Valoarea angio-IRM n evaluarea pretransplant a donatorilor renali

R. A. Capa1, Ioana Lupescu, G. Popa, . A. Georgescu, R. Hinaut2, N. Al. Cmpeanu3

1 Clinica de Radiologie i Imagistic medical, Institutul Clinic Fundeni, Bucureti2 Service de Radiologie et Imagerie Medicale-Centre Hospitalier Lagny Marne La Vallee3 UMF Carol Davila, Radiologie Fundeni /Service de Radiologie et Imagerie

Medicale, Centre Hospitalier Lagny Marne La Vallee

Coresponden: R.A. CapaClinica de Radiologie i Imagistic medical, Institutul Clinic Fundeni, Bucureti, RomniaE-mail: racapsa@me.com

Abstract

Angio-computed tomography (angio-CT) and angio-magnetic resonance (angio-MR) represent valuable imagingmethods in the assessment of renal donors before renal transplantation. Compared to CT, MR is able to depict allvascular and parenchymal details, lacking the drawbacks specific to CT, as radiation exposure and use of iodinatedcontrast agents, the latter related to nephrotoxicity and possible iodine intolerance.

MR assessment of renal donors is used on a large scale to assess renal vascular anatomy, renal parenchymalappearance and details related to urinary anatomy. Using a well-defined and reproducible examination protocol,angio-MR may study the renal arteries (origin, bifurcation, number and position of renal arteries) as well as renalveins. With both unenhanced and contrast-enhanced phases (using well-tolerated paramagnetic contrast agents),MR adequately shows all types of parenchymal abnormalities related to kidney position, size, shape, structure andfunction. A late excretory study using a three-dimensional acquisition may provide a complete view of theappearance of the urinary ways, similar but more detailed compared to conventional iv excretory urogram.

Due to its lack of patient radiation and iodinated contrast exposure, angio-MR performed on a modern MR systemand with a well-established examination protocol is considered a valuable option to angio-CT in the assessment ofrenal donors before renal transplantation.

Key words: angio-MRI, vascular pedicle, renal transplantation, renal arteries, uro-IRM

SSttuudd

iiii ccll

iinniicc

ee

6600 Revista Romn de Urologie

SSttuudd

iiii ccll

iinniicc

ee

6611Revista Romn de Urologie

Att n perioada pretransplant ct i dup efectua-rea transplantului renal propriu-zis, metodele de ima-gistic secional s-au dovedit necesare n detecia icaracterizarea eventualelor complicaii ale rinichiuluitransplantat sau pentru evaluarea donatorilor sau pri-mitorilor renali. nainte de transplantul renal se impuneatt studiul pediculilor vasculari ai potenialilor dona-tori de rinichi, ct i evaluarea vascular a primitoruluirenal (n principal viznd prezena evetualelor calcifi-cri ateromatoase arteriale n zonele de efectuare aanastomozei arteriale).

Pediculii vasculari renali au ca standard de studiuangiografia renal, metod folosit iniial ca unic posi-bilitate de explorare vascular i utilizat nc n multecentre de transplant din lume. Metoda are avantajenotabile, alturi de care prezint i dezavantaje, cum arfi invazivitatea unei explorri ce necesit un abordarterial direct, injectare de produi de contrast iodai,expunere la cantiti considerabile de radiaii, po-sibilitatea apariiei de complicaii postintervenionale.

Avnd n vedere perfecionrile tehnice i tendinadin ce n ce mai accentuat de standardizare a proto-coalelor de studiu au aprut alternative la angiografiaclasic, sub forma metodelor angiografice secionalede tipul tomografiei computerizate (n varianta angio-CT) i imagisticii prin rezonan magnetic (angio-IRM).Ambele metode reprezint explorri neinvazive vascu-lare, ce elimin ntregul arsenal de riscuri i potenialecomplicaii legate de angiografia clasic. n ultimeledou decenii, ambele metode s-au perfecionatcontinuu, astfel nct n ultima perioad au devenitmetode-standard de evaluare a potenialilor donatori,angiografia clasic rmnnd ca examen de rezervn puinele situaii n care aceste explorri oferrezultate neconcludente sau sunt contraindicate.

Pentru donorul renal, explorrile de tip angio-CT iangio-IRM ofer pe de alt parte beneficii notabile fade angiografia clasic. n plus fa de studiul vascular(arterial i venos) propriu-zis, ambele metode au capa-citatea de a vizualiza parenchimele renale, cu posibilita-tea decelrii i caracterizrii eventualelor anormaliti nfazele vasculare proprii studiilor renale cu substane decontrast intravenoase (faz cortico-medular,nefrografic, excretorie). Studiul aparatului reno-urinarn faza excretorie evideniaz n detaliu cile urinare aledonatorului, cu posibilitatea vizualizrii tuturor claselorde anomalii congenitale sau dobndite uretero-pielo-caliceale i vezicale. Totodat, explorrile amintitevizualizeaz att structurile perirenale ct i restulorganelor i esuturilor din cavitatea abdominal i

pelvin, decelnd patologii concomitente, frecvent ne-cunoscute, ce pot scpa n alte condiii diagnosticului.

Examenul angio-CT s-a perfecionat continuu i rapido dat cu apariia i intrarea n utilizarea clinic aaparatelor cu multiple rnduri de detectori ce ofer o sca-nare rapid, cu o rezoluie temporal i spaial deo-sebit. Evaluarea CT prezint ns dezavantaje, i-nndchiar de tehnica metodei: iradierea semnificativ la careeste supus pacientul n timpul examenului chiar pe siste-mele moderne i, pe de alt parte, problemele referitoarela utilizarea produilor de contrast iodai, legate nprincipal de fenomenele de intoleran la iod i pe de altparte de potenialul nefrotoxic al acestor ageni.

In situaia folosirii IRM nu vor exista asemenea limi-tri, neutilizndu-se raze X la producerea imaginilor inici produi de contrast iodai, contrastul paramagne-tic folosit n IRM prezentnd o tolerabilitate net supe-rioar. n plus fa de CT, examenul IRM prezint avan-taje semnificative, printre care amintim achiziia multi-planar per primam, n orice orientare spaial estenevoie pentru aprecierea optim a organelor studiate,utilizarea de secvene de pulsuri de diferite tipuri ceofer posibilitatea unei analize structurale superioare aesuturilor investigate, rezoluia n contrast superioarCT-ului n multe dintre secvenele utilizate.

TehnicExplorarea IRM ncepe de obicei cu efectuarea de

secvene native, de tip anatomic, ponderate n T2 i T1,efectuate de regul n plan axial i/sau coronal pentruo evaluare global a etajului abdominal, alturi de de-celarea poziiei, formei i dimensiunilor renale. Secven-ele se pot realiza cu sau fr supresia grsimii. n cazulidentificrii de leziuni ce necesit o analiz structuralmai aprofundat, se poate recurge la secvene ce utili-zeaz diferenieri specifice n contrast cum ar fi cele cuecou dual n faz i opoziie de faz. n situaia identifi-crii unor anomalii de ci urinare, aceast faz a exa-menului poate fi completat prin utilizarea unor sec-vene hiperponderate T2 ce accentueaz contrastuldintre fluidele staionare (ce apar n hipersemnal) irestul esuturilor (n hiposemnal).

Examinarea continu cu efectuarea achiziiei angio-grafice propriu-zise, care se realizeaz prin utilizareaunei secvene specifice rapide 3D ponderate T1 deri-vat dintr-o secven de pulsuri de tip ecou de gradi-ent, cu optimizare pentru vizualizarea fluxurilor. Sec-vena folosete contrastul paramagnetic injectat intra-venos cu flux controlat prin intermediul unei seringi

SSttuudd

iiii ccll

iinniicc

ee

6622 Revista Romn de Urologie

automate care genereaz un bolus compact i omo-gen. Se accentueaz astfel contrastul dintre vasele desnge (n intens hipersemnal) i esuturile staionare,semnalul acestora din urm fiind suprimat n mod in-tenionat. Secvena utilizat are o durat scurt, de c-teva secunde, fiind special conceput pentru a oferi orezoluie temporal optim n condiiile unei repetrirapide, n vederea vizualizrii selective a structurilorarteriale i respectiv venoase, n fazele specifice deopacifiere a fiecreia dintre ele. Achiziia angiografic3D permite efectuarea tuturor tipurilor de post-proce-sri disponibile, att multiplanare ct i de proiecii deintensitate de tip MIP (maximal intensity projection), detip tridimensional VR (volume rendering) sau 3D SS(shaded surface).

Achiziia angiografic este urmat de efectuarea desecvene T1 postcontrast centrate la nivelul aparatuluireno-urinar sau pe orice alt leziune cunoscut sau de-celat n faza morfologic/angiografic a exame-nului.

Examenul se ncheie de obicei dup realizarea sec-venelor n faza excretorie, cu vizualizarea cilor uri-nare ale donatorului, pline cu urin opacifiat cu con-trast paramagnetic excretat de rinichi. n aceast fazse recomand utilizarea unei secvene tridimensionaleponderate T1 optimizat pentru contrastarea speciala lumenelor n care se gsete produsul paramagnetic,obinndu-se un volum de date ce poate fi postproce-sat astfel nct s sugereze aspectul unei secveneurografice standard (de obicei prin intermediul unuialgoritm de tip MIP) secven de tip uro-IRM.

DiagnosticDate generale

Pentru a elimina ct mai eficient rezultatele necon-cludente, examenul IRM se efectueaz la pacieni lacare au fost excluse contraindicaiile specifice metodeii care prezint un grad satisfctor de cooperare ntimpul explorrii.

Explorarea IRM se efectueaz dup o selecie a po-tenialilor candidai din punct de vedere al excluderiiunor eventuale cazuri cu contraindicaii specifice me-todei: prezena de stimulatoare cardiace, implanturisau proteze metalice etc. Totodat, sunt ndrumai c-tre o explorare angio-CT sau de angiografic clasic ceicu manifestri de tip claustrofob sau subiecii ce nu potmenine o apnee satisfctore pentru efectuareasecvenelor specifice.

Studiul vascularExamenul angio-IRM studiaz n primul rnd artere-

le i venele renale. Examinarea urmrete identificareade traiecte arteriale sau venoase supranumerare i sta-bilirea numrului acestora. n caz de artere renale su-pranumerare la nivelul unuia sau a ambilor pediculi re-nali este necesar afirmarea tipului arterelor (de exem-plu artere polare), nivelul ostiumului de emergen alacestora fa de ostiumul arterei renale principale(distan, loc de emergen relativ la pereii aortici saueventual ai arterelor iliace n cazul emergenei artere-lor supranumerare la acest nivel), aspectul arterelor su-pranumerare (filiforme, sinuoase etc.).

Fig. 1 Dubl arter renal bilateral. Reconstrucii MIP coronale(stnga) i respectiv centrat pe hilul renal stng (dreapta)

provenite din achiziie Angio-IRM 3DTOF SPGR.

Fig. 2 Arter renal dreapt (sgeat galben) cu emergen nalt (la nivelul arterei

mezenterice superioare sgeat roie). Reconstrucie MIP dup achiziie

3DTOF SPGR. Ven renal stng retroaortic.

Un alt element important al studiului arterial l con-stituie stabilirea locului bifurcaiei arterelor renale nramurile pre i respectiv retropielic, element important

SSttuudd

iiii ccll

iinniicc

ee

6633Revista Romn de Urologie

relativ la tehnica chirurgical din etapa transplantului.

Fig. 3 Bifurcaie precoce a arterei renale drepte, la 6mm de ostium.Reconstrucii MIP dup achiziie 3DTOF SPGR.

Secvena angio-IRM este totodat util i pentrudecelarea patenei artelor renale. n situaia uneieventuale stenoze, este necesar a se specifica gradulacesteia, poziia fa de ostiumul arterial, lungimeastenozei i, nu n ultimul rnd, impactul pe care aceastal produce asupra vascularizaiei parenhimului renalrespectiv. n acest sens este esenial examinarea cuatenie i a fazei morfologice de explorare postcontrast(vezi mai sus).

Fig. 4 Stenoz bruscpostostial a arterei

renale drepte. Reconstrucie MPR axial

din achiziia 3D TOF SPGRn faza arterial

a examenului.

Explorarea venelor renale urmrete n linii mariaceleai elemente ca cele studiate n cazul arterelor, dedata aceasta ns relativ la locul i aspectul vrsriiacestora n vena cav inferioar.

Fig. 5 Dubl ven renaldreapt. Reconstrucie

oblic MPR din faza venoas aunei achiziii 3D TOF SPGR cu contrast paramagnetic.

Modificri de form,dimensiune, poziie

i structur renal

Alterrile formei, dimensiunilor i poziiei renalesunt decelabile din faza morfologic nativ a exame-nului, n care se pot identifica toate categoriile de mo-dificri de acest tip. Frecvent se deceleaz diferite

forme i grade de dismorfism renal, ectopie sau hipo-trofie renal a potenialilor donatori. Printre modific-rile mai frecvent ntlnite se numr cicatricile corticale(de obicei n context pielonefritic cronic), rinichiul du-blu unicapsular, lipomatoza sinusal excesiv, lobula-ia fetal persistent, reducerea indicelui parenchima-tos.

Cele mai frecvente modificri structurale renalesunt reprezentate de chiste, cu topografie cortical sauparapielic. Mai rar sunt decelate la donatori anomaliinefrografice care, n funcie de aspect pot sugera unsubstrat vascular (mai ales n asociere cu stenoze arte-riale renale) sau inflamator (pielonefritic).

Modificrile cilor urinareLa donatorii renali pot aprea toate tipurile de ano-

malii de ci urinare: hidronefroze sau ureterohidrone-froze de diferite grade, ectazii caliceale sau bazinetaleizolate, duplicitate de sistem uretero-pielo-caliceal,lacune de ci urinare (pe fond litiazic, tumoral urotelialsau coaguli hematici) etc. n acest tip de modificri serecomand examinarea i compararea atent a secven-elor native hiperponderate T2 cu secvena de uro-IRMi decelarea substratului lezional. O limitare general re-cunoscut a explorrii IRM reno-urinare o constituieidentificarea calculilor urinari, care de multe ori nu sevizualizeaz satisfctor. Frecvent, n situaia suspiciu-nii prezenei de calculi urinari, se recomand comple-tarea bilanului imagistic prin efectuarea unui examennativ CT al aparatului reno-urinar, ce deceleaz uorprezena calculilor.

Fig. 6 Duplicitate uretero-pielo-caliceal dreapt. Reconstrucie MIP de tip Uro-IRM incluzndntregul volum achiziionat nexplorarea 3D TOF SPGR.

Fig. 7 Lacuncalicealinferioar stng calcul (sgeata).Imagini-surs din achiziie Uro-IRM 3D SPGR.

6644 Revista Romn de Urologie

SSttuudd

iiii ccll

iinniicc

ee Alte entiti patologiceCu ocazia studiului efectuat se pot descoperi i alte

patologii la nivelul aparatului reno-urinar sau fr rela-ie cu acesta. Multe reprezint descoperiri fr impactasupra prognosticului transplantului i a evoluiei do-natorului dup donarea renal, ns altele pot influenadecizia efecturii transplantului renal (de exemplu ncazul identificrii de leziuni tumorale cu aspect malignn etajul abdominal sau pelvin sau n situaia decelriiunei patologii vasculare severe - disecie aortic necu-noscut).

Fig. 8 Chiste renale stngi. Stnga: seciune axial ponderat T2 FSE.Dreapta: Seciune coronal T1 FSPGR faz nefrografic

dup injectare de contrast paramagnetic.

ConcluziiExamenul angio-IRM n evaluarea pretransplant a

potenialilor donatori renali reprezint actualmente ometod imagistic de prim intenie. Metoda prezinto eficien diagnostic cel puin similar cu cea a exa-menelor angio-CT efectuate pe aparate moderne, cumultiple rnduri de detectori, dar fr dezavanajele le-gate de iradierea subiecilor i de injectarea unui pro-dus de contrast iodat. n condiiile unei selecii atente asubiecilor i utiliznd o tehnic i un protocol binepuse la punct i reproductibile, metoda ofer datediagnostice de valoare referitoare la toate componen-tele aparatului reno-urinar.

Bibliografie1. Mittal, T., et al., Renal arteriography using gadolinium enhanced

3D MR angiography clinical experience with the technique, its li-mitations and pitfalls. The British journal of radiology, 2001.74(882): p. 495-502.

2. Bhatti, A., et al., Prospective study comparing three-dimensionalcomputed tomography and magnetic resonance imaging for eva-luating the renal vascular anatomy in potential living renal do-nors. BJU Int, 2005. 96(7): p. 1105-8.

3. Prosst, R., et al., Evaluation of MR-angiography for pre-operativeassessment of living kidney donors. Clinical transplantation,2005. 19(4): p. 522-6.

4. Halpern, E., et al., Preoperative evaluation of living renal donors:comparison of CT angiography and MR angiography. Radiology,2000. 216(2): p. 434-9.

5. Kim, T., et al., Renal artery evaluation: comparison of spiral CT an-giography to intra-arterial DSA. Journal of vascular and interven-tional radiology : JVIR, 1998. 9(4): p. 553-9.

6. Brenner, B.M., Brenner & Rectors the kidney. 8th ed. 2008,Philadelphia, Pa.: Saunders. 2 v. (2241 p.).

7. Hagspiel, K., et al., Magnetic resonance urography for the assess-ment of potential renal donors: comparison of the RARE techniquewith a low-dose gadolinium-enhanced magnetic resonance uro-graphy technique in the absence of pharmacological and mechan-ical intervention. European radiology, 2005. 15(11): p. 2230-7.

8. Lupescu I., Capa R.A. et al., Imagistica CT i IRM n patologia uro-logic, n Sinescu I., Glck G. Et al., Tratat de urologie. Vol.1, Ed.Medical, 2008: p. 399-506.

9. Kok, N.F., et al., Complex vascular anatomy in live kidney dona-tion: imaging and consequences for clinical outcome. Transplan-tation, 2008. 85(12): p. 1760-5.

10. Rusnack, D. and G.M. Israel, Kidney transplantation: evaluation ofdonors and recipients. Magnetic resonance imaging clinics ofNorth America, 2004. 12(3): p. 505-14; vi-vii.

11. Liem, Y.S., et al., Living renal donors: optimizing the imaging stra-tegy decision and cost-effectiveness analysis. Radiology, 2003.226(1): p. 53-62.

12. Subramaniam, M., A. Mizzi, and G. Roditi, Magnetic resonanceangiography in potential live renal donors: a joint radiological andsurgical evaluation. Clinical radiology, 2004. 59(4): p. 335-41.

13. Bakker, J., et al., MR urography for the preoperative evaluation ofliving renal donors. European radiology, 2002. 12(8): p. 2021-9

14. Fink, C., et al., Preoperative evaluation of living renal donors: valueof contrast-enhanced 3D magnetic resonance angiography andcomparison of three rendering algorithms. European radiology,2003. 13(4): p. 794-801.

15. Kramer, U., et al., Preoperative evaluation of potential living rela-ted kidney donors with high-spatial-resolution magnetic reso-nance (MR) angiography at 3 Tesla: comparison with intraopera-tive findings. Investigative radiology, 2007. 42(11): p. 747-55.

16. Neville, C., et al., Prospective comparison of magnetic resonanceangiography with selective renal angiography for living kidneydonor assessment. Urology, 2008. 71(3): p. 385-9.