Van 99mTc Tc-HDP SPECT/CT naar Na 18F F PET/CT bij diagnostiek van botaandoeningen? Inaugurele rede hoogleraar Fijs van Leeuwen De Woldring Prijs ...
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
4842 - 1381 issn 1 nummer Van [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT naar Na[18F]F PET/CT 2021 bij diagnostiek van botaandoeningen? Inaugurele rede hoogleraar Fijs van Leeuwen jaargang De Woldring Prijs Toen en Nu 43e
INHOUD ORIGINEEL ARTIKEL Vergelijking van botscans: eerste stap richting transitie van [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT naar Na[18F]F PET/CT J. Barends, A. van de Burgt, W. van Laar, N. Bakker, F. Smit 2596 INAUGURELE REDE De zin en onzin van translationele wetenschap F. van Leeuwen 2604 PRAKTISCHE ZAKEN SMARTzoom versus LEHR-collimatoren bij myocardperfusiescintigrafie A. de Vries, J. van Rijs, J. Huijbregts 2607 PROEFSCHRIFT Ga-labelled RGD PET/CT imaging of angiogenesis 68 D. Lobeek 2609 Imaging inflammatory lesions by radiolabelled peptides and antibodies L. Anzola Fuentes 2612 New approaches for imaging bacteria and neutrophils for detection of occult infections S. Auletta 2615 Role of quantitative and gated myocardial perfusion PET imaging A. Monroy Gonzalez 2617 Good, Better, Beta L. Claessens-Joosten 2620 Lymphatic drainage from renal tumours in vivo: a prospective sentinel node study using SPECT/CT imaging T. Kuusk 2623 Development of PET tracers for investigation of arginase-related pathways G. Clemente 2626 Positron emission tomography in infections associated with immune dysfunction A. Ankrah 2628 Sentinel lymph node biopsy in oral cavity cancer – towards personalized diagnostics I. den Toom 2629 OPINIE Pleidooi voor de herintroductie van de acute nucleaire geneeskunde F. Smit 2632 UIT DE OUDE DOOS De Woldring Prijs Toen en Nu 2635 CURSUS- EN CONGRESAGENDA 2640 TvNG 2021 43(1) 2 5 9 3
EDITORIAL Op naar het nieuwste normaal Sinds het vorige reguliere nummer van september 2020 is er alweer enorm veel gebeurd in den lande. Ongekende taferelen zijn er geweest rondom oud en nieuw, de invoering van de mondkapjesplicht en de avondklok en de ongeregeldheden die daarmee in verband staan. Inmiddels gloort bij menigeen de hoop en begint de zon letterlijk en figuurlijk door de wolken heen te piepen, met name gebaseerd op het vertrouwen dat de vaccinaties die thans worden gezet de druk op de zorg en de daarmee ingestelde beperkingen op korte termijn zullen verlichten, maar met tegelijkertijd een knagend gevoel van onzekerheid over de voortgang want, hoe snel gáát het nu eigenlijk met de vaccinaties? En, wat zal straks de vaccinatiegraad zijn? Werken ze wel naar behoren voor de kwalijkste mutanten die in de voorbije maanden de kop hebben opgestoken? Voer voor nuance, kritiek en/of polarisatie in het debat dat op het moment van schrijven gevoerd wordt in aanloop naar de Tweede Kamerverkiezingen. Hoe dan ook zal COVID in 2021 het belangrijkste gespreksonderwerp blijven, zowel buiten als binnen het ziekenhuis, hoezeer we ook snakken naar andere spijs en we onze oude normen, waarden en mores weer zouden willen oppakken. Dat COVID-19 zijn weerslag ook op de nucleaire geneeskunde zal blijven uitoefenen staat buiten kijf. Er wordt weliswaar voorzichtig gesproken over hybride vormen van nascholing in het najaar, afhankelijk van de effecten van de vaccinaties, maar volledig terug naar het ‘oude normaal’ lijkt niet haalbaar op korte of middellange termijn. En dat hoeft misschien ook niet. Voordeel van deze crisis is dat, zoals in de meeste vergelijkbare situaties, het creatieve oplossingen katalyseert. Dit werd het afgelopen najaar al bewezen door het virtuele EANM congres en ook de recente webinars van de NVNG zijn daar een goed voorbeeld van. Uiteraard worden bepaalde aspecten van het fysiek congres node gemist, maar de pure kennisoverdracht kan ook virtueel voldoende worden gewaarborgd. En, laten we eerlijk zijn, het is nu veel makkelijker om deel te nemen aan bepaalde evenementen die onze interesse hebben, maar normaal gesproken afvallen vanwege beperkingen in tijd en kosten. Zie in dit kader ook de goedgevulde virtuele congresagenda, met events die worden gehost van over de hele wereld. Opmaken, die congresdagen! Dat er, ondanks alle beperkingen in de voorbije maanden, nog voldoende aandacht besteed kan worden aan de nucleaire geneeskunde in de volle breedte, bewijst het themanummer van afgelopen december, waarin er vanuit diverse invalshoeken naar het 2 5 9 4 TvNG 2021 43(1)
EDITORIAL vak werd gekeken. De reacties op het nummer waren positief en wij willen benadrukken dat ook in de reguliere edities van het tijdschrift ruimte is voor alle facetten van het vak, en dat bijdragen met een meer technische of scheikundige achtergrond van harte welkom zijn! Ook de huidige editie van het tijdschrift illustreert de diversiteit van het vak opnieuw. Naast de inaugurele rede van prof. Fijs van Leeuwen, is er een case report aangaande het gebruik van Na[18F]F PET/CT en breekt collega Smit een lans voor de terugkeer van de spoedeisende nucleaire geneeskunde. Verder laten we zien dat het wetenschappelijk onderzoek anno 2021 ondanks COVID hoogtijdagen viert, met een hele trits aan recente proefschriften. Tot slot is er aandacht voor een praktische zaak met betrekking tot de myocardperfusie scintigrafie en een overzicht van de Woldring prijswinnaars van andere tijden in de rubriek ‘Uit de oude doos’. Wij wensen iedereen veel leesplezier en een voorspoedige vaccinatiecampagne. Op naar het nieuwste normaal! Ben Bulten & Renato Valdés Olmos Coverfoto: Casus 1 uit artikel van Barends et al. met linksboven: [99mTc]Tc-HDP botscintigrafie , rechtsboven: [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT gefuseerde beelden, linksonder: Na[18F]F PET/CT weke delen geoptimaliseerde beelden, rechtsonder: Na[18F]F PET/CT bot geoptimaliseerde beelden. TvNG 2021 43(1) 2 5 9 5
ORIGINEEL ARTIKEL Vergelijking van botscans: eerste stap richting transitie van [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT naar Na[18F]F PET/CT J.I. Barends1; A. van de Burgt, MSc1; W. Six, MD2; W. van Laar, MD2; N.M. Bakker, MSc3; F. Smit, MD1 Afdeling Nucleaire Geneeskunde, 2Afdeling Orthopedie, 3Afdeling Klinische Fysica, Alrijne Ziekenhuis, Leiderdorp 1 Abstract eerste toonde de PET scan een beeldvorming, zoals Single Photon Introductie. De diagnostische lagere effectieve dosis (1,9 vs. Emission Computed Tomography workflow voor patiënten met 3,4 mSv) ten opzichte van de (SPECT)/CT en Positron Emission onduidelijke voet- en/of enkel- SPECT/CT. Daarnaast was de tijd Tomography (PET)/CT, al dan niet klachten is niet eenduidig. Dit tussen de injectie met de tracer gecombineerd met een gelijktijdige resulteert in een grote variatie en de statische scan korter (49 CT voor anatomische correlatie in aangevraagde diagnostische vs. 190 minuten) bij de PET-scan en verzwakkingscorrectie, wordt beeldvorming. Deze workflow is vergeleken met de SPECT-scan. De ook gebruikt in de orthopedische een tijdrovend proces en leidt op de SPECT zichtbare afwijkingen diagnostiek en heeft de mogelijkheid daarnaast ook tot ongemak en waren allemaal zichtbaar op de om zowel de functionele als de onzekerheid voor de patiënt. PET-beelden. Bovendien werden anatomische beeldvorming te 18 Fluoride-Natriumfluoride op de PET-beelden nog extra fuseren. Het optimaliseren van de Positron Emission Tomography laesies gezien met verhoogde beeldvorming workflow zal helpen gecombineerd met Computed opname. om het aantal scans en de tijd tot Tomography (Na[18F]F PET/CT) Conclusie. De patiëntcasussen behandeling te verminderen, wat leidt zou kunnen zorgen voor een laten veelbelovende resultaten zien tot minder ongemak en onzekerheid efficiëntere workflow. Het doel met voordelen voor de statische voor de patiënt. van de vergelijking van statische PET/CT scan ten opzichte van de Technetium 99m-hydroxydifosfonaat [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT met statische SPECT/CT scan. ([99mTc]Tc-HDP) SPECT/CT wordt statische Na[18F]F PET/CT is om gebruikt bij kwaadaardige inzicht te krijgen of de transitie botaandoeningen, bijvoorbeeld het van SPECT/CT naar PET/CT Introductie vinden van botmetastasen (3). Voor mogelijk is en daarnaast bijdraagt In vivo beeldvorming draagt bij orthopedische doeleinden wordt er aan de diagnostische workflow. aan het vinden van de oorzaak van een drie fasen botscan gemaakt (4). Methode. Patiënten met voet en/ atypische klachten door anatomische Deze bestaat uit een dynamische of enkelklachten die een botscan en/of functionele informatie te en statische component. [99mTc]Tc- op zowel de SPECT/CT als de verstrekken. Door de complexe HDP SPECT/CT is in staat om het PET/CT hebben gehad tussen anatomie en functie van de voet botmetabolisme in beeld te brengen maart 2020 en mei 2020 werden en de enkel kan een diagnose (4). Het nadeel van deze techniek geëvalueerd. De resultaten van voet- en/of enkelklachten een is dat het een lage specificiteit van de scans werden door de klinische uitdaging zijn. Daarnaast heeft. Oorzaak hiervan is dat vrijwel nucleair geneeskundige en de is de patiëntenpopulatie met voet/ alle skeletaandoeningen zoals orthopedisch chirurg bekeken en enkelklachten een heterogene groep inflammatie, infectie, remodellering, visueel beoordeeld. Om inzicht die een grote diversiteit aan klachten en trauma focale opname kan te geven in de twee modaliteiten vertonen (1). Enkele of meerdere geven. Interpretatie is daardoor een werden drie patiëntcasussen beeldvormingsmodaliteiten zijn uitdaging mede vanwege de lage besproken. betrokken bij de diagnostische spatiële resolutie van SPECT (5). In Resultaten. De statische SPECT/ workflow: standaard röntgenfoto's, combinatie met CT kan de specificiteit CT en PET/CT scan zijn bij 10 computertomografie (CT), van het gecombineerde onderzoek patiënten geëvalueerd. Ten magnetische resonantie (MR) sterk worden verbeterd. en/of echografie (2). Nucleaire Bij het gebruik van 18Fluoride- 2 5 9 6 TvNG 2021 43(1)
ORIGINEEL ARTIKEL Natriumfluoride (Na[18F]F) PET/ wordt versterkt door de opkomst van Beide scans werden visueel CT kan een hogere resolutie dan digitale systemen gekoppeld aan beoordeeld door een orthopedisch beeldvorming middels SPECT worden een modern CT-deel (18). Voor de chirurg en een nucleair bereikt. Daardoor is het potentieel weke delen wordt er nu voornamelijk geneeskundige. De medische een specifiekere en gevoeligere MRI aangevraagd. Gebruikelijk specialisten bepaalden samen modaliteit (6,7). Dit is al bewezen voor is om de CT-scan vooral voor de diagnose. Klinische- en de detectie van skeletmetastasen (8). attenuatiecorrectie doeleinden en scanparameters werden opgeslagen Standardised Uptake Value (SUV) is anatomische correlatie te gebruiken, in een Castor database. een semi-kwantitatieve weergave van maar het is ook mogelijk om de Daarnaast werden drie de concentratie van radiofarmaceutica CT-scan te optimaliseren voor de patiëntcasussen uitgebreid in de respectieve weefsels. In PET visualisatie van zowel botstructuren beschreven met bijhorende SPECT/CT beeldvorming kan deze waarde als weke delen. Door deze combinatie en PET/CT beeldvorming. worden gebruikt voor het voorspellen van een Na[18F]F PET scan en een en classificeren van ziekten (9), diagnostische CT kan dit onderzoek in Resultaten maar ook voor het vervolgen van één ziekenhuisbezoek plaatsvinden. Voor deze vergelijking werden tussen patiënten met klinisch onduidelijke Het doel van de vergelijking van maart 2020 en mei 2020 tien patiënten orthopedische klachten. statische [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT geëvalueerd. Demografische Door osteogenese worden Na[18F]F met statische Na[18F]F PET/CT is om gegevens, risicofactoren, en [99mTc]Tc-HDP beide ingebouwd in inzicht te krijgen of de transitie van orthopedische- en scanparameters hydroxyapatiet. Hierdoor visualiseren SPECT/CT naar PET/CT bijdraagt zijn weergegeven in tabel 1. de tracers beide het botmetabolisme aan de diagnostische workflow. Aan (10,11). Na[18F]F wordt gebruikt voor de hand van drie casusvoorbeelden Casus 1: een 36-jarige man met oncologische toepassingen en is in wordt dit toegelicht voor patiënten een orthopedische voorgeschiedenis Amerika een geregistreerde tracer met klinisch onduidelijke voet- en/of van linker enkeldistorsie waarbij sinds 1975 (12,13). Bovendien is enkelklachten. verdenking was op gescheurde de Na[18F]F opname sneller dan enkelbanden/ligamenten na een de opname van [99mTc]Tc-HDP. De Methode trauma in mei 2019. De patiënt SPECT/CT scan wordt 2-4 uur na de Deze vergelijking is retrospectief werd een week lang met een brace intraveneuze injectie uitgevoerd. De uitgevoerd bij patiënten met voet- behandeld, en daarna werden de PET/CT-scan wordt binnen 15-60 en/of enkelklachten. De patiënten aanhoudende klachten enkele weken minuten na de intraveneuze injectie ondergingen een lichamelijk met fysiotherapie behandeld. In maart van de tracer uitgevoerd (14-16). De onderzoek en daarnaast werd er 2020 presenteerde deze patiënt zich snellere opname in het skelet is een een staande röntgenfoto gemaakt. met pijn aan de mediale zijde van de gevolg van de grotere biologische De patiënten werden geëvalueerd linker enkel, met name bij het belasten beschikbaarheid door de lagere als zowel een statische [99mTc] van het gewricht. Het gewricht voelde eiwitbinding in het bloedplasma. Tc-HDP SPECT/CT (GE Medical wat onstabiel en het traplopen was Bovendien is er met moderne digitale Systems Discovery NM/CT 670) als pijnlijk. Er trad zwelling op rondom PET-scanners de mogelijkheid om een statische Na[18F]F PET/CT (GE de enkel na de hele dag belasten. De de effectieve dosis voor de patiënt te Medical Systems Discovery MI PET/ röntgenfoto liet geen afwijkingen van verminderen (17). CT 5-Ring) binnen 5 weken van elkaar het enkelgewricht zien. De toepassing van Na[18F]F PET/CT werden gemaakt. Aangezien er geen Op de [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT en was tot op heden beperkt door de dynamische Na[18F]F PET/CT data Na[18F]F PET/CT was te zien dat de hoge kosten en de beschikbaarheid beschikbaar was, werden alleen de Na[18F]F PET/CT dezelfde verhoogde van zowel het PET-systeem als statische beelden van de SPECT en de opname lieten zien als de [99mTc]Tc- de tracers (18). Echter investeren PET met elkaar vergeleken. Patiënten HDP SPECT/CT, (figuur 1). Door de ziekenhuizen steeds vaker in een werden niet meegenomen in de beperkte spatiele resolutie van de nieuwe generatie PET/CT scanner, evaluatie wanneer er een interventie SPECT is er een groter gebied van waardoor de beschikbaarheid tussen de SPECT/CT en de PET/CT opname rond de mediale malleolus toeneemt (18). Hierdoor is het scan plaatsvond of indien de patiënt te zien op de [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT tegenwoordig mogelijk om een jonger dan 18 jaar was. Alle patiënten in vergelijking met de Na[18F]F PET/ lagere dosis te geven en toch een tekenden een informed consent CT. Er was ook een opname rondom hoge spatiele resolutie te behalen, formulier voor het anonieme gebruik de mediale malleolus van de rechter zelfs met een kortere scantijd. Dit van de patiëntendata. enkel zichtbaar op de Na[18F]F PET/ TvNG 2021 43(1) 2 5 9 7
ORIGINEEL ARTIKEL Table 1. Mediaan en range van demografische gegevens van patiënten, orthopedische-, PET- en SPECT-parameters. Patiënten (n=10) Demografische gegevens Leeftijd (jaren) 59 [36-69] Geslacht (M/V) 3/7 BMI (kg/m )2 28 [22-37] Risico factoren Diabetes mellitus (ja/nee) 1/9 Roker (ja/nee) 0/10 Orthopedische parameters Degeneratieve tekenen op de röntgenfoto (ja/nee) 5/5 Symptomen door trauma (ja/nee) 1/9 Operatie ondergaan in het verleden (ja/nee) 2/8 Pijn lokalisatie Enkel (ja/nee) 1/9 Achtervoet (ja/nee) 6/4 Middenvoet (ja/nee) 2/8 Voorvoet (ja/nee), 3/7 PET parameters Geïnjecteerde activiteit (MBq/kg) 1,0 [0,8-1,1] Tijd tussen injectie en statische scan (minuten) 49 [42-71] Effectieve Dosis (mSv)* 1,9 [1,2-2,1] SPECT parameters Geïnjecteerde activiteit (MBq/kg) 7,4 [4,5-11] Tijd tussen injectie en statische scan (minuten) 1,9 [1,5-3,0 ] Effectieve Dosis (mSv)* 3,4 [3,2-3,8] * Dit is de totale effectieve dosis van de CT en de tracer samen CT die niet zichtbaar was op de [99mTc] Casus 2: een 61-jarige vrouw van de hiel. Na lichamelijk onderzoek Tc-HDP SPECT/CT. Op de CT beelden presenteerde zich in 2016 met was het duidelijk dat de patiënt een waren ook tekenen van kleine erosie gedecompenseerde pes plano valgus valgus achtervoet had, met name links, zichtbaar rond de mediale malleolus graad 2b van de linker enkel. In 2017 evidente abductie van de voorvoet links. Met behulp van de Na[18F]F PET/ werd bij de patiënt ernstige artrose en ernstige verzakking van de CT was het mogelijk om deze patiënt van het os cuneiforme laterale en middenvoet (links meer dan rechts). te diagnosticeren met meerdere cuboid vastgesteld. In februari 2020 De röntgenfoto liet een platvoet zien, posttraumatische veranderingen na presenteerde de patiënt zich met een maar zonder degeneratieve tekenen. distorsie op ligament-niveau aan de pijnlijke linkervoet. De pijn bevond Bij zowel de [99mTc]Tc-HDP SPECT/ mediale zijde. zich aan de laterale en plantaire zijde CT als de Na[18F]F PET/CT werd 2 5 9 8 TvNG 2021 43(1)
ORIGINEEL ARTIKEL Figuur 1. Casus 1 met linksboven: [99mTc]Tc-HDP botscintigrafie , rechtsboven: [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT gefuseerde beelden, linksonder: Na[18F]F PET/CT weke delen geoptimaliseerde beelden, rechtsonder: Na[18F]F PET/CT bot geoptimaliseerde beelden. verhoogde opname gezien in het os geschiedenis. Februari 2020 afwijkingen die de klachten konden cuneiforme laterale en cuboid (figuur presenteerde de patiënte zich met verklaren. 2). Naast het verhoogde opname pijnklachten aan de laterale zijde gebied rondom het os cuneiforme van haar enkel en voet. De klachten De patiënt werd gediagnosticeerd laterale en cuboid, is op de Na[18F]F begonnen in december 2019 na een met dystrofie en atrofie van de spieren PET/CT ook opname te zien rondom trauma. De pijn was te lokaliseren van de rechtervoet. Dit was te zien de achillespeesaanhechting en achter de laterale malleolus en er was op de botscintigrafie en de [99mTc] de gewrichten in de middenvoet. ook een zwelling te zien. Nu loopt de Tc-HDP SPECT/CT maar ook in de De uiteindelijke diagnose was een patiënt met krukken en is zij niet in Na[18F]F PET/CT beelden figuur 3. De degeneratieve stijve pes plano valgus staat om te werken of auto te rijden. Na[18F]F PET/CT beelden toonden ook met evidente posticus tendinopathie. Bij het lichamelijk onderzoek werden verhoogde opname aan de mediale Dit zou geleid kunnen hebben tot de volgende bevindingen gedaan: het zijde van de linkervoet. De Na[18F]F artrose van het os cuneiforme laterale subtallaire gewricht bewoog soepel, PET/CT weke delen optimalisatie geeft en cuboid. maar met spierweerstand. De patiënt de atrofie van de spieren weer. ervoer ook drukpijn anterolateraal Casus 3: een 66-jarige vrouw met en in de loop van de peroneus. De osteopenie in de orthopedische röntgenfoto en de MRI toonden geen TvNG 2021 43(1) 2 5 9 9
ORIGINEEL ARTIKEL Figuur 2. Casus 2 met linksboven: [99mTc]Tc-HDP botscintigrafie , rechtsboven: [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT gefuseerde beelden, linksonder: Na[18F]F PET/CT weke delen geoptimaliseerde beelden, rechtsonder: Na[18F]F PET/CT bot geoptimaliseerde beelden. Discussie met SPECT/CT en PET/CT zijn nu de tijd tussen de injectie en de In het orthopedische veld is Na[18F]F alleen de statische beelden gebruikt. statische scan van de SPECT een PET/CT een veelbelovende Dit is een stap in de goede richting grote range heeft. Deze grote range moleculaire beeldvormingstechniek. van de transitie van SPECT naar PET, werd veroorzaakt door missende PET/CT heeft een aantal maar de dynamische gedeelten van rapportage. Dit had waarschijnlijk onderscheidende voordelen ten de twee modaliteiten zijn echter in minimale klinische impact, maar voor opzichte van SPECT/CT: het heeft dit artikel niet meegenomen. Voor toekomstig onderzoek zal dit beter een hogere (spatiële) resolutie, de een volledige vergelijking zou dit ook gerapporteerd moeten worden. scantijd is korter en er is minder meegenomen kunnen worden. De Momenteel wordt er onderzoek stralingsbelasting voor de patiënt. indruk bestaat dat in veel gevallen gedaan naar semi-kwantitatieve Na[18F] Daarnaast is de traceropname die de geoptimaliseerde CT van de weke F PET (SUV), maar dit wordt nog niet zichtbaar is op de SPECT/CT scan delen een goede substitutie is voor standaard toegepast in de kliniek ook zichtbaar op de PET/CT scan. Dit de informatie die bij een klassieke (19,20). SUV kan worden gebruikt bij suggereert dat er geen gebieden met botscan in de 1e en 2e fase wordt de follow-up van een patiënt, maar ook verhoogde opname worden gemist verkregen. bij de vergelijking tussen patiënten. met de PET Bij de analyse van de in tabel 1 Er moet echter onderzoek gedaan Bij het vergelijken van de botscans genoemde parameters blijkt dat worden of dit van toegevoegde 2 6 0 0 TvNG 2021 43(1)
ORIGINEEL ARTIKEL Figuur 3. Casus 3 met linksboven: [99mTc]Tc-HDP botscintigrafie , rechtsboven: [99mTc]Tc-HDP SPECT/CT gefuseerde beelden, linksonder: Na[18F]F PET/CT weke delen geoptimaliseerde beelden, rechtsonder: Na[18F]F PET/CT bot geoptimaliseerde beelden. waarde is voor de transitie van botscan Conclusie Referenties met SPECT naar PET. Na[18F]F PET/CT laat veelbelovende 1. Saha S, Burke C, Desai A, Na[18F]F PET/CT kan mogelijk de resultaten zien voor een efficiëntere Vijayanathan S, Gnanasegaran kosten van het ziekenhuis verlagen. diagnostische workflow bij patiënten G. SPECT-CT: applications in De MRI scan die voornamelijk voor met klinisch onduidelijke voet en en/ musculoskeletal radiology. Bri J de weke delen uitgevoerd wordt, zou of enkelklachten. In dit artikel laten we Radiol. 2013;86(1031):20120519 achterwege gelaten kunnen worden, enkel drie casussen zien en is verder 2. Greenspan A, Greenspan A. omdat een geoptimaliseerde weke onderzoek nodig om de transitie Orthopedic imaging. Philadelphia: delen CT tijdens de PET/CT gemaakt van de botscan van SPECT/CT naar Lippincott Williams & Wilkins; 2004 kan worden. Bovendien kan dit het PET/CT mogelijk te maken. De drie 3. Keidar Z, Israel O, Krausz Y. SPECT/ diagnostische proces versnellen, wat besproken casussen geven een eerste CT in tumour imaging: Technical leidt tot een snellere diagnostiek voor indruk van de brede inzetbaarheid aspects and clinical applications. de patiënt. De kosten en de snelheid van de Na[18F]F PET/CT vooral als de Semin Nucl Med. 2003;33:205-18 van het diagnostische proces zouden CT-component wordt geoptimaliseerd 4. Horger M, Bares R. The Role of meegenomen kunnen worden in voor de weke delen. Single-Photon Emission Computed verder onderzoek naar de transitie van Tomography/Computed SPECT naar PET. j.i.barends@lumc.nl ♦ Tomography in Benign and TvNG 2021 43(1) 2 6 0 1
ORIGINEEL ARTIKEL Malignant Bone Disease. Semin London: Elsevier Health Sciences; 16. Beheshti M, Mottaghy F, Payche F, Nucl Med. 2006;36:286-94 2012. Behrendt F, Van den Wyngaert T, 5. Saha S, Burke C, Desai A, 10. Brenner A, Koshy J, Morey J, Lin C, Fogelman I et al. 18F-NaF PET/CT: Vijayanathan S, Gnanasegaran DiPoce J. The Bone Scan. Semin EANM procedure guidelines for G. SPECT-CT: applications in Nucl Med. 2012;42:11-26 bone imaging. Eur J Nucl Med Mol musculoskeletal radiology. British J 11. Jadvar H, Desai B, Conti P. Sodium Imaging. 2015;42:1767-77 Rad. 2013;86:20120519 18F-Fluoride PET/CT of Bone, Joint, 17. Esser J, Owers E, Pont C. Procedure 6. Moses W. Fundamental limits of and Other Disorders. Semin Nucl guidelines nuclear medicine spatial resolution in PET. Nuclear Med. 2015;45:58-65 18. Bijwaard H. Inventarisatie van Instruments and Methods in Physics 12. Mick C, James T, Hill J, Williams ontwikkelingen van PET-CT Research Section A: Accelerators, P, Perry M. Molecular Imaging in [Internet]. Rivm.nl. 2011 [cited Spectrometers, Detectors Oncology:18F-Sodium Fluoride 19 March 2020]. Available from: and Associated Equipment. PET Imaging of Osseous Metastatic https://www.rivm.nl/bibliotheek/ 2011;648:S236-S240 Disease. Am J Roentgenol. rapporten/300080008.pdf 7. van der Bruggen W, Hagelstein- 2014;203:263-71 19. Perk T, Chen S, Harmon S, Lin C, Rotman M, de Geus-Oei L, Smit 13. Positron Emission Tomography Bradshaw T, Perlman S et al. A F, Dijkstra P, Appelman-Dijkstra N Drug Products; Safety and statistically optimized regional et al. Quantifying skeletal burden Effectiveness of Certain PET Drugs thresholding method (SORT) for in fibrous dysplasia using sodium for Specific Indications [Internet]. bone lesion detection in 18F-NaF fluoride PET/CT. Eur J Nucl Med Federal Register. 2020 [cited 19 PET/CT imaging. Phys Med Biol. Mol Imaging. 2019;47:1527-37 March 2020]. Available from: 2018;63:225018 8. Jambor I, Kuisma A, Ramadan S, https://www.federalregister.gov/ 20. Lapa P, Marques M, Costa G, Iagaru Huovinen R, Sandell M, Kajander documents/2000/03/10/00-5865/ A, Pedroso de Lima J. Assessment S et al. Prospective evaluation of positron-emission-tomography- of skeletal tumour burden on planar bone scintigraphy, SPECT, drug-products-safety-and- 18F-NaF PET/CT using a new SPECT/CT, 18F-NaF PET/CT and effectiveness-of-certain-pet-drugs- quantitative method. Nucl Med whole body 1.5T MRI, including for Commun. 2017;38:325-32 DWI, for the detection of bone 14. Segall G, Delbeke D, Stabin M, metastases in high risk breast Even-Sapir E, Fair J, Sajdak R et al. and prostate cancer patients: SNM Practice Guideline for Sodium SKELETA clinical trial. Acta Oncol. 18F-Fluoride PET/CT Bone Scans 2015;55:59-67 1.0. J Nucl Med. 2010;51:1813-20 9. Beheshti M. Clinical Utility of 18NaF 15. Fischer D. Musculoskeletal Imaging PET/CT in Benign and Malignant Using Fluoride PET. Semin Nucl Disorders, An Issue of PET Clinics. Med. 2013;43:427-33 2 6 0 2 TvNG 2021 43(1)
03?? Precision Oncology See it. Treat it. Molecularly Targeted R Prostate Kidney Target: PSMA Target: CA-IX Brain Target: LAT-1 Courtesy of University Medical Courtesy of University Medical Courtesy of Radboud University Centre Utrecht, Netherlands Centre Utrecht, Netherlands Medical Center, Netherlands Telix is a late clinical-stage biopharmaceutical company focused on the development of diagnostic and therapeutic oncologic products, with a global reach and clinical research activities in more than 25 countries. “None of the products or potential products described here have received a marketing authorization in any jurisdiction.” Visit our Discover our website: product pipeline: www.telixpharma.com TvNG 2021 43(1) 2 6 0 3
INAUGURELE REDE Inaugurele rede Prof. Dr. Fijs van Leeuwen De zin en onzin van translationele wetenschap bimodale/hybride tracers, DROP-IN applications, numbers of patents etc. probes etc. etc. te ontwikkelen voor etc. This suddenly makes advancing beeldgeleide chirurgie toepassingen. healthcare a numbers game. Don’t get Vraag is alleen of iemand daar nu me wrong, it is more than fair that paid echt op zit te wachten… Tenslotte professionals have to continuously weet iedereen die actief is op dit prove their worth. And indeed, past onderzoeksgebied wel wat er in de performance provides the best literatuur te vinden is. insurance for future success. However, Een veel relevanter punt is natuurlijk in healthcare, it should never be about hoe de translationele wetenschap “how many” or “how fast” we get a haar beloftes aan de belastingbetaler new technique applied in humans. en patiënten kan vervullen. Met Of course, the fact that something andere woorden, hoe we verbetering experimental is applied in a human aan kunnen brengen in het traject being does not automatically mean it waarin we via fundamentele will benefit them.” wetenschappelijke ontdekkingen proberen nieuwe werkwijzen en Langs welke as kunnen we transleren? technologieën te creëren die de zorg “Many will say that translational Op vrijdag 13 november 2020 ten goede komen. Een uitdagend medicine is about moving scientific sprak prof. dr. Fijs van Leeuwen onderwerp! Deze discussie moeten innovations “from bench to bedside” (Leiderdorp, 1977) zijn inaugurele we m.i. met z’n allen aangaan, or from “molecule to man”. I myself rede “De zin en onzin van want er valt nog veel te winnen! In also use such popular statements. translationele wetenschap” uit mijn poging om deze discussie tot But let’s be honest, this only covers in het Academiegebouw van de stand te laten komen reikte ik mijn the technical aspects. Unfortunately, Universiteit Leiden naar aanleiding internationale toehoorders een aantal the statements also harm the cause by van zijn benoeming tot hoogleraar prikkelende gesprekspunten aan in suggesting that knowledge translation Moleculaire beeldvorming en het Engels, hieronder noem ik er een only occurs in a one-way direction. beeldgeleide therapie. Fijs van paar. While in fact the success very much Leeuwen is tevens hoofd van het relies on the interactions between Interventional Molecular Imaging Voor wie transleren we nou eigenlijk? end-users and technology developers. Laboratory (IMI-lab) van het Leids “ I wonder what the patient would say The reasoning behind this is that it is Universitair Medisch Centrum. when you ask him or her this question? simply impossible to solve a problem In deze editie publiceert het I know what I would say as a patient. “I that you do not fully understand. The TvNG uittreksels uit de oratie want to get the best care possible and reverse is also true, fancy tools only geselecteerd door Fijs van greatly appreciate all the help I can to have value when one appreciates Leeuwen zelf. get better.” I assume that my personal them and knows how they should be needs are not so different from those used. of all of you. The only way to achieve long term Bij een benoeming hoort ook een And here comes the challenge. For a impact, at least in my view, is to get oratie. Dus werd ik geconfronteerd professional translational scientist to out of our comfort zone and learn met de uitdaging wat ik daar nou be allowed to stay at the university, to understand and appreciate each moest gaan verkondigen... Nou to make a career, to finance a other’s skills and views. So, to all was de makkelijkste route natuurlijk research group, you have to run the scientist and clinicians, please listen geweest om een verhaal te houden rat race to satisfy output statistics to the patients, it will surprise you over hoe we vanuit het IMI-Lab de such as numbers of publications, how well they know what they need. afgelopen 15 jaar (translationele) senior authorships, H-factors, impact Scientists, please see which challenges successen hebben geboekt door: factors, numbers of first-in-human expert clinicians are addressing, 2 6 0 4 TvNG 2021 43(1)
INAUGURELE REDE they really have more skills than you think. Clinicians, please have a look at the scientist who engineer the technologies you use, non-MD’s also have valuable skills. Students learn from all, as all have something valuable to contribute to your education. In short, learn from each other! Now we are on this topic. To all, please look past titles and positions. Believe me, these are irrelevant in the grand scheme of things!” Hoe stellen we onze translationele onderzoeksteams samen? “In academics it is very common for people to rank themselves by their specialty: surgeon, radiologist, chemist, physicist, etc. and this is often coupled to the number of years that they are employed somewhere, a kind of caste system. And some school. On the other hand, getting about the fundamentals of team use this caste system to compose your science translated to humans play, but also schools you in coping artificial translational research teams means you simply have to climb the with uncomfortable situations and from the top down, rather than ladder one step at a time, without collisions. In front row scrummaging compose teams based on expertise falling or stopping until you have especially the contacts are seldom and complementarity. Why do we reached the top. For these tedious gentle. Scrummaging, however, is not continue to do this? There are many processes, the main predictor for so much about the initial “hit”. It is all examples that show things can be success is not so much brilliance as it about the interactions that follow and done differently! is perseverance and passion. In short opportunities that these interactions For example, in a competitive rugby “grit”. Funny enough, when a Silicon create for the rest of the team. It also team, a sport that is close to my Valley entrepreneur brags about “grit” is very much about respecting your heart, everyone has a clear task and being the reason for his/her success, opposing team and them respecting position in the field, which is based we buy the book or like the post on you for doing your job.” on individual competence. Each team LinkedIn. I do to! But when a refugee member also adds something unique shows grit by crossing a continent and Alles aan alle randvoorwaarden that complements the competences an ocean for a better life, some of us voldaan is, hoe komen we dan aan of the others. In fact, on the field, each consider it a threat. Even when most nieuwe ideeën? team member has the specific task to of us are also continuously trying to “In my view, discovering innovative create opportunities for the others so improve the already privileged lives technologies is about the willingness that the team as a whole may win the that we live with our families. This to learn more than anything else. game.” raises a very fundamental question: Is In the end, it is all about logic and the ambition to induce progress only coming up with practical solutions that Welke karaktereigenschappen positive when no-one feels attacked in accurately and adequately address kunnen we verwachten van een their own comfort zone? the medical challenges at hand. In translationele wetenschapper? Unfortunately, pursuing change fact, for me it is very much in line “Innovation is no magic or sci-fi, generally means someone somewhere with the theory of “inventive problem although it may appear that way will get uncomfortable for some solving”. A concept that underfunded sometimes. Obtaining the insights reason. Consequently, not all Russian scientists used during the needed to advance science is often interactions in translational science cold war to keep up with their highly based on little more than actively are equally pleasant. Again, we can funded American counterparts. It reducing variables – you know the take example from rugby. The rugby recognizes innovations based on three math tricks they taught you at high field is not only a good place to learn key components: 1) problems and TvNG 2021 43(1) 2 6 0 5
INAUGURELE REDE solutions are repeated across sciences and disciplines, 2) patterns of technical (r)evolution are also repeated across these channels, and 3) innovations often rely on experiences obtained in a different field. Hence, with technologies it is very much the same as with humans, they simply have more value when you team them up and provide them with a fitting context. This means we need to go out and educate ourselves in different skills. Experience and appreciate new things! I promise you, doing so will be rewarding!” Dankwoord “In preparing for this lecture it hit me how much of a humbling experience this all has been. The more I have all of you. Some interactions were closes the circle. As in life, translational learned the more I realize how little I friendly, some less so. But you know science revolves around unraveling actually know, the more skills I have what, I value all of them! According to and appreciating the essence of acquired the more I realize which a famous Japanese poem “ware, tada things.” skills I lack. All of these lessons come taru, shiru”, which translates into “what from the interactions that I had with one has is all one needs”! This for me f.w.b.van_leeuwen@lumc.nl ♦ 2 6 0 6 TvNG 2021 43(1)
PRAKTISCHE ZAKEN SMARTzoom versus LEHR-collimatoren bij myocardperfusiescintigrafie A. de Vries, PhD; J. van Rijs; J. Huijbregts, MD Afdeling Radiologie en Nucleaire Geneeskunde, Gelre ziekenhuizen, Apeldoorn/Zutphen IQ-SPECT (Siemens) is een 2. matig (nog beoordeelbaar) 3. drie keer gescand. Het verkregen technologie die het mogelijk maakt slecht (niet beoordeelbaar). De beeldmateriaal is beoordeeld met om myocardperfusiescintigrafie beelden (NAC + AC) zijn statistisch dezelfde 3-punts Likert-schaal. uit te voeren met een gehalveerde geanalyseerd door middel van de acquisitietijd ten opzichte van de Mann-Whitney U-test. Met gemiddelde beoordelingsscores conventionele scantechnieken. van 1,29 ± 0,65 (NAC) en 1,80 ± De techniek maakt onder andere Een fantoomstudie is uitgevoerd 0,87 (AC) werd het beeldmateriaal gebruik van een multi-focale met het Amsterdam Gated vervaardigd met LEHR collimatoren collimatoren met zoomfunctie. In de (AGATE) dynamic cardiac fantoom beter beoordeeld dan die met beeldvorming van het hart kan ook (VANDERWILT techniques BV) welke SMARTzoom collimatoren met biliair of abdominaal opgenomen voor deze studie is uitgebreid met gemiddelde beoordelingsscores van radioactiviteit meegenomen worden een compartiment in de vorm van de 1,53 ± 0,77 (NAC) en 1,86 ± 0,87 (1,2), wat mogelijk extra versterkt fundus van de maag (figuur 1). (AC). Dit verschil was niet significant wordt bij gebruik van SMARTzoom De hartwand is actief gemaakt (p-waarde NAC 0,055, AC 0,716). collimatoren. Door de activiteit in met 10 MBq 99mTc, het bloed in de De LEHR leverde 43 (NAC) en 36 (AC) de tractus digestivus kunnen bij hartkamer met 2 MBq 99mTc en de beoordeelbare scans op, tegenover uitwerking artefacten ontstaan, met activiteitsconcentratie in de maag is 6 (NAC) en 13 (AC) onbeoordeelbare name in de onderwand. Het doel gevarieerd met 10,20 en 40 MBq 99mTc. scans. De SMARTzoom leverde 40 van het onderzoek is het analyseren Het fantoom is op beide systemen (NAC) en 34 (AC) beoordeelbare van beelden vervaardigd met de SMARTzoom collimatoren ten opzichte van de LEHR collimatoren op de betrouwbaarheid in myocardperfusiescintigrafie. Ongepaarde data van twee groepen patiënten (n=49) is met elkaar vergeleken in een retrospectief onderzoek. De eerste groep is vervaardigd met LEHR collimatoren op een Infinia Hawkeye systeem (GE Healthcare) en de tweede groep is gescand met SMARTzoom collimatoren op een Symbia Intevo 6+ camera (Siemens). De scans van beide groepen zijn gescoord op de invloed van gastro-intestinale activiteit door middel van een 3-punts Likert-schaal; 1. goed (beoordeelbaar), 2. matig (nog beoordeelbaar) 3. slecht (niet beoordeelbaar). De beelden (NAC + AC) zijn statistisch geanalyseerd door middel van de Mann-Whitney U-test. Likert-schaal; 1. goed (beoordeelbaar), Figuur 1. AGATE fantoom uitgebreid met een fundus compartiment. TvNG 2021 43(1) 2 6 0 7
PRAKTISCHE ZAKEN scans op, tegenover 9 (NAC) en 15 Deze studie was eerder te zien als (AC) onbeoordeelbare scans. Dit E-poster (EP-0962) op het EANM verschil bleek ook niet significant congres (p-waarde NAC 0,402 en AC 0,656). De fantoomstudie bevestigde de Referenties uitkomst van de patiëntenstudie. 1. Middleton GW, Williams JH. Significant gastric reflux of Deze studie toont geen significant technetium-99m-MIBI in SPECT verschil in de beoordeelbaarheid bij myocardial imaging. JNM, myocardperfusiescintigrafiëen tussen 1994;35:619-20 de SMARTzoom en LEHR collimatoren. 2. Van Dongen AJ, Van Rijk PP. De gevonden (niet significante) Minimizing Liver, Bowel, and verschillen waren met name zichtbaar Gastric Activity in Myocardial in de categorieën goed en matig. Perfusion SPECT, JNM, 2000 De resultaten van deze studie Aug;41(8):1315-7 resulteerden in een aanbeveling binnen ons ziekenhuis om IQ-SPECT te blijven inzetten. anke.de.vries@gelre.nl ♦ 2 6 0 8 TvNG 2021 43(1)
PROEFSCHRIFT 68 Ga-labelled RGD PET/CT imaging of angiogenesis From bench to bedside developments in radionuclide labelled specificity, efficacy, and tumour- peptides targeting αvβ3 integrins was to-background ratios xenografts. given, followed by a preclinical study Furthermore, it was demonstrated that comparing the four most promising αvβ3 integrins are solely expressed on multimeric 68Ga-labelled RGD peptides. the neovasculature of head and neck The second part of the thesis described squamous cell carcinoma (HNSCC) the feasibility of [68Ga]Ga-DOTA- tumours and not on tumour cells E-[c(RGDfK)]2 (68Ga-RGD2) PET/CT themselves, suggesting that 68Ga- in patients with oral squamous cell RGD2 PETCT is a suitable technique to carcinomas (OSCC) and peripheral image angiogenesis. arteriovenous malformations (AVMs). In the first clinical study, the biodistribution and kinetics of 68Ga- Comparing multimeric 68Ga- RGD2 was studied in ten patients labelled RGD peptides with OSCC who were scheduled for A variety of radiolabelled RGD peptides resection of their primary tumour for imaging αvβ3 integrins have been and possible metastases. A 68Ga- studied to improve tracer characteristics, RGD2 PET/CT scan was performed D. Lobeek, PhD such as binding affinity, biodistribution, shortly before surgery. All patients September 16, 2020 and pharmacokinetics. Chemical underwent dynamic or static PET/CT Radboud University, Nijmegen modifications like pharmacokinetic imaging. Heterogeneous radiotracer modifiers and chelators have accumulation was observed in all Promotor: demonstrated to influence the in vivo tumours SUVmax ranged between 4.0 Prof. W.J.G. Oyen, MD, PhD behavior of the radiolabelled RGD- and 12.7). While tracer accumulation Prof. O.C. Boerman, PhD based tracers. It was furthermore in tumour tissue plateaued at ten shown that cyclisation of linear RGD minutes after injection, uptake in Co-promotors: peptides and multimerisation improved background tissue did not change E.H.J.G. Aarntzen, MD, PhD the binding affinity of RGD ligands over time, resulting in sufficient M. Rijpkema, PhD for αvβ3 integrin. We compared the tumour-to-background tissue ratios. αvβ3 targeting characteristics of four multimeric 68Ga-labelled RGD peptides The results of this study indicate that The development of therapies in two different xenograft models under visualizing the αvβ3 integrin expression targeting specific molecular pathways the same conditions using an identical pattern in OSCC with 68Ga-RGD2 PET/ is for both oncologic and non-oncologic experimental setup for each radiotracer. CT imaging is feasible. Although diseases subject of extensive research. The four tracers all showed a fast blood not tested, it may also provide With an expanding number of these clearance and excretion via the kidneys. information on the level of new blood available therapies, molecular imaging Although tumour uptake was highest for vessel formation in other subtypes may support in selecting patients the trimeric compounds, their enhanced of HNSCC, providing more insight that can benefit from these therapies. uptake in the tumour as compared to in the tumour microenvironment of One potential molecular imaging the dimeric compound did not improve HNSCC tumours. This information target is αvβ3 integrin, expressed on imaging quality when considering may eventually be used to assess activated endothelial cells required in enhanced tumour–to–normal tissue the response to (anti-angiogenic) the formation of new blood vessels. ratios. therapies. Integrin αvβ3 expression is a hallmark of angiogenesis and is induced in 68 Ga-RGD2 PET/CT in OSCC 68 Ga-RGD2 PET/CT in AVM response to microenvironmental or The preclinical studies using Ga- 68 An abnormal structure and function genetic changes. RGD2 have shown promising results of the microvasculature is seen not In this thesis, an overview of the latest in terms of angiogenesis targeting only in solid tumours like OSCC, but TvNG 2021 43(1) 2 6 0 9
PROEFSCHRIFT Images of a 44-years-old man previously treated with multiple embolisations for a large symptomatic AVM of the foot. (A and D) 3D reconstructions of 4D-CTA demonstrate arterial input flow with nidus indicated by white circle (A) and venous outflow (D). (B-F) 68 Ga-RGD2 PET shows tracer accumulation within lesion (arrows), but with minimal uptake in the treated part of the fore foot. A few persistent foci of enhanced activity are seen around toes (C/F). The arterial and venous flow in this location are not shown in A or D. also in many other types of diseases, advances in the treatment strategy of nidus could be clearly visualised including cardiovascular diseases and this disease. on 68Ga-RGD2 PET/CT, due to low (chronic) inflammatory conditions. uptake pattern in background tissue. Where these diseases are related to First, the αvβ3 integrin expression Although the number of patients inflammatory-induced angiogenesis, patterns in peripheral arteriovenous included was relatively small, we an abnormal formation of blood malformations and other made some interesting observations vessels can also be caused by genetic malformations were investigated. as potential future applications of mutations in the signalling pathways It was shown that αvβ3 integrin the use of 68Ga-RGD2 PET/CT in regulating angiogenesis, as observed is predominantly expressed in peripheral AVMs. 68Ga-RGD2 PET/CT in vascular malformations. In recent endothelial cells of the blood identified additional foci of integrin years, anti-angiogenic drugs have vessels present in the nidus of αvβ3 expression as compared to been proposed for the treatment of vascular malformations. This conventional angiographic imaging vascular malformations, after it had immunohistological study was and revealed a clear nidus in a been revealed that angiogenesis followed by a clinical feasibility study complex AVM that was not revealed was implicated in the pathogenesis in which ten patients with peripheral on conventional imaging. These 68Ga- of this type of disease. Molecular AVMs confined to the subcutaneous RGD2 PET/CT findings may possibly imaging techniques assessing and/or muscle tissue, and scheduled have implications for treatment the process of angiogenesis in for a percutaneous or transarterial planning in those patients without a vascular malformations could embolisation treatment with ethanol, clear nidus visible on angiography, therefore contribute to an improved underwent an 68Ga-RGD2 PET/CT or in patients with a complex and/or understanding of the pathophysiology scan before, in between, or at the large size AVM. In addition, 68Ga-RGD2 and may also contribute to new end of embolisation treatment. All PET/CT imaging may also guide the 2 6 1 0 TvNG 2021 43(1)
PROEFSCHRIFT application of novel anti-angiogenic with clinical outcome, and validate drugs in vascular malformations on whether 68Ga-RGD2 accumulation which research currently is focusing, truly reflects αvβ3 integrin expression but this needs further investigation. on activated endothelial cells during angiogenesis. The encouraging Conclusions results from the clinical studies that Both the preclinical and clinical have been described in this thesis observations indicate that 68Ga-RGD2 have stimulated further research is a potential imaging biomarker in both fields. Ongoing and future for specific diagnostic application clinical trials will show how 68Ga-RGD2 of imaging αvβ3 integrin expression PET/CT can contribute to treatment using PET/CT. However, for successful personalisation. clinical implementation it should be investigated whether radiotracer daphne.lobeek@radboudumc.nl ♦ uptake in the target correlates TvNG 2021 43(1) 2 6 1 1
PROEFSCHRIFT Imaging inflammatory lesions by radiolabelled peptides and antibodies the importance of this branch of combination of them could be used medicine, not only in the diagnostic for the complete understanding of setting but also in prognosis and the histopathology involved and, treatment management. The key therefore, to identify a specific and clinical feature of molecular nuclear tailored therapy. Moreover, these medicine relies on the ability to in vivo novel tools can detect cell binding detect the components and phases of and the presence of cytokines in diverse disorders, besides the solely patients suspected of an inflammatory morphological changes detected by condition based on laboratory tests. most other imaging procedures. This These agents can also demonstrate characteristic provides the rationale active inflammation in patients without for the use of molecular imaging systemic inflammatory response and techniques for early diagnosis and can predict response to treatment. treatment decision making. Today, clinicians have the possibility to choose between different options In this monography, we have according to the purpose and clinical focused mainly on the contribution requirements. L.K. Anzola Fuentes, MD, PhD and the role of molecular nuclear September 21, 2020 medicine to detect early phases University of Groningen (virtual of chronic inflammation by the event) use of radiolabelled peptides and monoclonal antibodies (mAbs). Promotors: Prof. A. Signore Several radiopharmaceuticals Prof. A.W.J.M Glaudemans have been used for imaging Prof. R.A.J.O Dierckx different chronic inflammatory conditions. Their mechanisms of accumulation in chronic lymphocytic Nuclear medicine techniques for inflammatory sites vary; for non- imaging inflammation have had specific radiopharmaceuticals such huge progress and have enormously as 67Ga-citrate and 99mTc-HIG, the expanded over the past twenty years accumulation in tissues depends in parallel with the understanding upon enhanced capillary transudation, of the pathogenesis of chronic secondary to increased vascular inflammatory diseases and the role of permeability and increased blood different immune cells and cytokines. supply. Tissue accumulation of more specific radiopharmaceuticals such Several new radiopharmaceuticals as 99mTcmAbs and 99mTc-cytokines have been developed, able to detect depends upon the antigen-antibody early and late pathologic events at a interaction or a specific receptor- molecular level. The name “molecular binding process, thus allowing the Figure 1. Somatostatin receptor nuclear medicine”, therefore refers to histopathological characterisation scintigraphy (SRS) in a patient with all those radiopharmaceuticals and of the inflammatory process and the active Graves’ disease and Sjögren’s techniques used in nuclear medicine definition of its severity and type. Even disease. Note the abnormal uptake to visualise, and often quantify, though there is not one single ideal of the radiotracer in thyroid gland, the molecular events involved in a radiopharmaceutical for imaging all salivary glands and periorbitary region disease. We cannot stress enough chronic inflammatory diseases, some secondary dysthyroid orbitopathy. 2 6 1 2 TvNG 2021 43(1)
PROEFSCHRIFT Figure 2. SRS in a patient with active rheumatoid arthritis showing abnormal uptake of the tracer in knees, ankles, carpal joints, and shoulders. Radiolabelled cytokines and mAbs One of the key type of cytokines inflammation and slowing tissue are an emerging class of molecules involved in the process of destruction. However, some of for imaging inflammation. These inflammation is tumour necrosis factor these drugs may lose efficacy over radiopharmaceuticals bind to alpha (TNFα). With the introduction time or induce adverse events in their targets with high affinity and of anti-TNFα monoclonal antibodies many patients. Prompt application specificity, and therefore have over the past decade, treatment of to the right medication tailored excellent diagnostic potential for inflammatory diseases has evolved, to the patient’s molecular status imaging patients with chronic with remarkable contributions in avoids unnecessary costs; labelled inflammatory diseases. controlling signs and symptoms of agents may help to find out whether TvNG 2021 43(1) 2 6 1 3
PROEFSCHRIFT TNFα is present in the inflammatory disease and idiopathic pulmonary evidence shows the capacity of process and could, as a result, help in fibrosis, to be evaluated with different this tool to identify sites of active prediction of therapeutic efficacy and radiolabelled somatostatin analogues inflammation and to predict which stratification in each specific patient. to be used with SPECT and PET joints could be successfully treated Currently available evidence shows with encouraging results, showing with biologic drugs. In Sjögren’s different possibilities of labelled anti- interesting clinical potential. Reported disease, these novel molecular TNFα antibodies like 99mTc-Infliximab evidence is mainly supported by imaging tools for the first time permit and 99mTc-Adalimumab for diagnosis observational studies designed to the evaluation of the whole body and and therapy, with great potential in investigate different groups of chronic allows the detection of secondary sites clinical practice. Published reports inflammatory conditions: of non-suspected active inflammation, have demonstrated that molecular For endothelial inflammation and that traditionally were not possible to imaging with anti-TNFα mAbs can vulnerable plaques, the most evaluate with conventional techniques. be used for cost-effective treatment frequently evaluated pathologic Furthermore, these radiolabelled decisions such as selection of patients entity with PET somatostatin analogue agents showed significant superiority who are best candidates for anti-TNFα molecules (68-GaDOTA NOC-TATE- to identify salivary gland compromise therapy. TOC), promising correlations were compared to sialoscintigraphy, described between quantitative currently included in the ACR/EULAR Somatostatin is a cyclic hormone uptake and histopathology, criteria. that regulates several cell processes emphasising the role of somatostatin via specific receptors expressed receptor scintigraphy (SRS) for this The overall evidence shows that throughout the body. This hormone condition. In idiopathic pulmonary SRS is able to play a crucial role was initially known only as a regulating fibrosis, the reported experience for diagnosis, prognosis and factor but today is well recognised as shows attractive results, emphasising therapy response in different a potent drug and imaging tool. The the utility of 68Ga and 111In tracers chronic inflammatory diseases. This discovery of its different receptors in high concordance with other monography is intended to enrich and molecular subtypes gave raise imaging and functional techniques, the vast field of nuclear medicine by to interdisciplinary research, leading demonstrating the activity degree gathering in a comprehensive manner to the use of somatostatin analogues of an inflammatory processes and the current experience of theranostics in routine clinical practice. The subsequent implications in prognosis in inflammatory diseases. high density expression of these and therapeutic decision making. receptors in different inflammatory lkanzola@gmail.com ♦ cells and tissues, has allowed chronic RA and Sjögren’s disease were also inflammatory diseases such as positively impacted by radiolabelled rheumatoid arthritis (RA), Sjögren’s somatostatin analogues. Current 2 6 1 4 TvNG 2021 43(1)
PROEFSCHRIFT New approaches for imaging bacteria and neutrophils for detection of occult infections diseases, before planning the best (EDTA), SnCl2, phosphate buffer and treatment option for patients. This γ-cyclodextrin. In vitro studies showed - strategy would allow to save time, a rapid but poor bacterial binding reduce costs and side- effects for all tested radiopharmaceuticals, due to non-appropriate therapy. whereas in vivo studies displayed Nuclear molecular imaging offers higher infected cage/sterile cage a plethora of radiopharmaceuticals ratio for 99mTc-UBI and 99mTc-CiproCS2 for imaging bacteria and immune at 24 h for both E. coli and S. cells at preclinical level, with possible aureus. However, none of the tested translation to clinics. In this thesis, radiopharmaceuticals seemed to we present new and updated be promising for discrimination of approaches to image infections as infected sites, whose accumulation still alternatives to currently available remains to be clarified. radiopharmaceuticals. The same strategy was applied in For bacterial infections, many the subsequent study that described S. Auletta, PhD compounds like antibiotics, peptides the radiolabelling of an antibiotic September 21, 2020 and sugars were radiolabelled with that specifically binds to lipid A of University of Groningen several isotopes for SPECT and PET lypopolisaccharide (LPS) of Gram- imaging, but very few have been negative bacteria, acting as an Promotors: translated to humans. We provide antimicrobial peptide. The antibiotic is Prof. A. Signore, MD, PhD an extensive overview regarding the polymyxin B (PMB) that is conjugated Prof. R.A.J.O. Dierckx, MD, PhD available radiopharmaceuticals for with HYNIC and radiolabelled with bacterial imaging and related concerns 99m Tc, obtaining an excellent labelling Co-promotor: that limit their use in humans (e.g. efficiency and specific activity. In F. Galli, PhD the lack of specific mechanisms of vitro studies were performed using binding of these compounds, the lack several bacterial strains, both Gram- of standardised animal models and the negative and Gram-positive as Inflammatory and infectious diseases lack of structured guidelines). control, showing higher binding of nowadays represent, still, a serious 99m Tc-HYNIC-PMB for Gram-negative and significant cause of morbidity In order to overcome these limits our bacteria than control. In the current and mortality worldwide. For first approach consists of targeting E. animal model, infection was induced these diseases, rapid and accurate coli and S. aureus using an innovative by the injection of three different diagnosis plays a pivotal role for infection mouse model and a new amounts of bacteria plus Matrigel in early therapeutic interventions and to radiopharmaceuticalin comparision the right thigh in comparison to only discriminate infections inflammatory to three well-known and perfoming in Matrigel in the contralateral thigh and conditions. Indeed, the identification vitro and in vivo studies. The mouse imaging was performed at 1, 3 and 6 of bacterial cells in infections would be model is a Teflon cage implanted h post injection of 99mTc-HYNIC-PMB, of great help for both therapeutic and subcutaneously that allows to have a measuring target-to-backgroud (T/B) diagnostic approaches, especially with reproducible, localised and persistent ratio. Results showed higher T/B ratios the development of novel and tailored infection. A ciprofloxacin derivative, for Gram-negative bacteria than Gram- therapies. ciprofloxacin dithiocarbamate positive controls in slightly time and In this scenario, there is a need of a (CiproCS2), was radiolabelled with bacterial amount-dependant manner, non-invasive strategies to specifically 99m Tc using a specific kit containing the suggesting 99mTc-HYNIC-PMB as localise bacterial or immune cells antibiotic, succinic acid dihydrazide potential agent for selective diagnosis involved in infectious and inflammatory (SDH), ethylenediaminetetraacetic acid of Gram-negative infections. TvNG 2021 43(1) 2 6 1 5
Vous pouvez aussi lire