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Technik

Die Patienten werden angewiesen, kurz vor dem Nierenscan die Blase zu entleeren, da eine volle Blase die Entleerung der oberen Harnwege verzögert und die Zuverlässigkeit der Untersuchungsergebnisse beeinträchtigt, insbesondere bei der Aufarbeitung eines Falles von obstruktiver Uropathie. Gelegentlich wird ein Foley-Katheterismus verwendet, um die Blase leer zu halten. Die Patienten werden vor der Tracer-Injektion vorhydriert und nach der Injektion nachhydriert.

Die Wahl des verwendeten Radiopharmakons hängt von der Art der durchgeführten Nierenuntersuchung ab.

Zu den verschiedenen Radiopharmaka, die für die Nierenszintigraphie verwendet werden, gehören:

1- Technetium-99m Diethylentriaminpentaessigsäure (Tc-99m DTPA): Wird primär durch glomeruläre Filtration abgebaut und ist daher nützlich zur Messung der GFR und zur Beurteilung des Flusses durch das pyelokalyzeale System über den Harnleiter in die Blase. Dosis: Bis zu 15 Millicurie (mCi) für Erwachsene und 0,1-0,2 mCi/kg für Kinder mit einer maximalen pädiatrischen Dosis von 5 mCi.

1. Technetium-99m-Dimercaptosuccinsäure (Tc-99m DMSA): Dieser Wirkstoff bindet vorwiegend an Nierentubuluszellen in der Nierenrinde und ermöglicht so eine kortikale Bildgebung. Da es für eine lange Zeit an den Kortex gebunden wird (40% der Dosis sind 6 Stunden nach der Injektion in der Niere konzentriert), wird es hauptsächlich für die kortikale Anatomie und die Beurteilung von Pathologien wie Nierenektopie oder Nierenvernarbung verwendet. Aufgrund seiner effektiv langen Halbwertszeit von 6 Stunden in den Nieren, die die Nieren einer größeren Strahlenbelastung aussetzt als andere Mittel, verwenden viele Menschen Technetium-99m-Mercaptoacetyltriglycin (Tc-99m MAG3) für die Kortikalis-Bildgebung. Nachteilig bei DMSA ist auch die kurze Haltbarkeit nach der Zubereitung. Dosis: 5 mCi bei Erwachsenen und 0,05 mCi/kg bei Kindern mit einer maximalen pädiatrischen Dosis von 2,7 mCi.
2. Technetium-99m Mercaptoacetyltriglycin (Tc-99m MAG3): Dieser Wirkstoff wird überwiegend von den proximalen Nierentubuli ausgeschieden, wobei ein kleiner Teil (ca. 5 %) von den Glomeruli gefiltert wird. Dosis: Bis zu 10 mCi für Erwachsene und 0,15 mCi/kg für Kinder mit einer maximalen pädiatrischen Dosis von bis zu 4 mCi. Tc-99m MAG3 wird mit größerer Effizienz aus dem Plasma extrahiert, wodurch die parenchymale Aktivität erhalten bleibt und eine Bewertung des Nierenparenchyms möglich ist. MAG3-Untersuchungen ermöglichen auch die Beurteilung des Urinflusses durch das pyelokalyceale System und die Blase. Es hat eine 40% höhere Plasmaclearance als Tc-99m DTPA, was die Bildgebung verbessert. Obwohl es eine eingeschränktere Bewertung der kortikalen Anatomie als Tc-99m DMSA hat, ermöglicht es zusätzliche Informationen über die Funktion (eine weniger praktische Möglichkeit mit Tc-99m DMSA aufgrund seiner längeren Halbwertszeit).

Radiotracer werden per Bolusinjektion verabreicht und die Patienten werden dann unter die Gammakamera gelegt. Zur Beurteilung der nativen Nierenfunktion werden Bilder vom Patienten von hinten aufgenommen. Für die Beurteilung der Nierentransplantation wird in der Regel eine anteriore Bildaufnahme durchgeführt, da Nierentransplantate in der Regel in der vorderen Fossa iliaca platziert werden. Die unter dem Patienten platzierten Szintillations-Gammakameras wandeln die emittierte Strahlung in ein dargestelltes Bild um (siehe Abschnitt Ausrüstung).

Serielle statische oder dynamische Bildaufnahmen werden zu verschiedenen Zeitpunkten während der Studie erstellt, wobei die genaue Technik von der durchgeführten Studie abhängt. Ein Bolus von Radionuklid, der in eine antekubitale Vene platziert wird, erreicht die Nierenarterien von der Aorta aus normalerweise innerhalb von 1 Sekunde. Zur Beurteilung des Nierendurchflusses werden bis zu einer Minute lang alle 1 bis 2 Sekunden dynamische Serienbilder aufgenommen. Die Nieren sind in der Regel 5 bis 6 Sekunden nach der Injektion zu sehen und zeigen bei normalen Patienten nach 30 bis 60 Sekunden maximale Aktivität. Um die Funktion des Nierenparenchyms zu beurteilen, wird nach 1 Minute der Nierenperfusionsphase eine Serie von Bildern aufgenommen. Die Bilder werden bei Verwendung von 99mTc-DTPA in Intervallen von 15-60 Sekunden über einen Zeitraum von 3-5 Minuten und bei Verwendung von 99mTc-MAG3 über 20-30 Minuten aufgenommen. Diese Phase ermöglicht die beste Darstellung der Nierenanatomie über die parenchymale Aufnahme. Die Aktivität des Radiotracers beginnt normalerweise nach 4-8 Minuten im Sammelsystem oder in der Harnblase zu erscheinen. Die Auswertung des Sammelsystems erfolgt nach dem Umhergehen, um die Drainage des Nierenbeckensystems zu fördern, oder nach der Verabreichung eines Diuretikums (die Lasix-Dosierung ist abhängig von Alter und Nierenfunktion). Ein offener Blasenkatheter ist bei Patienten mit Harnblasenunverträglichkeit oder Schwierigkeiten beim Wasserlassen erforderlich, da eine volle Blase die Entleerung der oberen Harnwege einschränkt/verzögert.

Die Nierenanatomie und -funktion wird anhand der aufgenommenen Bilder visuell beurteilt. Zusätzlich wird auf Basis der Bildserie eine Zeit-Aktivitäts-Kurve generiert und die Nierenfunktion aus der Zeit-Aktivitäts-Kurve z. B. beim Tc-99m MAG3-Nierenscanning quantifiziert. Die Zeitaktivitätskurven werden vom Computer des Systems auf der Grundlage der Bewertung der Radionuklidaktivität über einer Region von Interesse (ROI) erzeugt. Bei Nierendiagrammen wird der ROI über jede einzelne Niere gelegt. Die Radiotracer-Aktivität außerhalb der Nieren wird aus dem Bild subtrahiert. Die Informationen werden etwa 20 bis 30 Minuten nach der Radiotracer-Injektion grafisch dargestellt. Ein typisches Renogramm hat 3 Phasen. Die erste Phase wird als vaskuläre Transitphase bezeichnet, die den Eintritt des Radiotracers in die Nieren darstellt. Sie dauert normalerweise etwa 30 bis 60 Sekunden. Die zweite Phase wird als tubuläre Konzentrationsphase oder parenchymale Transitphase bezeichnet und dauert normalerweise 1 bis 5 Minuten, wenn der Radiotracer in den Tubuli erscheint. Sie wird durch einen Peak im Renogramm dargestellt. Die dritte Phase ist durch einen Abfall im Renogramm gekennzeichnet, der die Ausscheidung des Radiotracers aus den Nieren und die Clearance aus dem Sammelsystem anzeigt. Sie beginnt normalerweise 4-8 Minuten nach der Radiotracer-Injektion (siehe Bild 3).

Für eine genaue Beurteilung der Nierenperfusion kann eine andere Zeit-Aktivitätskurve erstellt werden. Die ROI wird auf jeder Niere platziert und mit einer aus der Aorta gewonnenen Zeit-Aktivitätskurve verglichen. Der Eintritt des Radiopharmakons in die Aorta wird als Aufwärtshub in der Aortenflusskurve dargestellt. Er ist normalerweise 30 bis 60 Sekunden nach der Injektion zu sehen. Der Fluss in jede Niere wird im Verhältnis zum Fluss in der Aorta bewertet. Eine flache Kurve deutet auf einen abnormalen Fluss von der Aorta zur Niere hin.

Als Hinweis: Bei der Beurteilung der Nierenrindenfunktion sollte die ROI auf die Nierenrinde beschränkt werden und die Nierenbeckenaktivität ausgeschlossen werden, da die zurückgehaltenen Radiotracer im Nierenbecken die Beurteilung der Nierenrinde verwirren.

Aus dem Renogramm können verschiedene semiquantitative Daten wie Zeit bis zur Spitzenaktivität (Tmax), relative Aufnahmeverhältnisse, Halbwertszeitausscheidung (T1/2) und 20-Minuten-Zeit bis zum Spitzenwert (20 min/maximum count ratio) gewonnen werden.

Diuretische Renographie: Die diuretische Renographie wird zur Beurteilung einer Harnwegsobstruktion eingesetzt. Sie kann zwischen echter Obstruktion und nicht-obstruktiver Atonie des Harnleiters unterscheiden, die bei vesiko-ureterischem Reflux, angeborenen Fehlbildungen oder einer nicht-konformen Harnblase auftritt. O’Reilly merkte an, dass Diuretika nur dann eingesetzt werden sollten, wenn das Basislinien-Nrenogramm eine Verzögerung der Ausscheidung zeigt. Das Diuretikum, wie z. B. Furosemid, wird 15 bis 20 Minuten nach der Radiotracer-Injektion verabreicht, um die Radiotracer-Ausscheidung aus dem Nierenbecken und dem Harnleiter zu erleichtern. Zusätzliche Bildgebung über die oben genannten Anatomieaufnahmen (siehe Tabelle) hinaus wird alle 15 bis 60 Sekunden für weitere 20 bis 30 Minuten akquiriert.

Wenn die Radiotracerausscheidung nach dem Diuretikum zunimmt, wird die Untersuchung als nicht-obstruktive Dilatation interpretiert. Ist die Ausscheidung nach Gabe eines Diuretikums unbeeinflusst oder zeigt sie kaum Veränderungen, lautet die Diagnose obstruktive Uropathie. Bei obstruktiver Uropathie zeigt das Renogramm einen kontinuierlichen Anstieg und wenig oder keine Abwärtsneigung während der Ausscheidungsphase (siehe Bild-4). Ein Renogramm kann in der Perfusionsphase abgeflacht sein, wenn es sich um eine hochgradige, lang anhaltende Obstruktion handelt, die oft zu einer Abnahme der Nierenperfusion führt. Eine aus dem Renogramm gewonnene T1/2-Berechnung stellt die auf 50% ihres Maximalwertes abfallende Radiotracer-Aktivität dar. Sie wird ab dem Zeitpunkt der Furosemid-Injektion berechnet. Eine Studie von Rossleigh et al. zeigte, dass die normale Furosemid-Halbwertszeit unter Verwendung von Tc-99m MAG3 weniger als 9,8 Minuten betragen sollte. Eine Clearance-Halbwertszeit von mehr als 20 Minuten weist normalerweise auf eine Obstruktion hin. Eine verlängerte T1/2 sollte jedoch nicht das einzige Kriterium für die Diagnose einer Obstruktion sein. Vielmehr sollte die Diagnose aus einer Kombination der szintigrafischen Bilder, des Renogramms sowie der Informationen aus anderen diagnostischen Modalitäten gestellt werden.

Die schwerkraftunterstützte Diurese (GAD), bei der der Patient, oft ein Kind, nach der Nierenszintigraphie für 5 Minuten in aufrechter Position gehalten wird, um einen weiteren Tracerabfluss zu erhalten, hilft oft, die Diagnose einer echten Obstruktion des Ureter-Becken-Übergangs (UPJ) zu bestätigen. wenn T1/2 in der Grauzone von 10 bis 20 Minuten liegt. Wenn mehr als 50 % der quantifizierbaren Restradiotraceraktivität nach GAD vorhanden ist, wird eine echte Obstruktion bestätigt. Die GAD hilft auch bei der Beurteilung der Nierenbeckenerweiterung nach einer Pyeloplastik auf eine echte Obstruktion. Eine postoperative Hypotonie des Nierenbeckens, die zu einer Pyelektase führen kann und einen T1/2-Wert von mehr als 20 Minuten haben kann, wird mit einem geringeren T1/2-Wert gesehen und deutet daher auf eine Normalität/keine Obstruktion nach GAD hin.

Angiotensin-Converting-Inhibitor (ACEI) Nierenszintigraphie: Die ACEI-Nierenszintigrafie wird zur Beurteilung der renovaskulären Hypertonie eingesetzt. Die ACEI-induzierte Nierenszintigraphie hat eine Sensitivität und Spezifität von 90 % für die Diagnose einer renovaskulären Hypertonie bei Patienten mit normaler Nierenfunktion einschließlich GFR. Eine anatomische Stenose der Nierenarterie führt zu einer renalen Hypoperfusion, die durch die Aktivierung des Angiotensin-konvertierenden Enzyms (ACE) kompensiert wird. Diese Kompensation führt zu einer normalen GFR und einem normalen Nierenscan. Wenn ein Angiotensin-Converting-Inhibitor (ACEI) verabreicht wird, wird diese Kompensation aufgehoben und führt zu einer Verminderung der glomerulären Filtration. In der Szintigraphie wird dies durch eine verminderte renale Aufnahme und Ausscheidung vermerkt. Der Renographie-Befund ist am deutlichsten, wenn eine Nierenarterienstenose von mindestens 60 bis 90 % vorliegt. Kriterien für die Diagnose einer einseitigen Stenose sind weniger als 40 % Gesamtaufnahme durch eine einzelne Niere bei 2-3 Minuten und mehr als 2 Minuten Verzögerung der Zeit bis zum Peak (Tmax) im Vergleich zur normalen Seite.

In den letzten Jahrzehnten haben sich die CT- und MR-Angiographie als nützlichere Modalitäten für die Analyse des Nierenarterienflusses erwiesen, da sie auch anatomische Informationen über die Nierenarterie liefern. Die ACEI-Renographie ist nützlich für die Beurteilung der renovaskulären Hypertonie bei Patienten mit renovaskulärer Hypertonie, die eine ACE-Kompensation aufweist. Sie kann keine anatomische Nierenarterienstenose erkennen, wenn eine solche Kompensation nicht stattgefunden hat. Ihre Bedeutung ist fraglich bei beidseitiger Nierenarterienstenose.

DMSA-Renographie: Tc-99m DMSA zeigt eine homogene kortikale Aufnahme, die für mindestens 6 Stunden an die kortikalen Tubuli gebunden bleibt. Die Untersuchung ist ein einfacher Parenchym-Scan. Zur besseren Abgrenzung der Rinde werden hochauflösende Lochkollimatoren verwendet.

Die DMSA-Renographie ist hochempfindlich und hat sich für die Frühdiagnose der Pyelonephritis bei Kindern über 5 Jahren als hilfreicher erwiesen als die Ultraschalluntersuchung. Die frühzeitige Erkennung und rechtzeitige Behandlung einer Pyelonephritis ist wichtig, um Komplikationen wie eine kortikale Vernarbung und den damit verbundenen Verlust der Nierenfunktion zu verhindern. Die Methode wird bei Kindern gewählt, um die Strahlenbelastung im Vergleich zu einem CT-Scan zu verringern. Bei Erwachsenen wird die akute Pyelonephritis in der Regel nicht aufgearbeitet. Die CT wird für komplizierte Fälle verwendet.

Zu den bildgebenden Befunden der akuten Pyelonephritis gehören Defekte in der kortikalen Aufnahme von 99mTc-DMSA, die fokal oder multifokal sein können. Manchmal präsentiert sich die akute Pyelonephritis als diffus verminderte Aktivität aufgrund eines Nierenödems. Bei diffuser akuter Pyelonephritis kann eine vorgewölbte Rinde festgestellt werden.

Nierenkortikale Vernarbung ist eine häufige Komplikation, die nach Pyelonephritis und vesikoureterischem Reflux (VUR) auftritt. Die DMSA-Szintigraphie zeigt Defekte in der kortikalen Aufnahme im Bereich der Narben mit assoziiertem parenchymalem Volumenverlust. Sie ist hochsensitiv bei der Erkennung von Narben nach VUR bei Kindern unter 2 Jahren, die sich mit einer fiebrigen Harnwegsinfektion vorstellen. Einige Arbeiten mit Ultraschallkontrastmitteln haben eine weitere Methode ohne Strahlung zur Beurteilung der Nierenvernarbung gezeigt. Dilatierender VUR, definiert als Reflux des Grades III-IV, wird als signifikantes Risiko für Nierenvernarbung/persistierende Nierenschädigung angesehen. DMSA hilft bei der Identifizierung von Nierenschäden. Ein normaler DMSA-Scan schließt in solchen Fällen die Möglichkeit eines dilatierenden (Grad III-IV) VUR aus, und einige schlagen vor, dass er in Betracht gezogen werden sollte, bevor eine Voiding Cystourethrogram (VCUG)-Untersuchung angeordnet wird.

DMSA-Szintigraphie wird manchmal verwendet, um funktionierendes Parenchym im Zusammenhang mit einer Nierenmasse zu beurteilen. Nicht funktionierende parenchymale Massen, z. B. Nierenneoplasma, Hämatom, Abszess, Zyste oder Infarkt, erscheinen in der DMSA-Szintigraphie als photopenische Bereiche. CT-Sonographie und MRT sind für die Beurteilung von Nierenmassen immer nützlicher geworden.

Nierentransplantationsuntersuchung: Die Nierenszintigraphie mit 99mTc-MAG3 wird zur Beurteilung der Funktion, von Komplikationen und zur Therapieüberwachung nach einer Nierentransplantation eingesetzt. Die Nierenszintigraphie wird kurz nach der Operation zur Analyse der Ausgangsfunktion durchgeführt, mit anschließender Nierenszintigraphie, wenn Bedenken hinsichtlich des Transplantats bestehen, z. B. bei einer Verschlechterung der Funktion oder einer postoperativen Komplikation.

Die frühe postoperative Auswertung der Zeit bis zum Spitzenwert der 99mTc-MAG3-Clearance wird zur Vorhersage des Überlebens des Nierentransplantats verwendet. Die normale Perfusion zeigt die Aktivität des Radiotracers im Transplantat. Sie wird in Relation zu den iliakalen Gefäßen beurteilt, die das typische Transplantat versorgen.

Die akute tubuläre Nekrose (ATN) ist eine der Komplikationen, die in der Regel in den ersten 3 bis 4 Tagen nach der Transplantation auftritt. Die ATN entwickelt sich meist aufgrund einer Ischämie des Transplantats nach der Entnahme und vor der Transplantation. Dies wird am häufigsten bei Leichentransplantaten beobachtet. Die Szintigraphie zeigt die verminderte Nierenfunktion und die kortikale Retention in der 99mTc-MAG3-Szintigraphie.

Die Nierentransplantationstoxizität durch das Antirejektionsmedikament Cyclosporin zeigt ähnliche Befunde mit normaler Aufnahme und erhöhter kortikaler Retention mit geringer oder keiner Ausscheidung aufgrund der schlechten tubulären Funktion.

Zu den postoperativen Komplikationen gehören das Austreten von Urin und die Entwicklung von Urinomen. Urinome werden als Ansammlungen von Radiotracer in der Nähe der Leckstelle und außerhalb der erwarteten Lage des Nierentransplantats, des Harnleiters und der Blase gesehen. Bei hyperakuter Transplantatabstoßung zeigt das Nierenscanning eine fehlende Nierenperfusion und -funktion innerhalb von 0-24 Stunden nach dem Eingriff. Sie tritt aufgrund einer Venenthrombose auf, die sekundär zu den präformierten Antikörpern des Empfängers gegen einen Fremdkörper, in diesem Fall das Transplantat, entsteht. Die akute Abstoßung tritt in der Regel innerhalb von 2 bis 3 Monaten aufgrund einer zellvermittelten lymphozytären Infiltration auf. Die nuklearmedizinische Untersuchung zeigt eine verminderte Nierendurchblutung sowie Radionuklid-Aufnahme und -Ausscheidung. Die chronische Abstoßung ist ein Antikörper-vermittelter Prozess, der über 3 Monate bis Jahre nach der Operation auftritt. Die nuklearmedizinische Untersuchung zeigt in solchen Fällen eine allmähliche Verschlechterung der Transplantatperfusion und -funktion.