Diagnostic challenges in the evaluation of renal osteodystrophy – A Study using 18F-sodium fluoride positron emission tomography
Aaltonen, Louise (2022-04-22)
Diagnostic challenges in the evaluation of renal osteodystrophy – A Study using 18F-sodium fluoride positron emission tomography
Aaltonen, Louise
(22.04.2022)
Turun yliopisto
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-8821-1
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-8821-1
Tiivistelmä
The majority of patients with end-stage kidney disease develop abnormalities in bone metabolism, referred to as renal osteodystrophy. Bone abnormalities are associated with cardiovascular morbidity and mortality. The diagnosis of the subgroups of renal osteodystrophy, such as low- and high-turnover bone disease, is challenging. Bone biopsy is the gold standard, but it is invasive and not easily available. Biomarkers, such as parathyroid hormone and alkaline phosphatase, diagnostic accuracy is insufficient. A noninvasive diagnostic tool in the evaluation of renal osteodystrophy would be highly welcomed. 18F-sodium fluoride positron emission tomography (18FNaF PET) is an imaging method that measures osteoblast activity and remodeling of bone.
The aims of this study were to (a) assess the usability of 18F-NaF PET and (b) to assess the possible correlation between tracer activity and findings obtained from bone biopsy (c) evaluating whether 18F-NaF PET imaging could replace bone biopsies in clinical practice. In addition, (d) the association between arterial calcification and bone metabolism was evaluated.
We observed a correlation between tracer activity measured by dynamic 18F-NaF PET and parameters obtained by bone biopsy (a). The sensitivity and specificity of the method to distinguish between high- and low-turnover bone disease was good (b). Fluoride activity measured in the static 18F-NaF PET scan showed good correlation with the fluoride activity measured in the dynamic scan, after correction for tracer activity in the blood (c). A weak association between arterial calcification and bone metabolism was also established (d).
18F-NaF PET presents as a promising diagnostic tool in the evaluation of renal osteodystrophy. Our research suggests that a static 18F-NaF PET scan obtained after a single injection of tracer generates usable images of bone metabolism and could also work in a clinical setting. Diagnostiset haasteet munuaispotilaiden luustotaudin arvioinnissa – Tutkimus, jossa käytetään 18F-NaF positroniemissiotomografia
Suurimmalle osalle potilaista, jotka sairastavat vaikeaa munuaisten vajaatoimintaa, kehittyy poikkeavuuksia luun aineenvaihduntaan. Luustohäiriöiden tiedetään liittyvän myös sydän- ja verisuonisairauksiin sekä kuolleisuuteen. Luustohäiriöiden alaryhmien kuten hitaan ja nopean aineenvaihdunnan luutaudin diagnosointi on haastavaa. Nykyisin katsotaan luubiopsian olevan diagnostiikan kultainen standardi, mutta se on kajoava ja käytössä vain muutamissa keskuksissa. Laboratoriokokeiden, kuten alkalisen fosfataasin tai parathormonin diagnostinen tarkkuus tiedetään puolestaan riittämättömäksi. Näin ollen erityisesti kliinisessä työssä kaivattaisiin uutta kajoamatonta menetelmää munuaistaudin aiheuttamien luustomuutosten arviointiin. 18F-NaF positroniemissiotomografia (18F-NaF PET) on kuvantamismenetelmä, joka kuvastaa luuta muodostavien solujen aktiivisuutta ja luun uudelleenmuodostumista.
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli (a) arvioida 18F-NaF PET -kuvantamisen käytettävyyttä ja (b) arvioida merkkiaineaktiivisuuden mahdollista korrelaatiota luubiopsiasta saatujen parametrien välillä. Lisäksi arvioitiin, voisiko (c) 18F-NaF PET korvata luubiopsian kliinisessä työssä. Myös (d) valtimokalkkeutumien ja luun aineenvaihdunnan häiriöiden välistä yhteyttä selvittiin.
Dynaamisen 18F-NaF PET kuvauksen mitatun merkkiaineaktiivisuuden ja luubiopsialla saatujen parametrien välillä oli vahva korrelaatio (a). Menetelmä todettiin sekä herkäksi että tarkaksi kyvyssään erottaa luun alentunut ja kiihtynyt aineenvaihdunta (b). Staattisen ja dynaamisen 18F-NaF PET –kuvauksen fluoriaktiivisuus korreloivat hyvin veren merkkiaineen aktiivisuuden korjaamisen jälkeen (c). Valtimoiden kalkkeutumisasteen ja luun aineenvaihdunnan välillä puolestaan pystyttiin osoittamaan heikko assosiaatio (d).
18F-NaF PET on lupaava diagnostinen työkalu munuaispotilaiden luustotaudin arvioinnissa. Tutkimuksemme viittaa siihen, että yhden merkkiaineinjektion jälkeen saatu staattinen 18F-NaF PET kuvaus voisi toimia myös kliinisessä työssä.
The aims of this study were to (a) assess the usability of 18F-NaF PET and (b) to assess the possible correlation between tracer activity and findings obtained from bone biopsy (c) evaluating whether 18F-NaF PET imaging could replace bone biopsies in clinical practice. In addition, (d) the association between arterial calcification and bone metabolism was evaluated.
We observed a correlation between tracer activity measured by dynamic 18F-NaF PET and parameters obtained by bone biopsy (a). The sensitivity and specificity of the method to distinguish between high- and low-turnover bone disease was good (b). Fluoride activity measured in the static 18F-NaF PET scan showed good correlation with the fluoride activity measured in the dynamic scan, after correction for tracer activity in the blood (c). A weak association between arterial calcification and bone metabolism was also established (d).
18F-NaF PET presents as a promising diagnostic tool in the evaluation of renal osteodystrophy. Our research suggests that a static 18F-NaF PET scan obtained after a single injection of tracer generates usable images of bone metabolism and could also work in a clinical setting.
Suurimmalle osalle potilaista, jotka sairastavat vaikeaa munuaisten vajaatoimintaa, kehittyy poikkeavuuksia luun aineenvaihduntaan. Luustohäiriöiden tiedetään liittyvän myös sydän- ja verisuonisairauksiin sekä kuolleisuuteen. Luustohäiriöiden alaryhmien kuten hitaan ja nopean aineenvaihdunnan luutaudin diagnosointi on haastavaa. Nykyisin katsotaan luubiopsian olevan diagnostiikan kultainen standardi, mutta se on kajoava ja käytössä vain muutamissa keskuksissa. Laboratoriokokeiden, kuten alkalisen fosfataasin tai parathormonin diagnostinen tarkkuus tiedetään puolestaan riittämättömäksi. Näin ollen erityisesti kliinisessä työssä kaivattaisiin uutta kajoamatonta menetelmää munuaistaudin aiheuttamien luustomuutosten arviointiin. 18F-NaF positroniemissiotomografia (18F-NaF PET) on kuvantamismenetelmä, joka kuvastaa luuta muodostavien solujen aktiivisuutta ja luun uudelleenmuodostumista.
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli (a) arvioida 18F-NaF PET -kuvantamisen käytettävyyttä ja (b) arvioida merkkiaineaktiivisuuden mahdollista korrelaatiota luubiopsiasta saatujen parametrien välillä. Lisäksi arvioitiin, voisiko (c) 18F-NaF PET korvata luubiopsian kliinisessä työssä. Myös (d) valtimokalkkeutumien ja luun aineenvaihdunnan häiriöiden välistä yhteyttä selvittiin.
Dynaamisen 18F-NaF PET kuvauksen mitatun merkkiaineaktiivisuuden ja luubiopsialla saatujen parametrien välillä oli vahva korrelaatio (a). Menetelmä todettiin sekä herkäksi että tarkaksi kyvyssään erottaa luun alentunut ja kiihtynyt aineenvaihdunta (b). Staattisen ja dynaamisen 18F-NaF PET –kuvauksen fluoriaktiivisuus korreloivat hyvin veren merkkiaineen aktiivisuuden korjaamisen jälkeen (c). Valtimoiden kalkkeutumisasteen ja luun aineenvaihdunnan välillä puolestaan pystyttiin osoittamaan heikko assosiaatio (d).
18F-NaF PET on lupaava diagnostinen työkalu munuaispotilaiden luustotaudin arvioinnissa. Tutkimuksemme viittaa siihen, että yhden merkkiaineinjektion jälkeen saatu staattinen 18F-NaF PET kuvaus voisi toimia myös kliinisessä työssä.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [2710]