ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

PET/CT MOLECULAR CELL IMAGING OF ACUTE PYELONEPHRITIS IN THE DIAGNOSIS OF FEVER OF UNKNOWN ORIGIN

Berdichevsky B.A., Berdichevsky V.B., Sapozhevnikova E.V., Pavlova I.V., Boldyrev A.L., Gonyaev A.R., Korabelnikov M.A., Zubik G.V.

1) FGBOU VO Tyumen State Medical University of the Ministry of Health of Russia, Tyumen, Russia; 2) GBUZ TO Regional Clinical Hospital No. 2, Tyumen, Russia; 3) Medical Sanitary Department “Neftyanik”, Tyumen, Russia; 4) Radiological Center GAUZ TO MC "Medical City", Tyumen, Russia
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.

Keywords

PET/CT
acute pyelonephritis
fevers of unknown origin

Актуальность. В дополнение к визуализации опухолей наукоемкая высокотехнологичная позитронно-эмиссионная томография/компьютерная томография (ПЭТ/КТ) с 18F-фтордезоксиглюкозой (ФДГ) все чаще применяется для выяснения скрытых причин лихорадки неясного генеза, вызванной различными инфекциями [1–5]. Установлено, что все органы человека, в том числе и почки, проявляют физиологическую тропность к меченой молекуле глюкозы [6, 7]. Известно, что пиелонефрит как проявление инфекции верхних мочевыводящих путей (ВМП) может быть односторонним или двусторонним с гематогенным или восходящим путем инфицирования [8, 9]. Наличие нарушения оттока мочи (анатомические аномалии, конкременты, опухоли, беременность и др.) либо сопутствующих заболеваний (сахарный диабет, си-стемные заболевания, иммунодефицит и др.), а также отсутствие эффекта от проводимой противовоспалительной терапии более 3 сут., дает основание говорить об осложненной форме воспаления паренхимы, что требует стационарного лечения и углубленного обследования с целью уточнения причин ее возникновения [10, 11]. Вместе с тем в клинической практике существует такое собирательное понятие, как лихорадка неясного генеза, при которой гипертермия является единственным объективным проявлением болезни при отсутствии лабораторного и инструментального подтверждения локализации воспаления [5, 12]. Лихорадку при уросепсисе обычно можно диагностировать на ранней стадии и отличать от сепсиса других причин с помощью базовой диагностической оценки, включающей физический осмотр, лабораторные анализы крови, мочи, их бактериологическое исследование и сонографию [13]. Вместе с тем у ряда пациентов при отсутствии обструктивного компонента лейкоциты в моче обнаруживаются только через 5 сут. от начала лихорадочного периода, бактерии из мочи высеваются в тот период у 30%, а из крови — не более чем у 15% обследованных [14]. По данным аутопсии, нераспознанный острый пиелонефрит как причина смерти от бактериального шока на фоне лихорадки неясного генеза — явление далеко не редкое. В связи с этим разработка новых эффективных методов визуализации острого воспаления в паренхиме почек при отсутствии лабораторного подтверждения представляется чрезвычайно актуальной [15, 16]. В последнее время в специальной научной литературе появились данные, указывающие на то, что компьютерная и магнитно-ядерная томография в этой группе пациентов в ряде случаев позволяет заподозрить наличие инфильтративного процесса в паренхиме и только наукоемкая высотехнологичная совмещенная позитронно-эмиссионная и компъютерная томография (ПЭТ/КТ) позволяет визуализировать нарастание молекулярно-клеточной активности ткани почек, характерной для острого воспаления, однако в клинической урологии использование этого метода крайне ограниченно [5, 12–14]. Известно, что физиологический метаболизм 18F-ФДГ в паренхиме здоровых почек направлен на энергетическое обеспечение процессов клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции и соответствует общему фону метаболической активности здоровых внутренних органов, таких как печень, селезенка и др. Острый пиелонефрит на ранних стадиях формирования при определенных условиях может быть результатом асептического дистанционного ферментативно-перекисного поражения интерстициальной ткани паренхимы почек, что сопровождается лихорадкой с нарастанием локального молекулярно-клеточного метаболизма глюкозы в очагах воспаления, фиксируемого в процессе ПЭТ/КТ-сканирования всего тела. Лабораторные признаки бактериального участия в патологическом процессе присоединяются позже [17].

В представленных клинических наблюдениях мы даем оценку результатам двух поисковых ПЭТ/КТ-исследований с 18F-ФДГ глюкозой, позволивших диагностировать острый первичный пиелонефрит как причину лихорадки неясного генеза. Это были мужчины 41 и 39 лет, с годичным безрецидивным периодом после удаление глиобластомы головного мозга, которым ПЭТ/КТ сканирование всего тела выполнялось на аппарате Biograph («Siemens») визуальным методом с изучением активности метаболизма в зонах интереса. Исследования проводили в стандартном режиме в течение 30 мин, через 20 мин после внутривенного ведения 5 мл (200 МБк) препарата [20, 21]. Препарат изготовлен в Тюменском радиологическом центре на компактном циклотроне фирмы «Scanditronix».

В первом наблюдении у пациента И., 41 год, с безрецидивным 12-месячным периодом после удаления глиобластомы головного мозга на фоне общего благополучия в течение 5 дней по вечерам при повторных измерениях отмечался подъем температуры до 39,2°С с ознобом без проявлений болевого синдрома. К врачам не обращался, принимал жаропонижающие препараты с временным эффектом. По результатам осмотра участковым терапевтом на 7-е сутки от начала заболевания общее состояние было расценено как средней тяжести. Однако отсутствие клинических проявлений, указывающих на локализацию очага воспаления как причины лихорадочного состояния, стало показанием к направлению в инфекционную больницу. В стационаре проведены физикальное, лабораторное и инструментальное обследования, включившие рентгенографию грудной клетки, ультразвуковое исследование (УЗИ) сердца, органов брюшной полости и мочевыводящих путей, при этом дилатации чашечно-лоханочной системы не выявлено. Выполнены туберкулиновая проба, бактериологическое исследование крови, мочи, кала, мокроты, ликвора, полученного при люмбальной пункции; серологические реакции на брюшной тиф и паратифы, кокковые инфекции, вирусы простого герпеса, Эпштейна–Барр, цитомегаловирусы, на наличие антител к ВИЧ, показавшие отрицательный результат (табл. 1).

76-1.jpg (87 KB)

Консультирован нейроонкологом, офтальмологом (с осмотром глазного дна), оториноларингологом, урологом (с проведением ректального осмотра). Дополнительно проведена оценка состояния периферических лимфоузлов, проявлений кардиального, суставного, урогенительного и неврологических синдромов. Из анамнеза стало известно, что у пациента ранее не было проявлений инфекции мочевыводящих путей и эпизодов неясных лихорадочных состояний. Он не выезжал за рубеж, не страдал хроническими инфекционными, системными заболеваниями и на момент госпитализации не получал какого-либо медикаментозного лечения. По результатам обследования не было обнаружено инфекционных причин лихорадки, поэтому для исключения возможного прогрессирования онкологического заболевания по рекомендации нейроонколога выполнена ПЭТ/КТ всего тела с 18F-ФДГ (рис. 1).

В результате проведенного сканирования данных за рецидив и метастазирование онкологического заболевания не было, однако получена визуальная ПЭТ/КТ-картина, характерная для острого двустороннего пиелонефрита: гиперметаболизм меченой глюкозы в паренхиме обеих почек и атония ВМП.

77-1.jpg (231 KB)

Пациенту проведено комплексное противовоспалительное лечение, включившее эмпирическую антибактериальную терапию меронемом внутривенно по 1 г каждые 8 ч, на фоне которой на 3-и сутки нормализовалась температура, улучшилось общее состояние. При этом только на 7-е сутки от начала лечения в повторных анализах мочи появились лабораторные признаки мочевого синдрома. Отсутствие роста бактерий в моче могло быть следствием их подавления антибиотиком (табл. 2).

На 18-е сутки от начала лечения все клинико-лабораторные проявления острого пиелонефрита как причины лихорадки неясного генеза были купированы и пациент в удовлетворительном состоянии выписан из стационара.

Проведенные контрольные физикальные и параклинические исследования через 1 мес. после выписки не выявили клинико-лабораторных проявлений хронизации воспаления в мочевыводящих путях.

Во втором наблюдении у пациента С. 39 лет с 12-месячным безрецидивным периодом после перенесенной операции на головном мозге, после эпизода переохлаждения в течение 7 дней отмечался подъем температуры до 39,5°С. Аналогично отсутствие клинических проявлений, указывающих на локализацию очага воспаления как причины лихорадочного состояния, стало также показанием к направлению в инфекционную больницу. В стационаре больному проведены физикальное, лабораторное и инструментальное обследования, включившие рентгенографию грудной клетки, ультразвуковое исследование (УЗИ) сердца, органов брюшной полости и мочевыводящих путей (дилатации чашечно-лоханочной системы не выявлено). Выполнены туберкулиновая проба, бактериологическое исследование крови, мочи, кала, мокроты, ликвора, полученного при люмбальной пункции; серологические реакции на брюшной тиф и паратифы, кокковые инфекции, вирусы простого герпеса, Эпштейна–Барр, цитомегаловирусы, на наличие антител к ВИЧ, показавшие отрицательный результат.

Проведены консультации нейроонколога, офтальмолога с осмотром глазного дна, оториноларинголога, уролога с проведением ректального осмотра. Оценивали состояние периферических лимфоузлов, возможные проявления кардиального, суставного, урогенительного и неврологических синдромов, отсутствие которых позволило исключить инфекционные причины лихорадки. Результаты лабораторных исследований представлены в табл. 3.

78-1.jpg (124 KB)

По рекомендации нейроонколога пациенту выполнено ПЭТ/КТ-сканирование всего тела с 18F-ФДГ, по результатам которого не найдено данных за рецидив и метастазирование онкологического заболевания, однако получена визуальная ПЭТ/КТ-картина ВМП, характерная для острого двухстороннего пиелонефрита: гиперметаболизм меченой глюкозы в паренхиме обеих почек и атония ВМП (рис. 2).

Пациенту проведен курс комплексной противовоспалительной терапии, включивший эмпирическое назначение меронема внутривенно по 1 г каждые 8 ч, что сопровождалось купированием гипертермии на 2-е сутки. При повторных исследованиях мочи, полученной при естественном мочеиспускании, на 7-е сутки выявлены лабораторные признаки мочевого синдрома в отсутствие бактериального роста.

После купирования клинико-лабораторных проявлений острого пиелонефрита на 14-е сутки от начала лечения пациент в удовлетворительном состоянии выписан из стационара. Проведенные контрольные физикальные и параклинические исследования через 1 мес. после выписки не выявили клинико-лабораторных проявлений хронического воспаления мочевыводящих путей.

78-2.jpg (57 KB)

В результате проведенного пилотного исследования показана эффективность молекулярно-клеточного исследования состояния паренхимы почек как единственного из существующих в настоящее время методов долабораторного субклинического выявления очагов бактериального воспаления.

В наших наблюдениях в обоих случаях формирование острого пиелонефрита на ранних стадиях изначально могло быть результатом асептического дистанционного ферментативно-перекисного поражения интерстициальной ткани паренхимы почек, что сопровождалось лихорадкой с нарастанием локального молекулярно-клеточного метаболизма глюкозы в очагах воспаления, фиксируемого в процессе ПЭТ/КТ-сканирования всего тела. И если во втором наблюдении провоцирующим фактором этого процесса мог быть эпизод переохлаждения, то в первом наблюдении установить пусковой механизм патологического процесса в почках не удалось, что часто трактуется как идиопатический субклинический фактор возникновения острого пиелонефрита [22–24].

Таким образом, из пяти основных причин возникновения лихорадок неясного генеза пиелонефрит может занимать одно из ведущих мест, что важно учитывать при проведении дифференциальной диагностики этих состояний, а неинвазивное ПЭТ/КТ-сканирование всего тела с 18F-ФДГ позволит с высокой вероятностью визуализировать очаг воспаления [13, 14].

Обсуждение. В рамках обсуждения настоящей статьи возникает правомерный вопрос о клинической значимости примененного метода и его объективности. Наиболее важным аспектом является то, что для многих заболеваний не существует ни четко установленных критериев интерпретации изображений, ни соответствующих научных публикаций, сравнивающих ПЭТ/КТ с другими методами визуализации радиологической или ядерной медицины, которые могли бы правильно определить клиническую роль ПЭТ/КТ.

В статье J. P. Pijl и соавт. (2017) описано 15 ретроспективных исследований, включивших в общей сложности 823 пациента с лихорадкой неясного происхождения, у которых в 58% результат ФДГ-ПЭТ/КТ позволил определить причины лихорадки [3].

М. Heuker и соавт. (2017) пишут, что позитронно-эмиссионная томография с 18 F-ФДГ может применяться для выявления инфекции и воспаления: «Все известные патогены активно накапливают 18 F-ФДГ и могут усиливать сигнал, наблюдаемый при ПЭТ/КТ визуализации инфекции in vivo» [25].

Кроме того, S. B. Singh и соавт. (2023) считают, что поскольку метаболические изменения происходят раньше, чем морфологические изменения в очаге воспаления, «ПЭТ/КТ с 18 F-ФДГ имеет дополнительное преимущество, заключающееся в выявлении областей воспаления на ранних стадиях по сравнению с другими диагностическими методами» [26].

С. Н. Wan и соавт. (2018) указывают, что, хотя КТ и МРТ часто используются у пациентов с острым пиелонефритом, клиническая ценность совмещенной позитронно-эмиссионной томографии с 18 F-ФДГ систематически не проводилось. Наши исследования показали что ПЭТ/КТ с ФДГ успешно подтверждают клинические диагнозы в сложных случаях, «так, в коре интактных почек наблюдается лишь минимальное поглощение ФДГ, а проявления гиперметаболизма сопровождают острую фазу ее воспаления» [12].

G. B. Piccoli и соавт. (2011) и Н. К. Song и соавт. (2022) в своих статьях обращают наше внимание на то, что острый пиелонефрит, как правило, характеризующийся лихорадкой, болью в пояснице и пиурией, иногда может сопровождаться только гипертермией без четких клинических признаков и пиурии. Это следует учитывать в том случае, если имеет место лихорадка неясного генеза и нет типичных клинических и лабораторных признаков строгого воспаления в почках. Если не удается найти другую причину лихорадки и нельзя полностью исключить острый пиелонефрит, следует проводить более активно визуализирующие тесты независимо от клинических особенностей или наличия пиурии. Таким образом, при отсутствии строгой корреляции с клиническими или биохимическими маркерами острого пиелонефрита методом выбора являются визуализирющие методы исследования [27, 28].

Выводы. Острый пиелонефрит как эпизод воспаления преимущественно интерстициальной ткани почки при определенных условиях на начальных этапах формирования патологического процесса может проявляться изолированным лихорадочным состоянием. ПЭТ/КТ-сканирование всего тела с 18F-ФДГ позволяет выявлять очаги повышенного молекулярно-клеточного метаболизма глюкозы в паренхиме почек еще до появления лабораторных проявлений мочевого синдрома.

About the Authors

Corresponding author: B.A. Berdichevsky – Ph.D., MD, professor, professor at the Department of Oncology with a course of Urology of FGBOU VO Tyumen State Medical University of the Ministry of Health of Russia, Tyumen, Russia; e-mail: doctor_bba@mail.ru

Similar Articles