GFR Renografi Nyreskintigrafi

GFR Renografi Nyreskintigrafi Anni Morsing ledende overlæge, lektor, ph.d., dr.med. Nuklearmedicinsk afdeling & PET-Center Aarhus Universitetshospital

Program GFR Pause Renografi Nyreskintigrafi

GFR

Nyrens funktioner Homeostaseintra-og ekstracellulær væske Vand-salt balance Syre-base balance Blodtryksregulation Hormonproduktion

Nefronet er nyrens funktionelle enhed ca 1 mio nefroner pr nyre

Renalt plasma flow 625 ml/min 125 ml/min filtreres I glomerulus til bowmans kapsel 170 l utrafiltrat/dag Det meste reabsorberes I tubuli: 1,5-2 l urin/dag

GFR er bedste mål for nyrens samlede funktioner Nefronet er en samlet enhed Funktionel kobling GFR og tubulær funktion; glomerulotubulære balance, tubuloglomerulære feedback GFR = antal nefroner x SNGFR (RBF, Kf, nettofiltrationstryk)

GFR kan estimeres eller måles Plasma-kreatininer omvendt proportional med GFR Estimere GFR ud fra empiriske formler inkluderende plasma-kreatinin, køn, højde og vægt Måle GFR med urin- eller plasma clearance af exogene tracere

Plasma kreatinin Nedbrydningsprodukt fra muskelceller Plasmaværdien afhænger af????

Plasma kreatinin Nedbrydningsprodukt fra muskelceller Plasmaværdien afhænger af muskelmasse aktivitetsniveau katabolisme køn alder

Plasma kreatinin Udskilles i nyrerne ved filtration og tubulær sekretion Andel af tubulærsekretion varierer (dag-dag variation 10%, inter-individuel variation) og tiltager relativt med faldende GFR Målte værdi er afhængig af målemetode (og laboratorium)

Plasma kreatinin Lav sensitivitet GFR > 40 ml/min/1,73m 2 Øget tubulær sekretion med faldende GFR (L Juillard, M Laville. Assessment of GFR in adults: the point of view of the nephrologist. In Functional Imaging in Nephro-Urology, Ed. A Prigent, A Piepsz, 2006)

Kreatinin; køn, alder og vægt P-kreatinin (µmol/l) 452 122 29 GFR (ml/min) kvinde 50 kg, 75 år mand 90 kg, 25 år Kampmann et al. Acta Med Scand 1974; 196: 517-520.

Kreatinin; køn, alder og vægt S-kreatinin (µmol/l) 200 19 67 GFR (ml/min) kvinde 50 kg, 75 år mand 90 kg, 25 år Kampmann et al. Acta Med Scand 1974; 196: 517-520.

Estimeret GFR Korrigerer for forskelle i køn, alder og vægt Empiriske ligninger deriveret fra særlige populationer (MDRD, CG, Schwartz) Det er stadig et estimat af GFR Usikker performance ved ekstremer (muskelmasse, graviditet, lavt BMI, alder, proteinindtag, hastig ændring af nyrefunktion)

Plasma-kreatinin Estimeret GFR + Simpel, billig, let tilgængelig Monitorere ændringer ved kronisk nyresvigt Simpel, billig, let tilgængelig Bedre end p-kreatinin Tager ikke højde for køn, alder, vægt Afspejler ikke ændringer ved normal-moderat nedsat GFR Variation; tubulær sekretion, dag-dag, metode Estimat af GFR Ligninger fra særlige patientpopulationer Dårlig præcision og accuracy hos raske (fx nyredonorer) Usikker performance ved ekstremer i alder, størrelse, ernæringstilstand og comorbiditet - Uegnet i kliniske studier hvor præcis angivelse af ændringer er vigtig

Kemoterapi-dosis fastlægges ud fra GFR Kan estimeret GFR erstatte målt GFR? Retrospektivt studie, 48 cancerpatienter, 4 GFR målinger under kemoterapi Estimeret GFR overestimerede målt GFR med 13 % Målt GFR faldt under kemo (behandlingskonsekvens hos 27%) Estimeret GFR og kreatinin var uændret Hartlev L et al, Eur J Nucl Med 2011, submitted

Changes in GFR, egfr and P- Creatinine GFR and egfr (ml/min/1.73m 2 ) 100 90 80 70 60 100 90 80 70 60 P-Creatinine (µmol/l) 1 2 3 4 Measurement number GFR MDRD P-Creatinine Hartlev L et al, Eur J Nucl Med 2011, submitted

Målt GFR Hvilke metoder anvender I til at måle GFR på jeres afdeling?

GFR - definitioner GFR = ml plasma filtreret pr min i glomeruli GFR kan ikke måles direkte, men indirekte med clearance metoder Plasma clearanceaf X = ml plasma, der indeholder den mængde X, som udskilles pr min Ex clearanceaf carbamider 65 ml/min; dvsnyrerne fjerner alt carbamid fra 65 ml plasma i 1 min

GFR RPF 625 ml/min 2 måder hvorpå x kan ende i urinen; A. Filtreres i glomerulus (og reabsorberes IKKE) B. Secerneres til tubuli fra peritubulære kapillærer Urin

Ex RPF 625 ml/min 125 ml /min filtreres til Bowmans kapsel (GFR) 500 ml /min forbliver i blodet til peritubulære kapillærer Inulin filtreres frit, ingen reabsorption eller sekretion Inulinclearance= 125 ml/min = GFR

Sp Hvad er der sket, hvis vi måler GFR til 400 ml/min??

3 forskellige metoder til GFR bestemmelse Renal clearance; Ratio mellem optagelseshastighed i nyrerne og plasmakoncentration Cr = RPF (Pa-Pv)/Pa Urin clearance; Ratio mellem udskillelseshastighed i urinen og plasmakoncentrationen Cu = U x V/P Plasma clearance; Ratio mellem fjernelseshastighed fra blodet og plasmakoncentrationen Cp = Qo/AUC Q0

Plasma clearance Injektion af bolus Blodprøver over tid forsvindingskurve Mere pålidelig Urin clearance (renal clearance) Kreatinin/exogen tracer Urinopsamling Mindre pålidelig Courtesy Dr E Durand

Plasma clearance Hvad gør man I praksis?

Plasma clearance blod ecv

Krav til tracer Udskillelseforegårudelukkendei nyrerne Kun vedfrifiltration Ingentubulærsekretionellerreabsorption Ingenomsætningaftracer 51Cr-EDTA (renal clearance 10% mindreend inulins)

Log Cpm/ml Q0 Cp = indgiven aktivitet/areal under kurven = Q0/AUC AUC Tid/min

Hvordan bestemmer vi Q0?

Hvordan bestemmer vi Q0? Indgiven dosis i mg bestemmes ved at veje sprøjten før og efter injektion Antal mg omregnes til counts vhja standard (hvorfor kan vi ikke bare tælle sprøjten???)

Hvordan bestemmer vi AUC?

Hvordan bestemmer vi AUC? Venøse blodprøver til tider afhængig af GFR Plasmaprøver tælles Arealet under kurven beregnes

Flerprøveteknik 5 prøver, begge kompartments bestemmes 2-4 prøver (2-5 timer), empirisk korrektion for manglende areal (BM) Sene prøver (24 timer) ved lav GFR

GFR slope-intercept metode 2 blodprøver Clearance = fordelingsvolumen x hældning (fordelingsvolumen = dosis/a 0 ) Korrektion for det manglende areal

Enkeltprøveteknik Kun én blodprøve ved 3-4 timer (børn 2 timer) Dvsvi kender kun målepunktet og den indgivne dosis Q0 Clearanceberegnes ud fra indgiven dosis, koncentration i blodprøven, og legemsoverfladen Metoden kan anvendes ved GFR > 30 ml/min

Fortolkning Standard GFR (ml/min/1.73m 2 ) for at kunne sammenligne med normal-værdier Absolut GFR (ml/min) bruges ved udregning af medicin/kemo doser Nyremodning < 2 år

Fortolkning Undersøgelsen udføres under standard betingelse Hvilke faktorer kender i, som kan påvirke GFR?

Fortolkning Undersøgelsen udføres under standard betingelse Hvilke faktorer kender i, som kan påvirke GFR? Rygning, stor proteinindtagelse, diuretika, fysisk aktivitet

Fortolkning Lav kvalitetscheck på data Hvilke fejlkilder kan der være? Og hvordan vil de påvirke GFR?

Fortolkning Lav kvalitetscheck på data Hvilke fejlkilder kan der være? Og hvordan vil de påvirke GFR? Vægt af sprøjte, indgiven dosis, tælletal, VD=ECV (børn 15-40% af BW, kvinder 11-17 l, mænd 13-20 l), BSA Alle fejlkilder tenderer mod falsk forhøjet GFR

Fortolkning Ved sammenligning af GFR over tid hos den enkelte patient, er SD på flerprøveteknik ca 5%. Hvad skal forskellen være, for man med sikkerhed kan sige, der er en ændring?

Fortolkning Ved sammenligning af GFR over tid hos den enkelte patient, er SD på flerprøveteknik ca 5%. Hvad skal forskellen være, for man med sikkerhed kan sige, der er en ændring? Usikkerheden på en enkelt GFR-bestemmelse er 10%. En forskel på 2 målinger skal være mindst 14% for at GFR kan anses for signifikant ændret. Usikkerheden er lidt højere ved en-prøve teknik

Litteratur Klinisk Nuklearmedicin, Dansk Selskab for Klinisk Fysiologi og Nuklearmedicin 2011 Fleming JS et al. Guidelines for the measurement of glomerular filtration rate using plasma sampling. Nucl Med Commun 2004; 25: 759-769 Blaufox MD et al. Report of the Radionuclides in Nephrourology Committee on Renal Clearance. J Nucl Med 1996; 37: 1883-1890 Metoder til vurdering af nyrefunktion og proterinuri, 2009, DSKFNM hjemmeside EANM guidelines (eanm.org)

Spørgsmål???

Pause

Den samlede nyrefunktion GFR ml/min

Hver nyres funktionsandel GFR ml/min Renografi Skintigrafi %

Hvornår har man brug for hvad?? GFR ml/min Renografi Skintigrafi %

Renografi

Radioaktive lægemidler 99m Tc-MAG3 Kit baseret Bindes til plasma protein tubulær sekretion renal ekstraktion 50% 70-185 MBq (børn 15-70 MBq) 1 msv (børn 0,2-0,4 msv)

Radioaktive lægemidler 99m Tc-DTPA Kit-baseret Lille molekyle, fordeler sig i ECV udskilles ved glomerulær filtration renal ekstraktion 20% 70-200 MBq (børn 20-200 MBq) 1-2 msv (børn 0,5-0,8 msv)

Billedoptagelse LEGP/LEHR kollimator 64x64 el 128/128 matrix 140 kev, 20% window Zoom 1.0 Frame time fx 2 sek/frame + 20 sek/frame Skantid30 min Diurese-renografi(Furosemid0,5 mg/kg, F-15, F0, F15, F20)

Billedoptagelse

Beregning ROI tegnes på sumbillede (+/- pelvis) Tids-aktivitetskurver

Beregning Er der et problem her???

milt lever aorta colon

Beregning Bruttorenogram er inklusiv radioaktivt lægemiddel udenfor nyreparenkymet ekstravaskulært Intravaskulært Bruttorenogram nettorenogram

Beregning Korrektion for baggrundsaktivitet Ja! (konsensus) Forskellige metoder (ikke konsensus) definere ROI udenfor nyren, skalere til antal pixels i nyre- ROI og fratrække Perirenal, hjerte

Baggrundskorrektion Ex: MAG3-renografi

perirenal Under nyren Perirenal + hjerte 27 32 29

Nettorenogram 1. Nyrens gennemblødning Cts/min 2. Parenkymatøse fase 3. Afløbsfase min

Funktionsfordeling Normalområde 45-55 % rask syg 1,5 1,5 2,0 1,5 1,0 1,5 50 / 50 % 57 / 43 % 40 / 60 %

Afløb

Afløb Cts/min min Illustration fra klinisk nuklearmedicin, DSKFNM 2011 Diureserenografi

Illustration fra Functional Imaging in Nephro-Urology, Taylor&Francis 2006

?

?

?

Renografi børn Børn voksne Tmax T½ Restaktivitet KAN IKKE FORTOLKES SOM HOS VOKSNE

Renografi børn EANM guidelines Problemstilling; medfødt hydronefrose er der obstruktion?? Dvskronisk tilstand (voksne: akut)

Hydronefrose - obstruktion Hydronefrose hyppig prænatal tilstand påvises med ultralyd ikke synonymt med pågående obstruktion

Hydronefrose - obstruktion Obstruktion ikke defineres anatomisk ikke påvises med kliniske metoder risiko for nefropati kræver intervention

Obstruktion Obstruktiv nefropati OG skade på nyrens dannelse og modning Patofysiologiske mekanismer ikke tilstrækkelig belyst Ultrastrukturelle ændringer og mulige langtidseffekter ikke tilstrækkelig belyst Obstruktiv nefropati er hyppigste årsag til nyreinsufficiens hos børn

Medfødt dt hydronefrose Identifikation af nyrer i risiko Follow up til sikring af rettidig intervention

Klaringsrapport 2006

Standard og diurese renografi hos børn EANM guidelines (2011) eanm.org Gordon I et al, Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2011

Funktionsfordeling Den fysiologiske variation mellem målinger kan være høj (specielt hos spædbørn) Empirisk anvendes fald > 5%-point eller funktionsandel < 40% som indikation for operation

Afløbsfase Normalt renogramudelukker (betydende) obstruktion Abnormt renogramer IKKE lig (betydende) obstruktion

Afløbsfase nyrefunktion Cts/min hydrering diurese pelvis volumen lejring blærefyldning Tmax restaktivitet min

Diurese og pelvisvolumen Renogrammet er en nettokurve; indløb - udløb til tiden t Pelvis størrelse har stor betydning Afløb = volumen x urinflow Tmax? Restaktivitet?

Post-micturition image (PMI)

Afløbskurve efter operation Pelvis volumen reduceres; afløbskurven bedres hos alle Residual hydronefrose hos de fleste; afløbskurven forbliver ofte abnorm

Dreng med prænatal venstresidig hydronefrose

2 uger svær dilatation af venstre pelvis og calyces

2 uger Højre nyre: 48% Venstre nyre: 52% Ultralyd viser svær venstresidig dilatation af pelvis med dilaterede calyces

1 år Højre nyre: 54% Venstre nyre: 46%

2 år Højre nyre: 49% Venstre nyre: 51% Ultralyd viser svær venstresidig dilatation af pelvis med dilaterede calyces

3 år Højre nyre: 54% Venstre nyre: 46% Ultralyd viser svær venstresidig dilatation af pelvis med dilaterede calyces

5 år Højre nyre: 52% Venstre nyre: 48%

Captopril-renografi

Hvormange laver captoprilrenografi? Hvadbrugesden til?

Renovaskulær hypertension Renovaskulærhypertensionskyldes nyrearteriestenose Nyrearteriestenosegiver ikke altid hypertension Nyrearteriestenoseforekommerhyppigthos normotensive (op mod 30-50%) Nyrearteriestenosekansesvedhypertension, men er ikke altid årsagen hertil Renovaskulærhypertension forekommerhos0,5-3% af patienter med hypertension

Stenose påvises med MR- el CT-angiografi

Behandlingenerstent i nyrearterien Komplikationsrate10-20% (blødning, pseudoaneurisme, trombose, tromboemboli, nyresvigt, infektion) Sikkerdiagnose ervigtig; Stenose > 50 % Stenosen skal være funktionelt betydende

Patofysiologi Stenose - reduceret perfusionstryk i afferente arteriole + reduceret Na i distale tubulus Stimulerer renin-angiotensin systemet Konstriktion af efferente arteriole og dermed opretholdelse af filtrationstryk og GFR

Patofysiologi ACE-hæmmerblokerer angi-angii Ophæver konstriktion af efferente arteriole Fald i enkeltnyre GFR og urinflow til proximale tubulus

Patofysiologi ACE-hæmmerblokerer angi-angii Ophæver konstriktion af efferente arteriole Fald i enkeltnyre GFR og urinflow til proximale tubulus funktionsfordeling? renogram?

Hvem skal undersøges? Sygdomsdebutfør40 årsalderen Accelereretellerbehandlingsresistenthypertension Stigendeblodtrykefterårmed velbehandletblodtryk Uforklarlighypokaliæmi Faldi nyrefunktionunder ACE-hæmmer/angiotensin 2 blokker behandling

Praktisk udførelse Kontraindikation: nyligtcerebraltinfarkt Undersøgelsenudføresliggende 30 min hvile 25 mg Capoten Efter1 time 500 ml væskeover 30 min 20 min DTPA renografi Vandladningførogefterrenografien(beregningaf diurese) Kontrolafblodtryk

Tolkning captopril renogram Lav sandsynlighed for RVH Normalt captopril-renogram Uændret grad 2 renogram baseline captopril Intermediær sandsynlighed for RVH Lille/dårligt fungerende nyre (funktionsandel < 30%) Uændret grad 3-5 renogram baselinecaptopril Høj sandsynlighed for RVH Unilateral forværring af renogram kurve/funktionsandel baseline - captopril Fra Functional Imaging in Nephro-Urology, ED Prigent&Piepsz, Taylor&Francis 2006

Tolkning af Captopril renogram Normal captopril renografi: undersøgelsen afsluttes Abnorm captopril renografi: undersøgelsen gentages uden captopril

Captopril-renografi

Captopril-renografi Baseline

?

Nyreskintigrafi

Klinisk anvendelse Børn; Vurdering af parenkymskade(ar) 6 mdrefter urinvejsinfektion Anatomi og fungerende parenkym(ex dobbeltanlæg, hesteskonyre, nyreektopi) Funktionsandel ved lav nyrefunktion

Princip og udførelse 99mTc-DMSA optagesi tubulus-celler Nyreparenkymognyrefunktion Statiskundersøgelse dvskræverman kanligge stille BilledoptagelseI anterior, posterior og45 grader skrå projektion efter 2 timer Strålebelastningca 1 msv

Posterior Hø skrå Ve skrå funktionsfordeling: ve = 52%, hø = 48%

Normale varianter Milt impression pæreformet venstre nyre Hunch-back højre nyre

Ar efter øvre urinvejsinfektion 10-15 % risiko for ar (kronisk parenkymskade) efter øvre UVI Risikofaktorer Afløbshindring Reflux med dilatation Ung alder Forsinket behandling (>48 t) Antal pyelonefrit tilfælde Atypiske bakterier

Sequelae øvre UVI Progredierende vævstab nefropati (14% ESRD) Hypertension (5-25 % ved ar) Graviditetskomplikationer (?)

Opfølgning øvre UVI Initiel udredning: S-kreat., CRP, L+D, BT UL af nyrer og urinveje Evt. DMSA skintigrafi Evt. uroflow m. res.urin Normal UL Abnorm UL Evt. suppl. Us.: MAG3 renografi Cr-EDTA MCU (evt. m. isotop) Urodynamisk us. Normal DMSA Opfølgning: Us. for UVI ved symptomer DMSA skintigrafi efter 4-6 mdr. Evt. antibiotikaprofylakse Parenkym-defekt Opfølgning: Ingen efterkontrol Opfølgning: Fortsat kontrol/udredning

Pyelonefritis Akut fase Efter 6 mdr LPO LPO RPO RPO

Pige 3 år med ve-sidigt dobbeltanlæg og ureterocele øvre anlæg (UL). Infektion + inkontinens. Præop vurdering posterior anterior hø/ve 60/40% ve: øvre/nedre 8/92% Hø skrå Ve skrå

Dreng 1 år med bilateral refluks og infravesikal obstruktion post ant Hø/ve: 77/23% Hø skrå Ve skrå

Dreng 2 år med bilateral refluks og UVI posterior anterior Ve skrå

Dreng med prænatalt diagnosticeret højre cystenyre og nedsat intrauterin amnionvæske 1 uge gammel Ultralyd viser progressiv dilatation og dilaterede calices Henvist til Nuklearmedicisnk afdeling mhp vurdering af nyrefunktion Hvad skal vi gøre?? Og hvorfor?

2 uger ve = 92% hø = 8%

2 uger Hvorfor DMSA skintigrafi?

Kirurgisk rekonstruktion på højre side 5 mdr Ve = 84% Hø = 16%

Kirurgisk rekonstruktion på hø side 5 mdr Er renografien normal? Ve = 84% Hø = 16% Er der behov for flere undersøgelser?

20 mdr Ultralyd viser fortsat cystisk deformation af højre nyre Er der behov for flere undersøgelser/follow up?

Teaching point Ved svær medfødt hydronefrose og nedsat funktionsandel er der behov for hurtig dekompression Nyrefunktionsvurdering efterflg mhp potentiale for at genvinde funktion. Her var skaden manifest.

Case 3: 4 mdr gammel dreng Prænatal UL viste venstresidig hydronefrose. Postnatal progression af dilatation 2 weeks 1 month 3 month

Case 3 4 mdr gammel Ve = 53% Hø = 47%

Case 3 12 mdr gammel Ultralyd viser aftagende dilatation Ve = 54% Hø = 46%

Case 3 24 mdr gammel Ultralyd viser fortsat aftagende dilatation Ve = 55% Hø = 45%

Teaching points Postnatal dilatation som hastigt tiltager Bevaret funktionsfordeling under follow up Ultralyd viser fortsat regression af dilatation og follow up kan afsluttes

Case 4 3 år gammel pige med pyelonefritis. Ultralyd viser svær venstresidig hydronefrose Ve = 52% Hø = 48%

Case 4 3,8 år gammel. Pyelonefritis behandlet. Opereret 3 mdr senere. Ultralyd viser postoperativt moderat hydronefrose Ve = 50% Hø = 50%

Case 4 5 år gammel. Kontrol 18 mdr efter operation. Ultralyd viser let dilatation Ve = 51% Hø = 49%

Teaching points Pyelonephritis oftest sekundær til reflux eller medfødt hydronefrose Umiddelbar antibiotisk behandling efterfulgt af kirurgisk intervention bevarer nyrefunktion Kontroller kan afsluttes efter 2 år