Diagnostica x Immagini
dell’app.urinario
dell’
app.urinario
- Indagini senza mezzo di contrasto Vincenzo Alessi (*)
(*) Direttore del Dipartimento di “Scienze Radiologiche”
dell’Arnas “Civico e Benfratelli “ di Palermo fino al 2008
APPARATO URINARIO
Emuntorio delle sostanze del ricambio organico
che vengono eliminate con l’urina
• organi uropoietici (reni)
• vie urinarie (ureteri e vescica)
RENI
Organi pari e simmetrici, retroperitoneali
• Diametro longitudinale cm 12
• Diametro trasversale cm 5
• Diametro sagittale cm 7
LOGGIA RENALE
Determinata dallo sdoppiamento della fascia renale
DT
DS
CORONALE
•
•
FASCIA RENALE
Foglietto anteriore
Foglietto posteriore (o dello Zuckerkandl)
•
•
Capsula adiposa del rene
Capsula fibrosa del rene
(di Bertin)
(apice della papilla con area cribrosa)
L’Unità funzionale del rene è il
NEFRONE
Consiste in una parte filtrante (il
glomerulo o corpuscolo renale di
Malpighi) ed una assorbente e
secernente
(il
tubulo
renale).
Quest’ultimo si divide in tre porzioni :
a) Tubulo contorto prossimale; b) ansa
di Henle; c) Tubulo contorto distale.
Formazione di 150 litri
di preurina in 24h.
Riassorbimento di H2O : 80% nel
tubulo prossimale, 19% nel distale.
ADH
PREURINA
URETERE
•
•
•
•
parte addominale
parte iliaca
parte pelvica
parte intramurale
Tre restringimenti fisiologici
• giunto pielo-ureterale
• all’incrocio con i vasi iliaci
• nel tratto intramurale
Metodiche d’Imaging
dell’Apparato Urinario
Senza mdc
1° Esame diretto (1896)
L
I Ecografia realtime HD
V (1978)
2°
L
I
V
Con mdc
Pielografia ascendente (1905)
Pielografia transnefrostomica
Uretrocistografia
Urografia (1932)
TC total body (1975)
Angiografia (1951)
TC spirale (1989) (1 slice)
(1991) (2 slice) UroTC MD 16 slices
(1998) (4 slice) (2002)
(2002) (16 slice
slice))
PieloRM T2W (1996)
UroRM T1W (1997)
F
i
l
m
p
i
a
n
o
T
C
R
M
Metodiche d’Imaging
dell’Apparato Urinario
Senza mdc
1° Esame diretto (1896)
L
I Ecografia realtime HD
V (1978)
2°
L
I
V
Con mdc
Pielografia ascendente (1905)
Pielografia transnefrostomica
Uretrocistografia
Urografia (1932)
TC total body (1975)
Angiografia (1951)
TC spirale (1989) (1 slice)
(1991) (2 slice) UroTC MD 16 slices
(1998) (4 slice) (2002)
(2002) (16 slice)
PieloRM T2W (1996)
UroRM T1W (1997)
F
i
l
m
p
i
a
n
o
T
C
R
M
Diagnostica di 1° Livello : L’esame rx diretto
- Morfologia
Morfologia,, sede e dimensioni delle ombre
renali (eventuale modificazione +/
+/--),
- riconoscimento di radiopacità da calcoli (nel
90 % +/+/- radiopachi
radiopachi)) o di altra natura
nefrocalcinosi
fleboliti
calcoli
• Ombre renali :
In corrispondenza dei corpi vertebrali
D12-L1-L2-L3
• Ilo
Corrisponde alla parte superiore del
corpo di L2
Metodiche d’Imaging
dell’Apparato urinario
Senza mdc
1° Esame diretto (1896)
L
I Ecografia realtime HD
V (1978)
2°
L
I
V
Rene Con mdc
Pielografia ascendente (1905)
Pielografia transnefrostomica
Uretrocistografia
Urografia con film
piano (1932)
TC total body (1975) Angiografia
Vescica
(1951)
TC spirale (1989) (1 slice)
(1991) (2 slice) UroTC MD 16 slices
(1998) (4 slice) (2002)
(2002) (16 slice)
PieloRM T2W (1996)
UroRM T1W (1997)
F
i
l
m
p
i
a
n
o
T
C
R
M
Diagnostica di 1° Livello : L’Ecotomografia
Differenziazione corticomidollare
• Forma, sede e dimensioni dei reni
• Ecostruttura parenchimale normale e patologica
Ecogenicità invertita
nella malattia di Cacchi e Ricci
Lobatura fetale
Riduzione di volume ed iperecogenicità
(Nefrosclerosi)
Aumento di volume e disomogeneità
ecostrutturale (Nefrite)
Diagnostica di 1° Livello : L’Ecotomografia
• Stato delle vie urinarie
Le vie urinarie, fatta eccezione per la vescica, di norma non sono visibili, se non
quando sono dilatate fisiologicamente ( variante anatomica, somministrazione di
diuretici, compressione dosata ) o patologicamente (meccanismi ostruttivi).
Diagnostica di 1° Livello : L’Ecotomografia
• Stato delle vie urinarie :
SEGNI DI OSTRUZIONE :
- dilatazione pielo-ureterale
- assenza del jet ureterale
• visualizzazione dei calcoli
(del rene e della giunzione ureterovescicale, quasi mai dell’uretere)
V
u
OA
Dilatazione
delle vie urinarie
Vescica
U
calcolo
Diagnostica di 1° Livello : L’Ecotomografia
• Stato della vascolarizzazione :
Radiologia Civico Pa
VP
VCI
POWERDOPPLER
Indice di resistenza =
Vs-Vd
Vs
V.n. = 0,55-0,65
IR=0,50
Tale indice, chiamato anche “impedenza renovascolare” o indice di Pourcelot,
esprime in maniera numerica il grado di resistenza che il sangue incontra a livello
delle arteriole renali. Aumenta per alterazione delle stesse (ad es. aterosclerosi) o
del parenchima circostante (edema, infiltrazione, fibrosi).
IR=0,82
Paziente diabetico con funzionalità normale, ma con albuminuria:
aumento dell’indice di resistenza
Colica renale dx con
minima ectasia della pelvi :
aumento dell’IR
IR=0,84
IR=0,80
IR=0,55
Necrosi tubulare in traumatizzato, durante la fase acuta ( reni di aspetto
normale ma con IR di 0,8) e dopo dopo 16 gg (funzionalità ripristinata)
Indicazioni dell’Ecografia
• Formazioni espansive (sospettate clinicamente o radiologicamente
per stabilirne la natura solida o cistica
• Rene muto urografico (ostruzione, parencimopatia)
• Rene trapiantato
(follow-up in rapporto al variare del quadro
clinico valutando ecostruttura,
vascolarizzazione, indice di resistenza e
presenza di raccolte liquide)
• Biopsia o agoaspirazione
• Colica renale
• Lesioni vescicali
Litiasi, Segni di ostruzione, patologia
extraurinaria ?
• Valutazione del ristagno postminzionale
Metodiche d’Imaging
dell’Apparato urinario
Senza mdc
Con mdc
Pielografia ascendente (1905)
sede(1896)
e dimensioni del rene
1° Esame• Forma,
diretto
• Rappresentazione del parenchima e
Pielografia transnefrostomica
L
di eventuali alterazioni della sua
Uretrocistografia
densità (ad. es. le iperdensità da calcio)
I Ecografia
• Rappresentazione
realtimedelle
HDvie urinarie
V (1978) solo se dilatate (pelvi ed uretere) oUrografia con film
replete (vescica).
piano (1932)
2°
L
I
V
F
i
l
m
p
i
a
n
o
TC total body (1975) Angiografia (1951)
TC spirale (1989) (1 slice)
MD 16 slices
(1991) (2 slice) UroTC
Ricostruzione isotropica T
(1998) (4 slice) (2002)
C
(2002) (16 slice
slice))
PieloRM T2W (1996)
Elevata qualità delle
immagini ricostruttive, non R
UroRM
T1W
(1997)
inferiore
a quelle
assiali
M
45°
DS
DT
Calice anteriore
Calice posteriore
L’atteggiamento normale del
rene è quello di rotazione di
circa 45° sull’asse
longitudinale. Ciò comporta
che i calici anteriori decorrono
sul piano frontale e quelli
posteriori su quello sagittale.
Di ciò si dovrà tener conto
nelle ricostruzioni TAC, che
dovranno essere frontali per i
calici anteriori e sagittali per i
calici poteriori
Sez.assiale
Sez. Frontale obliqua
Sez.sagittale
Sez.coronale
Le cavità escretrici, non sono di norma visibili se non
quando sono replete o dilatate.
TC senza mdc
Dilatazione non ostruttiva
Dilatazione ostruttiva da litiasi
Metodiche d’Imaging
dell’Apparato urinario
Senza mdc
1° Esame diretto (1896)
L
I Ecografia realtime HD
V (1978)
2°
L
I
V
Con mdc
Pielografia ascendente (1905)
Pielografia transnefrostomica
Uretrocistografia
Urografia con film
piano (1932)
TC total body (1975) Angiografia
4”
(1951)
TC spirale (1989) (1 slice)
(1991) (2 slice) UroTC MD 16 slices
(1998) (4 slice) (2002)
(2002) (16 slice)
PieloRM T2W (1996)
UroRM T1W (1997)
Haste - Stir
F
i
l
m
p
i
a
n
o
T
C
R
M
Senza mdc
PieloRM T2W
T2W Static fluid MR Urography (sMRU
sMRU))
Questa metodica è stata impropriamente chiamata dagli AA americani di Urografia
statica. Noi preferiamo
utilizzare con maggiore appropriatezza il termine
Pielografia , in quanto riteniamo che per Urografia si debba intendere soltanto una
metodica che utilizza la fase escretoria dopo somministrazione di mezzo di contrasto
organoiodato.
La PieloRM è una metodica di rappresentazione delle vie urinarie senza l’impiego di
mezzo di contrasto, che sfrutta l’alto segnale in T2 dei liquidi statici fisiologici
(urina,bile,secreti intestinali,LCR) e patologici (ascite)
(ascite)..
La qualità delle immagini dipende dalla effettiva presenza di urina nelle vie escretrici
escretrici,, il
che avviene in modo ottimale solo quando queste sono dilatate o per un aumento della
diuresi o per un ostacolo al deflusso dell’urina (uropatia ostruttiva)
Ciò a differenza della UroRM T1W (escretoria) nella quale le vie urinarie sono
rappresentate per innalzamento del segnale in T1 dell’urina escreta dopo i.e. di Ga-DTPA
.
Qui di seguitp vengono esposte le differenze tra le due metodiche.
PieloRM senza mdc
(statica : sMRU
sMRU))
UroRM con mdc
(escretoria : eMRU)
• Immagine non dipendente
dalla funzione renale sulla
quale
non
da
alcuna
informazione, se non indiretta
• Dipendenza dalla funzione
renale con informazioni sulla
secrezione ed escrezione del
mdc..
mdc
•Tempi di esecuzione brevi e
costi contenuti
•Tempi di esecuzione lunghi e
costi maggiori (mdc + tempo
macchina dipendente dalla
dinamica escretoria)
• Risultato eccellente, ma solo
in presenza di dilatazione
delle vie urinarie (da carico
idrico,
da
compressione
addominale, da ostruzione)
• Possibile interferenza da
parte di altri liquidi statici
addominali
• Risultati garantiti anche in
presenza di vie urinarie non
distese,, con possibilità di
distese
ottenere informazioni su altre
strutture (vasi, parenchima)
• Nessuna interferenza da
parte di altri liquidi addominali
PIELORM senza mdc (sMRU
(sMRU)) :
metodologia
• Eventuale
somministrazione
orale
di
mdc
superparamagnetico (a base di Fe, succo di mirtillo)
per annullare l’alto segnale dei liquidi intestinali
intestinali..
• Eventuale distensione delle vie urinarie (*) mediante
carico idrico (300 ml per os
os),
), e/o l’i
l’i..e. di Furosemide
(10
10--20 mg) 5’ prima dell’esame, e/o la compressione
addominale..
addominale
• Acquisizione Rm
(*) Utile per lo studio delle vie urinarie non distese o per
migliorare la rappresentazione del lato sano in caso di uropatia
ostruttiva cronica
cronica.. Da evitare nei soggetti con uropatia ostruttiva
acuta .
Sequenze RM T2 veloci breath
breath--hold nello studio delle vie urinarie
• T2W FSE 2D HALF FOURIER SINGLE SHOT (HASTE)
1996 (Reagan) Breath-hold Mr Pielography
Senza
MDC
T.acquisizione : 4”-18”
- Drastica riduzione dei tempi di esecuzione
- Abolizione degli artefatti da movimento
- Abbattimento dei costi senza perdita
del contenuto informativo
Multislice a strato sottile
Da sequenze della durata di svariati
minuti siamo passati a sequenze di
breve durata.Le più usate sono le
sequenze cosiddette Flash , che sono
delle GRE T1 a piccolo angolo di
deflessione , e le cosiddette FSE T2
single e multishot, con tempi di
acquisizione brevi, che vanno dai 3 ai
18 secondi.
I vantaggi che ne derivano sono la
drastica riduzione degli artefatti da
movimento e dei tempi di esecuzione,
con abbattimento dei costi senza
perdita del contenuto informativo.
Tecniche :
a) Multislice 2D
b) Multislice 3D
c) Single slice STIR
T2 Haste-stir strato spesso
4”
18”
”
rappresentazione di H2O
PIELORM multislice
tecnica
SSFSE T2 2D
multislice (HASTE)
senza soppressione del
grasso
• TE 105 ms,TR 20.000 ms,
FT 128,
128, matrice 512x384
• Spessore slice : 44-6 mm (12(12-15 slices
slices))
• Piani assiali, coronali, obliqui
• Durata dell’acquisizione 18”
-Immagine delle vie
urinarie e dei tessuti
circostanti
- eliminazione degli
effetti del volume
parziale
Questa sequenza è utilizzata ad integrazione della Haste a singolo strato più o meno spesse. Si tratta di
acquisizioni multislice con fattore turbo 128, spessore da 4 a 6 mm, assiali, coronali ed oblique, con una
durata di acquisizione di 18”, senza soppressione del grasso in modo da avere anche la rappresentazione dei
tessuti circostanti alle vie urinarie e di decidere poi se è opportuno somministrare il mdc per meglio
caratterizzarle. Rispetto alle Haste qa strato spesso consentono di eliminare gli effetti del volume parziale
PIELORM multislice : tecnica
Localizzatore con
predisposizione per
l’acquisizione di fette
coronali
Visualizzazione delle vie
urinarie e dei tessuti
circostanti. Le frecce
indicano un’area di
ipointensità da riferire a
fibrosi retroperitoneale che
determina ostruzione
dell’uretere dx,
PIELORM multislice 3D
tecnica
FSE T2
volumetrica
• TE 123 ms,TR 5000 ms,
FT 3232-64
64,, matrice 192x256
• Spessore slice : 2,2 mm (30 slices
slices))
• Ricostruzione MIP
• Durata dell’acquisizione 2525-30”
Si tratta di una sequenza che
mira ad ottenenere immagini a
strato sottile da utilizzare per la
ricostruzione MIP.
La ricostruzione MIP consente
di ottenere immagini
tridimensionali delle sole vie
biliari, analogamente a quanto
avviene con l’AngioTC e per
l’uroTC.
PIELORM single slice (HASTE) : tecnica
SSFSE T2 single slice
(HASTE)
• Matrice 512x384
512x384;; FT 264
TE/TR 210/8000 ms;
TI 135 ms
• Spessore slice : 20
20--80 mm
• Soppressione grasso (
• Durata dell’acquisizione 4”
)
30 mm
Questa è una sequenza di acquisizione molto veloce, che prevede la soppressione del grasso , quella che viene
anche chiamata STIR, che annulla il segnale di tutto ciò che non è liquido, ed un’unica fetta di spessore variabile
da 20 a 80 mm, da regolare in funzione delle strutture che si vogliono rappresentare o escludere. Ad es.
restringendo lo spessore possiamo eliminare le vie biliari e le anse intestinali ripiene di liquido. In questa immagini
sono riconoscibili il coledoco, il duodeno e le vie urinarie di sinistra. La durata della sequenza di appena 4 secondi.
PIELORM single slice :
tecnica
70mm
4”
T2 B.H. (Haste) assiale
Sul localizzatore sagittale o assiale viene
piazzato il volume campione. Noi preferiamo
utilizzare l’assiale in quanto vi possiamo
posizionare fino a sei fette spesse ad
orientamento diverso, per cui in 24 sec si
ottengono le corrispondenti immagini
T2 Haste stir
PieloRM single slice: tecnica
coronale
Sull’immagine coronale ottenuta è possibile poi selezionare
altre aree d’interesse , sia a singola fetta come in questo
caso, che rappresenta un piano sagittale. La soppressione del
grasso fa si che in queste immagini siano cancellate tutte le
strutture ad eccezione dei liquidi contenuti nel sistema
collettore.
Sagittale obliqua
PieloRM multislice : tecnica
L’immagine Haste può essere utilizzata per
ottenere immagini multislice senza
soppressione del grasso, con rappresentazione
dei tessuti circostanti. Le frecce indicano aree di
sclerolipomatosi
Perché la soppressione del grasso nell’Haste ?
Perché altrimenti si tratterebbe di una T2 a strato spesso,
superiore, ad 1 cm, in cui risulta impossibile distinguere le
varie strutture comprese nei vari piani.
Con le macchine più recenti si tende ad usare di più
l’acquisizione volumetrica, che consente di ottenere
contemporaneamente la MIP delle vie urinarie e le singole
fette a strato sottile.
Ricordiamoci tuttavia della differenza del tempo di
acquisizione tra le 2 tecniche : nell’Haste single slice 4” e
nella multislice 25”.
Vantaggi specifici della PieloRM
• Breve impegno macchina
• Basso onere economico
• Non utilizzo di alcun mdc
• Affidabilità diagnostica
• Aspetto similurografico non dipendente dalla
capacità funzionale del rene con ottima
accettazione da parte degli Urologi
• Migliore visualizzazione delle cavità escretici
distese (da carico idrico o in caso di uropatia
ostruttiva)
• Maggiore capacità di definire la natura dell’ostruzione
in virtù della integrazione delle immagini single e
multiscice
Risultati della PieloRM in uropatia ostruttiva
• Individuazione della dilatazione e del livello di ostruzione :
- nel 96% dei casi
• Individuazione della natura : raramente
REUTHER Eur Radiol 1997 (Studio su 50 pazienti)
***
• Individuazione del livello di ostruzione :
- 92% (litiasi) – 100% (non litiasi)
• Individuazione della natura dell’ostruzione:
- mai tranne nei tumori vescicali
- utilità della integrazione con la RM convenzionale
ZIELONKO Eur Radiol 2003 (Studio su 12 pazienti)
PieloRM
Ipertrofia prostatica
Vescica a colonne ed aspetto ad amo
del tratto terminale degli ureteri,
sollevati della prostata ipertrofica
sMRU
Ipertrofia prostatica
PieloRM
L’immagine PieroRM, ottenuta
in 4” e senza mdc consente una
rappresetazione di gran lungo
superiore a quella dell’Urografia
, ottenuta a 360’ della
sommiistrazione del mdc.
R,A. : calcolo nella colecisti
3”
Mononefro con ureterite tbc
PieloRM
Stenosi postpost-chirurgica(endometriosi)
In RM i segnali provenienti dai tessuti circostanti il punto di
arresto possono aiutarci moltissimo. Qui infatti notiamo i
residui di una cisti endometriosica,operata.
L’immagine RM ci fa vedere qualcosa di più dell’IVU, e
talvolta èanche molto di più
Edema perirenale : PieloTM e CTS a confronto
Sudah M 2000
TCs smdc
PieloRM
Sensibilità
82
88
Specificità
93
100
TC e PieloRM individuano il calcolo
ostruente nel bacinetto.
Ma l’edema perirenale
(frecce piccole) è molto
meglio rappresentato e
quantizzabile in RM
TC base
• L’iperintensità perirenale è
predittiva per la presenza di
una ostruzione acuta (si
riscontra nel 92% dei
pazienti con litiasi);
• La presenza ed il grado
d’iperintensità perirenale
sono correlati con il grado di
iperpressione , piuttosto che
con il grado di ostruzione.
A sn maggiore dilatazione, ma assenza di segni di
edema. A dx, pur essendo inferiore la dilatazione
delle vie urinarie, si nota una iperintenstà del
parenchima renale (ristagno idrico) ed una sfunatura
dei margini del rene e del’uretere prossimale , da
edema perirenale e periureterale. Nella fig. a sn le
frecce indicano l’edema perirenale.
PieloRM
smdc
UroRM
mdc
Megauretere
Superiorità della sMRU
sMRU
Sez.obliqua
70 mm
?
ao
Sez.trasversale
Nella obliqua uretere dx, dilatato. Nell’assiale l’uretere sn è
inglobato nel tessuto che è posto al davanti dell’aorta (frecce).
Necessità di integrazione con le multislices
Necessità di integrazione con le multislices
sMRU
6 mm
70 mm
6 mm
Fibrosi retroperitoneale
Necessità di integrazione con le multislices
coronale
?
Lo chiarisce la
multislice : tessuto
ipointenso indicato
dalle frecce.
Fibrosi retroperitoneale sagittale
Neoplasia
vescicale
sospetta
SSFSET2
GRET1
FSET2
GRET1mdc
La conferma circa il caso precedente l’abbiamo nelle immagini assiali che dimostrano il difetto di riempimento
da neoplasia e la presenza di coaguli nel lume. E se vogliamo vedere meglio l’acquisizione in T1 di base e dopo
contrasto definisce ancor meglio la situazione anatomica., dimostrando l’entità dell’ispessimento neoplastico.
neoplasia vescicale
infiltrante uretere di sn
T1
UroRM
PieloRM
T2
T1mdc Fat supp.
Stenosi iatrogena
sMRU
?
urinoma
?
Stenosi iatrogena
+ Urinoma
coronale
sagittale
sMRU
vescica
urinoma
Disinserzione uretere dx + Urinoma vescica
Infiltrazione uretere
da neoplasia utero
sMRU
Infiltrazione uretere
da neoplasia utero
UroRM
PieloRM
In questi casi (di uropatia
ostruttiva) la PieloRM da una
migliore rappresentazione delle vie
urinarie rispetto alla UroRM, e
presenta il vantaggio della non
esposizione alle radiazioni rispetto
alla UroTC
UroRM
sagittale da frontale
M
V
sbocco cutaneo
Haste-Stir
frontale
Rabdomisarcoma pelvico
Ureterocutaneostomia dx + stent sn
Assiale da sagittale
Confronto tra PieloRM (senza mdc) ed UroRM (con mdc)
VISUALIZZAZIONE DEGLI URETERI :
•La visualizzazione degli ureteri ostruiti è migliore
con la PieloRM (acquisizione TSE T2W)
BORTHNE AA Eur.Radiol 2003
….allora, quando usare il mezzo di contrasto ?
Uropatia ostruttiva da litiasi
- metodiche a confronto (versus IVU) Detezione dei calcoli
Rx diretto
ETG
TCS non mdc
PieloRM
UroRM
Detezione della ostruzione
ETG
TCS non mdc
PieloRM
UroRM ed UroTC
Sensibilità
Specificità
84
55
96
70
100
64
100
98
100
100
40-100
100
100
100
75
98
98
100
La bassa sensibilità della PieloRM per i calcoli si spiega con il fatto che essi danno un basso segnale e dunque
possono essere individuati solo determinano difetti di riempimento della via escretrice iperintensa.
Litiasi
sMRU
LIMITI DELLA PieloRM NELLA UROPATIA OSTRUTTIVA
1. Non visibilità diretta dei calcoli (a differenza che
all’esame rx diretto ed alla TCS senza mdc
2. Sottostima dei difetti di riempimento per effetto
volume parziale nelle acquisizioni HASTE single slice
RUOLO DELLA PieloRM NELLA UROPATIA OSTRUTTIVA
1 La (la
(la PieloRM) rappresenta il solo esame che attualmente
permetta di ben valutare una uropatia ostruttiva in caso di
gravidanza, allergia ai mezzi di contrasto organoiodati,
insufficienza renale.
2 Salvo i casi di ostruzione da litiasi (dove la TCS senza mdc ha il
ruolo d’indagine fondamentale) in tutti gli altri casi di
dilatazione delle vie urinarie, preliminarmente accertata
all’ETG è vantaggioso il ricorso alla PieloRM , considerati la
sua rapidità, il basso costo, il mancato impiego di mdc e di
radiazioni, potenzialmente lesivi) e l’affidabilità nel fornire
informazioni morfologiche adeguate a diagnosticare la presenza ed
il livello di ostruzione, e talvolta anche la natura.
