مجله دانشکده پزشکی اصفهان

مجله دانشکده پزشکی اصفهان

ارزیابی دقت تشخیصی اسکن رادیوداروی 99 mTc-UBI در تمایز عفونت باکتریایی از التهاب غیرعفونی در ایمپلنت‌های زانو و هیپ

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان
سینا رضازاده سرابی 1
سیدمحمد عابدی ولوکلائی 2
سهیل ابراهیم پور 3
همت قلی نیا 4
مجید خلیلی زاد 5
1 متخصص و جراح استخوان و مفاصل، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، دانشکده‌ی پزشکی رامسر، رامسر، ایران
2 دانشیار، گروه رادیولوژی و پزشکی هسته‌ای، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران
3 دانشیار علوم بالینی (پژوهش‌محور)، مرکز تحقیقات بیماری‌های عفونی و گرمسیری، پژوهشکده سلامت، دانشگاه علوم پزشکی بابل، بابل، ایران
4 مرکز تحقیقات عوامل اجتماعی مؤثر بر سلامت، پژوهشکده سلامت، دانشگاه علوم پزشکی بابل، بابل، ایران
5 استادیار جراحی زانو، گروه ارتوپدی، دانشکده‌ی پزشکی، بیمارستان شهید بهشتی، دانشگاه علوم پزشکی بابل، بابل، ایران
10.48305/jims.v44.i863.0788
چکیده
مقدمه: با افزایش روش‌های درمان ارتوپدی، کاشت ایمپلنت و پروتزهای جراحی رشد چشمگیری یافته است. اگرچه کمتر از 10 درصد بیماران دچار عفونت می‌شوند، تشخیص افتراقی عفونت باکتریایی از التهاب غیرعفونی چالش‌برانگیز است. رادیوداروی mTc-UBI99 توانایی تمایز این دو وضعیت را دارد. این مطالعه ارزش تشخیصی تصویربرداری با mTc-UBI99 را در افتراق عفونت باکتریایی از التهاب غیرعفونی در ایمپلنت‌های زانو و هیپ بررسی کرد.
روش‌ها: در این مطالعه‌ی مقطعی، بیماران تحت جراحی تعویض مفصل هیپ یا زانو (۱۴۰۰-۱۴۰۳) در بیمارستان‌های روحانی و شهید بهشتی بابل، به‌صورت منظم پیگیری شدند. در صورت مشکوک بودن به عفونت پروتز، اسکن هسته‌ای انجام شد. استاندارد طلایی، دو کشت مثبت از یک میکروارگانیسم یا وجود چرک آشکار حین جراحی بود. جذب در مفصل مشکوک در فاز تأخیری برابر یا بیشتر از جذب کبد، مثبت تلقی گردید.
یافته‌ها: از ۶۷ بیمار، ۳۹ نفر (58/2 درصد) تعویض هیپ و ۲۸ نفر (41/8 درصد) تعویض زانو داشتند. بر اساس کشت، ۹ بیمار (13/4 درصد) عفونت داشتند، درحالی‌که اسکن در ۸ بیمار (11/9 درصد) عفونت را نشان داد. ارتباط آماری معناداری بین نتایج کشت و اسکن وجود داشت (0/001 > P). اسکن در تمایز عفونت از التهاب غیرعفونی، حساسیت 89 درصد، ویژگی 100 درصد و دقت 5/98 درصد داشت. برای ایمپلنت‌های هیپ، حساسیت 83 درصد، ویژگی 100 درصد و دقت 96/4 درصد و برای ایمپلنت‌های زانو، ارزش تشخیصی 100 درصد بود.
نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه نشان داد که تصویربرداری با mTc-UBI99 دقت بسیار بالایی در افتراق عفونت باکتریایی از التهاب غیرعفونی در ایمپلنت‌های زانو و هیپ را دارد. لذا این روش غیرتهاجمی، ابزاری کارآمد برای تسهیل پیگیری و تصمیم‌گیری بالینی محسوب می‌شود.

تازه های تحقیق

سینا رضازاده سرابی جاوید: Google Scholar

سیدمحمد عابدی ولوکلایی: Google Scholar

سهیل ابراهیم پور: Google Scholar

مجید خلیلی زاد: Google Scholar

کلیدواژه‌ها
دقت تشخیصی
رادیوداروی 99 mTc-UBI
عفونت
ایمپلنت زانو
ایمپلنت هیپ
اسکن
موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluation of Diagnostic Accuracy of 99mTc-UBI Scans in Discrimination of Infectious vs Non-Infectious Inflammation of Hip and Joint Arthroplasty

نویسندگان English

Sina Rezazadeh Sarabi 1
Seyyed Mohammad Abedi Valoukolaei 2
Sohil Ebrahimpour 3
Hemmat Gholinia 4
Majid Khalilizad 5
1 Orthopedic Surgeon, Mazandaran University of Medical Sciences, Ramsar School of Medicine, Ramsar, Iran
2 Department of Radiology and Nuclear Medicine, Faculty of Medicine, Mazandara University of Medical Sciences, Sari, Iran
3 Associate Professor of Clinical Sciences (By Research), Infectious Diseases and Tropical Medicine Research Center, Health Research Institute, Babol University of Medical Sciences, Babol, Iran
4 Social Determinants of Health Research Center, Health Research Institute, Babol University of Medical Sciences, Babol, Iran
5 Assistant Professor of Surgery of the Knee, Department of Orthopedics, School of Medicine, Shahid Beheshti Hospital, Babol University of Medical Sciences, Babol, Iran
چکیده English

Introduction: With the growing number of orthopedic procedures, implantation of surgical prostheses has significantly increased. Although less than 10% of patients develop infection-related complications, distinguishing bacterial infection from non-infectious inflammation remains clinically important. The radiopharmaceutical 99mTc-UBI has shown potential to differentiate these conditions. This study evaluated the diagnostic accuracy of 99mTc-UBI imaging in discriminating bacterial infection from non-infectious inflammation in hip and knee arthroplasty implants.
Methods: In this cross-sectional diagnostic study, patients who underwent hip or knee replacement at Rouhani or Shahid Beheshti hospitals in Babol (2021–2024) were regularly followed up at orthopedic clinics. Those with suspected prosthetic joint infection underwent nuclear scanning. The gold standard was two positive cultures from the same microorganism or visible pus during surgery. Scan results were considered positive if delayed-phase uptake in the suspicious joint was equal to or greater than hepatic uptake.
Results: Among 67 patients, 39 (58.2%) had hip and 28 (41.8%) had knee replacements. Based on culture results, 9 patients (13.4%) had prosthetic infection, while scans identified 8 cases (11.9%). The correlation between scan and culture findings was statistically significant (P<0.001). The 99mTc-UBI scan demonstrated 89% sensitivity, 100% specificity, and 98.5% accuracy for overall infection detection. For hip implants, sensitivity was 83%, specificity 100%, and accuracy 96.4%; for knee implants, diagnostic value reached 100%.
Conclusion: 99mTc-UBI imaging provides high diagnostic accuracy in differentiating bacterial infection from non-infectious inflammation in both knee and hip implants. As a non-invasive method, it effectively facilitates clinical follow-up and treatment decision-making.

کلیدواژه‌ها English

Precision diagnostic
Radiopharmaceutical 99mTc-UBI
Infection
Knee Implant
Hip Implant
Scan
1.     Ricciardi G, Siracusano L, Micale E, Addorisio V, Ballato M, Donadio D, et al. Aseptic Loosening in Total Hip Arthroplasty: Pathophysiology, Biomarkers, and Preventive Treatment Strategies. Applied Sciences 2025; 15(16): 9156.
2.     Valero-Martínez C, Castillo-Morales V, Gómez-León N, Hernández-Pérez I, Vicente-Rabaneda EF, Uriarte M, et al. Application of nuclear medicine techniques in musculoskeletal infection: current trends and future prospects. J Clin Med 2024; 13(4): 1058.
3.     Eisler T, Svensson O, Engström CF, Reinholt FP, Lundberg C, Wejkner B, et al. Ultrasound for diagnosis of infection in revision total hip arthroplasty. J Arthroplasty 2001; 16(8): 1010-7.
4.     Gibbon WW, Long G, Barron DA, O'Connor PJ. Complications of orthopedic implants: sonographic evaluation. J Clin Ultrasound 2002; 30(5): 288-99.
5.     Robertson DD, Magid D, Poss R, Fishman EK, Brooker AF, Sledge CB. Enhanced computed tomographic techniques for the evaluation of total hip arthroplasty. J Arthroplasty 1989; 4(3): 271-6.
6.     White LM, Kim JK, Mehta M, Merchant N, Schweitzer ME, Morrison WB, et al. Complications of total hip arthroplasty: MR imaging-initial experience. Radiology 2000; 215(1): 254-62.
7.     Palestro CJ. Radionuclide imaging of infection: in search of the grail. J Nucl Med 2009; 50(5): 671-3.
8.     Van FT, Renaux P, el Esper I, Jarde O, Vives P. [Labeled leukocyte scintigraphy and total hip prosthesis]. Acta orthopaedica Belgica 1996; 62(4): 212-7.
9.     Mountford PJ, Coakley AJ. Role of technetium-99m phosphonate bone and indium-111 leukocyte scanning for detecting the infected hip prosthesis. Journal of Nuclear Medicine 1989; 30(4): 562-3.
10.  Peters AM. The utility of [99mTc]HMPAO-leukocytes for imaging infection. Semin Nucl Med 1994; 24(2): 110-27.
11.  Appelboom T, Emery P, Tant L, Dumarey N, Schoutens A. Evaluation of technetium-99m-ciprofloxacin (Infecton) for detecting sites of inflammation in arthritis. Rheumatology (Oxford) 2003; 42(10): 1179-82.
12.  Welling MM, Paulusma-Annema A, Balter HS, Pauwels EK, Nibbering PH. Technetium-99m labelled antimicrobial peptides discriminate between bacterial infections and sterile inflammations. Eur J Nucl Med 2000; 27(3): 292-301.
13.  Brouwer CP, Bogaards SJ, Wulferink M, Velders MP, Welling MM. Synthetic peptides derived from human antimicrobial peptide ubiquicidin accumulate at sites of infections and eradicate (multi-drug resistant) Staphylococcus aureus in mice. Peptides 2006; 27(11): 2585-91.
14.  Nibbering PH, Welling MM, Paulusma-Annema A, Brouwer CP, Lupetti A, Pauwels EK. 99mTc-Labeled UBI 29-41 peptide for monitoring the efficacy of antibacterial agents in mice infected with Staphylococcus aureus. J Nucl Med 2004; 45(2): 321-6.
15.  Ferro-Flores G, de María Ramírez F, Meléndez-Alafort L, de Murphy CA, Pedraza-López M. Molecular recognition and stability of 99mTc-UBI 29-41 based on experimental and semiempirical results. Appl Radiat Isot 2004; 61(6): 1261-8.
16.  Meléndez-Alafort L, Ramírez Fde M, Ferro-Flores G, Arteaga de Murphy C, Pedraza-López M, Hnatowich DJ. Lys and Arg in UBI: a specific site for a stable Tc-99m complex? Nucl Med Biol 2003; 30(6): 605-15.
17.  Boerman OC, Dams ET, Oyen WJ, Corstens FH, Storm G. Radiopharmaceuticals for scintigraphic imaging of infection and inflammation. Inflamm Res 2001; 50(2): 55-64.
18.  Gao H, Li G, Fu C, Ren J, Kang F, Luo W, et al. Comparison of diagnostic efficacy between (99m) Tc-methylene diphosphate SPECT/CT and MRI for bone and joint infections: a multicenter retrospective analysis. Front Endocrinol (Lausanne) 2024; 15: 1359655.
19.  Welling MM, Warbroek K, Khurshid C, van Oosterom MN, Rietbergen DDD, de Boer MGJ, et al. A radio- and fluorescently labelled tracer for imaging and quantification of bacterial infection on orthopaedic prostheses: a proof of principle study. Bone Joint Res 2023; 12(1): 72-9.
20.  Atif M, Hussain F, Salim Dar Z, Khatoon J, Ajmal S, Adil M. Diagnostic Accuracy of 99 Mtc Labelled Ubiquicidin (29-41) Spect/Ct For Diagnosis of Osteomyelitis in Diabetic Foot. Pak Armed Forces Med 2021; 71(3): 1015-9.
21.  Plate A, Weichselbaumer V, Schüpbach R, Fucentese SF, Berli M, Hüllner M, et al. Diagnostic accuracy of (99m) Tc-antigranulocyte SPECT/CT in patients with osteomyelitis and orthopaedic device-related infections: A retrospective analysis. Int J Infect Dis 2020; 91: 79-86.
22.  Shinto AS, Mukherjee A, Karuppusamy KK, Joseph J, Bhatt J, Korde A, et al. Clinical utility of 99mTc-ubiquicidin (29-41) as an adjunct to bone scan in differentiating infected versus noninfected loosening of prosthesis before revision surgery. Nucl Med Commun 2017; 38(4): 285-90.
23.  Esmailiejah AA, Abbasian M, Azarsina S, Safdari F, Amoui M, Hosseinzadeh S. Diagnostic Efficacy of UBI Scan in Musculoskeletal Infections. Arch Iran Med 2015; 18(6): 371-5.
24.  Kamaleshwaran KK, Rajkumar N, Mohanan V, Kalarikal R, Shinto AS. 99m-Tc-ubiquicidin scintigraphy in diagnosis of knee prosthesis infection and comparison with F-18 fluorodeoxy-glucose positron emission tomography/computed tomography. Indian J Nucl Med 2015; 30(3): 259-62.
25.  Beiki D, Yousefi G, Fallahi B, Tahmasebi MN, Gholamrezanezhad A, Fard-Esfahani A, et al. (99m)tc-Ubiquicidin [29-41], a Promising Radiopharmaceutical to Differentiate Orthopedic Implant Infections from Sterile Inflammation. Iran J Pharm Res 2013; 12(2): 347-53.
26.  Assadi M, Vahdat K, Nabipour I, Sehhat MR, Hadavand F, Javadi H, et al. Diagnostic value of 99mTc-ubiquicidin scintigraphy for osteomyelitis and comparisons with 99mTc-methylene diphosphonate scintigraphy and magnetic resonance imaging. Nucl Med Commun 2011; 32(8): 716-23.
27.  Azar FM, Canale ST, Beaty JH. Campbell's Operative Orthopaedics, E-Book. New York: Elsevier Health Sciences; 2020. p: 133.
28.  Akhtar MS, Qaisar A, Irfanullah J, Iqbal J, Khan B, Jehangir M, et al. Antimicrobial peptide 99mTc-ubiquicidin 29–41 as human infection-imaging agent: clinical trial. J Nucl Med 2005; 46(4): 567-73.
29.  Patton LL. Managing the care of patients with or anticipating total knee and hip arthroplasty surgery: Updated 2024 American Academy of Orthopaedic Surgeons and the American Association of Hip and Knee Surgeons guideline. J Am Dent Assoc 2025; 156(8): 598-600.
30.  Signore A, Glaudemans AW. The molecular imaging approach to image infections and inflammation by nuclear medicine techniques. Ann Nucl Med 2011; 25(10): 681-700.
31.  Saeed S, Zafar J, Khan B, Akhtar A, Qurieshi S, Fatima S, et al. Utility of 99mTc-labelled antimicrobial peptide ubiquicidin (29-41) in the diagnosis of diabetic foot infection. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2013; 40(5): 737-43.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 44، شماره 863
هفته 3، تیر
خرداد و تیر 1405
صفحه 788-794

  • تاریخ دریافت 09 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 21 تیر 1405