stringtranslate.com

Сцинтиграфия костей

Сканирование костей или сцинтиграфия костей / s ɪ n ˈ t ɪ ɡ r ə f i / — это метод визуализации в ядерной медицине, используемый для диагностики и оценки различных заболеваний костей. К ним относятся рак кости или метастазы , локализация воспаления костей и переломов (которые могут быть не видны на традиционных рентгеновских снимках ), а также костная инфекция (остеомиелит). [1]

Ядерная медицина обеспечивает функциональную визуализацию и позволяет визуализировать метаболизм костей или ремоделирование костей , чего не могут сделать большинство других методов визуализации (таких как рентгеновская компьютерная томография , КТ). [2] [3] Сцинтиграфия костей конкурирует с позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ) для визуализации аномального метаболизма в костях, но значительно дешевле. [4] Сцинтиграфия костей имеет более высокую чувствительность , но более низкую специфичность, чем КТ или МРТ, для диагностики переломов ладьевидной кости после отрицательной простой рентгенографии . [5]

История

Сканирование костей, показывающее множественные метастазы рака предстательной железы в костях .

Некоторые из самых ранних исследований метаболизма скелета были проведены Джорджем де Хевеши в 1930-х годах с использованием фосфора-32 и Чарльзом Печером в 1940-х годах. [6] [7]

В 1950-х и 1960-х годах исследовался кальций-45, но его оказалось трудно визуализировать как бета-излучатель . Визуализация позитронных и гамма-излучателей, таких как фтор-18 и изотопы стронция, с помощью прямолинейных сканеров оказалась более полезной. [8] [9] Использование меченых технецием-99m ( 99m Tc) фосфатов , дифосфонатов или подобных агентов, как в современной технике, было впервые предложено в 1971 году. [10] [11]

Принцип

Наиболее распространенным радиофармпрепаратом для сцинтиграфии костей является 99m Tc с метилендифосфонатом (MDP). [12] Другие радиофармпрепараты для костей включают 99m Tc с HDP, HMDP и DPD. [13] [14] MDP адсорбируется на кристаллическом гидроксиапатите костной ткани. [15] Минерализация происходит в остеобластах , представляющих собой участки роста костей, где MDP (и другие дифосфаты) «связываются с кристаллами гидроксиапатита пропорционально локальному кровотоку и остеобластической активности и, следовательно, являются маркерами обновления костной ткани и перфузии костей». [16] [17]

Чем активнее костный обмен , тем больше радиоактивного материала будет видно. Некоторые опухоли , переломы и инфекции проявляются как области повышенного поглощения. [18]

Обратите внимание, что метод зависит от остеобластической активности во время процессов ремоделирования и восстановления после начальной остеолитической активности. Это приводит к ограничению применимости этого метода визуализации при заболеваниях, не характеризующихся этой остеобластической (реактивной) активностью, например, при множественной миеломе . Сцинтиграфические изображения остаются ложноотрицательными в течение длительного периода времени и, следовательно, имеют лишь ограниченную диагностическую ценность. В этих случаях для диагностики и стадирования предпочтительны КТ или МРТ.

Техника

При типичной технике сканирования костей пациенту вводят инъекцию (обычно в вену руки или кисти, иногда стопы) до 740  МБк технеция -99m-MDP , а затем сканируют с помощью гамма-камеры , которая захватывает плоские передние и задние изображения или однофотонные эмиссионные компьютерные томографии (SPECT). [19] [14] Для просмотра небольших поражений метод SPECT может быть предпочтительнее, чем плоская сцинтиграфия. [20]

В однофазном протоколе (только скелетная визуализация), который в первую очередь выделяет остеобласты, изображения обычно получают через 2–5 часов после инъекции (через четыре часа 50–60% активности будет зафиксировано в костях). [19] [14] [21] Двух- или трехфазный протокол использует дополнительные сканирования в разных точках после инъекции для получения дополнительной диагностической информации. Динамическое (т. е. несколько полученных кадров) исследование сразу после инъекции фиксирует информацию о перфузии . [21] [22] Изображение «кровяного пула» второй фазы после перфузии (если оно выполняется в трехфазной технике) может помочь диагностировать воспалительные состояния или проблемы с кровоснабжением. [23]

Типичная эффективная доза , полученная во время сканирования костей, составляет 6,3 миллизиверта (мЗв). [24]

ПЭТ-визуализация костей

Хотя сцинтиграфия костей обычно подразумевает получение изображений радиофармацевтических препаратов 99mTc с помощью гамма-камеры , возможна также визуализация с помощью сканеров позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с использованием фторида натрия -18 ([ 18 F]NaF).

Для количественных измерений 99m Tc-MDP имеет некоторые преимущества перед [ 18 F]NaF. Почечный клиренс MDP не зависит от скорости потока мочи, и может быть использован упрощенный анализ данных, который предполагает условия устойчивого состояния . Он имеет незначительное поглощение трассера в эритроцитах , поэтому коррекция для соотношений плазмы к цельной крови не требуется в отличие от [ 18 F]NaF. Однако к недостаткам относятся более высокие показатели связывания с белками (от 25% сразу после инъекции до 70% через 12 часов, что приводит к измерению свободно доступного MDP с течением времени) и меньшая диффузия из-за более высокой молекулярной массы , чем у [ 18 F]NaF, что приводит к более низкой проницаемости капилляров . [25]

Существует несколько преимуществ техники ПЭТ, которые являются общими для ПЭТ-визуализации в целом, включая улучшенное пространственное разрешение и более развитые методы коррекции затухания . Опыт пациента улучшается, поскольку визуализацию можно начать гораздо быстрее после инъекции радиофармпрепарата (30–45 минут по сравнению с 2–3 часами для MDP/HDP). [26] [27] [ 18 F]NaF ПЭТ затруднена высоким спросом на сканеры и ограниченной доступностью трассеров. [28] [29]

Ссылки

  1. ^ Бах, Йонг-Ви (2000). Комбинированная сцинтиграфическая и рентгенографическая диагностика заболеваний костей и суставов (2-е изд.). Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 3. ISBN 9783662041062.
  2. ^ Ćwikła, Jarosław B. (2013). «Новые методы визуализации в ревматологии: МРТ, сцинтиграфия и ПЭТ». Polish Journal of Radiology . 78 (3): 48–56. doi :10.12659/PJR.889138. PMC 3789933. PMID  24115960. 
  3. ^ Livieratos, Lefteris (2012). "Основные принципы SPECT и PET визуализации". В Fogelman, Ignac; Gnanasegaran, Gopinath; van der Wall, Hans (ред.). Радионуклидная и гибридная визуализация костей . Berlin: Springer. стр. 345. doi :10.1007/978-3-642-02400-9_12. ISBN 978-3-642-02399-6.
  4. ^ О'Салливан, Джерард Дж. (2015). «Визуализация метастазов в костях: обновление». World Journal of Radiology . 7 (8): 202–11. doi : 10.4329/wjr.v7.i8.202 . PMC 4553252. PMID  26339464 . 
  5. ^ Mallee, WH; Wang, J; Poolman, RW; Kloen, P; Maas, M; de Vet, HC; Doornberg, JN (5 июня 2015 г.). «Компьютерная томография против магнитно-резонансной томографии против сцинтиграфии костей при клинически подозреваемых переломах ладьевидной кости у пациентов с отрицательными простыми рентгенограммами». База данных систематических обзоров Cochrane . 2015 (6): CD010023. doi : 10.1002/14651858.CD010023.pub2 . PMC 6464799. PMID  26045406 . 
  6. ^ Печер, Чарльз (1941). «Биологические исследования с радиоактивным кальцием и стронцием». Труды Общества экспериментальной биологии и медицины . 46 (1): 86–91. doi :10.3181/00379727-46-11899. ISSN  0037-9727. S2CID  88173163.
  7. ^ Карлсон, Стен (8 июля 2009 г.). «Взгляд на историю ядерной медицины». Acta Oncologica . 34 (8): 1095–1102. doi : 10.3109/02841869509127236 . PMID  8608034.
  8. ^ Bridges, RL; Wiley, CR; Christian, JC; Strohm, AP (11 мая 2007 г.). «Введение в сцинтиграфию костей с Na18F: основные принципы, передовые концепции визуализации и примеры случаев». Журнал технологий ядерной медицины . 35 (2): 64–76. doi : 10.2967/jnmt.106.032870 . PMID  17496010.
  9. ^ Флеминг, Уильям Х.; Макилрайт, Джеймс Д.; Ричард Кинг, капитан Э. (октябрь 1961 г.). «Фотосканирование поражений костей с использованием стронция 85». Радиология . 77 (4): 635–636. doi :10.1148/77.4.635. PMID  13893538.
  10. ^ Субраманиан, Г.; Макафи, Дж. Г. (апрель 1971 г.). «Новый комплекс 99mTc для визуализации скелета». Радиология . 99 (1): 192–196. doi :10.1148/99.1.192. PMID  5548678.
  11. ^ Фогельман, И (2013). «Сканирование костей — исторические аспекты». Сканирование костей в клинической практике . Лондон: Springer. стр. 1–6. doi :10.1007/978-1-4471-1407-9_1. ISBN 978-1-4471-1409-3.
  12. ^ Бирсак, Ханс-Юрген; Фриман, Леонард М.; Цукьер, Лайонел С.; Грюнвальд, Франк (2007). Клиническая ядерная медицина . Берлин: Шпрингер. п. 243. ИСБН 9783540280255.
  13. ^ Вайсман, Барбара Н. (2009). Визуализация артрита и метаболических заболеваний костей. Elsevier Health Sciences. стр. 17. ISBN 978-0-323-04177-5.
  14. ^ abc Ван ден Вингаерт, Т.; Стробель, К.; Кампен, ВУ; Куверт, Т.; ван дер Брюгген, В.; Мохан, Гонконг; Гнанасегаран, Г.; Дельгадо-Болтон, Р.; Вебер, Вашингтон; Бехешти, М.; Лангстегер, В.; Джаммарил, Ф.; Моттаги, FM; Пайча, Ф. (4 июня 2016 г.). «Практические рекомендации EANM по сцинтиграфии костей». Европейский журнал ядерной медицины и молекулярной визуализации . 43 (9): 1723–1738. дои : 10.1007/s00259-016-3415-4 . ПМЦ 4932135 . ПМИД  27262701. 
  15. ^ Chopra, A (24 августа 2009 г.). "99mTc-Methyl diphosphonate". База данных молекулярной визуализации и контрастных агентов . Национальный центр биотехнологической информации (США). PMID  20641923.
  16. ^ Бреннер, Арнольд И.; Коши, Джун; Мори, Хосе; Лин, Шерил; ДиПос, Джейсон (январь 2012 г.). «Сканирование костей». Семинары по ядерной медицине . 42 (1): 11–26. doi :10.1053/j.semnuclmed.2011.07.005. PMID  22117809.
  17. ^ Вонг, КК; Пирт, М. (12 марта 2013 г.). «Динамическая визуализация костей с использованием 99mTc-меченых дифосфонатов и 18F-NaF: механизмы и применение». Журнал ядерной медицины . 54 (4): 590–599. doi : 10.2967/jnumed.112.114298 . PMID  23482667.
  18. ^ Verberne, SJ; Raijmakers, PG; Temmerman, OP (5 октября 2016 г.). «Точность методов визуализации при оценке перипротезной инфекции тазобедренного сустава: систематический обзор и метаанализ». Журнал костной и суставной хирургии. Американский том . 98 (19): 1638–1645. doi : 10.2106/jbjs.15.00898. PMID  27707850. S2CID  9202184. Архивировано из оригинала 16 декабря 2016 г. Получено 20 ноября 2016 г.
  19. ^ ab Донохоу, Кевин Дж.; Браун, Мануэль Л.; Кольер, Б. Дэвид; Карретта, Роберт Ф.; Хенкин, Роберт Э.; О'Мара, Роберт Э.; Роял, Генри Д. (20 июня 2003 г.). Руководство по процедуре сцинтиграфии костей (PDF) (Отчет). Общество ядерной медицины. 3.0.
  20. ^ Кейн, Том; Кулшреста, Рандип; Нотги, Альп; Элиас, Марк (2013). «Клиническая полезность (применение) SPECT/CT». В Wyn Jones, Дэвид; Хогг, Питер; Сирам, Евклид (ред.). Практическая SPECT/CT в ядерной медицине . Лондон: Springer. стр. 197. ISBN 9781447147039.
  21. ^ ab "Клинические рекомендации по сцинтиграфии костей" (PDF) . BNMS. Июль 2014 г.
  22. ^ Вайсман, Барбара Н. (2009). Визуализация артрита и метаболических заболеваний костей . Филадельфия, Пенсильвания: Mosby/Elsevier. стр. 18. ISBN 9780323041775.
  23. ^ Шаувекер, DS (январь 1992 г.). «Сцинтиграфическая диагностика остеомиелита». Американский журнал рентгенологии . 158 (1): 9–18. дои : 10.2214/ajr.158.1.1727365. ПМИД  1727365.
  24. ^ Меттлер, Фред А.; Худа, Уолтер; Йошизуми, Терри Т.; Махеш, Махадеваппа (июль 2008 г.). «Эффективные дозы в радиологии и диагностической ядерной медицине: каталог». Радиология . 248 (1): 254–263. doi :10.1148/radiol.2481071451. PMID  18566177.
  25. ^ Мур, А. Э. Блейк, Г. М. Фогельман, И. (2008-02-20). «Количественные измерения ремоделирования костей с использованием сканирования костей с 99mTc-метилен дифосфонатом и взятия проб крови». Журнал ядерной медицины . 49 (3): 375–382. doi : 10.2967/jnumed.107.048595 . ISSN  0161-5505. PMID  18287266.
  26. ^ Segall, G.; Delbeke, D.; Stabin, MG; Even-Sapir, E.; Fair, J.; Sajdak, R.; Smith, GT (4 ноября 2010 г.). "SNM Practice Guideline for Sodium 18F-Fluoride PET/CT Bone Scans 1.0". Journal of Nuclear Medicine . 51 (11): 1813–1820. doi : 10.2967/jnumed.110.082263 . PMID  21051652.
  27. ^ Beheshti, M.; Mottaghy, FM; Payche, F.; Behrendt, FFF; Van den Wyngaert, T.; Fogelman, I.; Strobel, K.; Celli, M.; Fanti, S.; Giammarile, F.; Krause, B.; Langsteger, W. (23 июля 2015 г.). "18F-NaF PET/CT: Руководство по процедурам EANM для визуализации костей". European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging . 42 (11): 1767–1777. doi : 10.1007/s00259-015-3138-y . PMID  26201825.
  28. ^ Лангстегер, Вернер; Резаи, Алиреза; Пирич, Кристиан; Бехешти, Мохсен (ноябрь 2016 г.). «18F-NaF-ПЭТ/КТ и 99mTc-MDP-сцинтиграфия костей в обнаружении метастазов в костях при раке простаты». Семинары по ядерной медицине . 46 (6): 491–501. doi :10.1053/j.semnuclmed.2016.07.003. PMID  27825429.
  29. ^ Бехешти, Мохсен (октябрь 2018 г.). «ПЭТ/КТ и ПЭТ/МР-визуализация заболеваний костей и суставов с использованием 18F-фторида натрия». PET Clinics . 13 (4): 477–490. doi :10.1016/j.cpet.2018.05.004. PMID  30219183. S2CID  52280057.

Внешние ссылки