PET/CT molecular cell imaging of acute pyelonephritis in the diagnosis of fever of unknown origin

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In addition to tumor imaging, advanced high-tech PET/CT imaging is increasingly used to elucidate the underlying causes of fever of unknown origin caused by various inflammatory processes, including pyelonephritis. Two clinical cases of whole-body PET/CT with 18F-FDG glucose, which allowed to visualize the molecular and cellular features of acute pyelonephritis as the cause of fever of unknown origin, are presented in the article. The scientifically based mechanisms of this process and the reliability of the results are discussed.

About the authors

B. A. Berdichevsky

Tyumen State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Author for correspondence.
Email: doktor_bba@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9414-8510
SPIN-code: 4630-3855

PhD, MD, Professor at the Department of Oncology with a Course of Urology

Russian Federation, Tyumen

V. B. Berdichevsky

Tyumen State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Email: doktor_bba@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0186-6514
SPIN-code: 9768-5704

PhD, MD, Professor at the Department of Oncology with a Course of Urology

Russian Federation, Tyumen

E. V. Sapozhenkova

Tyumen State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Email: ekaterina_chibulaeva@mail.ru

PhD, Associate Professor at the Department of Normal Physiology

Russian Federation, Tyumen

I. V. Pavlova

Neftyanik Medical Sanitary Department

Email: iraena@mail.ru

PhD, Urologist

Russian Federation, Tyumen

A. L. Boldyrev

Regional Clinical Hospital No. 2

Email: boldyrev.a.l@yandex.ru

Urologist

Russian Federation, Tyumen

A. R. Gonyaev

Tyumen State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Email: tgmu@tyumsmu.ru

PhD Student at the Department of Oncology with a Course of Urology

Russian Federation, Tyumen

M. A. Korabelnikov

Medical City Radiological Center

Email: kma_doc@mail.ru

Radiologist

Russian Federation, Tyumen

G. V. Zubik

Tyumen State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Email: grisha.zubik@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-1333-2922

Student

Russian Federation, Tyumen

References

  1. Kim Y.J., Kim S.I., Hong K.W., Kang M.W. Diagnostic value of 18F-FDG PET/CT in patients with fever of unknown origin. Intern Med J. 2012;42(7):834–837. doi: 10.1111/j.1445-5994.2012.02828.x.PMID: 22805689.
  2. Buchrits S., Gafter-Gvili A., Eynath Y. The yield of F18 FDG PET-CT for the investigation of fever of unknown origin, compared with diagnostic CT. Еur J Intern Med. 2021;93:50–56. doi: 10.1016/j.ejim.2021.07.014.
  3. Pijl J.P., Londema M., Kwee T.C., Nijsten M.W.N., Slart R.H.J.A., Dierckx R.A.J.O., van der Voort P.H.J., Glaudemans A.W.J.M., Pillay J. FDG-PET/CT in intensive care patients with bloodstream infection. Crit Care. 2021;25(1):133. doi: 10.1186/s13054-021-03557-x. PMID: 33827655; PMCID: PMC8028784.
  4. Jordy P. Pijl, Mark Londema, Thomas C.1. FDG-PET/CT in intensive care patients with bloodstream infection Crit Care. 2021;25(1):133. doi: 10.1186/s13054-021-03557-x.
  5. Casali M., Lauri C., Altini C., Bertagna F. State of the art of 18F-FDG PET/CT application in inflammation and infection: a guide for image acquisition and interpretation. Clin Transl Imaging. 2021;9(4):299–339. doi: 10.1007/s40336-021-00445-w. Epub 2021 Jul 10.
  6. Berdichevskyy V.B., Berdichevskyy B.A. Combined positron emission and computed tomography in study of the metabolism of chronic nephrouropathic diseases. Int J Radiol Radiat Ther. 2018;5(5):293. doi: 10.15406/ijrrt.2018.05.00181.
  7. Berdichevsky B.A., Berdichevsky V.B. PET/CT imaging of the cystoid structure of the urinary tract. Int J Radiol Radiat Ther. 2020;7(4):94‒95. doi: 10.15406/ijrrt.2020.07.0027.
  8. Kim Y.S., Kim K.R., Kang J.M., Kim J.M., Kim Y.J. Etiology and clinical characteristics of fever of unknown origin in children: a 15-year experience in a single center. Korean J Pediatr. 2017 Mar;60(3):77–85. doi: 10.3345/kjp.2017.60.3.77.
  9. Paez D., Sathekge M.M., Douis H. [18F]FDG PET/CT, and 99mTc-UBI 29-41 scintigraphy for postoperative spondylodiscitis-a prospective multicenter study. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2021 Jun;48(6):1864–1875. doi: 10.1007/s00259-020-05109-x.
  10. Morelle, Maxime Ph.D. Jaillard, Alice; Bellevre, Dimitri MD. 8F-FDG PET/CT in Renal Infections Evidence of Acute Pyelonephritis in a Horseshoe Kidney. Clinical Nuclear Medicine.2017;42(2):112–113. doi: 10.1097/RLU.0000000000001455.
  11. Rajlaxmi Rangrao Jagtap Shailendra Vasant Savale, Gauri Shridhar Khajindar. Localization of Pyelonephritis by 68Ga-FAPI PET CT. Asia Ocean J Nucl Med Biol. 2023;11(1):85–88. doi: 10.22038/AOJNMB.2022.64168.1450.
  12. Wan C.H., Tseng J.R., Lee M.H., Yang L.Y., Yen T.C. Clinical utility of FDG PET/CT in acute complicated pyelonephritis – results from an observational study. Eur JNucl Med Mol Imaging 2018; 45(5):462–470.doi: 10.1007/s00259-017-3835-9.
  13. Solav S.V., Savale S.V., Patil A.M. Localization of acute pyelonephritis in pyrexia of unknown origin using FDG PET/CT. Asia Ocean J Nucl Med Biol. 2020;8(1)79–83. doi: 10.22038/aojnmb.2019.14242.
  14. Solav S.V., Savale S.V., Patil A.M. Localization of acute pyelonephritis in pyrexia of unknown origin using FDG PET/CT. Asia Ocean J Nucl Med Biol. 2020;8(1)79–83. doi: 10.22038/aojnmb.2019.14242.
  15. Matsuhisa Y., Kenzaka T., Kobayashi S. et al. Sepsis following acute pyelonephritis caused by Trueperella bernardiae: a case report and literature review. BMC Infect Dis. 2023;23:121. https://doi.org/10.1186/s12879-023-08080-8
  16. Stamatis P. Efstathiou, Angelos V. Acute Pyelonephritis in Adults. Prediction of Mortality and Failure of Treatment. Arch Intern Med. 2003;163(10):1206–1212. doi: 10.1001/archinte.163.10.1206. Оксфорд.
  17. Рaisit Paueksakon. Autopsy Renal Pathology. September 2014. Surgical Pathology Clinics 7(3). doi: 10.1016/j.path.2014.04.008.
  18. Johnson J.R., Russo T.A. Acute Pyelonephritis in Adults. New England Journal of Medicineю 2018;378(1):48–59. doi: 10.1056/nejmcp1702758.
  19. Tamzali Y., Buob D., Verdet C. Persistent Aseptic Pyelonephritis After Acute Bacterial Pyelonephritis: Possible Role of Corticosteroids. Esearch Letter. 2022;7(8):P1897–1900. doi: https://doi.org/10.1016/j.ekir.2022.05.025.
  20. Bochev P., Klisarova A. Brain metastases detectability of routine whole body 18F-FDG PET and low dose CT scanning in 2502 asymptomatic patients with solid extracranial tumors. Hellenic Journal of Nuclear Medicine. 2012;15(2):125–129. doi: 10.1967/s002449910030.
  21. Medak A., Wojtowicz J. Тhe utility of the 18F-FDG PET/CT in the primary and metastatic brain lesions diagnosis. Zeszyty Naukowe WCO Letters in Oncology Science. 2020;17(3). doi: 10.21641/los.2020.17.3.183.
  22. Miller T.E., Findon G., Rainer S.P., Gavin J.B. The pathobiology of subclinical pyelonephritis--an experimental evaluation. Kidney Int. 1992;41(5):1356–1365. doi: 10.1038/ki.1992.200. PMID: 1614050.
  23. Islam M.J., Bagale K., John P.P., Kurtz Z., Kulkarni R. Glycosuria Alters Uropathogenic Escherichia coli Global Gene Expression and Virulence. mSphere. 2022;7(3):e0000422. doi: 10.1128/msphere.00004-22.
  24. Berdichevskyу B.A., Berdichevskyу V.B. Non-diabetic glucosuria as one of the possible factors of formation of chronic kidney disease. Global Journal of Urology and Nephrology, 2020;3:21. doi: 10.28933/gjun-2020-02-1305.
  25. Heuker M. et al. Visualization of bacteria in vitro using micropositron emission tomography with 18F-fluorodeoxyglucose. Scientific reports. 2017;7(1):4973. doi: 10.1038/s41598-017-05403-z.
  26. Singh S.B., Bhandari S., Siwakoti S., Bhatta R.., Raynor W.Y., Werner T.J., Alavi A., Hess S., Revheim M.-E. Is Imaging Bacteria with PET a Realistic Option or an Illusion? Diagnostics 2023;13:1231. https://doi.org/10.3390/diagnostics13071231
  27. Song H.K., Shin D.H., Na J.U., Han S.K., Choi P.C., Lee J.H. Clinical investigation on acute pyelonephritis without pyuria: a retrospective observational study. J Yeungnam Med Sci. 2022;39(1):39–45. doi: 10.12701/yujm.2021.01207.
  28. Piccoli G.B., Consiglio V., Deagostini M.C., Serra M., Biolcati M., Ragni F., Biglino A., De Pascale A., Frascisco M.F., Veltri A., Porpiglia F. The clinical and imaging presentation of acute «non complicated» pyelonephritis: a new profile for an ancient disease. BMC Nephrol. 2011;12:68. doi: 10.1186/1471-2369-12-68. PMID: 22171968; PMCID:

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. 18E-FDG metabolism in the renal parenchyma of patient I., 41 years old, with fever of unclear etiology: A) native CT without features, B) PET with signs of TMJ atony, C) combined PET/CT with foci of increased glucose tolerance in the parenchyma of both kidneys)

Download (587KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. 18P-FDG metabolism in the renal parenchyma of patient C., 39 years old, with fever of unclear etiology: A) native CT without features, B) PET with signs of TMJ atony, C) combined PET/CT with foci of increased glucose tolerance in the parenchyma of both kidneys)

Download (595KB)
Indexing metadata

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».