Native kidney ultrasound in obstructive uropathy

Sorry, this entry is only available in Italiano.

Introduzione

L’attività clinica quotidiana prevalente del nefrologo è basata sulla diagnosi e terapia della malattia renale ed il primo quesito che si pone è quello di capire se il paziente è affetto da una malattia renale cronica o acuta. In quest’ultimo caso è di fondamentale importanza distinguere le forme funzionali (pre-renali) ed organiche (renali) dalle forme post-renali, in quanto queste ultime sono nella maggior parte dei casi potenzialmente reversibili e di competenza sostanzialmente urologica.

Il termine “uropatia ostruttiva” indica il complesso delle modificazioni strutturali e funzionali conseguenti all’ostacolo del normale deflusso urinario. Dal punto di vista semantico, i termini uropatia ostruttiva e “idronefrosi” (o dilatazione della pelvi renale) vengono frequentemente utilizzati come sinonimi pur sottintendendo definizioni diverse. Il termine idronefrosi indica infatti la dilatazione della pelvi renale riscontrato con le tecniche di imaging e può essere presente anche in assenza di ostruzione al deflusso di urina. I due termini, pertanto, non possono considerarsi sinonimi (si veda Tab. 1  per alcune utili definizioni).

L’uropatia ostruttiva ha una incidenza con distribuzione bimodale: è relativamente comune in età infantile, a causa della presenza di anomalie congenite delle vie urinarie, raggiungendo un picco intorno ai sei anni di età; decresce poi fino al nadir in età adulta, per ritornare ad aumentare dopo i 60 anni di età, soprattutto nei maschi, a causa della elevata incidenza di ipertrofia prostatica benigna e dei tumori delle vie urinarie. Negli adulti anziani le casistiche autoptiche riportano una incidenza di 3,5-3,8% [1]. Le manifestazioni cliniche sono variabili dalla pauci-asintomaticità all’insufficienza renale acuta e dipendono dalla velocità con cui la via urinaria si blocca, dal grado (parziale o totale) e dal tipo di ostruzione (unilaterale o bilaterale). In rari casi possono essere presenti dolore (da distensione vescicale, litiasi, infezione delle vie urinarie), cambiamenti nel flusso urinario, ipertensione arteriosa, ematuria, etc.  

La dilatazione delle vie urinarie è un reperto ecografico piuttosto frequente, riconosce cause differenti e può essere presente anche in assenza di ostruzione (Tab. 2): differenziare una ostruzione vera da una idronefrosi senza ostruzione è ovviamente cruciale [1-4].

Le cause di uropatia ostruttiva possono essere localizzate nel tratto urinario superiore (estrinseche ed intrinseche) e nel tratto inferiore (Tab. 3). In base alle modalità di insorgenza, durata ed entità, le ostruzioni delle vie urinarie si possono distinguere in acute o croniche, mono- o bilaterali, parziali o complete. Inoltre possono essere localizzate al singolo o a pochi calici oppure estese all’intero sistema pielo-caliceale e/o all’uretere omolaterale. L’ostruzione cronica comporta la comparsa di nefropatia ostruttiva caratterizzata dalla progressiva riduzione del parenchima renale e, di conseguenza, della funzione renale [1,2].

La clinical competence nefrologica deve prevedere la capacità di diagnosticare, nel più breve tempo possibile, l’ostruzione delle vie urinarie e l’ecografia permette di raggiugere tale risultato. Essa possiede al proposito una elevatissima sensibilità, anche se la specificità non è altrettanto elevata (<70%): la dimostrazione di una dilatazione delle vie urinarie non significa necessariamente presenza di ostruzione, condizione questa che richiede l’identificazione della lesione ostruente [5–7]. Questo breve lavoro vuole fornire all’ecografista non esperto una serie di semplici ed utili informazioni per gestire al meglio, con l’ausilio dell’ecografo, una delle più comuni urgenze che il nefrologo deve affrontare. 

 

Tecnica d’esame e semeiotica ecografica

Fra le tecniche di imaging, l’ecografia rappresenta il “gold standard” nella valutazione delle dilatazioni delle vie urinarie. Per meglio eseguire l’esame, il paziente andrebbe studiato a vescica piena, in decubito supino, spostato lievemente sul fianco opposto al lato valutato e utilizzando preferenzialmente una scansione addominale longitudinale obliqua posteriore, ma qualsiasi scansione è utile al fine di condurre un esame il più possibile mirato ed esaustivo. L’apparato ecografico dovrebbe essere dotato di una sonda convex a frequenza variabile compresa fra 1 e 8 MHz per l’adulto ed una sonda lineare a frequenza variabile fra 6 e 13 MHz, meglio se con campo di vista trapezioidale, per il bimbo. 

Possono essere distinti tre gradi di dilatazione delle vie urinarie in base all’entità della stessa e dello spessore del parenchima renale [8]:

• idronefrosi lieve o grado I (detta anche ectasia): presenza di lieve dilatazione della pelvi e/o iniziale dei calici. Il seno normalmente iperecogeno appare dissociato da una struttura anecogena, costituita da piccole aree ecoprive ad aspetto arboriforme confluenti tra di loro, con parenchima nella norma (salvo pregressa insufficienza renale cronica) (Fig. 1);
• idronefrosi moderata o grado II: presenza di dilatazione moderata di pelvi e calici; le aree ecoprive sono più ampie, più facilmente riconoscibili nel contesto del seno renale ed evidentemente confluenti verso la pelvi; lo spessore del parenchima è normale (salvo pregressa insufficienza renale cronica) (Fig. 2);
• idronefrosi severa o grado III: il seno renale è completamente occupato da lacune anecogene confluenti, senza più distinzione delle papille; il parenchima è di spessore ridotto fino ad apparire, nei casi più gravi, come una sottile linea iperecogena (Fig. 3).

Nel caso di una ectasia, la scansione trasversale acquista particolare importanza in quanto permette la migliore definizione dei rapporti tra pelvi e parenchima renale (Fig. 4). La dilatazione delle vie urinarie può essere settoriale ed interessare pochi calici o l’intera pelvi o può essere estesa fino all’uretere: in quest’ultimo caso si parla di idroureteronefrosi. Inoltre, soprattutto in fase acuta, il rene dilatato può presentarsi di dimensioni aumentate (>10%) rispetto al controlaterale.

La dilatazione dell’uretere iuxta-pelvico è facilmente evidenziabile in scansione longitudinale sia anteriore che posteriore. L’uretere lombare diventa difficilmente visibile a causa dell’interposizione dell’intestino, ma nel suo tratto prossimale può essere ancora evidenziato mediante scansioni postero-laterali, a paziente supino. Le scansioni anteriori sono possibili nei soggetti magri ed in quelli scarsamente meteorici. La dilatazione dell’uretere è in genere documentabile fino all’incrocio con i vasi iliaci, riconoscibili con il colorDoppler. Il tratto pelvico non è visibile in quanto retro sigmoideo. L’uretere dilatato ritorna ad essere ben visualizzabile nel tratto prevescicale, sfruttando la finestra acustica fornita dalla vescica che deve essere adeguatamente repleta.

Una volta identificata ecograficamente la presenza di una dilatazione del tratto urinario, lo step successivo è quello di valutare se la dilatazione è secondaria ad una ostruzione del deflusso urinario e, se possibile, in quale tratto della via urinaria l’ostruzione è localizzata. Tuttavia, a fronte della elevata sensibilità dell’ecografia nella diagnosi di dilatazione/ectasia delle vie urinarie, lo stesso non si può dire in caso di uropatia ostruttiva propriamente detta, poiché lo studio B-mode non fornisce informazioni significative di tipo funzionale. 

In ecografia sono comunque riscontrabili casi di falsi positivi e falsi negativi di ectasia delle vie urinarie che presentano cause differenti (Tab. 4). Spesso la falsa positività nella diagnosi di ectasia delle vie urinarie è dovuta alla presenza di una pelvi extrarenale lievemente dilatata che tipicamente sparisce dopo aver tenuto il paziente in posizione ortostatica per diversi minuti. Ancora più frequente, sopratutto nelle donne, è il riscontro di una dilatazione bilaterale di I° grado quando la vescica è particolarmente distesa: ripetere l’esame alcuni minuti dopo lo svuotamento vescicale dimostrerà il recupero della normalità [9–11]. Si ricordi ancora come in corso di gravidanza avanzata è possibile riscontrare un certo grado di idro-ureteronefrosi più frequentemente monolaterale a causa della compressione da parte dell’utero gravido su uretere e vescica.

Nei pazienti magri, soprattutto nel rene di sinistra, i vasi venosi prospicienti al seno renale possono mimare una dilatazione di I o addirittura II grado probabilmente a causa della compressione della vena renale fra aorta addominale e l’arteria mesenterica superiore; è chiaro che l’applicazione del modulo colorDoppler appropriatamente settato permetterà di identificarne rapidamente la loro natura.

La presenza di cisti renali all’interno del seno renale (siano esse pieliche o parapieliche) può simulare la presenza di idronefrosi e trarre in inganno perfino un esperto ecografista. Al fine di porre una diagnosi differenziale occorre utilizzare tutte le scansioni possibili, cercando di evidenziare la confluenza dei calici dilatati verso la pelvi (idronefrosi vera) e, viceversa, dimostrare la presenza di pareti ben delimitanti cavità chiuse, nel caso delle cisti (Fig. 5), considerando che le due situazioni potrebbero anche coesistere: nei rarissimi casi veramente dubbi, si rende necessaria l’esecuzione di una tecnica di imaging di secondo livello (uroTC, uroRM, urografia).

I falsi negativi sono meno frequenti ma, fra questi, va ricordata la fase molto precoce di ostruzione acuta (es. ostruzione da colica renale) soprattutto se è presente ipovolemia [10].

 

EcocolorDoppler

L’applicazione del modulo colorDoppler nella valutazione di una sospetta uropatia ostruttiva è di fondamentale importanza nell’aggiungere informazioni all’esame ecografico B-mode standard, in quanto permette la determinazione degli Indici di Resistenza (IR), la loro eventuale modificazione secondaria all’ostruzione del deflusso urinario e la valutazione dei jet ureterali a livello vescicale [19].

 

Indici di Resistenza

La valutazione delle resistenze vascolari intrarenali è stata ampiamente utilizzata in ecografia nella diagnosi di ostruzione. Come noto, per la caratterizzazione dello spettro Doppler intrarenale a livello delle arterie interlobari (o arciformi), è utilizzato l’IR che è facilmente calcolato dal software della piattaforma ecografica come differenza tra il picco di velocità sistolica e il picco di velocità tele-diastolica, diviso il picco di velocità sistolica. Ovviamente una buona valutazione dello spettro Doppler delle arterie intrarenali richiede un setting ottimale dell’ecografo (soprattutto PRF adeguate, preferibilmente basse, per ottenere uno spettro sufficientemente ampio, ma senza aliasing) e un paziente sufficientemente collaborante nel mantenere l’apnea per almeno 5-10 secondi [12].

Dal punto di vista fisiopatologico, uno dei più importanti fattori responsabili del danno renale in corso di ostruzione urinaria è proprio la modificazione dell’emodinamica renale [9,13]. Queste modificazioni sono ben documentate e la loro conoscenza è basilare per interpretare i reperti all’ecocolorDoppler e, in particolare, gli IR. Nelle prime 2-4 ore dopo la comparsa di ostruzione si verifica un fugace aumento della portata arteriosa renale secondaria alla dilatazione delle arteriole afferenti: questa vasodilatazione potrebbe essere interpretata come un tentativo di compenso del rene per mantenere un adeguato filtrato glomerulare. Nelle ore successive all’ostruzione si verifica un progressivo aumento delle resistenze intraparenchimali secondario al rilascio di numerosi fattori vasocostrittori, mentre nella terza fase, dopo le prime 18-24 ore, si realizza una importante vasocostrizione, tale da ridurre il flusso ematico renale, anche dopo che la pressione nel sistema collettore è tornata progressivamente alla normalità [9,13]. Da questa fase in poi proprio la vasocostrizione e il conseguente aumento delle resistenze intraparenchimali sembrano giocare un ruolo importante nel determinare il danno renale, prima reversibile e poi irreversibile.

Se la vasocostrizione renale è un fattore chiave nella fisiopatologia della ostruzione sia acuta che cronica, la determinazione degli IR sembra essere la logica conseguenza applicativa di tale fenomeno. Molti studi hanno evidenziato l’associazione tra ostruzione urinaria e indici di resistenza elevati [12–18]. I riferimenti più usati sono gli aumenti degli indici di resistenza sopra la soglia considerata normale di 0,70 e una differenza tra rene normale e rene ostruito di 0,05-0,10 [12].

Siccome gli indici di resistenza risentono di tante altre situazioni associate (ad es. tachi- o bradicardia, nefroangiosclerosi, recente terapia con antiinfiammatori non-steoridei, terapia diuretica, ecc.) [12] appare più significativo l’utilizzo della differenza tra rene ostruito e rene sano  in caso di patologia monolaterale (Fig. 6). Inoltre, va ricordato come, qualora l’ostruzione non sia sufficientemente significativa, gli IR possono comunque risultare nella norma.

 

Valutazione dei jet ureterali 

Un’altra applicazione del colorDoppler che può rivelarsi molto utile nella diagnosi di patologia ostruttiva è la visualizzazione dei jet ureterali a livello vescicale. Gli ureteri pervi permettono l’entrata “a getto” di urina in vescica tramite movimenti peristaltici, producendo un jet a livello della giunzione vescico-ureterale ben visualizzabile con color/power Doppler. Tale jet si presenta ridotto o assente, a seconda che vi sia un’ostruzione parziale o completa, nel lato interessato dalla patologia (Fig. 7). Particolarmente significativa è l’osservazione della asimmetria dei jet tra il lato sano e il lato interessato. Una buona valutazione dei jet ureterali richiede una vescica adeguatamente repleta e una adeguata pazienza da parte dell’operatore, soprattutto nei casi in cui il paziente risulti poco idratato [20, 21].

 

Conclusioni

L’indagine ecografica rappresenta l’esame di primo livello nella valutazione della uropatia ostruttiva perché molto sensibile nel dimostrare una dilatazione delle vie urinarie e, in molti casi, anche la causa ostruente. L’esame ecografico deve sempre essere completato con la valutazione degli IR intraparenchimali (soprattutto come differenza rispetto al rene controlaterale sano) che può fornire preziose informazioni aggiuntive sulla sofferenza del rene interessato dalla ostruzione. La valutazione dei jet ureterali a livello vescicale (con evidenza della eventuale asimmetria/assenza tra lato interessato da dilatazione e lato sano) rappresenta un ulteriore elemento di aiuto nella diagnosi di patologia ostruttiva delle vie urinarie.

 

Bibliografia

1. Frokiaer J, Zeidel M. Urinary Tract Obstruction. In: Tool MW, Chertow GM, Marsden PA, et al. Brenner and Rector’s The Kidney, p. 1383. Elsevier, 2011 (9th ed).
2. Cronan JJ. Acute urinary tract obstruction in the adult. RSNA Categorial Course in Genitourinary Radiology, pp. 103-4. Radiological Society of North America, 1994.
3. Platt JF. Urinary obstruction. Radiol Clin North Am 1996; 34:1113-29.
4. Whitaker R. Clinical application of upper urinary tract dynamics. Urol Clin North Am 1979; 6:137-41.
5. Ellembogen PH, Scheible PW, Talner LB, Leopold GR. Sensitivity of gray scale ultrasound in detecting urinary tract obstructions. Am J Roentgenol 1978; 130:731-6.
6. Rashoff JH, Golden RA, Spinowitz BS, Charytan C. Non–dilatated obstructive nephropathy. Arch Intern Med 1983; 143:696-71.
7. Bertolotto M, Perrone R, Rimondini A. Kidney obstruction: potential use of ultrasonography and doppler color ultrasonography. Arch Ital Urol Androl 2000; 72:127-34.
8. Cortellaro F. Colica renale e idronefrosi. In: Scuderi M, Ecografia Clinica nelle Urgenze Emergenze. Minerva Medica, 2015: 253-60.
9. Bertolotto M. Kidney obstruction: potential use of ultrasonography and Doppler color ultrasonography. Arch Ital Urol Androl 2000; 72(4):127-34.
10. Webb JA. Ultrasonography in the diagnosis of renal obstruction. BmJ 1990; 301:944-6.
11. Klahr S. The kidney in obstructive uropathy. Contrib Nephrol 1977; 7:220-49.
12. Fiorini F, Granata A, et al. Gli indici di resistenza ecografici in nefrologia: quale significato clinico? Giornale Italiano di Nefrologia 2013; 30(2):1-16. 
13. Platt JF, Rubin JM, Ellis JH, Madi P. Duplex Doppler US of the kidney: differentiation of obstructive from non obstructive dilatation. Radiology 1989; 171:515-7.
14. Mallek M, Bankier AA, Etele-Heinze A, Kletter K, Mostbeck GM. Distinction between obstructive and non-obstructive hydronephrosis: value of diuresis duplex doppler sonography. AJR 1996; 166:113-7.
15. Platt JF, Ellis JH. Role of Renal Doppler Imaging in the evaluation of acute renal obstruction. AJR 1995; 164:379-80.
16. Renowden SA, Cochlin JL. The potential use of Doppler sonography in the UPJ obstruction. Clin Radiol 1992; 46:94-6.
17. Granata A, Zanoli S, Clementi L, Fatuzzo P, Di Nicolò P, Fiorini F. Resistive intrarenal index: myth or reality? Br J Radiol 2014; 87(1038): 20140004.
18. Granata A, Andrulli S, Bigi MG, Pozzoni P, Fiorini F, et al. Predictive role of duplex Doppler US in the diagnosis of acute renal obstruction in patient with unilateral colic. Clinical Nephrol 2009; 6:680-6.
19. Bates J. Ecografia dell’apparato urinario In: Bates J Ecografia Addominale. Verduci Editore, 2011 (3rd ed).
20. Burge Hj, Middleton WD. Ureteral jets in healthy subjects and in patients with unilateral ureteral calculi; comparison with color Doppler. US Radiology 1991; 180:437-42.
21. Vallone GF, Napolitano G. US detection of renal and ureteral calculi in patients with suspected renal colic. Critical Ultrasound Journal 2013; 5(S1):S3.