Tc99m-sestamibi é absorvido mais rapidamente por uma glândula paratiróide hiperfuncionante do que por uma glândula paratiróide normal. Isto depende de várias características histológicas dentro da própria glândula paratiróide anormal. A imagem de sestamibi está correlacionada com o número e atividade das mitocôndrias dentro das células paratiróides, de tal forma que os adenomas de células paratiróides oxiófilas têm uma avidez muito alta para sestamibi, enquanto os principais adenomas de células paratiróides não têm quase nenhuma qualidade de imagem com sestamibi. Alguns pesquisadores também tentaram quantificar ou caracterizar as capacidades de imagem das glândulas paratiróides através da expressão do gene MDR. Aproximadamente 60% dos adenomas paratireoidianos podem ser imersos pelo exame de sestamibi. A distribuição natural da causa do hiperparatiroidismo primário é aproximadamente 85% de adenomas solitários, 10-15% de hiperplasia difusa e 1% de câncer.
Imaging não é tão confiável em pacientes com doença paratireóide multiglandular. Além disso, a limitação do tamanho da glândula anormal pode limitar a detecção por radionuclídeo. A imagem SPECT (tridimensional), como complemento aos métodos planares, pode aumentar a sensibilidade e a precisão, especialmente em casos de pequenos adenomas paratimétricos. Usando uma câmera gama na medicina nuclear, o radiologista é capaz de determinar se uma das quatro glândulas paratireoidianas está hiperfuncionando, se essa é a causa do hiperparatireoidismo. Teoricamente, a glândula paratireóide hiperfuncionante absorverá mais Tc99m-sestamibi, e aparecerá ‘mais brilhante’ do que as outras glândulas paratireóides normais nas imagens da câmera gama, especialmente por causa do loop interno de biofeedback dentro do corpo com o cálcio inerentemente alimentando os receptores de cálcio e inibindo a produção do hormônio paratireóide dentro das glândulas paratireóides normais. Às vezes essa determinação deve ser feita três ou quatro horas depois, quando a atividade absorvida pela tireóide e pelas glândulas paratireóides normais desaparece; a glândula paratireóide anormal retém sua atividade, enquanto o radiofármaco é eluído para fora da glândula tireóide normal. Em pacientes com bócio nodular ou tumores funcionais da glândula tireóide, é possível aumentar a absorção do agente sestamibi e torna a localização da paratiróide difícil ou confusa.
Novas modalidades usando o mesmo rastreador sestamibi em scanners mais sofisticados, como as máquinas SPECT/CT, têm melhor localização dos adenomas paratiróides, especialmente em locais ectópicos.