KERNGENEESKUNDIGE

INFEKSIE BEELDING

Patogenese van inflammatoriese

proses

LIGGAAM SE VERDEDIGINGS MEGANISMES

TEEN INFEKSIES

• EERSTE LINIE: ( oppervlaks beskerming) deur vel, mukosale membrane en ander selle bv cilia

• TWEEDE LINIE: (non spesifieke respons) dws geen spesifieke sel word aangeval nie, maar sekere selle reageer nl

• i)die fagosiet witselle dws selle wat die invallers “opeet” bv makrofage(enigiets), neutrofiele (bakterie) en eosinofiele(parasitiese wurms)

• Ii) nie-fagosiet witselle bv basofiele(veroorsaak allergiese respons), en die mast selle (skei inlammatoriese stowwe af bv histamien en seratonien)

• Iii) kompliment sisteem: dis plasma proteiene, wat rol speel

• Iv)chemokiniene wat neutrofiele en ander witselle na wond toe aantrek.

• DERDE LINIE: Dis die liggaam se sg IMMUUN sisteem

• Wat nou ‘n meer spesifieke respons het

bv teen spesifieke mikro-organismes wat vir die infeksie verantwoordelik is.

• Veral as die non spesifieke metodes nie effektief is nie, en die infeksie begin te sprei

• Makrofage fagositeer die spesifieke vreemde partikel of sg antigeen, en laat weet vir die T-limfosiete dat daar ‘n liggaams vreemde antigeen teenw is

• Helper T selle, Sititoksiese T selle en sg B selle ( Wat antiliggame vorm) word nou ingespan om met die geveg te help

• Effektor en geheue selle help ook om indringers te vernietig

• ANTIGEEN; merker wat die vorming van limfosiet armies trigger

• ANTILIGGAAM: molekules wat aan antigene bind en wat deur limfosiete herken word.

INFLAMMASIE en INFEKSIE

• INFLAMMASIE: Liggaams reaksie teen op enige tipe weefsel besering bv agv

trauma, isgemie, tumore of liggaams

vreemde partikels

• INFEKSIE: Liggaam se reaksie op aanvalle deur mikro-organismes

Kan kry: Inflammasie sonder infeksie

Infeksie sonder inflammasie (bv in

immuunonderdrukte persone)

MEESTAL : inflammasie gevolg deur infeksie, afhangend van die inflammatoriese en immuun response

KLINIESE TEKENS VAN INFLAMMASIE:

SWELLING ROOIHEID HITTE(WARM) PYN

VERLIES AAN FUNKSIE

Al bg is agv DIE FISIOLOGIESE VERANDERINGE wat tydens die Inflammatoriese proses plaas vind nl

i) Verhoogde bloedvloei

ii) Verbeterde vaskulere deurlaatbaarheid van die kapillere bloedvate

iii) Versnelde eksudasie van leukosiete (lek uit bloedvate uit in die omliggende weefsel in)

Hierna volg die polimorfe LEUKOSIET “reaksie” op die liggaams vreemde weefsel skade.

Makrofage ( en neutrofiele) migreer na die vreemde partikels dms sg chemotaksis, en “eet” hulle op sg FAGOSITOSE PROSES. Gebruik ook sg oksidatiewe metodes om dan die organismes dood te maak.

INFEKSIE: • die groei van ‘n liggaams vreemde mikro-organisme in ‘n persoon se

liggaam, dws ‘n “kontaminasie” deur mikro-organismes. (bv

staphylococci, gram neg organismes en fungi)

• Neutrofiele beveg die bakteriele infeksies deur sg chemotaktiese

bewegings. Tydens die inflammatoriese proses. Hulle herken

bakteriele chemiese stowwe en val hulle aan (fagositeer die bakt)

om die infeksie te beperk tot ‘n spesifieke area.

• Indien die neutrofiele nie daarin slaag om die verspreiding en

vermeerdering van die bakteriee te stop nie, ontstaan ‘n infeksie

en dit is dan die liggaam se reaksie op die bakteriele kontaminasie.

• TIPES INFEKSIES:

• i) AKUUT: bv infeksie, of infeksie wat buite beheer raak en versprei

na res v liggaam as sepsis of septiese skok.

• Ii) CHRON: kan op lang duur ook bydra tot ontstaan v kanker bv

serviks, lewer, brongus en selfs kolon ca

makrofage

fagositeer Chemotaksis = neutrofiele wat agter bakteriele chem bestandele

Aanhardloop = jaag die slegte ouens = beskerm teen bakt infeksie

neutrofiel

monosiet

Plasma sel

eosinofiel

basofiel Makrofaag wat bakterium

vernietig

Kerngeneeskundige

Infeksie beeldings

• Opsporing van infeksie area’s is belangrik sodat

behandeling toegepas kan word.

• Verskeie Kerngeneeskundige radionukliede is

ontwikkel vir die doel bv 67 Ga sitraat, verskeie

leukosiet merkings tegnieke met 111 In en 99M Tc-

HMPAO, asook 99m Tc- kolloied gemerkte witselle.

• Elkeen van die radio-nukliede het hul eie voordele en

nadele wat verskillende tipes infeksie opsporing

moontlik maak.

• Nuutste tegnieke sluit ook in Anti granulosiet

antiliggame, radio-aktief gemerkte nie-spesifieke

mens IgG, Interleukins, antimikrobiale peptiede en

FDG-PET

INDIKASIES VIR DIE RADIO-AKTIEF

GEMERKTE OPSPORINGS TEGNIEKE

• i) sagteweefsel sepsis

• ii) inflammatoriese dermkanaal siekte

• iii) osteomielitis

• iv) koors van onbekende oorsprong

• V) opsporing van okkulte infeksies

• Vi) opsporing van infeksies in

immuunonderdrukte pasiente

vii) lokalisasie van absesse

Riglyne vir die ideale infeksie opsporings

radio-nuklied: • Maklike voorbereiding

• Wydverspreide beskikbaarheid

• Lae koste van beide radio-aktiwiteit en die draer

• Lae toksisiteit

• Afwesigheid van immuun respons teenoor die radio-nuklied komponent

• Hoë spesifisiteit hê

• Normale fisiologiese verspreiding NIE in die lewer/milt, bloed, Been, beenmurg niere en spiere wees nie

• Redelike hanteerbare uitwas tempo uit agtergrond hê

• Vinnige lokalisasie tempo in die infeksie area’s

• Kan onderskei tussen infeksie en inflammasie

(Bg ‘n baie idilliese verwagting)

INFEKSIE BEELDENDE RADIONUKLIEDE

• NON-SPESIFIEKE

Versameling van spoorders in die

infeksie area ogv

• i) verhoogde bloedvoorsiening

• ii) verhoogde vaskulêre

deurlaatbaarheid

iii) versnelde transudasie

BV

alle “gewone” radio-farmaseutikels

EN

67 Ga sitraat

Gemerkte immunoglobuliene

Gemerkte liposome

Gemerkte avidin-biotin

• SPESIFIEKE Spesifieke akkumulasie ogv interaksie

tussen die radio-farmaseutikel en die veroorsakende infeksie agens/proses

(reseptor binding of Al-Ag binding)

BV

Leukosiet merking (in vivo/in vitro) mbv verskeie agense bv

111 In of 99m Tc

Anti granulosiet monoklonale AL

Chemotaktiese peptides en sitokiniene

Radio-farmaseutikum wat spes die

Mikro-organismes betrek

OF

Verhoogde opname van RA gemerkte glukose deur granulosiete en makrofage ogv versnelde glukose metabolisme

dws PET met FDG

“EERSTE LINIE”

ONDERSOEK

VIR DIE DIAGNOSE VAN

ORGAAN INFEKSIES

(probeer eers met die gewone

basiese ondersoeke ‘n antwoord

kry)

HEPATITIS (Akuut/Chronies) • AKUUT:

(TOKSIES/VIRAAL)

-- VERGROTING VAN BEIDE

LEWERLOBBE

--DIFFUUS VERLAAGDE

OPNAME IN LEWER

-- DUIDELIKER

VISUALISERING VAN DIE

MILT

HEPATITIS

• CHRONIES:( VIRAAL, VOEDINGS GEASSOSIEERDE, ALKOHOL)

--VET INFILTRASIE VEROORSAAK GLOBALE HEPATOMEGALIE

--L LEWERLOB RAAK GROTER AS IE REGTER LEWERLOB = HIPERTROFEER

--DUIDELIKER SIGBARE MILT POST dws VERSKUIWING VAN KOLLOIED AKTIWITEIT NA DIE MILT

INFEKSIES OP SKELET

FLIKKERGRAM

• AKUTE BEENINFEKSIES WORD GEASSOSIEER MET:

• a) Versnelde/verhoogde been metabolisme verhoogde vaskulariteit en sel omset

• b) Verhoogde konsentrasie van die radionuklied in die letsels .

• Die beenflikkergram is binne 24h00 positief - lank voor enige veranderinge op die X-straal sigbaar is. (10-14 dae voor die x-straal veranderinge)

• Beelde bly steeds positief tydens die herstel fase

• Voorbeelde van infeksies:

osteomielitis sellulitis

diskitis infeksie van ‘n los prostese

diabetiese voet

DRIE FASE SKELETVLOEI

STUDIE

VLOEI FASE

BLOEDPOEL/SAGTEWEEFSEL FASE

LAAT BEEN-IGE / SKELTALE

BEELDINGS

(2HOO POST INSPUITING

VAN RN)

Kombinasie van

GEWONE KG ondersoeke

en die meer

GESPESIALISEERDE KG

infeksie soekende

tegnieke

skelet

Witsel 4h00

Witsel 24h00

?? GIT infeksie

Sakro-ileitis

Diffuse artritis

Peri-nefriese abses

Sakro-ileitis

skelet

Witsel 24h00

Skedel osteitis

SKELETFLIKKERGRAM

WITSEL STUDIE MET SKEDEL

INFEKSIE

skelet witsel

ant

skelet

24h00

02h00 post inspuiting

Witsel studie

skelet

post

MEER GESPESIALISEERDE

RADIONUKLIED BEELDING EN

OPSPORING VAN INFEKSIES

INFEKSIE BEELDENDE RADIONUKLIEDE

• NON-SPESIFIEKE

Versameling van spoorders in die

infeksie area ogv

• i) verhoogde bloedvoorsiening

• ii) verhoogde vaskulêre

deurlaatbaarheid

iii) versnelde transudasie

BV

alle “gewone” radio-farmaseutikels

EN

67 Ga sitraat

Gemerkte immunoglobuliene

Gemerkte liposome

Gemerkte avidin-biotin

• SPESIFIEKE Spesifieke akkumulasie ogv interaksie

tussen die radio-farmaseutikel en die veroorsakende infeksie agens/proses

(reseptor binding of Al-Ag binding)

BV

Leukosiet merking (in vivo/in vitro) mbv verskeie agense bv

111 In of 99m Tc

Anti granulosiet monoklonale AL

Chemotaktiese peptides en sitokiniene

Radio-farmaseutikum wat spes die

Mikro-organismes betrek

OF

Verhoogde opname van RA gemerkte glukose deur granulosiete en makrofage ogv versnelde glukose metabolisme

dws PET met FDG

Hoe lyk ‘n IDEALE infeksie soekende

radio-farmaseutikum??

• Effektief kan akkumuleer in infeksie area

• Goeie retensie in die infeksie area

• Vinnige opriuming uit die agtergrond

• Nie-toksies wees nie

• Vroeë diagnostiese beelding moontlik wees

• Redelik beskikbaar wees met redelike bekostigbare pryse

• lae bestralings las

• voorbereidings prosesdure nie gevaarlik wees nie

• Moet kan differensieer tussen infeksie en inflammasie

NIE-SPESIFIEKE RADIO-

AKTIEWE INFEKSIE

OPSPORINGS AGENSE

AKKUMULASIE BERUS OP DIE

NIE-SPESIFIEKE FISIOLOGIESE

PROSESSE TYDENS INFLAMMASIE

nl verhoogde bloed toevoer

verhoogde vaskulere deurlatenheid

versnelde eksudasie van leukosiete

Bv i) 67 Gallium sitraat

ii) Radio-aktief gemerkte non-spesifieke

Immunoglobuliene

iii) Radio-aktief gemerkte Liposome

iv) Radio-aktief gemerkte avidien-biotien

GALLIUM BEELDINGS

(67 Ga sitraat in die beelding

van infeksies)

67 Gallium sitraat • Gallium is ‘n yster analoog, en bind aan die

sirkulerende transferrien. Gebruik die transferrien reseptore om toegang te kry tot selle. Sodra in die sel is, dan ‘n baie stabiele kompleks gevorm

• Tydens infeksie toestande: uitlek van die gallium deur die vaskulere epiteel en bind aan sg laktoferrien wat deur die leukosiete afgeskei word + aan die siderofore wat deur die organimsmes afgeskei word.

• 25% ( van ingespuite dosis) word uitgeskei deur die urinere sisteem in die eerste 24h00, daarna deur die kolon.

• 75% word teruggehou in die lewer, been, beenmurg en in sagteweefsel ( 48- 72 ure post inspuiting)

• Maklik voorberei, nie toksies nie, goeie teiken tot agtergrond verhouding.

• Normale fisiologiese verspreiding betrek lewer, (?milt) SVK stelsel en niere

• Non spes opname vind ook plaas in sekere

tumore, vereis egter 48h00- 72h00 beeldings

periodes

• Fisiese halflewe van 78H

• Ongewensde fisiese eienskappe en hoë energie

gamma uitstraling. Ook nie goeie gamma

kamera beelde nie

• Gee nie beter beelde as witsel gemerkte studies

nie, maar die 2 ondersoeke kan mekaar

komplimenteer. ( maak op vir die lae spesifisiteit)

• Veral vir: chron osteo-mielitis, long infeksies in

immuun onderdrukte pasient (outo-immuun

siektes bv SLE)

• Ook in muskulo-skeletale toestande is die Gallium alleen, nie so suksesvol nie, maar indien saam met ‘n reeks skeletflikkergramme gebruik, kan dit selfs help met diagnose van bv vertebrale osteo-mielitis.

• Soms is dit belangrik om die Gallium beelding saam met die witsel studies te gebruik, bv in pasient met “Koors van onbekende oorsprong”.

• Witsel gemerkte studies kan akute infeksies as oorsaak van die koors bevestig of uitskakel, maar slegs 25% van die “koors van onbekende oorsprong” word deur infeksies veroorsaak.

• Die ander oorsake ( van bg koors) kan chron infeksies of selfs maligniteite wees

• In die HIV pasiente is Gallium egter handig om resp infeksies en limfnode abn op te spoor.

Normale gallium beelding

24h00 post inspuiting

72h00 post inspuiting

Beelding

Normale Gallium

• Word IV vir pasiente ingespuit

• Bind aan die transferien, Leukosiet laktoferrien of selfs die mikro-org se siderofore

• ‘n kompleks word gevorm wat ekstra-vaseer by die infeksie area agv die versnelde vaskulere deurlaatbaarheid.

• Gedurende die eerste 24h00 post inspuiting word dit deur die niere uitgeskei asook via SVK stelsel (kolon)

• Normale fisiologiese opname vind plaas in die lewer, been, beenmurg en die dermkanaal.

• Veral sensitief vir opsporing van akute en chron infeksies, asook nie-infektiewe inflammasie en maligniteite

KENMERKE, WERKINGS MEG VAN GALLIUM

• As radio-farmaseutikum is die gallium ook ongewild agv lang fisiese halflewe en hoë gamma uitstraling wat verantwoordelik is vir redelike hoë geabsorbeerde dosisse.

• Optimale beelding vereis ook beeldings tye tot op 72h00 post inspuiting

• Opname in dermkanaal vereis ook purgasie wat ongemaklik vir pasiente is.

• Veral belangrik vir diagnose van long infeksies, chron osteomielitis en limfoom

TB pasient met koors van onbekende oorsprong

Verhoogde Gallium opname in die basis van die linker long

opname van gallium in

Die linker long basis post

Gesk van vorige TB

Vergrote milt op gallium studie

Limfoom pasient met koors aanvalle

RT was normaal

Limfoom OF infeksie????

SPESIFIEKE INFEKSIE

OPSPORINGS AGENTE

INFEKSIE BEELDENDE RADIONUKLIEDE

• NON-SPESIFIEKE

Versameling van spoorders in die

infeksie area ogv

• i) verhoogde bloedvoorsiening

• ii) verhoogde vaskulêre

deurlaatbaarheid

iii) versnelde transudasie

BV

alle “gewone” radio-farmaseutikels

EN

67 Ga sitraat

Gemerkte immunoglobuliene

Gemerkte liposome

Gemerkte avidin-biotin

• SPESIFIEKE Spesifieke akkumulasie ogv interaksie

tussen die radio-farmaseutikel en die veroorsakende infeksie agens/proses

(reseptor binding of Al-Ag binding)

BV

Leukosiet merking (in vivo/in vitro) mbv verskeie agense bv

111 In of 99m Tc

Anti granulosiet monoklonale AL

Chemotaktiese peptides en sitokiniene

Radio-farmaseutikum wat spes die

Mikro-organismes betrek

OF

Verhoogde opname van RA gemerkte glukose deur granulosiete en makrofage ogv versnelde glukose metabolisme

dws PET met FDG

TEGNESIUM GEMERKTE WITSEL STUDIES

(DIREKTE MERKING)

• i) 99mTc- kolloied gemerkte witsel studies

• Ii) 111In – gemerkte leukosiete

• Iii) Tc-99m HMPAO (Ceretec)

gemerkte leukosiete

INDIKASIES VIR DIREKTE

WITSEL MERKING i) Om area’s van akute infeksie te lokaliseer

Bv inflammasie as oorsaak van abdominale pyn, ook pasiente met positiewe bleodkulture met ‘n granulositose

ii) Om die uitgebreidheid van die infeksie te bepaal bv in dermkanaal siektes

iii)Opspoor en opvolg van muskulo skeletale infeksies bv septiese artritis en akute osteo mielitis

( kombineer met skeletflikkergrafie of selfs gallium ondersoeke in gekompliseerde gevalle)

99M Tc –HMPAO (Ceretec) • Leukosiete word hier geskei vanuit die heelbloed en

op dieselfde manier gemerk as met Induim.

• Tydens die bindings proses word die gemerkte kompleks in die witsel ingedra en verander dit in ‘n hidrofiliese staat wat dan intra sellulere bly. Die selle word dan in die bloed vrygestel en uitgeskei deur die niere en dermkanaal.

• ‘n % van die gemerkte witselle word tydens die merkings proses beskadig deur die inbouing van RA intra selluler

• Goedkoper ondersoek en is ook makliker beskikbaar

• Infeksie areas kan ook gouer aangetoon word

• Verval van die 140 keV gamma strale vind plaas en die halfleeftyd is 6 ure. Bied goeie beeldings kwaliteite met gamma kamera.

• Normale lokalisasie vind plaas in lewer, milt, beenmurg, niere en SVK stelsel.

• Abnormale opname in die dermkanaal kan

binne 1h00 gesien word voordat die

normale uitskeiding begin. Dermkanaal

abnormaliteite moet op die voor 2h00 post

inspuitings beelde gediagnoseer word, om

te kan onderskei van die normale

fisiologiese uitskeiding vanuit die

dermkanaal.

• Hoof indikasies: Akute dermkanaal siektes

bv Crohn’s, osteomielitis, akute

sagteweefsel sepsis en in mindere mate

ook koors van onbekende oorsprong.

Witsel verspreiding

4 ure post terugspuit

Dag 1

dag2

Tegnesium gemerkte witsel studie

Witsel studie

Verhoogde beenmurg opname, ‘ peri-nefriese abses aan RK

witsel skelet

Buik absesse

Crohn siekte

Witsel studie

OPSPORING VAN INFEKSIES mbv

FDG – PET

(18 F- FLOOR - DE- OKSI –GLUKOSE)

(POSITRON EMISSIE TOMOGRAFIE)

• Die studies raak deesdae alhoe meer belangrik:

om te onderskei tussen maligne en

benige tumore

tumor stadiering

behandeling evaluering in kanker pasiente

Die versnelde glukose metabolisme van die maligne tumore, veroorsaak die verhoogde akkumulasie van die RA produk

Gevind dat daar soms vals positiewe ondersoeke gekry word in die opvolg van maligne tumore:

REDE: infekies en granulomateuse prosesse

• In 1989 gesien dat FDG opneem in menslike buik absesse en ook in ander inflammatoriese prosesse

• Infeksie beelding mbv FDG-PET word gebasseer op die gebruik van glukose deur die granulosiete en makrofage as hul energie bron.

• Sodra hulle dan deur die infeksie proses geaktiveer word, verhoog hul metabolisme asook hul FDG opname

• FDG-PET is dus handig in die opsporing van verskeie infeksies oa

TB en fungus infeksies

sagteweefsel infeksies

been infeksies bv osteomielitis

sensitiwiteit en spesifisiteit is albei meer as 90%

• Kan selfs met FDG-PET onderskei tussen osteo-mielitis, inflammatoriese spondilites en sagteweefsel infeksies.

• Ongelukkig kan hier weereens nie onderskei word tussen tumor letsels en inflammatoriese letsels nie ( aangesien opname bykans in enige sel plaasvind wat verhoogde FDG opname toon)

• Opname van die FDG word ook beinvloed deur die pasiente se bloed glukose vlakke bv in diabetiese pasiente

• Die koste verbonde aan die tipe studie is egter ook ‘n groot probleem

• Die ondersoek is egter baie handig vir die vinnige opsporing van infeksies en maligne siektes, asook die hantering van pasiente met maligne siektes

OPSOMMING

SAGTEWEEFSEL INFEKSIES

• AKUUT

• 99m Tc HMPAO is beste

• 1h00 en 4h00 post inspuitings beelde is NB

• 111In gebruik vir sepsis in en om die niere

• ABSESSE

• As komplikasie van chirurgie, infeksie en inflammatoriese siekte van dermkanaal = dan eerder 111In ipv 99m Tc HMPAO agv non spes dermkanaal uitskeiding ook vir sub freniese en sub hepatiese absesse

DERMKANAAL SIEKTES BV

CROHN’S

• 99m Tc HMPAO toon gouer infeksie in die dunderm aan. Opeenvolgende beeldings is belangrik.

• Vroeë beelde op 1h00 post inspuiting is belangrik. Vgl dan met die 4h00 post inspuiting beelde.

• 111In is beter vir Kolon beeldings, maar agv die swak resolusie en vinnige deurgang van die dunderm inhoud, kan dunderm abnormaliteite makliker mis word.

OSTEO-MIELITIS • Die drie fase skeletflikkergram het ‘n 90% akkurasie

syfer om dit te diagnoseer, maar die ondersoek is redelik non-spesifiek

• 99m Tc HMPAO studie kan help in kinders onder 6 jaar, maar die sensitiwiteit is laag

• Studie is meer akkuraat vir akute osteomilelitis as in die chron toestand.

• Kan ook onderskei tussen septiese en aseptiese beenletsels.

• Nie goed in vertebrale aantasting nie

• 67 Ga sitraat kan met die drie fase gekombineer word. Ook beter vir opsporing van chroniese infeksies.

• 111In gemerkte witselle is beter vir diagnose van geinfekteerde gewrigs prosteses = doen dit saam met beenmurg flikkergrafie

OKKULTE INFEKSIES

• Dit beteken dat pasient se toestand dui op die

teenwoordigheid van ‘n infektiewe proses, maar

geen spes diagnose of infeksie lokalisasie kan

gemaak word, om dit te bevestig, nie.

• Post operatiewe infeksie, infeksie in bloed

(septisemie), endokarditis, infeksie van IV lyne

of peritoneale kateters

• 111In gemerkte witselle is die ondersoek van

keuse

KOORS VAN ONBEKENDE

OORSPRONG

• Koors van > 38.8 ˚ C, vir meer as 3 weke,

waarvan pasient vir 1 week al

gehospitaliseer is terwyl oorsaak van die

koors ondersoek word.

• 67 Ga is waarskynlik hiervoor die beste

• Moontlike oorsake: infeksies (slegs 25%)

• Ander oorsake: tumore bv limfoom,

metastases, chron infeksies.

IMMUUN ONDERDRUKTE

PASIENTE

• Verhoogde vatbaarheid vir allerhande soorte

infeksies deur atipiese organismes

• Tsv ernstige infeksies met ernstige komplikasie

gevaar, het pasiente gewoonlik minimale

simptome em tekens

• Sg opportunistiese resp infeksies en limfnode

abnormaliteite :67 Ga is die beste

• Leukosiet beeldings: beter vir sinusitis,

bakteriele pneumonie en dermkanaal infeksies