ULTRASONOGRAFIE

Aspecte ale examenului Doppler color şi spectral al vascularizaţiei renale la câine

 Colour Doppler and spectral examination of renal vascularization in dogs

First published: 09 septembrie 2016

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

Abstract

Organs with a rich arterial blood supply such as kidneys, liver, heart, and brain are more sensitive to blood pressure changes. The kidney is a well-vascularized organ and suitable to be evaluated by Doppler ultrasound, which is a non-invasive technique that can be used to estimate the renal vascular resistance by calculation the resistive index (RI) and pulsatility index (PI). The aim of this paper was to highlight the normal and pathological aspects of renal vascular resistance in dogs and also the ultrasound technique used to determin reliable measurements.

Keywords
index, renal, vascular, ultrasound

Rezumat

Organele cu un aport mare de sânge, precum rinichii, ficatul, cordul și creierul, sunt mult mai sensibile la modificările presiunii sanguine. Rinichiul este un organ bine vascularizat și pretabil la evaluarea ultrasonografică Doppler color, metodă noninvazivă ce poate fi utilizată pentru estimarea rezistenței vasculare renale prin calcularea indexului de rezistență (RI) și a indexului pulsativ (PI). Scopul acestei lucrări este de a evidenția aspectele fiziologice și patologice ale rezistenței vasculare renale la câini și, de asemenea, tehnica ultrasonografică utilizată pentru determinarea unor măsurători corecte. 

Progrese și perspective în ultrasonografia vasculară

Utilizarea ultrasonografiei pentru evaluarea vaselor sanguine și a hemodinamicii a început în anii 1960. Ecografia Doppler color este considerată a reprezenta un proces tehnologic cu caracter revoluționar, datorită impactului semnificativ al acestor tehnici asupra potențialului diagnostic al metodei.

Clădite pe experiența practică și progresele tehnologice, treptat, au fost stabilite noi criterii diagnostice, care au dus la ameliorarea sensibilității și acurateței diagnosticului vascular ultrasonografic, ducând astfel la creșterea utilității clinice a metodei.

Datorită lipsei sale de nocivitate și caracterului noninvaziv, relativei ușurințe în folosire și largii disponibilităţi, ultrasonografia vasculară este utilizată astăzi în multe domenii clinice. Combinația dintre informațiile stucturale arhitecturale anatomice oferite de ecografia în scară gri și datele fiziologice obținute prin tehnicile Doppler color și spectral transformă ultrasonografia într-un instrument puternic și important din punct de vedere clinic.

Datele fiziologice obținute prin tehnicile Doppler color și spectral ale fluxurilor arteriale, cât și ale celor venoase, dar mai ales prin caracterele hemodinamice, oferă într-un mod direct și indirect informații suplimentare asupra elementelor patogenetice, dar și a caracterului dinamicii evolutive, informații deosebit de utile medicului curant pentru a completa examenele paraclinice în scopul unui diagnostic cât mai precis, dar și pentru a putea evalua eficacitatea managementului terapeutic.

Indicațiile explorării Doppler renale

Până nu de mult, evaluarea vascularizației renale a reprezentat apanajul unor tehnici imagistice invazive radiologice. Riscurile, contraindicațiile, disconfortul și costul ridicat al substanțelor de contrast fac nepotrivite aceste manopere și utilizarea lor în scop de screening, pe scară largă.

Vascularizația renală

Vascularizaţia rinichiului este bogată, dat fiind volumul mare de sânge cu presiune ridicată (aproximativ 20% din debitul cardiac), necesar realizării funcţiei de filtrare a acestui organ, care reprezintă mai puțin de 1% din masa corporală. Prin urmare, raportat la unitatea de greutate de țesut, rata de flux sanguin este mai mare decât la nivel de cord, encefal sau ficat. Circulaţia renală îndeplineşte atât rol funcţional, cât şi unul trofic.

Arterele renale

Sunt scurte şi iau naştere, în unghi drept, din aorta abdominală. Se ramifică în regiunea hilului renal în mai multe artere principale, iar acestea emit la nivelul sinusului renal mai multe artere interlobare, care străbat coloanele renale (Bertin), îndreptându-se spre corticală. La nivelul joncţiunii corticomedulare, fiecare arteră interlobară se ramifică, emiţând mai multe artere arcuate, paralele cu baza piramidelor renale. Din acestea iau naştere arterele interlobulare, ce se orientează radial printre radiaţiile medularei, marcând limitele laterale ale lobulilor şi ajungând până la periferia organului, unde formează o reţea capilară din care vor lua naştere venele corticale superficiale, care vor conflua în venele stelate subcapsulare. Pe traseul lor, arterele interlobulare emit arteriolele aferente ale corpusculilor renali, care prin capilarizare formează glomerulul renal. Acestea se termină prin capilare arterio-venoase în regiunea subcapsulară, pe care o irigă.

Din glomerul, sângele este drenat prin arteriola eferentă, care are un diametru mai mic decât cea aferentă, fiind astfel responsabilă de presiunea sanguină ridicată la nivel glomerular. Arteriolele eferente ale glomerulilor superficiali se ramifică într-o reţea capilară arterio-venoasă care înconjoară, ca un manşon, tubii contorţi proximali şi distali şi apoi se continuă cu venele renale. Arteriolele eferente ale glomerulilor medio-corticali şi juxtamedulari nu se capilarizează, ci se ramifică în două-trei vase lungi şi drepte (vasa recta), care însoţesc traiectul anselor (Henle) în zonele externă şi internă ale medularei.

Venele renale

Iau naştere din reţeaua de capilare venoase situate în pătura superficială a corticalei. Aceste capilare confluează, formând venele corticale superficiale, ce vor conflua între ele, rezultând venele stelate subcapsulare. Venele stelate şi capilarele corticalei sunt drenate de venele interlobulare, care se deschid în venele arcuate la nivelul joncţiunii cortico-medulare. Venele arcuate se continuă cu venele interlobare, ce parcurg coloanele renale, care confluează în vena renală. Din capilarele glomerulare nu se desprind vene.
Asset 1

Ultrasonografia Doppler color permite localizarea rapidă a vaselor renale și confirmarea rapidă a prezenței fluxului sanguin. Această tehnică face posibilă identificarea vaselor intrarenale mici (segmentare, interlobulare și arcuate) și plasarea eșantionului Doppler în ele. Imaginea Doppler color nu permite măsurarea vitezelor renale reale, astfel nu poate înlocui tehnica Doppler cu reprezentare spectrală. Pentru explorarea completă a vascularizației renale se recomandă evaluarea semnelor vasculare în următoarele localizări (artere sau/și vene): la nivelul ostiumului vascular, la nivelul trunchiului vascular, la nivelul hilului renal, în jumătatea superioară/mijlocie/inferioară a sinusului renal. Dificultățile tehnice și cauzele de eșec ale examinării Doppler a vaselor renale sunt reprezentate în special de lipsa de cooperare a pacientului, frecvența respiratorie crescută, obezitatea și mai ales din cauza acumulărilor lichidiene.
pagina 12

Obținerea unui semnal Doppler spectral optim se realizează prin respectarea următoarelor condiții tehnice:

1. Unghiul de insonare nu trebuie să depășescă 60 de grade, astfel încât să se poată efectua corecția valorilor în limite rezonabile. Rezultatele optime sunt obținute folosind un unghi de 30 de grade (în cazul determinării vitezelor sanguine).

2. Eșantionul de volum trebuie să fie cât mai mic atunci când se determină Vmax și cât mai mare atunci când se determină Vmed, implicit în cazul în care se urmărește estimarea debitului din vas.
pagina 13

În timpul examinării Doppler color, optimizarea imaginii se poate obține aplicând următoarele tehnici:

1. Fereastra color va avea dimensiuni cât mai mici, fiind limitată la vasele de examinat, încercându-se plasarea vaselor sanguine cât mai superficial. Dimensiunile prea mari ale ferestrei de examinare Doppler color duc la scăderea frecvenței imaginilor bidimensionale, iar plasarea prea profundă a ferestrei duce la scăderea frecvenței de repetiție a pulsului și accentuarea fenomenului de aliasing.

2. Limitele scării de culori vor fi stabilite puțin sub nivelul vitezei maxime din vas, pentru a obliga colorarea intensă a acestuia.

3. Saturarea color a imaginii reprezintă rezultatul amplificării color a densității informațiilor și a numărului total de informații color.

Aspectul ecografic duplex-Doppler normal al vaselor renale

Evaluarea vascularizației renale începe cu aprecierea morfologică bidimensională a rinichilor. Arterele renale reprezintă flux renopet pulsatil, sincron cu pulsul cardiac. Fluxul este de tip rezistență joasă, prezent atât în sistolă, cât și în diastolă, cu curgere diastolică continuă, similar celui din artera carotidă. La începutul traseului sistolic există un vârf sistolic precoce, situat între panta de accelerare și cea de decelerare sistolică. Complianța vasculară este responsabilă de un al doilea vârf, înregistrat mai târziu pe parcursul sistolei. Acest al doilea vârf are frecvență mai mică, este rotunjit și corespunde undei dicrot. Absența acestui vârf nu este un semn patologic, indicând doar apariția prea precoce a undei dicrote, în timp ce prezența lui indică o viteză normală sanguină. În diastolă se constată diminuarea treptată a vitezei, fără a ajunge vreodată la valoarea zero.

Aspectul traseului Doppler spectral renal depinde de influența relativă pe care o exercită rezistența distală și complianța peretelui vasului asupra fluxului. Rezistența distală mare determină creșterea vitezei maxime sistolice și scăderea vitezei telediastolice.
pagina 14

În mod normal, distal de o stenoză semnificativă, traseul Doppler are un aspect turtit, cu viteza maximă sistolică redusă, aspect denumit „pulsus tardus et parvus”. Dacă vasul are pereți rigizi - deci este lipsit de complianță -, energia cinetică a undei sistolice nu este absorbită în pereți în timpul sistolei și nu poate fi cedată fluxului în timpul distolei. În consecinţă, aspectul de pulsus tardus se manifestă în măsură foarte redusă la pacienții cu vase rigide, cum sunt cei care prezintă ateroscleroză avansată.
pagina 15

Parametrii numerici care sunt determinați în cursul examinării Doppler renale și care caracterizează fluxul arterial normal sunt:

1. Viteza maximă sistolică (VmaxS) și viteza telediastolică (VtD) scad de la ostrium spre periferie (80-120 cm/sec. până la valori de 15-25 cm/sec.). Valorile Vmax în arterele renale scad și cu vârsta.

2. Raportul vitezelor sistolice (RVS) se calculează prin formula: RVS = VmaxS artera renală/VmaxS aorta abdominală, raport ce întotdeauna are valoare mai mică de 3,5.

3. Timpul de accelerare sistolică (Tas) are valoare mai mică de 85 msec. Măsurarea timpului de accelerație poate fi realizată doar pe o înregistrare foarte bună, unde se vede clar vârful sistolic precoce. Dacă acesta nu este aparent, se utilizează pentru măsurare panta de accelerare, și nu Vmax.

4. Indicele de rezistență (RI) este întotdeauna simetric, cu mici diferențe de 1,3% între cei doi rinichi. Aprecierea cea mai corectă a rezistenței vasculare sau/şi pulsatilității într-o arteră renală se face prin comparație cu artera contralaterală sau cu examinări anterioare.

Condiții fiziologico-patologice în care RI prezintă valori crescute fără ca funcția renală să fie afectată:

1. Vârsta

La animalele tinere cu vârsta sub 4 luni, datorită reducerii ultrafiltrării glomerulare. După parturiție, fluxul sanguin renal crește, ca răspuns la creșterea presiunii arteriale (renină-angiotensină), determinând creşterea secundară a ratei de filtrare glomerulară. Sistemul renină-angiotensină este foarte activ în primele 16 săptămâni de viaţă neonatală, având ca efect un tonus vascular crescut și un nivel ridicat al aldosteronului.

2. Statusul de hidratare

a. La animale deshidratate s-a observat o creștere a valorii RI în corelație cu gradul de osmolaritate sanguina (Osmol. (285 - 310 mOsm/l) = 2 (Na + K) + Glu/18 + BUN/2,8)

b. La animalele cu un status de hidratare corespunzător şi supuse fluidoterapiei cu o rată mai mare față de cea de menținere

3. Anestezia/sedarea (creșterea rezistenței vasculare).

4. Afecțiunile hepatice (corelate pozitiv cu hipertensiunea portală).

5. Afecţiuni endocrine - diabet zaharat și hiperadrenocorticism (cel mai probabil din cauza creșterii osmolarității şi osmolalităţii sanguine, acidoză metabolică).

6. Anemia (poate induce hipoxemie renală și secundar constricție vasculară renală, cu creșterea rezistenței vasculare).

Afecțiuni renale ce pot determina creșterea valorii RI

1. Obstrucția căilor urinare - beneficiază de diagnostic indirect prin tehnicile Doppler.

S-a dovedit atât experimental, cât și pe pacienți că obstrucția căilor urinare determină creșterea indicelui de rezistență intrarenală, măsurat la nivelul arterelor interlobulare. Creșterea rezistenței se datorează compresiunilor asupra parenchimului renal și scăderii consecutive a fluxului diastolic. În obstrucția moderată sau incompletă, valorile RI rămân normale, în pofida unor dilatații pielocaliceale evidente. Se apreciază că la valori >0,72 pentru diagnosticul obstrucției are o sensibilitate de 92%, specificitate de 88% și o acuratețe generală de 90%.

2. Insuficiența renală - nu s-a găsit o corelație între valoarea RI și nivelui creatininei serice, comparativ cu medicina umană unde astfel de corelații au putut fi găsite. Valorile RI sunt crescute în special în afecțiunile tubulointerstițiale sau vasculare și mai puțin în afecțiunile glomerulare. Afecțiunile ce evoluează cu reducerea dimensiunilor renale (cu un raport diametru longitudinal/diametru aortă <5,4), asemenea nefropatiilor cronice, nefroangioscleroză, determină creșterea rezistenței renale a vascularizației arteriale trofice.

Principalul rol al ultrasonografiei Doppler în ceea ce privește patologia arterială renală pare a fi cel de screening. Unele dintre criteriile de diagnostic sunt subiective și greu de interpretat. Pentru a nu pierde semnalul din vasul examinat în timpul respirației, este necesară utilizarea unui eșantion de volum mai mare, ceea ce conduce implicit la lărgire spectrală.
pagina 16

Infarctul renal recent se manifestă printr-o masă hiperecogenă (infarctele renale sunt hemoragice), care este lipsit[ de flux sanguin la explorarea Doppler.

Fluxul în parenchimul adiacent este normal. Infarctul renal cronic se traduce prin îngustarea focală a parenchimului renal, care este hiperecogen și avascular.

Anevrismele arterelor renale apar sub forma unor mase lichidiene circumscrise, cu dimensiuni variate, situate în vecinătatea hilului renal (extrarenal sau în sinus). Natura vasculară a acestor mase poate fi suspicionată dacă se evidențiază pulsații la nivelul pereților.

Sonografia Doppler evidențiază fluxul turbulent, cu viteză mare și aspect de vârtej specific anevrismelor.
pagina 18

Venele renale sunt caracterizate prin flux renofug, cu orientare opusă celui din artere. Fluxul are caracter continuu, cu variații cardiace și respiratorii ușoare. Fluxul în venele celor doi rinichi este simetric din punctul de vedere al caracterului și vitezei.

Tumorile renale beneficiază de evaluare prin tehnicile Doppler datorită particularităților de vascularizație a acestora (neovascularizația tumorală apare din cauza unor factori angioproliferativi secretați de către tumoră). Vasele tumorale au morfologie și structură anormale și apar la periferia tumorii.

Caracterele Doppler ale fluxului arterial în tumorile renale constau din rezistență joasă și viteză sistolică mare, antegradă.

Bibliografie

1. Bartges J.W., Willis A.M., Polzin D.J., 1996, Hypertension and renal disease, The Veterinary Clinics of North America, Small Animal Practice 26, 1331-1345.
2. Chang Y.J., Chan I.P., Cheng F.P., Wang W.S., Liu C.P., Lin S.L., 2010, Relationship between Age, Plasma Renin Activity, and Renal Resistive Index in Dogs, Veterinary Radiology and Ultrasound. 51:335-337.
3. Chang YJ, Chan IP, Cheng FP, et al. Relationship between age, plasma renin activity, and renal resistive index in dogs. Veterinary Radiology and Ultrasound 2010;51:335–337.
4. Chirinos JA, Townsend RR (2014) Systemic arterial hemodynamics and the ‘‘renal resistive index’’: What is in a name?, J Clin Hypertens (Greenwich) 16:170–171.  
5. Ettinger SJ, Feldman EC., 2010, Textbook of veterinary internal medicine: diseases of the dog and the cat. St Louis: Elsevier Saunders.
6. Jacob F., Polzin D.J., Osborne C. A., Neaton J.D., Lekcharoensuk C., Allen T.A., Kirk C.A., Swnson L.L., 2003, Association between initial systolic blood pressure and risk of developing a uremic crisis or od dying in dogs with chronic renal failure, Journal of the American Veterinary Medical Association 222, 322-329.
7. Mitchell SK, Toal RL, Daniel GB, et al., 1998, Evaluation of renal hemodynamics in awake and isoflurane-anesthetized cats with pulsed-wave Doppler and quantitative renal scintigraphy. Veterinary Radiology and Ultrasound, 39:451–458.
8. Novellas R, de Gopegui RR, Espada Y. 2008 Increased renal vascular resistance in dogs with hepatic disease. Vet J;178:257–262.
9. Novellas R, Ruiz De Gopegui R, Espada Y. Effects of sedation with midazolam and butorphanol on resistive and pulsatility indices in healthy dogs. Veterinary Radiology and Ultrasound 2007;48:276–280.
10. Novellas R., Espada Y.,  Gopegui R.R., 2007, Doppler Ultrasonographic Estimation of Renal and Ocular Resistive and Pulsative Indices in Normal Dogs and Cats, Veterinary Radiology and Ultrasound 48: 69-73.
11. Platt JF, Rubin JM, Ellis JH (1991) Acute renal failure: possible role of duplex Doppler US in distinction between acute pre-renal failure and acute tubular necrosis. Radiology 179:419–423.
12. Ponte B, Pruijm M, Ackermann D, Vuistiner P, Eisenberger U, Guessons I et al (2014) Reference values and factors associated with renal resistive index in a family-based population study. Hypertension 63:136–142.
13. Pourcelot L (1974) Applications Clinique de l’examen Doppler transcutane. In: Peronneau P (ed) Symposium: velocimetric ultrasonnordoppler. Inserm, Paris, pp. 213–240.
14. Radermacher J, Mengel M, Ellis S, Stuht S, Hiss M, Schwarz A, et al. The renal arterial resistance index and renal allograft survival. Nord England J. Medicine 2003; 349:115–124.
15. Rivers BJ, Walter PA, Polzin DJ, et al. 1997 Duplex Doppler estimation of intrarenal Pourcelot resistive index in dogs and cats with renal disease. J Vet Intern Med;11:250–260. 
16. Shirreffs S.M. Markers of hydration status. Eur J Clin Nutr 2003;57:S6–S9.
17. Shokeir AA, Nijman RJM, El-Azab M, et al. Partial ureteral obstruction: effect of intravenous normal saline and furosemide upon the renal resistive index. J Urol 1997;157:1074–1077.
18. Shokeir AA, Provoost AP, El-Azab M, et al. Renal Doppler ultrasound in children with normal upper urinary tracts: effect of fasting, hydration with normal saline, and furosemide administration. Urology 1996;47:740–744.
19. SzatmariV., Sotonyi P., Voros K., 2001, Normal duplex Doppler waveforms of major abdominal blood vessels in dogs. A review, Veterinary Radiology and Ultrasound 42, 93-107.
20. Tublin M.E., Bude R.O., Platt J.F., 2003, Resistive Index in Renal Doppler Sonography: Where Do We Stand?, AJR 180:885-892.

Articole din ediţiile anterioare

MEDICINA INTERNĂ/LABORATOR | Ediţia 2 / 2016

Reacţii ale granulocitelor eozinofile - semnificaţie clinico-diagnostică în patologia animalelor de companie

Mihai Cornilă

Sub raport biochimic, granulele de talie mai mare din citoplasma eozinofilelor conţin proteine citotoxice şi citolitice, numeroase enzime (proteaze...

09 mai 2016
IMAGISTICĂ | Ediţia 1 26 / 2017

Relevanţa examenului ecografic în urgenţele toracice și abdominale la animalele de companie

Mario Codreanu, Alexandra Mihaela Popa

Ultrasonografia are o utilizare precisă la pacientul critic (din urgență și terapie intensivă), fiind efectuată în întreaga lume, în fiecare depart...

10 aprilie 2017
IMAGISTICĂ | Ediţia 2 27 / 2017

Ultrasonografia în diagnosticul ileusului intestinal la cabaline

Mircea Mircean

Tehnica ecografică standard utilizată în diagnosticul ileusului intestinal la cal, cunoscută şi sub denumirea de „Fast Localized Abdominal Sonograp...

22 iunie 2017
MEDICALĂ | Ediţia 2 31 / 2018

Terapia adjuvantă în boala renală la pisici

Alina Ștefănescu, Bogdan Alexandru Vițălaru

Uremia, boala renală şi intoxicaţia acută sunt câteva dintre pro­ble­mele medicale des întâlnite la pisici. În afectarea re­na­lă acută are loc o d...

28 iunie 2018