Нові рентгенологічні методики для пацієнтів з нирковою недостатністю - Swiss Medical Review
резюме
Протягом кількох років у пацієнтів з хронічною нирковою недостатністю уникали використання методів візуалізації з контрастним середовищем йоду або гадолінію через ризик токсичної нефропатії та системного нефрогенного фіброзу. Часто існують менш відомі альтернативи. У цьому огляді розглядаються деякі останні методики, які можуть допомогти отримати морфологічну або функціональну інформацію про нирки без ризику погіршення функції нирок. Обговорено основні принципи, показання, переваги та недоліки ультразвукового доплера, контрастного ультразвуку та "BOLD-IRM" (рівень оксигенації крові-залежний IRM).
Вступ
В даний час доступні численні рентгенологічні дослідження для отримання відповідної інформації про морфологію сечостатевої системи та про функцію нирок. На жаль, деякі з цих методик протипоказані пацієнтам із хронічною хворобою нирок (ХНН), що може ускладнити процес діагностики. Нещодавно в численні літератури згадується про ризики нефрогенного системного фіброзу, пов'язаного з ін'єкцією гадолінію під час магнітно-резонансної томографії (МРТ), особливо у пацієнтів із зниженою функцією нирок. 1 Токсичність для нирок, вторинна після ін’єкції йодованого контрастного речовини, у пацієнтів із порушеннями функції нирок також добре відома. 2 За останні роки були розроблені нові методи візуалізації для отримання фенотипу нирок при одночасному зниженні ризику побічних ефектів для пацієнтів.
У цьому огляді ми в основному обговоримо події в галузі ультразвуку та магнітного резонансу. Сцинтиграфія нирок, хоча часто використовується, не буде обговорюватися.
Ультразвуковий доплер та індекс резистентності
Ультразвук "B-mode" (США) вже давно є тестом вибору для швидкої оцінки морфології нирок за допомогою зображень у відтінках сірого. Доплерографія, що дозволяє візуалізувати внутрішньо- і позаниркові судинні структури, з’явилася зовсім недавно, в 1970-х. Тож ми не можемо говорити про “нові” технології тут. Однак індекс резистентності (RI), вимірюваний в основному в сегментарних артеріях під час УЗД-доплерографії, став цікавим інструментом для діагностики та прогнозування нирок.
Індекс опору отримують за такою математичною формулою (фіг.1):
A: Максимальна швидкість потоку (VmaxA); B: мінімальна швидкість (VedA); RI A: Індекс опору (тут: 0,72).
Цей індекс стійкості відображає опір, з якою стикається кров при проходженні через нирку. ІЧ підвищується при внутрішньонирковій вазоконстрикції, але також при підвищенні внутрішньониркового тиску, вторинного до обструктивної нефропатії. 3 Нормальне значення RI внутрішньониркової артерії коливається від 0,56 до 0,7, але буде залежати від багатьох факторів (табл. 1). Загалом, РІ збільшується з віком, особливо у людей з високим кров’яним тиском. ІЧ також корелює з маркерами жорсткості судин, такими як товщина стінки сонної артерії та швидкість пульсової хвилі. 4 За наявності діабетичної та/або ішемічної хронічної хвороби нирок ІР підвищений. Однак введення інгібітора ангіотензинової системи (АПФ) може зменшити ІР, а циклоспорин, інгібітор кальциневрину, збільшує ІР. 5.6
Фактори, що модифікують індекс опору (IR)
Клінічно внутрішньониркова ІР застосовується насамперед як «непряма» кінцева точка стенозу ниркової артерії (РАН). Дійсно, різниця між двома нирками понад 0,05 говорить на користь SAR на нижній стороні ІР. За допомогою цього методу чутливість становить 77-100%, а специфічність 94-99% для виявлення SAR ≥ 70%. 7 Крім того, ІР ≥ 0,8 на стороні стенозу асоціюється зі зниженим успіхом при ангіопластиці нирок. 8
Таким чином, РІ є цікавим інструментом у діагностичній стратегії реноваскулярної гіпертензії, оскільки дозволяє оцінити ниркову перфузію та вивчити гемодинамічні ефекти деяких лікарських засобів неінвазивним шляхом. Недоліками цього процесу є крива навчання оператора (екзамен, що залежить від оператора), сумніви в його відтворюваності та певна відсутність стандартизації. Крім того, методика обмежена у пацієнтів із ожирінням і не дозволяє адекватно дослідити допоміжні ниркові артерії, які є досить поширеними.
Мікропузиркове ультразвукове або контрастне ультразвукове дослідження (ECUS)
Ультразвук з контрастною речовиною заснований на використанні мікропухирців (що складаються з газу, стабілізованого оболонкою ліпідів або альбуміну), що вводяться в периферичну вену. Ці мікробульбашки розміром з еритроцити залишаються виключно у судинному просторі. Таким чином, вони надають детальні зображення циркуляції тканин. Після болюсної ін’єкції настає перша фаза посилення кори, а потім - посилення мозочка, переходячи від зовнішнього до внутрішнього мозку. Тривалість ниркового посилення становить приблизно 180 секунд, але залежить від кількох параметрів: типу мікропухирців, стану судин, віку, ниркового кровотоку та чутливості послідовності візуалізації для виявлення мікробульбашок. Мікробульбашки є інертними та усуваються легеневим шляхом. Вони не є нефротоксичними та не виявляють жодних побічних ефектів, крім можливих головних болів або (рідко) анафілактичних реакцій.
Показаннями до ЕКУС (ультразвукового контрастного ультразвуку), рекомендованого Європейською федерацією товариства ультразвуку в медицині та біології, при патології нирок є характеристика (не) кістозних мас, виявлення тромбозу ниркових вен, підозра на ниркову інфаркт та/або кортикальний некроз та виявлення ниркової травми. 9 Його застосування рекомендується пацієнтам, які мають протипоказання до використання йодованого контрастного речовини або солей гадолінію. Діагностичне значення ECUS для виявлення стенозу ниркової артерії може перевершувати стандартний УЗД, особливо у пацієнтів із ожирінням, хоча результати залишаються нижчими за результати ангіо-КТ та ангіо-МРТ. 10,11 Незважаючи на те, що ECUS все ще перебуває на стадії дослідження, можна оцінити ниркову перфузію в різних сферах інтересу (Рисунок 2).
Мікробульбашки посилюють контраст між корою, довгастим мозком та нирковою мискою. Сфери інтересів визначаються колами різних кольорів (див. Текст).
Нарешті, мікропухирці руйнуються під ультразвуковим пучком високої частоти. Це не тільки посилює ехогенність мікробульбашок, але також може бути використано для доставки терапевтичних речовин, включених в мікробульбашки, застосовуючи усолення до органу-мішені. Таким чином, група канадських дослідників досягла успіху в транспортуванні плазмід, що кодують VEGF-165 (фактор росту судинного ендотелію-165), у специфічні мікропухирці для лікування щурів з периферичною артеріальною ішемією. Вивільнені на місці плазміди дозволили значно покращити мікросудинну перфузію ішемічної кінцівки. 12 Незважаючи на перспективність, ця остання програма SUFA ще не інтегрована у щоденну практику.
СМІЛО-МРТ
Більшість методів, що використовуються для визначення ниркової гіпоксії, не застосовуються у людей, оскільки вони занадто інвазивні (наприклад: мікроелектродні методи з датчиком рО2 або імунофарбування при нирковій біопсії). Однак на моделях на тваринах поява гіпоксії ниркової тканини може спричинити як гостре, так і хронічне ураження нирок, сприяючи розвитку ниркового фіброзу. Ниркова гіпоксія також відіграє важливу роль у розвитку та прогресуванні гострої ниркової недостатності, ХХН та РАН у чоловіків. 13
BOLD-IRM (рівень оксигенації крові, що залежить від рівня IRM) - це новий метод магнітно-резонансної томографії для вимірювання оксигенації нирок неінвазивно, використовуючи дезоксигемоглобін (дезокси-Hb) як "ендогенний контрастний продукт". 14.15
Дезокси-Hb містить вільний атом заліза (Fe2 +) у молекулі гему. На відміну від оксигемоглобіну, він таким чином може спричиняти порушення в магнітному полі, які можна виміряти за допомогою специфічних Т2-зважених послідовностей. Значення R2 * (= 1/T2 *, одиниця: 1/сек) обернено пропорційне концентрації дезокси-Hb в тканинах. Для того, щоб розрахувати значення R2 * в різних областях нирки, області, що цікавлять (ROI), вручну наносять на зображення, отримане під час вимірювань (рис. 3). Потім обирається декілька рентабельності інвестицій на корковому та медулярному рівнях. Потім розраховується кортикальне та медулярне середнє значення R2 * для двох нирок та для кожної нирки окремо. Отримані таким чином значення дуже відтворювані. 16
Зони жовтого кольору відповідають гіпоксичним зонам (R2 * ≥ 30 сек -1; загалом: мозкові), а червоні - відносно більш оксигенованим зонам (R2 * -1; коркові). Білі кола представляють рентабельність інвестицій (див. Текст).
Оскільки контрастна речовина не потрібна, цей метод можна проводити у всіх пацієнтів із порушеннями функції нирок, незалежно від їх клубочкової фільтрації. Вимірювання можна повторити кілька разів у однієї людини, без додаткового ризику. Тому ця методика ідеально підходить для вивчення впливу певних препаратів на оксигенацію нирок. Оскільки це спеціальна послідовність МРТ, на пристрої повинна бути встановлена додаткова програма, яка можлива для більшості типів та марок МРТ.
Недоліками цієї методики є переважно ті, що пов’язані з МРТ: обмежений доступ, витрати та тривалість обстеження, протипоказання у пацієнтів, які мають клаустрофобію або мають металеві елементи. Зрештою, знімки повинні бути зроблені з апное: для кожної серії зображень пацієнт повинен мати можливість блокувати дихання від 12 до 17 секунд, і це кілька разів під час обстеження.
МІД МІЛО, препарати та дієта
Зниження медулярної оксигенації нирок було продемонстровано за допомогою BOLD-MRI через двадцять хвилин після ін’єкції йодованого контрастного середовища у здорових добровольців, і це може пояснити розвиток контрастної нефропатії. 17 І навпаки, збільшення медулярної оксигенації нирок спостерігалося після ін’єкції фуросеміду та після пероральної гідратації. Збільшення оксигенації кісткового мозку тут, ймовірно, пов’язане з блокадою фуросемідом канальцевої реабсорбції натрію, яка є активним процесом, що залежить від кисню. 18.19
На оксигенацію нирок можуть впливати не тільки ліки, але й споживання натрію. Дієта з високим вмістом солі зменшує оксигенацію кісткового мозку порівняно з дієтою з низьким вмістом солі у пацієнтів із нормою та гіпертонічною хворобою. 20
МРТ МІЦЬ і стеноз ниркової артерії
Важко передбачити, яким пацієнтам зі стенозом ниркової артерії (RAS) буде вигідна ангіопластика. Команда з клініки Мейо вивчала цю проблему, проводячи сканування BOLD-MRI у пацієнтів з гіпертонічною хворобою з SAR до та після ін'єкції фуросеміду. Також проводили сцинтиграфію нирок, МРТ-ангіографію та класичну ангіографію. Вони змогли показати, що нирки збереженого розміру при стенозі зменшували оксигенацію порівняно з нестенозованими нирками. Атрофічні нирки (≤ 7 см) та/або при патологічній перфузії за допомогою МРТ або ангіографії, з іншого боку, мали збільшення оксигенації порівняно із нормальними нирками. 21 Крім того, атрофічні та погано перфузовані нирки не виявляли змін оксигенації кісткового мозку після ін’єкції фуросеміду, на відміну від життєздатних стенотичних нирок та нормальних нирок, оксигенація яких збільшилась. Таким чином, ін’єкція фуросеміду дозволяє перевірити метаболічну активність та „життєздатність” нирок із стенозованою артерією. Хоча в цьому напрямку є попередні дані, залишається встановити, чи може цей тест передбачити, якій стенозуючій нирці допоможе ангіопластика.
Висновки
Представлені рентгенологічні методи пропонують цікаву альтернативу для пацієнтів із порушеннями функції нирок, у яких необхідна візуалізація. ECUS надає морфологічну інформацію про нирки. УЗД-допплер та BOLD-MRI дають досить функціональну інформацію: індекс стійкості забезпечує інформацію про стан судин, а BOLD-MRI - про стан тканин. Час, досвід та дослідження дозволять краще встановити місце та ознаки цих різних обстежень у межах радіологічних обстежень, доступних для лікаря.
Практичні наслідки
> Ускладнення, пов'язані з ін'єкцією йодованого контрастного продукту або гадолінію, ускладнюють ведення пацієнтів з хронічною нирковою недостатністю
> Ультразвук дозволяє отримати інформацію про морфологію нирок простим, швидким та неінвазивним способом. Вимірювання показників ниркової резистентності є цінним інструментом для виявлення стенозу ниркових артерій, але також є прогностичним та діагностичним інструментом в інших областях
> УЗД з ін’єкцією мікробульбашок забезпечує додаткову інформацію про васкуляризацію та ниркову перфузію без серйозних побічних ефектів
> BOLD-MRI дозволяє знати оксигенацію нирок і може бути використаний для оцінки впливу лікування на оксигенацію нирок
Бібліографія
Анотація
Рентгенологічні дослідження з використанням гадолінію або внутрішньовенних йодованих контрастних препаратів обережно застосовуються у пацієнтів, які страждають на хронічну хворобу нирок через ризик гострої травми нирок та системного нефрогенного фіброзу. У цій статті ми розглядаємо кілька рентгенологічних альтернатив, які можуть бути корисними для отримання анатомічної та/або функціональної інформації щодо нирок у цієї групи пацієнтів. Обговорюються основні принципи, показання та переваги та обмеження доплерівського ультразвуку з вимірюванням індексу резистентності, ультразвуку з контрастною контрастністю та методики під назвою BOLD-MRI (залежність рівня оксигенації крові-МРТ).