Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Тrauma" Том 21, №4, 2020

Back to issue

Current experience of using SPECT/CT in patients with bone pathology (literature review)

Authors: Король П.А.(1, 2), Ткаченко М.Н.(1)
(1) — Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца, г. Киев, Украина
(2) — Киевская городская клиническая больница № 12, г. Киев, Украина

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Specialist manual

print version


Summary

В огляді розглянуто результати двадцятирічного досвіду застосування однофотонної емісійної комп’ютерної томографії/комп’ютерної томографії (ОФЕКТ/КТ). Гібридна візуалізація, що включає застосування ОФЕКТ у поєднанні з КТ, транслює молекулярну та метаболічну інформацію безпосередньо на клінічний вплив широкого спектра захворювань кісткової системи. Водночас ОФЕКТ/КТ додатково покращує показники діагностичної точності, специфічності та позитивної прогностичної цінності досліджень ядерної медицини. Було визнано доцільним здійснення огляду сучасного застосування ОФЕКТ/КТ не тільки з позицій діагностичного інструменту, а й із урахуванням інтегрування даної модальності в клінічний процес. З цією метою вирішуються складні технологічні питання: залучення до використання ОФЕКТ/КТ нових радіофармпрепаратів, підвищення якості протоколів отримання діагностичних зображень, кількісної оцінки, а також складання протоколів дозиметрії та радіаційного опромінення, що виходять за межі цього огляду.

В обзоре рассмотрены результаты двадцатилетнего опыта применения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии/компьютерной томографии (ОФЭКТ/КТ). Гибридная визуализация, включающая применение ОФЭКТ в сочетании с КТ, транслирует молекулярную и метаболическую информацию непосредственно на клиническое влияние широкого спектра заболеваний костной системы. В то же время ОФЭКТ/КТ дополнительно улучшает показатели диагностической точности, специфичности и положительной прогностической ценности исследований ядерной медицины. Было признано целесообразным выполнение обзора современных приложений ОФЭКТ/КТ не только с позиций диагностического инструмента, но и в плане интегрирования данной модальности в клинический процесс. С этой целью решаются сложные технологические вопросы: привлечение к использованию ОФЭКТ/КТ новых радиофармпрепаратов, повышение качества протоколов получения диагностических изображений, количественной оценки, а также составление протоколов дозиметрии и радиационного облучения, выходящих за пределы текущего обзора.

The review discusses the results of a twenty-year experience using single-photon emission computed tomography/computed tomography (SPECT/CT). Hybrid imaging, including the use of SPECT in combination with CT, translates molecular and metabolic information directly onto the clinical effect of a wide range of diseases of the skeletal system. At the same time, SPECT/CT further improve the diagnostic accuracy, specificity, and positive prognostic value of nuclear medicine research. It was considered expedient to carry out a review of modern SPECT/CT application not only from the perspective of a diagnostic tool but to integrate this modality into the clinical process. To this end, complex technical issues are being resolved for attracting new radiopharmaceuticals to use SPECT/CT, improving the quality of protocols for obtaining diagnostic images, quantifying them, as well as compiling protocols for dosimetry and radiation exposure that are beyond the scope of the current review.


Keywords

однофотонна емісійна комп’ютерна томографія; гібридна візуалізація; ядерна медицина; радіофармпрепарат; огляд

однофотонная эмиссионная компьютерная томография; гибридная визуализация; ядерная медицина; радиофармпрепарат; обзор

single-photon emission computed tomography; hybrid imaging; nuclear medicine; radiopharmaceutical; review


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Ткаченко М.М., Король П.О. Порiвняльна характеристика остеосцинтиграфії і рентгенологiчного дослідження при ендопротезуванні кульшових суглобiв. Літопис травматології та ортопедії. 2015. Вип. 1–2. С. 171-172.

2. Ткаченко М.М., Король П.О. Пріоритети вибору інструментальних методiв дослідження в дiагностичному скринінгу при ендопротезуванні кульшових суглобiв. Променева дiагностика, променева терапія. 2015. Вип. 2. С. 34-36.

3. Abikhzer G., Gourevich K., Kagna O. et al. Whole-body bone SPECT in breast cancer patients: The future bone scan protocol? Nucl. Med. Commun. 2016. Vol. 37. P. 247-253. doi: 10.1097/MNM.0000000000000427.

4. Al-Riyami K., Gnanasegaran G., Van den Wyngaert T. et al. Bone SPECT/CT in the postoperative spine: a focus on spinal fusion. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2017. Vol. 44. P. 2094-2104. doi: 10.1007/s00259-017-3765-6.

5. Alavi A., Basu S.P. SPECT imaging in the era of PET and PET-CT: can it survive the test of time? Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2008. Vol. 35. P. 1554.

6. Allainmat L., Aubault M., Noël V. et al. Use of hybrid SPECT/CT for diagnosis of radiographic occult fractures of the wrist. Clin. Nucl. Med. 2013. Vol. 38. P. 246-251. doi: 10.1097/RLU.0b013e318263819e.

7. Bar-Shalom R., Yefremov N., Guralnik L. et al. SPECT/CT using 67Ga and 111In-labeled leukocyte scintigraphy for diagnosis of infection. Nucl. Med. 2006. Vol. 47. P. 587-594.

8. Barthassat E., Afifi F., Konala P. et al. Evaluation of patients with painful total hip arthroplasty using combined single photon emission tomography and conventional computerized tomography (SPECT/CT)-a comparison of semiquantitative versus 3D volumetric quantitative measurements. BMC Med. Ima-ging. 2017. Vol. 17. P. 31. doi: 10.1186/s12880-017-0204-x.

9. Bhure U., Roos J.E., Pérez Lago M.D.S. et al. SPECT/CT arthrography. Br. J. Radiol. 2018. Vol. 91. P. 20170635.

10.  Biersack H., Wingenfeld C., Hinterthaner B. et al. SPECT/CT of the foot. Nuklearmedizin. 2012. Vol. 51. P. 26-31. doi: 10.3413/nukmed-0421-11-08.

11.  Bischof Delaloye A., Carrió I., Cuocolo A. et al. White paper of the European Association of Nuclear Medicine (EANM) and the European Society of Radiology (ESR) on multimoda-lity imaging. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2007. Vol. 34. P. 1147-1151. doi: 10.1007/s00259-007-0494-2.

12.  Chicklore S., Gnanasegaran G., Vijayanathan S. et al. Potential role of multislice SPECT/CTin impingement syndrome and soft-tissue pathology of the ankle and foot. Nucl. Med. Commun. 2013. Vol. 4. P. 130-139. doi: 10.1097/MNM.0b013e32835c0964.

13.  Cook G.J., Azad G.K., Goh V. Imaging bone metastases in breast cancer: staging and response assessment. J. Nucl. Med. 2016. Vol. 57. Suppl 1. P. 27-33. doi: 10.2967/jnumed. 115.157867.

14.  Davila D., Antoniou A., Chaudhry M.A. et al. Evaluation of osseous metastasis in bone scintigraphy. Semin. Nucl. Med. 2015. Vol. 45. P. 3-15. doi: 10.1053/j.semnuclmed.2014.07.004.

15.  Erba P.A., Conti U., Lazzeri E. et al. Added value of 99mTc-HMPAO-labeled leukocyte SPECT/CT in the characterization and management of patients with infectious endocarditis. J. Nucl. Med. 2012. Vol. 53. P. 1235-1239. doi: 10.2967/jnumed.111.099424.

16.  Erba P.A., Israel O. SPECT/CT in infection and inflammation. Clin. Transl. Imaging. 2014. Vol. 2. P. 519-535.

17.  Filippi L., Schillaci O., Santoni R. et al. Usefulness of SPECT/CT with a hybrid camera for the functional anatomical mapping of primary brain tumors by [Tc99m] tetrofosmin. Cancer. Biother. Radiopharm. 2006. Vol. 21. P. 41-48. doi: 10.1089/cbr.2006.21.41.

18.  Filippi L., Uccioli L., Giurato L. et al. Diabetic foot infection: usefulness of SPECT/CT for 99mTc-HMPAO-labeled leukocyte imaging. J. Nucl. Med. 2009. Vol. 50. P. 1042-1046. doi: 10.2967/jnumed.108.059493.

19.  Fonager R.F., Zacho H.D., Langkilde N.C. et al. Diagnostic test accuracy study of (18)F-sodium fluoride PET/CT, (99m)Tc-labelled diphosphonate SPECT/CT, and planar bone scintigraphy for diagnosis of bone metastases in newly diagnosed, high-risk prostate cancer. Amer. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2017. Vol. 7. P. 218-227.

20.  Fuster D., Solà O., Soriano A. et al. A prospective study comparing whole-body FDG PET/CT to combined planar bone scan with 67Ga SPECT/CT in the diagnosis of spondylodiskitis. Clin. Nucl. Med. 2012. Vol. 37. P. 827-832. doi: 10.1097/RLU.0b013e318262ae6c.

21.  Goffin K.E., Joniau S., Tenke P. et al. Phase 2 study of 99mTc-Trofolastat SPECT/CT to identify and localize prostate cancer in intermediate-and high-risk patients undergoing radical prostatectomy and extended pelvic LN dissection. J. Nucl. Med. 2017. Vol. 58. P. 1408-1413. doi: 10.2967/jnumed.116.187807.

22.  Graute V., Feist M., Lehner S. et al. Detection of low-grade prosthetic joint infections using 99mTc-antigranulocyte SPECT/CT: initial clinical results. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2010. Vol. 37. P. 1751-1759. doi: 10.1007/s00259-010-1431-3.

23.  Guezennec C., Keromnes N., Robin P. et al. Incremental diagnostic utility of systematic double-bed SPECT/CT for bone scintigraphy in initial staging of cancer patients. Cancer Ima-ging. 2017. Vol. 17. P. 16. doi: 10.1186/s40644-017-0118-4.

24.  Ha S., Hong S.H., Paeng J.C. et al. Comparison of SPECT/CT and MRI in diagnosing symptomatic lesions in ankle and foot pain patients: diagnostic perform ance and relation to lesion type. PLoS One. 2015. Vol. 10. № 2. P. 0117583. doi: 10.1371/journal.pone.0117583.

25.  Heiba S.I., Stempler L., Sullivan T. et al. The ideal dual-isotope imaging combination in evaluating patients with suspected infection of pelvic pressure ulcers. Nucl. Med. Commun. 2017. Vol. 38. P. 129-34. doi: 10.1097/MNM.0000000000000625.

26.  Hillier S.M., Maresca K.P., Lu G. et al. 99mTc-labeled small-molecule inhibitors of prostate-specific membrane antigen for molecular imaging of prostate cancer. J. Nucl. Med. 2013. Vol. 54. P. 1369-1376. doi: 10.2967/jnumed.112.116624.

27.  Hirschmann M.T., Schön S., Afifi F.K. et al. Assessment of loading history of compartments in the knee using bone SPECT/CT: A study combining alignment and 99mTc-HDP tra-cer uptake/distribution patterns. J. Orthop. Res. 2013. Vol. 31. P. 268-274. doi: 10.1002/jor.22206.

28.  Hudyana H., Maes A., Vandenberghe T. et al. Accuracy of bone SPECT/CT for identifying hard ware loosening in patients who under went lumbar fusion with pedicle screws. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2016. Vol. 43. P. 349-354. doi: 10.1007/s00259-015-3158-7.

29.  Huellner M.W., Bürkert A., Strobel K. et al. Imaging non-specific wrist pain: inter observer agreement and diagnostic accuracy of SPECT/CT, MRI, CT, bone scan and plain radiographs. PLoS One. 2013. Vol. 8. P. 85359. doi: 10.1371/journal.pone.0085359.

30.  Israel O., Pellet O., Biassoni L. et al. Two decades of SPECT/CT — the coming of age of a technology: An updated review of literature evidence. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2019. Vol. 46. P. 1990-2012. doi: 10.1007/s00259-019-04404-6.

31.  Jain A., Jain S., Agarwal A. et al. Evaluation of Efficacy of Bone Scan With SPECT/CT in the Management of Low Back Pain. Clin. J. Pain. 2015. Vol. 31. P. 1054-1059. doi: 10.1097/AJP.0000000000000212.

32.  Jamar F., Buscombe J., Chiti A. et al. EANM/SNMMI guideline for 18F-FDG use in inflammation and infection. J. Nucl. Med. 2013. Vol. 54. P. 647-658. doi: 10.2967/jnumed.112.112524.

33.  Kopka K., Benešová M., Bařinka C. Glu Ureido-Based Inhibitors of Prostate-Specific Membrane Antigen: Lessons Learned During the Development of a Novel Class of Low-Molecular-Weight Theranostic Radiotracers. J. Nucl. Med. 2017. Vol. 58. № 2. P. 17-26. doi: 10.2967/jnumed.116.186775.

34.  Korol P., Tkachenko M. The role of radioactive methods in the diagnostic type of hydronephrosis in clean-up workers of Chornobyl accident. Problems of radiation medicine and radiobiology. 2018. Vol. 23. P. 352-358.

35.  Kuwert T. Skeletal SPECT/CT: a review. Clin. Transl. Imaging. 2014. Vol. 2. № 6. P. 505-517. doi: 10.1007/s00259-011-1770-8.

36.  LaFontaine J., Bhavan K., Lam K. et al. Comparison between Tc-99m WBC SPECT/CT and MRI for the diagnosis of biopsy-proven diabetic foot osteomyelitis. Wounds. 2016. Vol. 28. P. 271-278.

37.  Lawal I.O., Ankrah A.O., Mokgoro N.P. et al. Diagnostic sensitivity of Tc-99m HYNIC PSMA SPECT/CT in prostate carcinoma: a comparative analysis with Ga-68 PSMA PET/CT. Prostate. 2017. Vol. 77. P. 1205-1212. doi: 10.1002/pros.23379.

38.  Lazzeri E., Erba P., Perri M. et al. Clinical impact of SPECT/CT with In-111 biotin on the management of patients with suspected spine infection. Clin. Nucl. Med. 2010. Vol. 35. P. 12-17. doi: 10.1097/RLU.0b013e3181c36173.

39.  Lee I., Budiawan H., Moon J.N. et al. The value of SPECT/CT in localizing pain site and prediction of treatment response in patients with chronic low back pain. J. Korean. Med. Sci. 2014. 29. 1711-1716. doi: 10.3346/jkms.2014.29.12.1711. [49]

40.  Litzler P.Y., Manrique A., Etienne M. et al. Leukocyte SPECT/CT for detecting infection of left-ventricular-assist devices: preliminary results. J. Nucl. Med. 2010. Vol. 51. P. 1044-1048. doi: 10.2967/jnumed.109.070664.

41.  Lou L., Alibhai K.N., Turnbull R.G. et al. 99mTc-WBC scintigraphy with SPECT/CT in the evaluation of arterial graft infection. Nucl. Med. Commun. 2010. Vol. 31. P. 411-416. doi: 10.1097/MNM.0b013e328337142c.

42.  Mahaletchumy T., AbAziz A. Incremental value of single-photon emission computed tomography-computed tomo-graphy for characterization of skeletal lesions in breast cancer patients. World J. Nucl. Med. 2017. Vol. 16. P. 303-310. doi: 10.4103/1450-1147.215496.

43.  Mariani G., Bruselli L., Kuwert T. et al. A review on the clinical uses of SPECT/CT. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2010. Vol. 37. P. 1959-1985. doi: 10.1007/s00259-010-1390-8.

44.  Mariani G., Strauss H.W. Positron emission and single-photon emission imaging: synergy rather than competition. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2011. Vol. 38. P. 1189-1190. doi: 10.1007/s00259-011-1767-3.

45.  Mathis D.T., Hirschmann A., Falkowski A.L. et al. Increased bone tracer uptake in symptomatic patients with ACL graft insufficiency: a correlation of MRI and SPECT/CT fin-dings. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 2018. Vol. 26. № 2. P. 563-73. doi: 10.1007/s00167-017-4588-5.

46.  Nezu K., Kushibe K., Sawabata N. et al. Thoracoscopic lung volume reduction surgery for emphysema. Evaluation using ventilation-perfusion scintigraphy. Jpn. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1999. Vol. 47. P. 267-272.

47.  Nowosinska E., Navalkissoor S., Quigley A.M. et al. Is there a Role for Gallium-67 Citrate SPECT/CT, in Patients with Renal Impairment or Who are Renal Transplant Recipients, in Identifying and Localizing Suspected Infection? World J. Nucl. Med. 2015. Vol. 14. P. 184-188. doi: 10.4103/1450-1147.163250.

48.  Ostendorf B., Mattes-György K., Reichelt D. et al. Early detection of bony alterations in rheumatoid and erosive arthritis of finger joints with high-resolution single photon emission computed tomography, and differentiation between them. Skelet Radiol. 2010. Vol. 39. P. 55-59. DOI: 10.1007/s00256-009-0761-3.

49.  Pipikos T., Kassimos D., Angelidis G. et al. Bone Single Photon Emission/Computed Tomography in the Detection of Sacroiliitis in Seronegative Spondyloarthritis: A Comparison with Magnetic Resonance Imaging. Mol. Imag. Radionucl. Therapy. 2017. Vol. 26. P. 101-108. doi: 10.4274/mirt.50570.

50.  Querellou S., Arnaud L., Williams T. et al. Role of SPECT/CT compared with MRI in the diagnosis and management of patients with wrist trauma occult fractures. Clin. Nucl. Med. 2014. Vol. 39. P. 8-13. doi: 10.1097/RLU.0b013e31828164da.

51.  Ritt P., Vija H., Hornegger J. et al. Absolute quantification in SPECT. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2011. Vol. 38. P. 69-77.

52.  Russo V.M., Dhawan R.T., Baudracco I. et al. Hybrid Bone SPECT/CT Imaging in Evaluation of Chronic Low Back Pain: Correlation with Facet Joint Arthropathy. World Neurosurg. 2017. Vol. 107. P. 732-738. doi: 10.1016/j.wneu.2017.08.092.

53.  Schmidkonz C., Cordes M., Beck M. et al. SPECT/CT with the PSMA ligand 99mTc-MIP-1404 for whole-body primary staging of patients with prostate cancer. Clin. Nucl. Med. 2018. Vol. 43. P. 225-231. doi: 10.1097/RLU.0000000000001991.

54.  Schmidkonz C., Hollweg C., Beck M. et al. 99mTc-MIP-1404-SPECT/CT for the detection of PSMA-positivelesions in 225 patients with biochemical recurrence of prostate cancer. Prostate. 2018. Vol. 78. P. 54-63. doi: 10.1002/pros.23444.

55.  Schwarzenboeck S.M., Rauscher I., Bluemel C. et al. PSMA ligands for PET imaging ofprostate cancer. J. Nucl. Med. 2017. Vol. 58. P. 1545-1552. doi: 10.2967/jnumed.117.191031.

56.  Su H.C., Zhu Y., Ling G.W. et al. Evaluation of 99mTc-labeled PSMA-SPECT/CT imaging in prostate cancer patients who have undergone biochemical relapse. Asian J. Androl. 2017. 19. P. 267. doi: 10.4103/1008-682X.192638.

57.  Tamm A.S., Abele J.T. Bone and gallium single-photon emission computed tomography-computed tomography is equi-valent to magnetic resonance imaging in the diagnosis of infectious spondylodiscitis: A retrospective study. Can. Assoc. Radiol. J. 2017. Vol. 68. P. 41-46. doi: 10.1016/j.carj.2016.02.003.

58.  Tkachenko M., Korol P. The role of three/phase bone scintigraphy in arthroplasty of hip and knee joints of clean/up workers of Chornobyl accident. Problems of radiation medicine and radiobiology. 2017. Vol. 22. 476-483.

59.  Vouillarmet J., Moret M., Morelec I. et al. Application of white blood cell SPECT/CT to predict remission after a6 or 12 week course of antibiotic treatment for diabetic foot osteomyelitis. Vouilla Diabetologia. 2017. Vol. 60. P. 2486-2494. doi: 10.1007/s00125-017-4417-x.

Similar articles

Prospects for the quantitative assessment of the results of single-photon emission computed tomography of the skeletal system (literature review)
Authors: Король П.О.(1, 2), Самохін А.В.(2), Ткаченко М.М.(1)
(1) — Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
(2) — Київська міська клінічна лікарня № 12, м. Київ, Україна

"Тrauma" Том 20, №4, 2019
Date: 2019.10.07
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual
Multimodal imaging of prostate cancer
Authors: Король П.О.(1, 2), Ткаченко М.М.(3), Щербіна О.В.(2)
(1) — Київська міська клінічна лікарня № 12, м. Київ, Україна
(2) — Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна
(3) — Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

"Kidneys" Том 9, №1, 2020
Date: 2020.03.11
Categories: Nephrology
Sections: Specialist manual
New positron emission radiopharmaceuticals in urological radionuclide imaging
Authors: Король П.О.(1, 2), Щербіна О.В.(2)
(1) — Київська міська клінічна лікарня № 12, м. Київ, Україна
(2) — Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна

"Kidneys" Том 8, №4, 2019
Date: 2019.12.10
Categories: Nephrology
Sections: Specialist manual
Cancer is metastasizing to the bone marrow, not to the bone: time to change the paradigm (literature review)
Authors: Король П.О.(1, 2), Ткаченко М.М.(2)
(1) — Київська міська клінічна лікарня № 12, м. Київ, Україна
(2) — Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

"Тrauma" Том 20, №2, 2019
Date: 2019.06.02
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual

Back to issue