior view of the pelvis in a patient with bilateral avascular necrosis of the femoral head. Mild flattening to the superior aspect of the right femoral head (open arrow) indicates stage 3 disease. The left femoral head has a normal contour, indicating stage 2 disease. The black arrows indicate the margins of the reparative zone, representing new bone formation on dead trabeculae. When Kepaniteraan Klinik Radiologi RS Husada - FK UNTARPembimbing : dr. Patricia Widjaja, Sp.Rad1 November 2010 – 4 Desember 2010


avascular necrosis is bilateral, it usually occurs in each hip at different times, and the staging of disease in each hip can be, and often is, at different stages.

Frogleg lateral view of the right hip in a patient with avascular necrosis shows the crescent sign, indicating subchondral fracture. Therapeutic interventions are less likely to halt progression of the disease once this sign appears. The frogleg lateral view is better than anteroposterior (AP) projection for demonstrating this sign, because the anterior and posterior margins of the acetabulum on the AP projection are superimposed over the superior portion of the femoral head, the usual location of the sign. (stage.III)

Plain film findings in a patient with bilateral avascular necrosis of the femoral head who underwent bilateral core decompression and bone grafting. Despite treatment, an anteroposterior plain film of the pelvis obtained 6 months later shows further flattening of the right femoral head (black arrows). Note the progressive increase in the size of the lucency within the right femoral head, which resulted in further weakening of the femoral head. This lucency represents removal of dead bone. Once fracture of the femoral head occurs, operative attempts to stabilize the femur usually fail. Disease usually progresses rapidly, requiring total joint replacement.



Anteroposterior view of the left hip in a patient with avascular necrosis obtained 6 months after presentation shows that the patient has undergone core decompression but has developed mild flattening of the femoral head, indicating progression of disease despite treatment.

CT

- Resolusinya memungkinkan menganalisis fitur morfologi.

- Kepekaan CT scan dalam mendeteksi nekrosis avaskular awal (AVN) adalah

55%, yang mirip dengan sensitivitas obat pencitraan nuklir planar.

- Lebih akurat dari radiologi konvensional untuk staging (terutama stage 2 dan

lebih tinggi), kurang untuk stage 0 -1 dan kurang sensitive dibanding MRI.

- Tanda pertama yang menunjukkan adanya AVN pada CT scan adalah gambaran

osteoporosis, kemudian terlihat tanda bintang yang terdistorsi dan

menggumpal. Penggumpalan tersebut terlihat sebagai spot atau bentuk

beragam yang hyperdens serta adanya sclerosis.

(Normal)

Penebalan trabekula tulang terjadi di tengah caput femur secara fisiologis dan muncul mirip seperti tanda bintang. Konfigurasi ini berkaitan dengan tekanan berat tubuh. Cabang sklerotik dari gambaran bintang tersebut meluas ke permukaan atas caput femoralis. Sebuah garis padat, memanjang dari lateral ke medial femur pada pertengahan caput femoralis, menunjukkan penyatuan epiphysis. –Axial-



Axial computed tomography scan in a patient with avascular necrosis. This image shows joint space narrowing, juxta-articular sclerosis, and osteophyte formation (degenerative joint disease) around the anteromedial and posterolateral aspects of the right hip.

Axial computed tomographh scan of a patient with avascular necrosis of the femoral head shows clumping and distortion of the central trabeculae representing the asterisk sign (arrowhead) and an adjacent low-density region (arrow) representing the reparative zone.

Kedokteran Nuklir

- Bone scintigraphy menggunakan alat pinhole collimation dan Technetium yang

dilabel analog phosphate + sulfur colloid.

- Mendeteksi lebih dini dari radiologi konvensional, tapi kurang sensitive

dibandingkan MRI. hanya ketika MRI tidak dapat dilakukan atau ketika MRI

hasilnya tidak jelas. Eksperimental dan tidak digunakan secara luas dalam

setting klinis.



- Menurut Collier, sensitivitas 55% dengan pencitraan radionuklida planar untuk

nekrosis avaskular (AVN)

- Kurang bermanfaat bila kasusnya bilateral, karena perlu perbandingan dengan

pinggul normal

- Cincin pada saat aktivitas meningkat mencerminkan hiperemi pada tahap awal

dan penyembuhan tulang kemudian mengaburkan kekurangan nekrotik pusat-

foton dalam kepala femur, yang mengindikasikan nekrosis avaskular (AVN).

- Sulit untuk membedakan nekrosis avaskular (AVN) dari penyebab lain yang

juga aktivitasnya meningkat, seperti osteoarthritis, fraktur, dan artritis

inflamasi.

- Proses : Awalnya, serapan menurun dalam perfusi dan fase statis, yang

merupakan iskemik dini. Kemudian, penyerapan menurun dalam kepala

femoralis pada fase perfusi dan meningkat disekitar wilayah dingin di fase

statis. Yang terakhir ini merupakan zona reaktif sekitar segmen infarcted.

Penyerapan meningkat dari zona reparatif akhirnya menggantikan kawasan

photopenic.

Bone scan of a patient with avascular necrosis of the femoral head shows increased uptake in the superolateral aspect of the right femoral head, indicative of avascular necrosis but providing little information concerning the structural integrity of the hip.



Planar bone scan of the pelvis in a patient with bilateral avascular necrosis of the femoral head shows marked increased uptake of radiopharmaceutical agent in both hips.

MRI

T1W1

• Hypointense garis pinggir perifer menguraikan daerah pusat sumsum tulang =

reaktif pertemuan antara zona nekrotik + reparatif.

• ± Hypointense edema sumsum tulang caput dan collum femur

• Potongan Sagittal untuk menilai morfologi caput femoris (tambahan untuk

pencitraan rutin dengan gambar coronal + aksial)

• ± Hypointense efusi sendi

• Infark subchondral berbentuk wedged-shaped

T2W1

• Double line ditandai 80% (hyperintense pada garis dalam ke perifer yang

hypointense)

• Hypointese perifer lebih sulit untuk divisualisasikan pada FS PD atau FSE T2

gambar

• Hypointense perifer = pertemuan jaringan reparatif dengan daerah nekrotik

• ± Hyperintense caput femoris + hyperintense edem collum femoris+ efusi

• Staging Ficat + Arlet

1. Tahap 1: trabekula normal untuk menandatangani garis parotic ± ganda

2. Tahap 2: Sclerosis dari trabekula

3. Tahap 3: Hilangnya bentuk bola kepala femur

4. Tahap 4: Collapse kepala femur, perusakan artikularis + penyempitan ruang

sendi



T1 C +

• Penurunan kontras dengan gadolinium di AVN awal

• Nonviable trabekula + sumsum = tanpa kontras

• Peningkatan warna kontras sesuai dengan zona reparatif garis hypointense

The MR imaging findings of AVN of the hip may be classified according to a

system proposed by Mitchell:

- Class A lesion:

Signal intensity characteristics analogous to those of fat that is, high signal

intensity on T1-weighted images and intermediate signal intensity on T2-

weighted images.

Coronal T1-weighted magnetic resonance image (MRI) of the pelvis in a patient

with avascular necrosis of the femoral head shows increased signal within the

superior aspect of the femoral head, representing fat. This is an MRI class 1 hip.

These patients may have more than one type of signal within the abnormal

avascular area. In this situation, the most dominant signal is used for MRI

classification.

- Class B lesion:



Signal intensity characteristics that are similar to those of blood, which has high

signal intensity on both T1- and T2-weighted images.

Coronal T1-weighted magnetic resonance image of the pelvis in a patient with

bilateral avascular necrosis of the femoral head demonstrates decreased signal

within the right femoral head, representing fluid, and increased signal within the

left femoral head, representing blood. Differences in signal intensity between the

femoral heads in patients with bilateral avascular necrosis are common and

reflect the fact that, although prone to bilateral disease, onset in each hip occurs

separately and progresses at a different rate.

Coronal T2-weighted magnetic resonance image of the pelvis in a patient with

bilateral avascular necrosis of the femoral head shows decreased signal within

the right femoral head, representing fluid, and increased signal within the left

femoral head, representing blood. The right hip has a class C lesion, and the left

hip has a class B lesion.

- Class C lesion:



Signal intensity properties that are similar to those of fluid that is, low signal

intensity on T1-weighted images and high signal intensity on T2-weighted

images.

Coronal T1-weighted magnetic resonance image (MRI) in a patient with

avascular necrosis shows decreased signal within the femoral head (arrow),

representing edema. This is an MRI class C lesion. The subchondral abnormality

can also indicate a fracture. Multiplanar reconstructed computed tomography

scanning would be helpful for further investigation.

Coronal fat-saturated T2-weighted magnetic resonance image in a patient with

avascular necrosis shows increased signal within the femoral head and neck

(arrow), representing edema. Short tau inversion recovery (STIR) and fat-

saturated imaging are excellent for demonstrating this finding.

- Class D lesion:

Signal is similar to that of fibrous tissue, which has low signal intensity on both

T1- and T2-weighted images.



*)Class A signal intensity tends to reflect early disease, and class D signal

intensity tends to reflect late disease.

a. b.

Avascular necrosis pada panggul kiria. sagital, T1-weighted SE imageb. Coronal, T2-weighted image

Pada gambaran T1-weighted daerah nekrotik memiliki signal intensitas yang sama dengan gambaran sumsum tulang normal. Pada segmen anterosuperior daerah nekrotik dibatasi oleh garis berintensitas rendah. Pada gambaran T2-weighted tanda “double line” yang diperhatikan sebagai tanda patognomonik avascular necrosis caput femoris terlihat.

a. b.

Avascular necrosis pada kedua caput femoris

a. Coronal T1-weighted SE imageb. Sagittal T1-weighted SE image pada panggul kanan



Necrosis yang meluas dengan perubahan intensitas terlihat pada sebelah kanan dengan perluasan ke caput dan collum femoris serta daerah intertrochanterica. Pada bagian kiri, hanya area necrosis kecil yang terlihat di segmen atas caput femoris yang dibatasi garis intensitas rendah. Potongan sagittal panggul kanan -menunjukan perluasan area caput femoris, dengan 2 tanda zone necrosis anterosuperior dan dorsal.



a.b. c.

a. Area wedge-shaped pada penurunan intensitas teridentifikasi pada gambaran coronal

b. Gambaran axial juga menunjukkan wedge-shaped area pada signal rendah konsisten dengan avascular necrosis.

c. Zoom up dari gambar a. menunjukkan lig. Teres normal selanjutnya menunjukkan karakteristik avascular necrosis type lesion. Lig. Teres pada posisi lateral terpisah dengan pemukaan caput femoris meskipun AVN dapat terlihat di area ini.

(a.) menunjukkan gambaran “geographic ring” pada permukaan dengan distribusi vaskuler dikedua kanan dan kiri panggul. Perubahan tersebut adalah karakteristik avascular necrosis. (b.) dan (c.) potongan axial. Tidak ada joint effusion yang teridentifikasi. Caput femoris mempertahankan bentuk normalnya. Collum dan corpus femoris juga mempertahankan signal normalnya.



Area yang terdefinisi baik dengan intensitas rendah (a. T1W1), intermediate (b. PDW1) dan relatif tinggi (T2W1 FS) terlihat pada permukaan caput femoris.

Permukaan artikular yang kolaps dengan terlihatnya fragmentasi a. T1W1,

coronal ; b. T2W1, FS,

coronal

Cincin (a.) atau pita (b) pada intensitas signal yang rendah memisahkan daerah subartikular pada intensitas normal dari sumsum di capu femoris yang tidak terkena dampaknya (T1W1, coronal) ; (c.) dan (d.) Tanda “Double line” terlihat pada pertemuan diantara tulang yang ischemic dan nonischemic, terdiri dari zona luar dengan intensitas rendah dan zona dalam dengan intensitas tinggi.



Avascular necrosis of the femoral head. Coronal T1-weighted magnetic resonance image in a patient showing hypointense signal within the proximal femoral neck and intertrochanteric regions (arrows) representing hematopoietic marrow. Increased signal is present within the greater trochanters and femoral capital epiphysis representing normal fatty marrow. See also the next image.

Coronal fat-saturated T2-weighted magnetic resonance image in a patient with avascular necrosis shows increased signal within the femoral head and neck (arrow), representing edema. Short tau inversion recovery (STIR) and fat-saturated imaging are excellent for demonstrating this finding. See also the next image.

Coronal T1-weighted magnetic resonance image (MRI) in a patient with avascular necrosis shows decreased signal within the femoral head (arrow), representing edema. This is an MRI class C lesion. The subchondral abnormality



can also indicate a fracture. Multiplanar reconstructed computed tomography scanning would be helpful for further investigation.

DIFFERENTIAL DIAGNOSIS

- Transient Osteoporosis of HIP (TOH)

Osteoporosis pada caput dan collum femoris

Proses penyembuhan berlangung lebih dari 10-12 bulan

Acetabulum dan sendi femoralis ikut terlibat

- Degenerative Arthrosis

Degenerasi kartilago artikular

Acetabulum trekena pertama kali

- Fracture

Insufisiensi subchondral menyerupai gambaran AVN yang mengenai

subchondral

Fracture tekanan caput dan collum femoralis.

- Metastatatic Disease

Hypointense hingga hyperintense lesi tidak berada di tengah subchondral

caput femoral

Kerusakan besar trabecular dapat dikonfirmasikan dengan CT

- Infection

Hyperintense pada kedua sisi sendi

Adjacent soft tissue hyperintense edema fluid

Joint synovitis prominent

- Osseous Contusion

Edema subchondral yang terlokalisasi tanpa fraktur segment.

TERAPI

Manajemen pengobatan pada AVN tergantung dari lokasi dna keparahan

penyakit, serta usia dan kondisi umum pasien. Tidak ada pengobatan yang

sangat efektif untuk mencegah proses AVN.



Secara konservative dengan menjaga beban tubuh yang ideal, selain itu

penghilang rasa sakit (analgetic) untuk mengurangi nyeri.

Sejumlah penelitian menunjukkan Biphosphonates dapat membantu untuk

memperlambat proses kolapsnya caput femoris dan memperlambat operasi.

Statin dapat mencegah Corticosteroid-induced AVN

Bedah :

- Pada tahap awal AVN (precollapse), dekompresi inti dengan atau tanpa

cangkok tulang ini biasanya dianggap sebagai perawatan yang paling

tepat

- Core decompression : meningkatkan sirkulasi dengan menurunkan

tekanan intramedulla dan mencegah iskemia lebih lanjut dan kerusakan

sendi yang progresif, efektif pula untuk mengontrol rasa sakit.

- Bone graft : termasuk kortikal dan medulla serta vaskularisasi dengan

otot pedicle atar vaskularisasi bebas fibula

+ Core decompression : mengganggu siklus ischemia

+ Eksisi sequestrum : menghambat revaskularisasi caput femur

- Osteotomy

- Total Hip Arthroplasty (terutama stage 3 – lebih)

PROGNOSIS

Bergantung pada lokasi, kondisi, seta lokasinya.

Lebih dari 50% penderita harus melakukan pembedahan setelah 3 tahun

didiagnosis.

Prognosis buruk :

Usia lebih dari 50 tahun

Stadium lanjut (stage 3 atau lebih) pada saat didiagnosis

Necrosis melebihi 1/3 daerah caput femoris yang Nampak pada MRI

Daerah lateralcaput femoris juga terkena (lebih bahaya disbanding lesi

medial)

Faktor resiko yang tidak dapat dimodifikasi (corticosteroid-induced AVN)


Documents

Avascular Necrosis Caput Femoris