Doppler-echografie van de nieren

Echo-Doppler is een belangrijke aanvulling op nier-echografie. Met behulp van echo-Doppler kan nierarteriestenose worden opgespoord, waardoor artsen niet langer hoeven terug te vallen op de vage diagnose 'renale vaatatrofie'. Doppler kan pathologische aandoeningen detecteren, zelfs voordat ze leiden tot structurele weefselveranderingen.

Nierallografts kunnen duidelijk zichtbaar worden gemaakt met echografie wanneer ze zich in de fossa iliaca bevinden. Afstoting van het transplantaat kan in een vroeg stadium worden gedetecteerd. Bovendien worden de slagaders en aders van het transplantaat nauwkeurig geïdentificeerd. Echografie met dopplerografie kan vrijwel alle radionucliden- en angiografische onderzoeken vervangen bij de beoordeling van de getransplanteerde nier.

Echografie speelt ook een belangrijke rol in urologisch en andrologisch onderzoek. Door de snelheid wordt het gebruikt bij de differentiële diagnose van acute scrotumaandoeningen en vergemakkelijkt het de juiste beslissing over chirurgische of conservatieve behandeling. Echografie levert ook belangrijke etiologische informatie op bij de beoordeling van erectiestoornissen. Deze methode vervangt steeds vaker invasieve diagnostische procedures.

Situaties waarin echo-dopplerografie geïndiceerd is:

• Hypertensie bij mensen jonger dan 30 jaar
• Het verschil in grootte tussen de rechter- en linkernier bedraagt meer dan 1,5 cm
• Diastolische druk boven 105 mmHg, ondanks antihypertensieve therapie met drie medicijnen, vooral bij ernstige gegeneraliseerde atherosclerose
• |Verhoogde creatinine tijdens behandeling met ACE-remmers of AT-1-receptorantagonisten

Indicaties voor echo-dopplerografie van de nierarteriën

Echografie is alleen geïndiceerd wanneer klinische gegevens renovasculaire hypertensie vermoeden. Het heeft geen zin om elke patiënt met arteriële hypertensie te onderzoeken, dit zal leiden tot een onterecht aantal fout-positieve uitslagen.

Nieronderzoek: techniek en normale echografische anatomie

De patiënt wordt nuchter onderzocht. Omdat de nierarteriën doorgaans diep passeren, wordt een laagfrequente sonde met een frequentie van 2,0 tot 3,5 MHz gebruikt.

Anatomie en locatie van de sensor

De rechter nierslagader ontspringt vanuit de aorta op 10 uur (in dwarsdoorsnede), beginnend iets onder de oorsprong van de arteria mesenterica superior. Hij loopt posterieur en passeert achter de vena cava inferior langs naar de hilus van de rechternier. De linker nierslagader ontspringt vanuit de aorta op ongeveer 4 uur, meestal op dezelfde hoogte als de rechter. Hij is vanaf de aorta tot aan de hilus ongeveer 3 cm te volgen. Visualisatie van de linker nierslagader is meestal moeilijker dan die van de rechter, omdat deze vaker wordt geblokkeerd door gas in de overlappende lussen van de dunne darm.

Hoekgecorrigeerde snelheidsmetingen worden uitgevoerd op 5 punten langs de belangrijkste nierarteriën. De normale pieksnelheid varieert van 50 tot 160 cm/s.

Bij 20% van de patiënten zijn er extra nierarteriën aanwezig. Om te voorkomen dat deze gemist worden, moet de aorta in craniale en caudale richting worden gescand vanaf de oorsprong van de hoofdnierarteriën.

De nierarteriën kunnen worden gevisualiseerd in een schuine coronale longitudinale doorsnede, waarbij de transducer langs de rechter midclaviculaire lijn wordt geplaatst, of in een transversale positie bij het scannen van de buikholte.

De beste beelden worden verkregen door de transducer halverwege tussen het processus xifoïd en de navel te plaatsen. Als de visualisatie van de aorta wordt belemmerd door gas in de darm, plaats de transducer dan hoger op subxiphoidniveau en kantel hem naar beneden, of scan op een meer caudaal niveau en kantel de transducer naar boven. Het beste akoestische venster wordt geselecteerd op basis van de locatie van het gas tijdens het onderzoek.

Normaal echobeeld van de nieren

Bij het in kleur bekijken van de oorsprong van de rechter nierarterie is vaak een zone met kleurinversie te zien in de kronkelige vaten. De relatief donkere tinten helpen dit normale fenomeen te onderscheiden van de felle kleurverandering die wordt veroorzaakt door vervaging door proximale nierarteriestenose.

Schuine coronale longitudinale beelden worden gemaakt met de patiënt in liggende positie op de linkerzij. De transducer wordt longitudinaal langs de midclaviculaire lijn geplaatst. Hij wordt gekanteld totdat de vena cava zichtbaar is op de longitudinale doorsnede. Als de aanwezigheid van gas in de darm de visualisatie bemoeilijkt, moet de transducer worden bewogen en gekanteld totdat een bevredigend akoestisch venster is geselecteerd. De aorta wordt "achter" de vena cava gevisualiseerd. De rechter nierarterie loopt vanuit de aorta rechtstreeks naar de transducer. De bloedstroom naar de transducer veroorzaakt een significante verschuiving in de Dopplerfrequenties en een duidelijk Dopplerspectrum. De linker nierarterie, die vanuit de aorta vertrekt, is in de tegenovergestelde richting van de transducer gericht. Dit vlak is het meest geschikt voor het identificeren van meerdere nierarteriën.

Dopplerspectra van intrarenale interlobaire arteriën

De nieren worden het best gevisualiseerd in de B-modus met de patiënt in de rechter- en linkerzijligging. Bij de meeste patiënten kunnen ze ook in de standaard rugligging worden gevisualiseerd. Zodra een optimale B-modusafbeelding is verkregen, activeert u de kleurenmodus en duplexscanning en meet u de waarden van de weerstandsindex achtereenvolgens in het proximale, middelste en distale derde deel van de drie interlobaire arteriën. Bij gezonde personen variëren de waarden van de weerstandsindex licht tussen één nier en beide nieren. De gemiddelde waarde wordt berekend op basis van de weerstandsindexen voor elke nier.

De waarden van de weerstandsindex bij gezonde personen zijn afhankelijk van de leeftijd en het gemeten gebied. In de hoofdarterie zijn ze hoger in het hilusgebied (0,65 + 0,17) dan in de meer distale kleine arteriën, en het laagst in de interlobaire arteriën (0,54 ± 0,20). Vergelijkbare gegevens kunnen alleen worden verkregen door arteriën van gelijke orde te onderzoeken. Het is het beste om segmentale en interlobaire arteriën te kiezen, omdat deze vaten gemakkelijk te visualiseren zijn in het gebied waar het nierbekken en het parenchym samenkomen. Ze bevinden zich meestal onder de sensor en veroorzaken een significante verschuiving in de Dopplerfrequenties, wat leidt tot het verkrijgen van kleuren- en spectrale beelden van goede kwaliteit.

Leeftijdsgebonden veranderingen in de weerstandsindex in de nierarteriën

De waarden van de weerstandsindex zijn afhankelijk van de leeftijd: hoe ouder iemand is, hoe hoger ze zijn. Bij oudere patiënten is de bloedstroom meer "pulserend". Door interstitiële fibrose neemt de weerstand van de nierbloedstroom toe en neemt de concentratiefunctie af.

Factoren die de nierperfusie beïnvloeden

Leeftijd is niet de enige factor die de renale vasculaire weerstandsindex beïnvloedt. De tabel geeft een overzicht van intrarenale en extrarenale factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de interpretatie van de waarden van de weerstandsindex. Deze factoren komen veel vaker voor bij getransplanteerde nieren dan bij natuurlijke nieren. Wanneer ze aan beide kanten aanwezig zijn, hebben ze geen invloed op de vergelijking van de weerstandsindex van de rechter- en linkernier bij de diagnose van nierarteriestenose (RAS).

Reden voor de stijging	Pathofysiologie van de weerstand tegen de bloedstroom
Acuut nierfalen	Zwelling van de nieren als gevolg van interstitieel oedeem, tubulo-juxtaglomerulaire omkering met contractie van het mesangium en vernauwing van de afferente vaten
Obstructie van het nierbekken	Interstitieel oedeem als gevolg van terugfiltratie van vloeistof in de tubuli naar het interstitium
Extrarenale compressie	Verhoogde interstitiële druk als gevolg van een subcapsulair hematoom of andere massa
Lage diastolische bloeddruk	Tekort aan voortstuwende kracht tijdens de diastole (bijvoorbeeld als gevolg van ernstige aortaklepinsufficiëntie)
Bradycarie	Onvoldoende bloedstroom aan het einde van een verlengde diastole
Interstitiële littekenvorming	Interstitiële fibrose of sclerose van kleine slagaders, wat leidt tot verdunning van de terminale slagadertakken met een verhoogde weerstand tegen de bloedstroom
Acute afstoting	Interstitiële afstoting: vergroting van het transplantaat als gevolg van lymfocytair interstitieel infiltraat Vasculaire afstoting: verhoogde weerstand door vernauwing van de kleine intrarenale arteriën
Toxische effecten van ciclosporine A	Cyclosporine A heeft een vasoconstrictief effect op de afferente vaten

Vernauwing van het arteriële lumen leidt meestal tot een versnelling van de bloedstroom. Een stenose van minder dan 50% veroorzaakt slechts een lichte versnelling; de snelheid neemt alleen sterk toe naarmate de stenose toeneemt en neemt vervolgens sterk af wanneer de stenose 100% nadert. Door deze versnelling van de bloedstroom worden stenosen gecodeerd in heldere kleuren op dopplerechografie. Scannen met hoge resolutie maakt het mogelijk om turbulentie te detecteren in de vorm van een geelgroen mozaïek dat zich distaal van de stenose uitstrekt. Stenose kan echter niet alleen met behulp van de kleurenmodus worden gediagnosticeerd. In verdachte gebieden dient een spectraalbeeld te worden gemaakt waaruit de bloedstroomsnelheid kan worden bepaald.

Een ervaren specialist (die meer dan 500 echo-doppleronderzoeken van de nierarteriën heeft uitgevoerd) kan met moderne apparatuur 70-90% van de nierarteriën visualiseren. Visualisatie van andere nierarteriën is een lastigere taak en is slechts in 20-50% van de gevallen succesvol. Een ervaren arts kan een volledig onderzoek in 30-45 minuten uitvoeren.

Typische echografische tekenen van een ernstige nierarteriestenose zijn een versnelling van de bloedstroom van meer dan 20 cm/s (438 cm/s in deze afbeelding) en poststenotische turbulentie in het lumen van de aangetaste nierarterie.

Diagnostische criteria voor nierarteriestenose:

• Maximale bloedstroomsnelheid > 200 cm/s (direct teken).
• Het verschil tussen de weerstandsindex van het rechter- en linkerpunt is > 0,05 (indirect teken) - stenose van de nierarterie in de nier met een lage weerstandsindex.
• De weerstandsindex is aan beide kanten lager dan de leeftijdsadequate waarde: bilaterale nierarteriestenose (indirect teken).
• Verleng de tijd met > 70 ms (gemeten in 10 segmentale slagaders).

Diagnostische criteria voor nierarteriestenose

Een direct teken van nierarteriestenose is een toename van de bloedstroomsnelheid in de hoofdnierarterie met meer dan 200 cm/s. Indirecte tekenen zijn gebaseerd op het feit dat elke stenose boven 70% leidt tot verstoringen van de bloedstroom in het poststenotische segment van het bloedvat. Poststenotische pieken zijn afgerond (de maximale bloedstroomsnelheid is in dit geval slechts 8 cm/s). Dit leidt tot een afname van de weerstandsindexwaarden in het poststenotische segment. Vergelijking met de tegenoverliggende nier toont een normale golf in een van de rechter interlobaire arteriën.

Distaal van de stenose kan een verhoogde acceleratietijd worden gemeten. Dit is de tijd vanaf het begin van de systolische acceleratie totdat de curve vlak wordt. Het zoeken naar deze indirecte tekenen van stenose leidt tot een betere detectie van nierarteriestenose, zelfs in gevallen waarin de nierarteriën niet zichtbaar zijn vanwege de aanwezigheid van grote hoeveelheden gas in de darm.

Bij patiënten met atriumfibrilleren kan de piekstroomsnelheid van het bloed aanzienlijk variëren van hartcyclus tot hartcyclus, vanwege veranderingen in slagvolume van slag tot slag. Hoewel de kwaliteit van de kleurenbeelden van de doorstroming aan beide kanten slecht was vanwege de obesitas van de patiënt in dit geval, is het duidelijk dat de piekstroomsnelheid van het bloed verhoogd is tot ongeveer 395 cm/s in de rechter nierslagader en ongeveer 410 cm/s in de linker nierslagader.

Getransplanteerde nier - onderzoeksmethode

Bij het onderzoek van een getransplanteerde nier moet rekening worden gehouden met het feit dat de getransplanteerde slagader en ader een vreemdere vorm kunnen hebben dan de slagader en ader van de oorspronkelijke nier, wat te wijten is aan de positie van de slagader en de configuratie van de chirurgische anastomosen. Het onderzoek is meestal eenvoudiger dan bij de oorspronkelijke nier, omdat de slagader dichter bij de huid zit. Moderne apparatuur maakt volledige visualisatie van meer dan 95% van alle getransplanteerde slagaders mogelijk.

Stenose van de transplantaatarterie

Het transplantaat is een functionerende solitaire nier die compensatoire hypertrofie kan ondergaan. Omdat de nierbloedstroom sterk afhankelijk is van de nierfunctie, kan geen drempelwaarde voor de bloedstroomsnelheid worden vastgesteld die voldoende is om nierarteriestenose te diagnosticeren, zoals bij een natuurlijke nier. Bij een gehypertrofieerd functionerend transplantaat kan de bloedstroomsnelheid in de niet-stenotische arterie hoger zijn dan 250 cm/s. Bij chronische disfunctie van de getransplanteerde nier met een afname van de grootte ervan, kan een regionale toename van de bloedstroomsnelheid tot 250 cm/s wijzen op een significante nierarteriestenose als de bloedstroomsnelheden in de resterende delen van de basilaire arterie slechts 50 cm/s bedragen.

Een lokale versnelling van de bloedstroom met een factor 2,5 vanuit een prestenotische of poststenotische positie (bijvoorbeeld 260 cm/s versus 100 cm/s) is dus het eerste teken van stenose in de slagader van de getransplanteerde nier. De sensitiviteit en specificiteit van echo-dopplerografie bij het detecteren van stenosen bedraagt meer dan 90%. In tegenstelling tot natuurlijke nieren zijn er geen indirecte tekenen van stenose bij transplantaten, omdat de rechter- en linkernier niet met elkaar kunnen worden vergeleken en de weerstand tegen de bloedstroom van vele andere factoren afhangt.

Trombose door veneuze transplantaten

Een volledige trombose van de graftvene wordt herkend door het niet kunnen detecteren van de venen in het hilusgebied en door de pathognomonische bidirectionele bloedstroom in de intrarenale arteriën.

Dit patroon is het resultaat van een maximale toename van de weerstand tegen de bloedstroom, veroorzaakt door een volledige trombose van de nierader. Bloed dat door de nierarteriën stroomt tijdens de systole, keert om in de diastole. De bloedstroom door de nierarteriën neemt af tot nul en de gemiddelde bloedstroomsnelheid over één hartcyclus is eveneens nul. Dit betekent dat op het Dopplerspectrum de oppervlakken boven de basis tijdens perioden van systolische bloedstroom gelijk zijn aan de oppervlakken van diastolische omgekeerde bloedstroom onder de basis. Dit patroon is zo specifiek voor trombose van de graftvene dat visualisatie ervan onmiddellijk chirurgisch ingrijpen vereist zonder aanvullende studies.

Arterioveneuze fistels in getransplanteerde nieren

Meestal worden ze veroorzaakt door biopsieën. Fistels op kleurendoppler-echografie zien eruit als een niet-specifiek mozaïekpatroon van rood en blauw. De diagnose wordt bevestigd als een afname van de weerstand met een verhoogde diastolische bloedstroom wordt vastgesteld in de voedende arteriën, en een pulserend patroon van verhoogde bloedstroom wordt gedetecteerd in de afvoerende aderen. Patiënten met een grote fistel hebben een hoog risico op hemorragische complicaties bij het uitvoeren van een herhaalbiopsie.

Transplantatieafstoting

Doppler-echografie is van bijzonder belang voor het detecteren van vroege tekenen van afstoting van een niertransplantaat. Een verhoogde bloedstroomweerstand is een vroeg teken van afstoting, dat bijna twee dagen voorafgaat aan een verminderde nierfunctie (creatininegehalte). Een verhoogde weerstand is geen specifiek teken, aangezien verschillende intrarenale en extrarenale factoren de resistentie-index en pulsatiliteitsindex van de getransplanteerde nier kunnen verhogen.

Een eenmalige detectie van een verhoogde resistentie-index geeft niet aan of dit te wijten is aan acuut post-ischemisch nierfalen of transplantaatafstoting. Het bepalen van een verhoogde resistentie-index gedurende een reeks studies (elke 3-4 dagen) is een betrouwbaardere indicator voor afstoting dan een eenmalige verandering in de waarde ervan. Aangezien bijna alle studies ongeveer dezelfde diagnostische waarde voor de resistentie-index en de pulsatiliteitsindex hebben aangetoond, is een dagelijkse stijging van de pulsatiliteitsindex een beter criterium voor afstoting dan de resistentie-index. De pulsatiliteitsindex bij patiënten met een constante diastolische bloedstroom van nul weerspiegelt namelijk beter kleine veranderingen in de systolische instroom dan de resistentie-index.

Bij een stijgende pulsatie-index is het raadzaam een transplantatiebiopsie te verrichten. Een biopsie maakt een eerdere bevestiging van transplantaatafstoting en -behandeling mogelijk.

Als de verhoogde pulsatiliteitsindex niet afneemt als reactie op de behandeling, is de behandeling mogelijk niet afdoende. In dergelijke gevallen wordt een herhaalde biopsie aanbevolen om de noodzaak van verdere immunosuppressie te beoordelen.