METODE IN POMEN DOLOČANJA VELIKOSTI IN OBLIKE LEDVIC PRI OTROCIH S POUDARKOM NA TRIDIMENZIONALNI ULTRAZVOČNI PREISKAVI
METHODS AND MEANING OF RENAL VOLUME AND SHAPE IN CHILDREN EMPHASIS
ON THREE-DIMENSIONAL ULTRASOUND
Andreja Dvoršak-Erker1, Alojz Gregorič2, Igor Japelj3
1 Oddelek za radiologijo, Splošna bolnišnica Maribor, Ljubljanska 5, 2000 Maribor 2 Klinični oddelek za pediatrijo, Splošna bolnišnica Maribor, Ljubljanska 5, 2000 Maribor 3 Klinični oddelek za ginekologijo in porodništvo, Splošna bolnišnica Maribor, Ljubljanska 5, 2000 Maribor
Prispelo 2003-06-27, sprejeto 2003-07-21; ZDRAV VESTN 2003; 72: Supl. III: 35-8
Ključne besede:prostornina ledvic; brazgotine ledvic; ultrazvok; tridimenzionalni ultrazvok
Izvleček - Izhodišča. Odstopanje velikosti in oblike ledvic od normalnega je lahko eden od kazalcev prizadetosti ledvic. Za določevanje velikosti ledvic se metode neprestano spreminjajo in dopolnjujejo. V zadnjem času se vse bolj uporablja ultrazvok, ki zaradi neinvazivnosti skuša izpodriniti scintigra-fijo ledvic, ki je v sedanjem trenutku zlati standard pri določanju ledvične funkcije in velikosti.
Zaključki. Z razvojem tridimenzionalnega ultrazvoka dobiva ultrasonografija nove prednosti tudi pri prikazovanju ledvic.
Key words: renal volume; renal scarring; ultrasound; three-dimensional ultrasound
Abstract - Background. The changes in size and shape of kidneys are an important sign of kidney disease. There is constant development in methods and modalities used for determination of renal size and shape. Ultrasonography is a safe not invasive imaging modality. In recent years ultrasonography has tried to replace scintigraphy as a gold standard for determination of kidney function and size at the moment.
Conclusions. With the development of three-dimensional ultrasound, ultrasonography get a new advantage in imaging of kidneys.
Uvod
Zgodnja diagnoza brazgotin v ledvičnem parenhimu ter spremenjena velikost ledvic je pomembna pri odkrivanju okvar na ledvicah, ki imajo za posledico končno ledvično odpoved
(1-3).
Pri otrocih je pielonefritis glavni vzrok za nastanek brazgotin v ledvicah. Deset do dvajset odstotkov otrok, pri katerih do-kažemo ledvične brazgotine, razvije kasneje v življenju povišan krvni tlak.
Pri ženskah iz te skupine pa so med nosečnostjo pogostejša eklampsija, povišan krvni tlak in pielonefritis. Največ sprememb v ledvičnem parenhimu je posledica prve okužbe. Diagnostična obdelava po prvi okužbi je potrebna pri dečkih in deklicah, in ne samo pri dečkih, kot je veljalo v preteklosti (2).
Displazija, hipoplazija ali kompenzacijska hipertrofija solitar-ne ledvice se kažejo kot sprememba v velikosti oziroma prostornini ledvic.
V to skupino pa ne sodijo spremembe velikosti ledvic, ki so posledica razširitve votlega sistema, kot je npr. hidronefroza (1).
Diagnostični postopki
Velikost in obliko ledvic lahko merimo anatomsko, s pomočjo rentgenskega sevanja, scintigrafije, magnetne resonance ali ultrazvoka (1).
Anatomske meritve
Anatomske meritve lahko natančno izvajamo samo na umrlih, zato za klinično delo niso uporabne. Poleg tega ledvica umrlega ni fiziološko enaka živi ledvici (1).
Intravenska urografija
Intravenska urografija (IVU) je dolgo veljala za zlati standard pri odkrivanju ledvičnih brazgotin in določevanju velikosti ledvic.
Pri tej metodi dobro prikažemo ledvične čašice, ledvični meh in ureterja (2, 4) (sl. 1). V nefrografski fazi so dobro vidni obrisi ledvic. V tej fazi so se izvajale tudi meritve velikosti ledvic (1, 2). Spremembe v ledvičnem tkivu, ki ni čelno zadeto na posnetku, se s to metodo slabše prikažejo (2, 4). IVU se še vedno uporablja za prikaz anatomije ledvic pred operacijskimi posegi, posebno pri sumu na podvojeno ledvico (2).
Pomanjkljivost IVU je, poleg uporabe rentgenskega sevanja, tudi uporaba kontrastnega sredstva, ki lahko povzroči alergično reakcijo(2,4), hkrati pa lahko pride do otekline ledvice zaradi same uvedbe kontrastnega sredstva (4). Preglednost ledvic pogosto omejuje prisotnost črevesne vsebine, ki prekriva ledvici (2, 4).
Scintigrafija z 99MTc-DMSA
S to metodo prikažemo velikost in obliko ledvic ter razporeditev izotopa v ledvicah (2, 4) (sl. 2).
Sl. 1. Pri intravenski urografiji dobro prikažemo anatomijo
votlega sistema ledvic. Kronično spremenjeni ledvici. Hipertrofija leve ledvice, atrofija desne ledvice.
Figure 1. The anatomy of the collecting system of kidney is well
demonstrated with IVP. Chronic changes of booth kidneys. Hypertrophy of the left
kidney.
stoletja. Ugotovili so, da je dolžina in debelina ledvice v sorazmerju s površino telesa. To ne velja za ledvice, ki imajo spremenjeno velikost zaradi bolezensko prizadetega votlega sistema, npr. pri hidronefrozi (1).
S tehničnim napredkom ultrazvočnih naprav je odkrivanje brazgotin v ledvicah vse bolj natančno (6). Konvencionalna dvodimenzionalna (2D) ultrazvočna slika nastane iz ravnine, ki jo izbere preiskovalec. Odvisna je od položaja ultrazvočne sonde (9).
Ledvico prikažemo v koronarni, sagitalni in transverzalni ravnini (2).
Z meritvami v treh prerezih, ki so pravokotni drug na drugega, lahko izračunamo volumen ledvice (sl. 3).
s m ». LHHÏ O^-1 Oç-'iOCÏ p^CEHA ^g^Hj^aj^j^^nftjiúi»- ni;M flpFELCrt f-BBfriEhS_L1_&A:JL1_
r H'? T £	J-I*-	tïfli 4
Sl. 2. Scintigrafija ledvic je v sedanjem trenutku zlati standard pri določanju funkcije ledvic ter prikazu ledvičnih brazgotin. Normalen izvid.
Figure 2. The gold standard for demonstration of kidney function and scars is scintigraphy. Normal finding.
DMSA (dimerkaptosukcinska kislina) se nabira v celicah ledvičnih tubulov, zato s to preiskavo prikažemo funkcionalni ledvični parenhim (5).
Metoda je zlati standard pri določanju velikosti in brazgotin-skih sprememb na ledvicah (2, 3, 6).
Čas med okužbo in preiskavo je ključnega pomena, saj prehitro opravljena preiskava daje lažno pozitivni rezultat (2, 4, 6). Pomembna je primerjava z nasproti ležečo ledvico. Pomanjkljivost te metode je uporaba radioaktivnega izotopa ter velika variabilnost med preiskovalci pri interpretiranju rezultatov preiskave (6).
Preiskavo je mogoče opraviti le na oddelkih za nuklearno medicino (7).
Ultrazvočna preiskava
Ultrazvočna preiskava (UZ) ledvic je neinvazivna, lahko dostopna, poceni in varna metoda s katero lahko v fizioloških pogojih prikazujemo in merimo ledvice (1, 7, 8). Pri otrocih so bile prve ultrazvočne meritve ledvic opravljene konec sedemdesetih in v začetku osemdesetih let prejšnjega
Sl. 3. Z dvodimenzionalnim UZprikažemo ledvico v longitudinalni in transverzalni ravnini. V omenjenih ravninah jo tudi izmerimo, nato pa računalnik avtomatsko izračuna prostornino.
Figure 3. It is possible to demonstrate the kidney with two dimensional ultrasound in longitudinal and transversal section. Measurements can be taken in thisplanes. After that computer automatically calculate volume of the kidney.
Zaradi elipsoidne oblike ledvic uporabljamo za izračun njihove prostornine formulo za izračun prostornine elipsoida, ki se glasi p/6 X a X b X c (a = dolžina ledvice, b = širina ledvice, c = debelina ledvice). Številne ultrazvočne naprave imajo to formulo že programirano (1).
Pri otrocih se je ultrazvočna preiskava izkazala za dovolj občutljivo pri odkrivanju klinično pomembnih brazgotin (7, 10). Pri bolezensko spremenjenih ledvicah je lahko postopek 2D UZ izredno dolgotrajen (11). Hkrati pa je interpretacija 2D ultrazvočnih slik močno subjektivna in odvisna od izkušenosti preiskovalca (12). Ponovljivost ultrazvočne slike je omejena, nekatere anatomske ravnine pa so s sondo nedostopne (9). Čeprav 2D UZ daje pomembne podatke pri obravnavi bolnikov, je včasih težko dobiti pravo tridimenzionalno (3D) predstavo o bolnikovi anatomiji (11).
Tridimenzionalna ultrazvočna preiskava
V naši ustanovi od konca leta 2002 uporabljamo za prikaz ledvic tudi tridimenzionalni (3D) ultrazvočni prikaz. Preiskave opravljamo na ultrazvočnem aparatu Voluson 730. Nabor preiskovancev je zaenkrat odvisen od ultrazvočnega izvida, dobljenega z 2D UZ, ter klinične slike. Prvi rezultati kažejo, da se meritve volumna ledvic, izmerjene s 3D ultrazvokom, razlikujejo od tistih, ki jih 2D ultrazvočna naprava izračuna na podlagi vgrajenega obrazca. Rezultati
so pričakovani, saj pri 3D tehniki sami vplivamo na zajem podatkov v volumen.
Obetajoče rezultate nam daje tudi 3D prikaz žilja ledvic z energetskim dopplerjem. S to metodo smo si pomagali pri opredelitvi sprememb v ledvičnem parenhimu, kjer smo z zanesljivostjo ločili star hematom od malignega tumorja (sl. 4).
Sl. 4. S kombinacijo energetskega doplerja in tridimenzionalnega prikaza ledvice zanesljivo ločimo med ožiljenim tumorjem in brezžilnim hematomom.
Figure 4. Combination of power Doppler and three dimensional demonstration of the kidney, allowed us to differentiate between vascular tumor and avascular haemathoma.
3D UZ nam lahko olajša snemanje in interpretacijo slike in s tem prispeva k boljši anatomski orientaciji ter objektivnosti (9). Seštevek ravnin daje v določenih pogojih boljšo preglednost in s tem natančnejši odgovor na klinično vprašanje (11). Snemanje prostornine je pri najnaprednejših ultrazvočnih aparatih avtomatsko s pomočjo posebne sonde, ki pahljačasto zajame izbrano prostornino v obliki »škatle« (13). 3D predstavo dobimo s posebnimi optičnimi učinki, ki jih omogoča aparat (sl. 5).
Sl. 5. Prikaz hidronefroze v transparentni tehniki.
Figure 5. Demonstration of hidronephrosis in transparent
mode.
Novejše aparature za 3D UZ imajo vgrajeno programsko opremo, ki omogoča tridimenzionalno oblikovanje prostornine organa ter natančno meritev zajetega volumna (sl. 6). Zraven tega omogočajo prikaz organa v več ravninah hkrati ter odstranjevanje motečih signalov iz okolice (14). Kombinacija 3D UZ ter prikaza žil s pomočjo energetskega doplerja nam daje natančnejše podatke o legi in značaju spremembe, saj pri brazgotinah in cistah v ledvici pričakujemo izpad žilja, medtem ko so maligne spremembe patološko oži-ljene (15, 16).
Sl. 6. Določitev prostornine organa je s 3D UZ zelo natančna.
Figure 6. Volume of an organ can be measured precisely with 3D ultrasound.
Razpravljanje
IVU se zaradi uporabe rentgenskega sevanja ter kontrasta za prikaz ledvičnega parenhima skoraj ne uporablja več. Koristna pa ostaja pri prikazovanju anatomije sečil posebej pred operativnimi posegi ali za potrditev podvojenosti ledvic (2). Prav tako ima zaradi uporabe rentgenskih žarkov omejeno uporabnost računalniška tomografija.
Magnetno resonančno slikanje je še vedno, kljub neinvaziv-nosti, cenovno nedostopno za vsakodnevno prakso. Pogosto pa je med preiskavo pri otrocih potrebna še sedacija ali anestezija (4).
Študije, ki primerjajo rezultate scintigrafije in 2D UZ, pri prikazovanju ledvic kažejo, da je ultrazvok dovolj zanesljiva metoda za prikaz klinično pomembnih brazgotin (7). Z razvojem 3D UZ pa si obetamo še boljše možnosti prikazovanja ledvic (14).
Pričakujemo, da bo ultrazvok s pomočjo 3D prikaza postal dovolj zanesljiva metoda pri odkrivanju in spremljanju ledvične patologije, posebno pa še v kombinaciji z dopplerskim prikazom.
Zaključki
Številne študije kažejo, da ultrazvok prevzema vodilno mesto pri odkrivanju in spremljanju bolezenskih sprememb v ledvicah (2, 7).
Z razvojem tridimenzionalnih možnosti prikazovanja ter kombinacije le-teh z energetskim dopplerjem ter vedno širšimi možnostmi obdelave slik (natančnejši izračuni prostornine, odstranitev motečih signalov s slike itd.), pričakujemo še večjo natančnost ultrazvočne preiskave pri spremljanju ledvičnih bolezni.
Poleg omenjenih prednosti tridimenzionalnega ultrazvoka je z zajemom, shranjevanjem in možnostjo ponovnega pregleda shranjenih tkivnih prostornin možno posvetovanje med različnimi strokovnjaki.
Z bolj nazornim prikazom bolezenskih sprememb laikom (bolnikom in staršem) pa pričakujemo tudi večje sodelovanje pri vodenju in zdravljenju njihove bolezni (14).
Zahvala
Avtorji se zahvaljujejo gospodu Stanku Pšeničniku za tehnično podporo pri delu s tridimenzionalnim ultrazvočnim aparatom ter pomoč pri obdelavi slik.
Literatura
1.	Nomasa T. The standard renal volume of Japanese boys and girls determined by three-dimensional ultrasonography. Kurume Med J 2001; 48: 105-10.
2.	Mackenzie JR. A review of renal scarring in children. Nucl Med Commun 1996; 17: 176-90.
3.	Goldman M, Bistritzer T, Horne T, Zoareft I, Aladjem M. The etiology of renal scars in infants with pyelonephritis and vesicoureteral reflux. Pediatr Nephrol 2000; 14: 385-8.
4.	Stokland E, Hellstroem M, Jakobsson B, Sixt R. Imaging of renal scarring. Acta Paediatr 1999; 2: Suppl 431: 13-21.
5.	Fettich J. Nuklearnomedicinske preiskave uropoetskega sistema. In: Pu-klavec L. 25 let nuklearne medicine v Mariboru. Maribor: Splošna bolnišnica, 1998: 31-5.
6.	Roebuck DJ, Howard RG, Metreweli C. How sensitive is ultrasound in detection of renal scars? Br J Radiol 1999; 72: 345-8.
7.	Kersnik Levart T, Kenig A, Fettich JJ, Ključevšek D, Novljan G, Kenda RB. Sensitivity of ultrasonography in detecting renal parenchymal defects in children. Pediatr Nephrol 2002; 17: 1059-62.
8.	Gilja OH, Hausken T, Berstad A, qdegaard S. Measurements of organ volume by ultrasonography. Proc Inst Mech Engrs 1999; 213: 247-59.
9.	Robert B, Richard B, Nicolas JM. An interactive tool to visualize three-dimensional ultrasound data. Ultrasound Med Biol 2000; 26: 133-42.
10.	Hricak H, Lieto RP. Sonographic determination of renal volume. Radiology 1983; 148: 311-2.
11.	Nelson TR, Pretorius DH. Three-dimensional ultrasound imaging. Ultrasound Med Biol 1998; 24: 1243-70.
12.	Gilja OH, Smievoll AI, Thune N, et al. In vivo comparison of 3D ultrasono-graphy and magnetic resonance imaging in volume estimation of human kidneys. Ultrasound Med Biol 1995; 21: 25-32.
13.	Tetickovic E. Tridimenzionalna ultrasonografija v nevrologiji. Maribor: Obzorja, 2001: 57-69.
14.	Chang LW, Chang FM, Chang CH, Yu CH, Cheng YC, Chen HY. Prenatal diagnosis of fetal multicystic dysplastic kidney with two-dimensional and three-dimensional ultrasound. Untrasound Med Biol 2002; 28: 853-8.
15.	Hiraj T, Ohishi H, Yamada R, et al. Three-dimensional power doppler sonography of tumor vascularity. Radiation Medicine 1998; 16: 353-7.
16.	Ohishi H, Hiraj T, Yamada R, et al. Three-dimensional power doppler sonography of tumor vascularity. J Ultrasound Med 1998; 17: 619-22.