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1 Entzündungsdiagnostik Abteilung Nuklearmedizin Universität Göttingen

2 Targets In Vitro-Labeling: 111 In-Oxin / 99m Tc-HMPAO IL-R IL1 / 2 IL1, 8; PF-4 IL-R CD71 Ga-67-Citrate CD71 GLUT1 F-18-FDG GLUT1 CD15 Scintimun BW 250/183 Besilesomab CD66 / NCA 95 Leucoscan MN-3 Sulesomab CD60 / NCA 90 Leu-Tech Fanolesomab

3 Tracer: In-111-markierte LZ Verteilung: 45 min p.i. Bloodpool RES 24 h. p.i. RES Kein renaler oder intestinaler Uptake spezifischer Uptake am Ort der Entzündung durch Migration markierter Zellen 24h p.i.

4 Tracer: Besilesomab (Scintimun ) Verteilung: 4-24 h. p.i. Blut: 10% frei: 50% gebunden: 50% RES ( 80-85%) Intestinal / Renal Uptake ist wesentlich durch unspezifische Exudation mit nachfolgender Bindung an GZ vermittelt 4h 4h p.i.

5 Tracer: Sulesomab (Leucoscan ) Verteilung: 4-24 h. p.i. Blut: ca.15% frei: 90% gebunden: 10% Niere (40%) RES ( 45-50%) Uptake ist wesentlich durch unspezifische Exudation mit nachfolgender Bindung an GZ vermittelt 4h p.i.

6 Tracer:[ 18 F]FDG-PET Verteilung: 1 h.-2 h. p.i. Leber (5-10%) Milz (1-5%) KM ( 10-15%) Renaler Uptake Intestinaler Uptake Uptake in postmigratorischen Entzündungszellen; Granulationsgewebe, Tumorgewebe

7 Tracer:[ 18 F]FDG-WBC-PET Verteilung: 1 h.-2 h. p.i. Leber (5-20%) Milz (20-40%) KM ( 20-30%) Kein renaler oder intestinaler Uptake spezifischer Uptake am Ort der Entzündung durch Migration?

8 Technik: Der Zeitfaktor 4h p.i. 24h p.i. Infektion: Uptake steigt über die Zeit an Bis zu 40% der Befunde werden auf frühen scans nicht erkannt

9 Technik: Einzelaufnahmen

10 Technik: Einzelaufnahmen

11 Technik: SPECT Infektion temporo - mandibulär Besilesomab : 24 h. p.i.

12 Technik: SPECT Infektion temporo - mandibulär Besilesomab : 4 h. p.i.

13 Technik: SPECT Endokarditis coronal; image relative saggital; image relative coronal; image relative Besilesomab : 24 h. p.i.

14 Entzündungsdiagnostik Beispiele Okkulte Sepsis Fieber unklarer Genese (FUO) Osteomyelitis Akut hämatogen Akut exogen Chronisch Septische Endoprothesenlockerung

15 Okkulte Sepsis Fieber vom septischen Typ Leukozytose, BSG+,CRP+, Blut-Kultur+ Häufig innerhalb 6 Monate nach einem chirurgischem Eingriff Ausgangsfokus konventionell nicht sicher zu identifizieren Granulozytäre Infektionen: 80-90%

16 Okkulte Sepsis Leukozytenszintigraphie Autor n= Sensitivität (%) Spezifität (%) Ascher 1980* Coleman MacSweeney 1990* Cooper 1991*** Minoja et al. 1996*** Bearcroft 1996* Meller et al. In prep.** *In-111 Oxin, ** Anti-CD 66, ***HMPAO-LZ.

17 Okkulte Sepsis [ 18 F]FDG-PET Autor n= Sensitivität (%) Spezifität (%) Stumpe et al Meller et al Chacko et al Bleeker Rovers

18 Besilesomab bei Sepsis 21 jähriger Patient mit kalzifizierender juveniler Dermatomyositis Jetzt: Fieber und Schwellung des rechten OS Entgültige Diagnose: Abszess in den Weichteilen des li OS

19 Besilesomab bei Sepsis 49 Jahre jährige Patientin Vor 3 Monaten Hysterektomie Jetzt septische Fieberschübe

20 Besilesomab bei Sepsis 42 Jahre jährige Patientin Septischer Schock In der Vorgeschichte: Glukokorticoide in das linke Kniegelenk Linkes Knie leicht geschwollen

21 Besilesomab bei Sepsis 52 jähriger Patient Leberzirrhose mit geringem Ascites (steril) Rezidivierende septische Temperaturen Endgültige Diagnose: Infizierter Aszites (Bartonella sp.)

22 [ 18 F]FDG-PET bei Sepsis 13 jährige Patientin Bekannte Lungencysten Jetzt: septischer Schock Blutkultur: Streptokokkus agalactiae Endgültige Diagnose: Cystenabszesse, Pseudomembranöse Kolitis

23 [ 18 F]FDG-PET bei Sepsis 62 jähriger Patient Z.n. Y-Prothese vor 6 Jahren Jetzt: septische Fieberschübe Blutkultur: Staph aureus Entgültige Diagnose: Infizierte Y-Prothese

24 Fieber unklarer Genese (FUO) Fieber > 38,3 Dauer > 3 Wochen keine Diagnose nach adäquater Abklärung (Petersorf 1962) Ursachen: Infektionen: 10-30% Tumore: 10-40% Autoimmunerkrankungen: 40-50% Bis zu 50% ohne Diagnose!

25 [ 18 F]FDG bei FUO Prävalenz granulozytärer Entzündungen bei FUO lediglich 10%: sinnvoll sind unspezifische Tracer Im Vergleich zu markierten LZ: höchste Rate an diagnostischen Scans Markierte LZ: 15-32% (median: 15%) der Patienten F-18 FDG: 16-69% (median: 15%) der Patienten ( Metaanalyse von 17 Studien)

26 [ 18 F]FDG bei FUO Autor Design Patienten PET hilfreich (%) n= 292 Meller p (PPV: 92; NPV:75) Blockmans p (PPV: -; NPV:-) Lorenzen r (PPV:92;NPV:100) BleekerRovers r (PPV:87 ; NPV:95) Kjaer p (PPV:30 ; NPV:67) Buysschaert r (PPV:- ; NPV:-) BleekerRovers p (PPV:70 ; NPV:92)

27 [ 18 F]FDG bei FUO

28 [ 18 F]FDG bei FUO

29 [ 18 F]FDG bei FUO

30 [ 18 F]FDG bei FUO

31 Markierte LZ bei FUO Autor n= Sensitivität (%) Spezifität (%) Schmidt at al.1987* Syrjälä et al. 1987* MacSweeney et al. 1990* Tudor et al. 1997* (20) 100 Becker at al. 1993** Meller et al. 1998** Maugeri et al 2003*** Tesche et al ** * 111 In- Oxin, ** Besilesomab, ** Sulesomab Diagnostic Scans: 15-32% (Median:15%)

32 Besilesumab bei FUO 42 jähriger Patient mit rezidivierenden Fieberschüben Endgültige Diagnose: Infizierter Thrombus in der rechten A. pulmonalis Besilesomab : 24 h. p.i. saggital

33 Besilesomab bei FUO 71 jähriger Patient mit rezidivierenden Fieberschüben Endgültige Diagnose: Abszedierende Divertikulitis Scintimun: 24 h. p.i. SPECT (saggital)

34 Besilesomab bei FUO 84 jähriger Patient mit monosymptomatischem Fieber Endgültige Diagnose: Infiziertes Aortenaneurisma Scintimun: 4 h. p.i. SPECT (coronal)

35 Akute Osteomyelitis ohne vorheriges Trauma Methode der Wahl: Autor Sensitivität (%) Spezifität (%) 3-Phasen-Sklettszintigramm Selten spezifischere Techniken erforderlich Gilday et al Majd und Frankel Maurer et al Park et al Howie et al Unger et al Schauwecker Gesamt 92% 89%

36 Akute exogene Osteomyelitis oder chronische Osteomyelitis Dreiphasen Skelettszintigraphie Autor Sensitivität (%) Park et al Spezifität (%) negativ positiv Al-Sheikh et al Maurer et al Ausschluß spezifischere Techniken Magnuson et al Entzündungsszintigraphische Techniken Keenan et al Newman et al Larcos et al Gesamt 90% 50%

37 99m Tc-Mabs bei Osteomyelitis Studien mit valider Referenz Autor N= Localisation Disease Tracer Sensitivity (%) Kaim peripheral COM Besilesomab Reuland peripheral AM/COM Besilesomab Specificity (%) Horger peripheral COM Besilesomab (Fusion) Guhlmann mixed COM Besilesomab P: 91 P: 85 C: 85 C: 60 Gratz central COM Besilesomab cold lesions Boubaker hip prosteses Besilesomab Meller in prep. 76 peripheral / prostheses Besilesomab Becker peripheral COM Solesomab Ivancevic knee / hip prostheses Solesomab Kartiekan Knee / hip /shoulder / elbow prostheses Solesomab Palestro COM /prosteses Fanolesomab 91 (100) 69 (85)

38 99m Tc-Mabs bei Osteomyelitis Studien mit valider Referenz Diagnostische Genauigkeit am höchsten in peripheren Knochen (~90%) Spezifität kann geringer sein: Kapillarleckage Low grade infection Im Achsenskelett keine sinnvolle Methode Ein spezifischer Kontrast nimmt über die Zeit zu Spätaufnahmen und ggf. SPECT sind unabdingbar Spezifität besser wenn korrelative Bildgebung verfügbar (SPECT/CT)

39 Akute exogene Osteomyelitis SCINTIMUN WBC ROIs drawn by blinded reader

40 [ 18 F]FDG bei Osteomyelitis Studien mit valider Referenz Autor n Sensitivität Spezifität Guhlmann ; FDG (V.a. COM) (a: 93 + p: 92) 100 (k.postop) Besilesumab a: 27 + p:90 a: 34 + p: 87 Zhuang (V.a. COM) Kälicke (COM-HISTO) De Winter (V.a. COM) Meller (V.a. COM) Schmitz (V.a. COM) De Winter (V.a. COM postop) Sahlmann (COM-HISTO)

41 [ 18 F]FDG bei Osteomyelitis transversal saggital coronal

42 [ 18 F]FDG bei Osteomyelitis coronal saggital

43 [ 18 F]FDG bei Osteomyelitis

44 [ 18 F]FDG bei Sponylodiszitis

45 [ 18 F]FDG bei Sponylodiszitis

46 Methodenvergleich bei Osteomyelitis Studien mit valider Referenz Metaanalyse Termaat et al. 2005

47 Endoprothesenlockerung RVL LDR MDP

48 99m Tc-Mabs bei septischer TEP n= 522 Prothesen 317 TEP, 178 KNEP Sulesomab und Besilesomab Verblindet und nicht - verblindet Semiquantitative vs. qualitative Evaluation Valide Referenz Se:90%; SP:80% Independent summary estimate Pakos et al of sensitivity and specificity determined with random effects calculations

49 99m Tc-Mabs bei septischer TEP Pakos et al. 2005

50 99m Tc-Mabs bei septischer TEP 99mTc-Anti CD 60

51 [ 18 F]FDG bei septischer TEP Zoccali et al. 2007

52 [ 18 F]FDG bei septischer Hüft-TEP 1 2 Keine Lockerung: 1: kein erhöhter FDG-Uptake 2: erhöhter FDG-Uptake Prothesenhals 3a: erhöhter FDG-Uptake Prothesenhals + Teile der Pfanne 3b: erhöhter FDG-Uptake Prothesenhals + proximaler Schaft 3c: Muster 3a + 3b Lockerung: 4a: erhöhter FDG-Uptake Prothesenhals + gesamte Pfanne 4b: erhöhter FDG-Uptake Prothesenhals + weite Teile Schaft 4c: Muster 4a + 4b Infektion: 5: erhöhter FDG-Uptake im periprothetischen Weichteilmantel 5 3a 3b 3c 4a 4b 4c F-18-FDG-PET Befundmuster (nach Reinartz und Büll)

53 -- Fazit -- Einen Pan-Entzündungstracer gibt es nicht Die Auswahl adäquater Verfahren richtet sich nach: Der jeweiligen klinischen Fragestellung Der zu erwartenden Prävalenz bestimmter Entzündungsformen Sepsis: Markierte LZ (FDG-PET) FUO: FDG-PET Chronische Osteomyelitis: Zentral: FDG-PET Peripher: Markierte LZ oder FDG-PET Prothesen: Markierte LZ oder FDG-PET (nur Hüft-TEP)

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