• No results found

University of Groningen Positron emission tomography in infections associated with immune dysfunction Ankrah, Alfred

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "University of Groningen Positron emission tomography in infections associated with immune dysfunction Ankrah, Alfred"

Copied!
13
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

Positron emission tomography in infections associated with immune dysfunction

Ankrah, Alfred

DOI:

10.33612/diss.144628960

IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from

it. Please check the document version below.

Document Version

Publisher's PDF, also known as Version of record

Publication date:

2020

Link to publication in University of Groningen/UMCG research database

Citation for published version (APA):

Ankrah, A. (2020). Positron emission tomography in infections associated with immune dysfunction.

University of Groningen. https://doi.org/10.33612/diss.144628960

Copyright

Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).

Take-down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.

(2)

 

Chapter 15 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Discussion, Future perspectives and Conclusion

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Discussion, Future

perspectives and

Conclusion

Ankrah AO

CHAPTER 15

(3)

 

This thesis examined the role of positron emission tomography (PET) in infections associated with  immune dysfunction (IAID). There are many infections that can either cause or be associated with  immune  dysfunction.1  This  thesis  focussed  on  three  of  these  infections:  human  immunodeficiency  virus  (HIV),  invasive  fungal  infections  (IFIs)  and  tuberculosis  (TB).  The  final  chapter  of  this  thesis  discusses five topics on the use of PET in IAID that have been highlighted in the previous chapters,  considers the limitations of PET in IAID, and explores future perspectives.  The five topics considered are:   disease activity in IAID lesions   metabolic indices used in IAID evaluation   metabolic map of the disease burden and pattern of metabolic uptake in IAID   predictive or prognostic value of PET and earlier changes in IAID pathology   investigation of pathophysiology or therapeutic intervention of IAID 

Disease activity of IAID lesions

The disease activity of lesions due to IAID, specifically IFIs and TB2‐4, correlates with the metabolic  uptake of FDG on PET imaging. Both IFIs and TB give granulomatous reaction and have an intense  uptake on FDG scan. The FDG uptake of lesions in both IFIs and TB is intense in active disease and  decreases as the lesions respond to therapy.3, 5 The FDG uptake in IFI and TB serves as a measurable  quantity that can be used to monitor the status of a disease.  In HIV, FDG uptake measures the disease activity of the HIV‐associated infections which include IFIs  and TB, HIV associated malignancy and some other associated conditions such as arterial inflammation  or subcutaneous uptake that is associated with patients that develop lipodystrophy due to highly active  antiretroviral therapy.6, 7 

The  FDG  uptake  directly  due  to  HIV  binds  to  resting  lymphocytes  in  the  circulation  causing  the  lymphocytes to home into the lymph nodes. The activation of the resting lymph nodes results in FDG  uptake in the lymph nodes. The uptake is these nodes is not a measure of the disease activity; the  pattern of nodal uptake helps determine the stage of HIV.6  The FDG uptake in TB and IFI lesions is a reflection of the immune response to the infection which is  more intense in active disease and decreases with treatment of the infection. A lesion due to TB or IFI  may have FDG uptake on completion of antimicrobial treatment reflecting the attempt by the immune  system to get rid of residual fibrosis in a healed lesion containing no microorganisms anymore.8, 9 On  the  other  hand,  the  immune  system  often  tries  to  limit  an  infection  by  forming  a  wall  around  an  infectious foci which may result in an abscess or cavity. After treatment of the infection the body may  succeed  in  clearing  all  viable  microorganism  outside  these  structures  with  viable  microorganism  present in these structures that are well contained and incapable of spreading to the rest of the tissues  or causing  damage.  This  may result in a residual anatomic lesion with persistent FDG activity in a  patient that will have clinical and microbiologic evidence of a cured infection. This explains why in this  thesis and in the literature, persistent FDG uptake was observed in some TB and IFI patients that had  completed antimicrobial treatment with evidence of a clinical and microbiologic cure. In patients with  either  immune  system  clearing  fibrosis  or  containing  an  infection  the  FDG  uptake  would  not  completely normalize to the surrounding tissue. This also explains why, as reported in a recent study10 patients who have a complete metabolic response after antimicrobial therapy are unlikely to develop  a  relapsed  infection.  In  the  case  of  patients  with  persistent  FDG  lesions  after  completion  of  antimicrobial therapy, the outcome is unclear. The patient who have no microorganism in the residual  lesions have no risk of relapse similar to the patients with a complete metabolic response. In patients  in  whom  the  microorganism  is  in  check  by  the  immune  system  and  where  the  microorganism  is 

(4)

 

sequested in residual lesions, the infection is likely to relapse in the future when there is any disruption  to the function of the immune system . 

Metabolic indices used in the evaluation of IAID

IAID  frequently  present  with  multiple  lesions  at  different  sites  in  the  body.  In  the  evaluation  of  response to therapy by PET the standardized uptake value (SUV) is used. The maximum standardized  uptake value (SUVmax), which provides the highest SUV in a voxel, or peak standardized uptake value  (SUVpeak), which provides the highest average SUV in a predefined volume (1cm3), are often used in  assessing response to therapy11‐13. The metabolic indices have their limitations and may be affected by  noise in the image or the way the volume of interest is defined in the lesion. In the case of IAID where  there are multiple lesions, these measurements do not accurately depict the total disease burden. In  the evaluation of disease, the SUV of the most intense lesion is often used and the change in SUV  calculated. This is not representative of the overall disease burden and is particularly problematic in  IAID where there can be differential responses to treatment of different lesions in the same host. In  an attempt to overcome this limitation, researchers and clinicians used the total lesion glycolysis (TLG)  and metabolic volume (MV) in the evaluation of some cancer with good results.14, 15 The total lesion  glycolysis measures the total FDG uptake in a lesion or a region of interest.16 This thesis presented the  use of the global TLG from all the IFI lesions in patients and compared it to the use of SUVmax and  SUVpeak.  This  thesis  (Chapter  9)  demonstrated  that  global  TLG  better  correlated  with  the  visual  assessment of FDG PET when monitoring infection compared to the other metabolic indices.9 Recently,  a  paper  has  been  published  on  the  need  to  use  the  TLG  in  the  evaluation  of  TB.17  Using  artificial  intelligence, measuring the global TLG in a patient with widespread disease is a matter of minutes in a  reproducible manner.18 The use of the global TLG in IAID (TB and IFIs) and HIV associated malignancies  which  are  often  widespread  represents  a  true  reflection  of  the  overall  disease  burden  and  more  accurately reflects the disease. The use of TLG may have its challenges especially in IAID where two or  more  pathology  may  coexist  and  all  have  FDG  avid  lesions.  In  this  case  the  overall  TLG  may  underestimate  the  response  to  antimicrobial  therapy.  In  most  cases  though,  the  IAID  is  the  predominant lesion. When most lesions respond to antimicrobial treatment leaving a few lesions, a  histologic assessment of residual lesions is necessary to determine whether this is due to different  pathology or differential response to the antimicrobial. 

Metabolic map of the overall burden of disease and pattern of metabolic uptake

FDG PET provides a metabolic map of the overall disease burden for IFIs and TB.19, 20 FDG PET is a whole‐ body imaging procedure and provides functional information from almost the whole body. IFIs and TB  are granulomatous infections and give a high FDG signal with high contrast resolution from most parts  of the body. The whole‐body imaging allows the assessment of most sites of the body in one study.  PET allows the diagnosis of previously undiagnosed sites that may alter the management of IAID. In TB  for example, any extrapulmonary TB lesions with the exception of TB lymphadenitis is usually treated  for more than the standard 6‐month regimen for drug‐susceptible TB.21 Again, the diagnosis of some  pathology such as TB pericarditis may lead to the addition of some anti‐inflammatory drugs to the TB  treatment. In both TB and IFIs the diagnosis of spondylodiscitis may lead to prolongation of therapy.  The whole body map also allows on to follow‐up the response of different lesions to therapy, bearing  in mind that IAID often shows heterogeneous response.   FDG is a nonspecific PET tracer but the pattern of the uptake may help in understanding underlying  disease. In HIV, the pattern of lymph node uptake determines the stage of HIV infection. This pattern  was described in this thesis (Chapter 4). In the early stage FDG uptake is visible in the peripheral cervical  and axillary nodes, with a generalized lymphadenopathy present in the midstage and in the late stage  more central lymphadenopathy or involving mesenteric and ileocecal nodes with most of the previous  uptake absent. Patient with high viral load also show splenic uptake.6, 7  

15

262 263

(5)

 

In  TB,  the  immune  status  of  the  patient  may  determine  the  pattern  of  uptake.  In  patients  with  a  relatively  intact  immune  system  the  uptake  of  FDG  is  predominantly  a  pulmonary  pattern  with  mediastinal lymph nodes, while in immunosuppressed patients the uptake is more generalized in the  lymph nodes with more extrapulmonary involvement.19, 22, 23   IFIs are caused by different species which can be classified as molds or yeasts. The most common type  of mold is Aspergillosis and the most common yeast is Candida. Aspergillosis normally presents with  relatively larger lesions whilst candida normally presents with smaller lesions that are multiple and  may present as disseminated infection.20   Knowing the different patterns of FDG uptake in the various IAID may be useful in the interpretation  of a report. The finding of relatively small and multiple lesions in IFI may prompt the nuclear physician  to look out for infective endocarditis or spondylodiscitis which may be easily missed in a disseminated  candida infection.  

Predictive and prognostic value of PET in IAID

The prognostic value of PET in many cancers has been documented in literature. The prognostic value  in infections has been evaluated less clear. In recent years however, the ability of PET to predict clinical  outcomes is gaining prominence.  In HIV, FDG PET has been used to identify patient with subclinical TB.24 Subclinical TB can cause a  serious  immune  reconstitution  TB,  that  may  even  be  fatal  if  highly  active  antiretroviral  therapy  is  initiated without recognising the subclinical  TB. Again, the metabolic uptake  of the  thymus in HIV  patients receiving HAART may serve as a prognostic indicator of the recovery or regeneration of the  depleted T cells. Patients that would regenerate the T cell function show thymic uptake and those with  poor thymic uptake show poor regeneration of the T cells.25  

In patients with IFI, this thesis presented (in Chapter 9) how the global total lesion glycolysis due to IFIs  and the metabolic volume at the onset of therapy can discriminate patients who are likely to achieve  a  complete  metabolic  response  with  antifungals  and  patients  who  would  not  achieve  a  complete  metabolic response by antifungal treatment alone. Furthermore, the change of the metabolic uptake  early in antifungal therapy can predict whether the patient was likely to respond to the antifungal  agent or not.9, 26   In TB the predictive role of FDG PET has been explored on many situations, including:   prediction of latent TB infection (LTBI) in patients likely to progress to active disease27, 28   prediction of patients on standard 6‐month drug susceptible TB treatment that are likely to  respond using either a baseline and follow‐up scan at 2 months or a single scan at 4 months29,  30   prediction of patients with drug‐resistant TB who are likely to respond as early as 2 months in  a regimen that lasts about 2 years31   prediction of patients that are not likely to relapse after completion of TB treatment10  The ability to predict LTBI patient who are likely to progress to active disease is important to identify  patients who must urgently be offered TB preventative treatment. This may be particularly important  in TB endemic areas that have a high population with LTBI and where preventive treatment may not  be practical in every patient with LTBI. Again, the ability to predict the response to treatment early in  disease avoids unnecessary exposure of patients to ineffective therapies that may be toxic and may  lead to drug resistant species. In this thesis (Chapters 10 and 14), the persistence of metabolic activity  in  TB  lesions  in  patient  with  a  clinical  and  microbiologic  cure  was  discussed.  A  recent  study  has  demonstrated that a complete metabolic response or a negative FDG PET scan at the end of treatment  was predictive for the absence of TB relapse for at least two years after completion of treatment.10   

(6)

  The treatment of IAID is generally prolonged, associated with adverse effects and the tendency to  develop drug resistance. The predictive or prognostic value of PET enables the clinician to identify  patients that may not respond to treatment early and respond appropriately without patient enduring  unnecessary and potentially toxic treatment. Metabolic changes precede anatomical change which  may lead to detection of IAID at a time when anatomical changes have not occurred. In TB, abnormal  metabolic uptake has been detected in morphologically normal sized lymph nodes. In IFIs, lesions can  be detected on PET without being detected on anatomical based imaging due to metabolic changes  preceding anatomic changes as presented in Chapter 8. This can lead to early initiation of treatment  to improve the outcome of the treatment of these IAID. Similarly, during treatment changes noted on  PET occur much earlier than anatomic based imaging in both fungal infections. This allows earlier and  better prediction of outcomes of IAID with PET than most anatomic based imaging modalities that are  used  in  IAID.  In  HIV,  early  changes  in  pathology  such  as  increased  subcortical  FDG  uptake  in  HIV  associated neurocognitive disorder occur long before the anatomical change of cortical atrophy and  dilatation of the ventricles.6,7 

Investigation of pathophysiology or therapeutic interventions associated with IAID

PET is a noninvasive imaging modality that enables in vivo assessment of IAID at the histological level  in human or experimental animals. Animal models of IAID have been developed and are used to study  disease  or  therapeutic  interventions.  In  HIV,  PET  studies  on  the  simian  immunodeficiency  virus,  a  retrovirus similar to HIV enabled us to understand the pattern of lymphoid activation during the course  of HIV.6,7 There are animal models for different type of TB lesions and fungal infections. PET allows the  study of infections in these animals over time without having to either sacrifice or conduct invasive  procedures to get samples for histopathological analysis. Using PET, an animal is able to serve as its  own control and several lesions within one animal and the response of these different lesions to the  same plasma concertation of antimicrobial can be studied.32 This reduces the number of animals, and  the time and resources needed in evaluation of IAIDs in animals.   Similarly, in humans the use of PET can considerably reduce the time resources and number of subjects  needed to investigate IAIDs. One of the major challenges in the treatment of TB has been the long  duration  of  treatment  which  leads  to  nonadherence  by  patients  and  l  treatment  failures,  thereby  promoting resistant species. Different strategies have been tried to reduce the regimen but have been  unsuccessful till date. In a recent study33 reported in Nature Medicine, researchers used 11C‐rifampicin  in 12 patients on the standard 6‐month TB treatment to show that the amount of rifampicin reaching  TB cavities is inadequate despite plasma and normal tissue concentrations being adequate. The use of  therapeutic drug monitoring would be unsuccessful in addressing the problem of lengthy duration and  prevention of development of resistant species. PET allowed researchers to propose that doubling the  dose of rifampicin in the current TB regimen may shorten the duration of TB treatment. Some IFIs,  such as aspergillosis, are associated with large lesions that normally have cavities. It is likely there may  be insufficient amount of antifungal drugs getting to these lesions and PET imaging is well placed to  evaluate this.   The pathophysiology underlying IAID can be quite complex and in vitro experiments and even animal  models may only experiment on one aspect of disease on its own but not the whole spectrum of  disease. In TB for example, some mice models may lack TB cavities but have TB granulomas. PET allows  the in vivo investigation of underlying pathophysiology as it occurs in the human body in the complex  environment of the human disease where an interplay of other biological systems that may not be  simulated by any experimental condition or animal model may be present. In IAID due to immune  dysfunction the presentation of infection may be different from infections in the immunocompetent  person and PET allows in vivo study of the pathophysiology.  

15

264 265

(7)

 

Limitation of PET in IAID

IAID are a heterogeneous group of infections and PET may play a specific role in a particular infection  that may not be applicable in another. It is important that we evaluate the role especially in these  infections of medical and global importance to derive the full benefit of PET. FDG is the most commonly  used tracer but has the notable limitation of nonspecificity. The search for the ideal PET tracer for  infection  is  still  on  going.  This  ideal  tracer  should  be  able  to  distinguish  infection  from  sterile  inflammation and cancer. Again, FDG has some notable limitations in the evaluation of lesions in areas  with high physiologic uptake of tracer like the brain and urinary system. In this thesis, Gallium 68 citrate  (68Ga  citrate),  also  a  nonspecific  tracer,  demonstrated  the  ability  to  better  evaluate  brain  lesions  because of the lack of accumulation of citrate in the brain. Again, in this thesis and confirming other  reported studies in literature, 68Ga citrate was less likely to accumulate in sterile inflammation and may  be useful in assessing residual infection after completion of antimicrobial therapy.  

PET in coronavirus disease (COVID‐19)

The year 2020 has witnessed the disruption of healthcare systems, social life and economies of most  nations  in  world  by  the  COVID‐19  pandemic.34‐36  COVID‐19  is  caused  by  the  virus  Severe  Acute  Respiratory Syndrome Cororona Virus‐2 (SARS‐COV‐2) and is a highly infectious disease. The virus is a  relatively new infectious agent in humans and is believed to have originated from Wuhum China in  December 2019.37 SARS‐COV‐2 on it own does not cause immunosuppression. Patients with underlying  diseases,  however,  including  some  immunosuppressive  conditions  are  more  likely  to  get  severe  infection and possibly die of the infection when infected by SARS‐COV‐2.38   Imaging, especially with CT of the chest has been found to be useful in the diagnosis of the infection  especially very early in the infection where the gold standard for diagnosis of the infection, real‐time  reverse‐transcriptase polymerase chain reaction may yeild false negative results.39 Thoracic CT is also  useful in assessing the severity of COVID‐19 and monitoring the clinical course of the disease. The most  commonly seen feature on CT scan seen early in the infection are bilateral ground glass opacities with  or without consolidation in the peripheral lung. In the latter stages of disease consolidation, linear  opacities, ‘crazy‐paving’ patterns of the lung become more prominent features.37   A number of papers have discussed PET in COVID‐19.40‐46 In these publications all the lesions identified  on CT showed meatabolic uptake when imaged with FDG PET. The potential of FDG PET to pick up  inflammation that occur in extrathoric site where virus may be replicating in COVID‐19 was highlighted  in some publication.42,44 However, the waiting time after injection and imaging would mean patients  diagnosed with COVID‐19 will have to stay longer in imaging units which would expose staff to risk of  infection. PET is therefore not recommended in the routine work‐up of known COVID‐19 patients. In  the interpretation of PET/CT studies on must be aware of the pattern of COVID‐19 on the CT and  maintain a high index of suspicion especially in areas with high transmission rates. This will help identify  previously undiagnosed COVID‐19. The role of PET/CT in COVID‐19 is currently limited to the incidental  finding and reporting of features of COVID‐19 infection in patients coming for imaging for PET/CT  imaging for some other indication to limit the spread of the disease.44‐46  

Future Perspectives

Hybrid imaging

PET is integrated with a tomographic based imaging technique, often computed tomography (CT) but  more recently with magnetic resonance imaging (MRI). In IAID, MRI is particularly useful for special  sites  like  the  central  nervous  system  or  spondylodiscitis.  The  use  of  PET/MRI  will  combine  all  the  advantages of PET with MRI which will improve the diagnosis of these specific conditions. Again, MRI 

(8)

 

does not use ionising radiation and therefore the overall radiation burden of PET integrated with MRI  will be reduced compared to PET/CT and this will be beneficial in children.20 

PET imaging can also be combined with optical imaging to assess superficial and deep infections. TB  and  fungal  infections  may  give  rise  to  superficial  infection  that  do  not  usually  require  imaging  to  determine the extent. In other conditions with immune dysfunction such as the diabetic foot it may be  necessary  to  determine  the  extent  of  the  superficial  infection  before  treatment  especially  when  surgical intervention such as debridement is anticipated. The combination of PET with optical imaging  will allow the assessment of the deep tissue (bone) by PET and superficial tissue (soft tissue) by optical  imaging that can potentially help the management of these infections.47 

Therapeutic interventions related to PET

PET imaging is able to determine that an antibody is delivered to the site of infection. Applying the  principle of theragnostics, the PET radioisotope can be replaced with a therapeutic agent and allow  radioimmunotherapy  of  IAID.  This  may  help  in  the  treatment  of  resistant  infection  such  as  totally  resistant drug TB when there is no other therapeutic option and may help reduce the duration of  treatment that is given for long periods such as in IFIs and TB.47, 48  Nanoparticles have been labeled with antimicrobial peptides to deliver increased concerntration of  antimicrobial drugs to the infection site. PET can be used to determine the distribution of the microbial  attached to this nanoparticle to ensure that it is delivered to the site of infection47, 49  In HIV associated neurodegenerative disorder (HAND), radioimmunotherapy may be explored to kill  HIV infected cell in the central nervous system. This may slow down the progression or even reverse  the progress of HAND.49  

New tracer development

PET and SPECT tracers PET imaging has advantages over SPECT imaging such as the better spatial resolution and better ability  to quantify tracer uptake. The use of PET tracers where SPECT tracers have been useful may be an  advantage. White blood cell labeling is the imaging method of choice for infection. White blood cells  have been labeled with FDG and copper 64 (64Cu). The 64Cu labeled white blood cells had favourable  results in the imaging of infections. The longer half‐life of 64Cu of 12.7 hours compared to the 110  minutes of fluorine enables delayed imaging which is crucial for infection imaging.50, 51 

There are a number of useful infection tracers that have been labeled to Tc‐99m (99mTc) using the  indirect  method  resulting  in  mixed  complexes. 18F‐labeling  options  are  now  available  for  most  compounds using conjugation techniques such as click chemistry, succinides and 18F‐AlF‐methodology.  The 99mTc infection tracers can be replaced with 18F to develop the equivalent PET tracers.52‐54  

Longer lived PET radioisotopes The use of longer lived PET radioisotopes such as 64Cu with a half‐life of 12.7 hours and zirconium 89  (89Zr) with a half‐life of 78.4 hours is very useful for the labelling of peptides and proteins which require  longer imaging times. The radioimmununotherapies discussed above involve the use of proteins and  labelling with these relatively long‐lived radioisotopes will be important to fully harness the potential  of PET.  Increase in availability of nonFDG PET radiopharmaceutical The production of Germanium 68/ Gallium 68 generators (68Ga generators) provides a readily available  source of a PET radioisotope in a generator for at least 6 months of the year.55 A generator produced  radioisotope removes the need for a cyclotron with all the expertise needed to run it and the complex  machinery needs to produce it. 68Ga based PET tracers such as 68Ga citrate or labeled peptides in IAIDs 

15

(9)

 

may have a more prominent role. This is a particularly attractive option for developing countries that  bear  the largest  burden of some IAID  as TB and HIV where the cost and  expertise for running an  expensive cyclotron is a major limitation to the use of PET imaging.  The production of 64Cu has recently become more feasible. A simpler method of production using liquid  targets will make 64Cu more readily available to be used in IAID.56   The search for the ideal tracer that will distinguish infection from inflammation is still ongoing. Tracers  that are specific for IAID, like IFI tracers such as 68Ga siderophores have already been tested in animal  models with good results57,58. Infection‐specific tracers for IAID that affect a lot of people like TB should  be developed.   The use of artificial intelligence in interpretation The use of artificial intelligence in determining the overall disease burden and determining the changes  would make  the results  more reproducible and  more likely to  be applied across different imaging  systems from different centers which will improve multicenter trials for PET in IAIDs. The use of the  global disease score with help of artificial intelligence would enhance the use of global total lesion  glycolysis in IAID.18 

Improvement in PET imaging technology

The use of total body scanners or digital PET scanners would allow patients to be imaged with lower  activities  of  PET  radiopharmaceutical  in  much  shorter  acquisition  times.  This  would  decrease  the  radiation burden to the patient and also reduce the motion error due to the shorter time.17  Incoperation of PET/CT in IAID into major international guidelines Despite the mounting evidence of the use of PET/CT in IAID, the modality is not yet part of major  international guidelines for the IAID. PET/CT is likely to be added to international guidelines as the  evidence builds up with more more studies especially large radomized multicentered clinical trials  become available.  

Conclusion

PET is a useful biomarker for IAID. An ideal biomarker for infection must possess characteristics for  diagnosis, prognosis and therapy follow‐up. Furthermore, biomarkers should be both sensitive and  specific,  measurable  with  good  precision,  reproducible,  readily  available,  affordable,  responsive  to  minor  changes,  and  provide  timely  results.  It  is  clear  that  current  FDG  PET  has  almost  all  the  characteristics of an ideal tracer for infection with the exception of lack of specificity and it is likely that  the development of new PET tracers will address this problem.    

 

268 269

(10)

 

References

 

1. Elfaki  MG,  Al‐Hokail  AA,  Kambal  AM.  (2012)  Microbial  Immunosuppression.  In:  Kupar  S,  Portela  MB.  (eds)  Immunosuppression‐  role  in  health  and  disease. IntechOpen,  DOI:  10.5772/28841.  https://www.intechopen.com/books/immunosuppression‐role‐in‐health‐and‐diseases/microbial‐ immunosuppression.     2. Ichiya Y, Kuwabara Y, Sasaki M, et al. FDG‐PET in infectious lesions: The detection and assessment of lesion activity.  Ann Nucl Med 1996; 10:185‐91.  3. Demura Y, Tsuchida T, Uesaka D, et al. Usefulness of 18F‐fluorodeoxyglucose positron emission tomography for  diagnosing disease activity and monitoring therapeutic response in patients with pulmonary mycobacteriosis. Eur J  Nucl Med Mol Imaging 2009; 36:632‐39.  4. Kim JY, Yoo JW, Oh M, et al. (18)F‐fluoro‐2‐deoxy‐D‐glucose positron emission tomography/computed tomography  findings are different between invasive and noninvasive pulmonary aspergillosis. J Comput Assist Tomogr 2013;  37:596‐601.    5. Xu B, Shi P, Wu H, Guo X, Wang Q, Zhou S. Utility of FDG PET/CT in guiding antifungal therapy in acute leukemia  patients with chronic disseminated candidiasis. Clin Nucl Med 2010; 35:567‐70.    6. Sathekge M, Maes A, Van de WC. FDG‐PET imaging in HIV infection and tuberculosis. Semin Nucl Med 2013; 43:349‐ 66.  7. Ankrah AO, Glaudemans AW, Klein HC, et al. The role of nuclear medicine in the staging and management of  human immune deficiency virus infection and associated diseases. Nucl Med Mol Imaging 2017; 51:127‐39.  8. Malherbe  ST,  Shenai  S,  Ronacher  K,  et  al.  Persisting  PET‐CT  lesion  activity  and  M.  tuberculosis  mRNA  after 

pulmonary tuberculosis cure. Nat Med 2016; 2:1094‐100. 

9. Ankrah AO, Span LFR, Klein HC, et al. Role of FDG PET/CT in monitoring treatment response in patients with invasive  fungal infections. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2019; 46:174‐83. 

10. Lawal IO, Fourie BP, Mathebula M, et al. 18F‐FDG PET/CT as a Noninvasive Biomarker for Assessing Adequacy of  Treatment and Predicting Relapse in Patients Treated for Pulmonary Tuberculosis. J Nucl Med. 2020;61:412‐7.  11. Brinkman M, Jentjens S, Boone K, et al. Evaluation of the most commonly used (semi-) quantitative parameters

of 18F-FDG PET/CT to detect malignant transformation of neurofibromas in neurofibromatosis type 1. Nucl Med Commun. 2018; 39:961-8.

12. Martens RM,  Noij DP, Ali m,  et al. Functional imaging early during (chemo)radiotherapy for response prediction  in head and neck squamous cell carcinoma; a systematic review. Oral Oncol. 2019; 88:75‐83. 

13. Sadeghi  R,  Harsini  S,  Qodsi  Rad  MA,  et  al.  Prognostic  significance  of  fluorine‐18  fluorodeoxyglucose  positron  emission tomography in anal squamous cell carcinoma: a systematic review and a meta‐analysis. Contrast Media  Mol Imaging, 2018; 2018:9760492.  14. Salavati A, Duan F, Snyder BS,  et al. Optimal FDG PET/CT volumetric parameters for risk stratification in patients  with locally advanced non‐small cell lung cancer: results from the ACRIN 6668/RTOG 0235 trial Eur J Nucl Med Mol  Imaging. 2017; 44 ;1969‐83  15. Lee JW, Cho A, Lee JH, et al. The role of metabolic tumor volume and total lesion glycolysis on ¹⁸F‐FDG PET/CT in  the prognosis of epithelial ovarian cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2014; 41:1898‐906.  16. Zaidi H, Karakatsanis N. Towards enhanced PET quantification in clinical oncology. Br J Radiol 2018; 91:20170508.  17. Deogaonkar  V,  Chandra  Khangembam  B,  Seraj  SM,  et  al.  Novel  Quantitative  PET  Imaging  Techniques  in 

Tuberculosis. PET Clin. 2020; 15:231‐40. 

18. Høilund‐Carlsen PF, Edenbrandt L, Alavi A. Global disease score (GDS) is the name of the game! Eur J Nucl Med  Mol Imaging. 2019; 46:1768‐1772. 

19. Ankrah AO, Glaudemans AWJM, Maes A, et al. Tuberculosis. Semin Nucl Med. 2018; 48:108‐30. 

15

(11)

 

20. Ankrah AO, Sathekge MM, Dierckx RA, Glaudemans AW. Imaging fungal infections in children. Clin Transl Imaging  2016; 4:57‐72.  

21. Ankrah  AO,  Lawal  IO,  Boshomane  TMG,  Klein  HC,  et  al.  Comparison  of  Fluorine(18)‐fluorodeoxyglucose  and  Gallium(68)‐citrate PET/CT in patients with tuberculosis. Nuklearmedizin.. 2019;58:371‐8.  22. Soussan M, Brillet PY, Mekinian A, et al. Patterns of pulmonary tuberculosis on FDG‐PET/CT. Eur J Radiol 2012;  81:2872‐6.  23. Ankrah AO, van der Werf TS, de Vries EF, et al. PET/CT imaging of Mycobacterium tuberculosis infection. Clin Transl  Imaging. 2016; 4:131‐44.  24. Esmail H, Lai R, Lesosky M, et al. Characterization of progressive HIV‐associated tuberculosis using 2‐deoxy‐2‐ [18F]fluoro‐D‐glucose positron emission and computed tomography. Nat Med 2016; 22:1090‐3.  25. Tanaskovic S, Fernandez S, French MA, et al. Thymic tissue is not evident on high‐resolution computed tomography  and [18F]fluoro‐deoxy‐glucose positron emission tomography scans of aviraemic HIV patients with poor recovery  of CD4+ T cells. AIDS 2011; 25:1235‐7.  26. Ankrah AO, Klein HC, Span LF, et al. The role of PET in monitoring therapy in fungal infections. Curr Pharm Des  2018; 24;795‐805.  27. Lin PL, Maiello P, Gideon HP, et al. PET CT identifies reactivation risk in cynomolgus macaques with latent M.  tuberculosis. PLoS Pathog 2016; 12:1005739.  28. Jeong YJ, Paeng JC, Nam HY, et al. (18)F‐FDG positron‐emission tomography/computed tomography findings of  radiographic lesions suggesting old healed tuberculosis. J Korean Med Sci 29:386‐391, 2014.  29. Sathekge M, Maes A, D’Asseler Y, et al. Tuberculous lymphadenitis: FDG PET and CT findings in responsive and  nonresponsive disease. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2012; 39:1184‐90.  30. Sathekge M, Maes A, Kgomo M, et al. Use of 18F‐FDG‐PET to predict response to first‐line tuberculostatics in HIV‐ associated tuberculosis. J Nucl Med 2011; 52:880‐5.  31. Chen RY, Dodd LE, Lee M, et al. PET/CT imaging correlates with treatment outcome in patients with multidrug‐ resistant tuberculosis. Sci Transl Med 2014; 6:265ra166. 

32. Cherry SR, Gambhir SS. Use of positron emission tomography in animal research. ILAR J. 2001; 42:219‐32.  33. Ordonez AA, Wang H, Magombedze G, et al. Dynamic imaging in patients with tuberculosis reveals heterogeneous 

drug exposures in pulmonary lesions. Nat Med 2020; doi: 10.1038/s41591‐020‐0770‐2. [Epub ahead of print].  34. Hartley DM, Perencevich EN. Public health interventions for COVID‐19: emerging evidence and implications for an 

evolving public health crisis. J Am Med Assoc. 2020; 323:1908–9 

35. Pak  A,  Adegboye  OA,  Adekunle  AI,  et  al..  Economic  Consequences  of  the  COVID‐19  Outbreak:  the  Need  for  Epidemic Preparedness. Front Public Health. 2020; 8:241.  36. Chakraborty I, Maity P. COVID‐19 outbreak: Migration, effects on society, global environment and prevention. Sci  Total Environ. 2020; 728:138882.  37. Zhu N, Zhang D, Wang W, et al. A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N Engl J Med.  2020; 382:727‐33.  38. Sanyaolu A, Okorie C, Marinkovic A, et al. Comorbidity and its Impact on Patients with COVID‐19. SN Compr Clin  Med. 2020; 1‐8.  39. Carotti M, Salaffi F, Sarzi‐Puttini P, et al. Chest CT features of coronavirus disease 2019 (COVID‐19) pneumonia:  key points for radiologists. Radiol Med. 2020; 125:636‐46.  40. Deng Y, Lei L, Chen Y, Zhang W. The potential added value of FDG PET/CT for COVID‐19 pneumonia. Eur J Nucl Med  Mol Imaging. 2020; 47:1634‐5.  41. Amini H, Divband G, Montahaei Z, et al. A case of COVID‐19 lung infection first detected by [18F]FDG PET‐CT. Eur J  Nucl Med Mol Imaging. 2020; 47:1771‐2.  42. Colandrea M, Gilardi L, Travaini LL, et al. 18F‐FDG PET/CT in asymptomatic patients with COVID‐19: the submerged  iceberg surfaces. Jpn J Radiol. 2020; 1‐5.  43. Treglia G. The role of 18F‐FDG PET for COVID‐19 infection: myth versus reality. Clin Transl Imaging. 2020; 1‐2.  44. Halsey R, Priftakis D, Mackenzie S, et al. COVID‐19 in the act: incidental 18F‐FDG PET/CT findings in asymptomatic  patients and those with symptoms not primarily correlated with COVID‐19 during the United Kingdom coronavirus  lockdown. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2020; 1‐13. 

45. Albano  D,  Bertagna  F,  Bertoli  M,  et  al.  Incidental  Findings  Suggestive  of  COVID‐19  in  Asymptomatic  Patients  Undergoing Nuclear Medicine Procedures in a High‐Prevalence Region. J Nucl Med. 2020; 61:632‐6 

46. Krebs S, Petkovska I, Ho AL, Ulaner GA. Laboratory‐Proven Asymptomatic SARS‐CoV‐2 (COVID‐19) Infection on 18F‐ FDG PET/CT. Clin Nucl Med. 2020; 45:654‐5. 

(12)

  47. Ankrah AO, Klein HC, Elsinga PH. New Imaging Tracers for the Infected Diabetic Foot (Nuclear and Optical Imaging).  Curr Pharm Des. 2018; 24:1287‐303.  48. Dadachova E, Casadevall A. Radiolabeled antibodies for therapy of infectious diseases Microbiology spectrum  2014; 2:0023  49. Chen H, Liu C, Chen D, et al. Bacteria‐targeting conjugates based on antimicrobial peptide for bacteria diagnosis  and therapy. Mol Pharm 2015; 12:2505‐16.  50. Glaudemans AW, de Vries EF, Vermeulen LE, et al. A large retrospective single‐centre study to define the best  image acquisition protocols and interpretation criteria for white blood cell scintigraphy with 99mTc‐HMPAO‐ labelled leuco‐ cytes in musculoskeletal infections. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2013; 4:1760‐9.  51. Erba PA, Glaudemans AW, Veltman NC, et al. Image acquisition and interpretation criteria for 99mTc‐HMPAO‐ labelled white blood cell scintigraphy: results of a multicentre study. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2014; 41:615‐ 23.  52. van der Born D, Pees A, Poot AJ, Orru RVA, Windhorst AD, Vugts DJ. Fluorine‐18 labelled building blocks for PET  tracer synthesis. Chem Soc Rev 2017; 46:4709‐73. 

53. Campbell‐Verduyn  LS,  Mirfeizi  L,  Schoonen  AK,  et  al.  Species‐promoted  copper‐free  “click”  chemistry  for  18F  radiolabeling of bombesin. Angew Chem Int Ed Engl 2011; 50:11117‐20.  54. McBride WJ, D’Souza CA, Sharkey RM, Goldenberg DM. The radiolabeling of proteins by the [18F]AlF method. Appl  Radiat Isot 2012; 70:200‐4.  55. Velikyan I. 68Ga‐Based radiopharmaceuticals: production and application relationship. Molecules 2015; 20: 12913‐ 43.  56. Alves F, Alves VHP, Do Carmo SJC, et al. Production of copper‐64 and gallium‐68 with a medical cyclotron using  liquid targets. Mod Phys Lett 2017; 32:1740013(1‐21).  57. Petrik M, Zhai C, Haas H, Decristoforo C. Siderophores for molecular imaging applications. Clin Transl Imaging.  2017; 5:15‐27.  58. Petrik M, Zhai C, Novy Z, et al. In Vitro and In Vivo Comparison of Selected Ga‐68 and Zr‐89 Labelled Siderophores.  Mol Imaging Biol. 2016; 18:344‐52.                                         

15

270 271

(13)

 

 

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

8   compared  aortic  TBR  of  27  patients  with  well  controlled  HIV  infection  with  two  groups  of  HIV‐uninfected  controls.  TBR  was  higher  in 

number  of  weeks  in  patients  with  suspected  IFIs,  also  when  blood  cultures  are  negative.  IFIs 

The  susceptibility  to  the  outcome  of  IFIs  depends  on  the  pathogen  and  the  host.  The 

Invasive fungal infections (IFIs) often occur in immunosuppressed patients and can be life‐threatening. 

chemotherapy were compared with scans that were done 6 months after they had started anti‐TB  therapy.  Fifty  patients  who  had  achieved  a  clinical  cure 

responses, which may be compromised in immune‐deficient patients and children [52, 53]. Other new  diagnostic  methods  include  urine  LAM  testing,  which 

There  are  currently  a  number  of  2‐nitroimidazole  compounds  available.  These  include  18 F‐ fluoromisonidazole  ( 18 F‐FMISO),  18 F‐fluoroazomycin 

time  assessment  of  pulmonary  TB  lesions  over  time.  In  1  study,  47  patients  with  pulmonary  mycobacteriosis  were  evaluated.  18 F‐FDG‐PET/CT