Преимущества и недостатки 99mTC-ДМСА-просмотра почек у детей

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ 99mTC-ДМСА-ПРОСМОТРА ПОЧЕК У ДЕТЕЙ.

Введение. Сцинтиграфия с 99mТс-ДМСА на сегодняшний день – основная методика оценки морфофункционального состояния почек у детей в мировой практике ядерной медицины [15]. Она информативна при инфекциях мочевой системы для выявления участков склероза почечной ткани, оценки эффективности антибактериальной терапии, прогноза дальнейшего развития заболевания и возможного развития ХПН. Почему функциональные сцинтиграфические исследования не полностью удовлетворяют радиологов? Это связано с определенными недостатками функциональных исследований, к которым относятся:

1.  Изменчивость параметров, зависящих от функционального состояния организма, психоэмоционального фактора и правильной подготовки больного.

2.  Монопозиционность исследования не позволяет точно оценить параметры функции дистопированных, ротированных и аномальных почек.

3.  Невозможность выявить гипофункциональные участки небольших размеров (воспаление, склероз).

4.  Длительность и сложность обработки результатов исследования требует квалифицированного персонала и знания математических моделей оценки транспорта РФП.

5.  Задержка РФП в лоханке значительно измененяет параметры функции паренхимы почки.

6.  Менее значимая совместимость результатов повторных исследований по сравнению с ДМСА-сцинтиграфией.

Неоспоримым преимуществом функциональных исследований все же является определение комплекса параметров функции каждой почки (СКФ, ЭПП, временные интервалы транспорта РФП). Как оценивать функцию почки и степень ее нарушения используя эти параметры понятно большинству радиологов. Поэтому, и в Европе сосуществуют два направления в сцинтиграфии почек – динамическая реносцинтиграфия (ДРСГ) с клубочковыми и канальцевыми РФП в различных модификациях и ДМСА-сцинтиграфия. ДМСА-сцинтиграфия лишена многих недостатков динамических исследований, проста в использовании и интерпретации полученных результатов [4]. Необходимо отметить, что ДМСА-сцинтиграфия ни в коем случае не отрицает проведение функциональных исследований, а должна применяться в комплексе радионуклидных методик обследования детей с патологией мочевой системы. Врач-радиолог должен знать возможности различных методик и применять их согласно алгоритмам при различных нозологических формах, согласуя свои действия с задачами исследований, формой заболевания, этапом обследования и возрастом ребенка. При этом необходимо активно назначать дополнительные радионуклидные исследования для полноты обследования пациента и получения достаточной информации о степени патологического процесса в почках.

Фармакокинетика 99mTc-ДМСА. ДМСА (2,3-димеркаптосукцинатацетат) – производное тиолов-тиоспиртов или меркаптонов [16]. 99mTc-ДМСА после внутривенного введения выводится из крови по двум экспонентам: первая – 8 минут (клубочковая фильтрация) и вторая до 9 часа (накопление в клетках проксимальных канальцев нефрона). 91% 99mTc-ДМСА связывается с белками плазмы и кровь медленно очищается от РФП. От 40 до 50% введенной активности фиксируется в почках через 2 часа. 4-8% РФП на протяжении первого часа элиминируется клубочками почек. Оптимальное время получения изображений – 2-4 часа после инъекции. 99mTc-ДМСА за это время фиксируется также в печени (5%), селезенке (2%) и костных метафизах роста (1,4%). Через 24 часа выводится 30-40% РФП [5,13]. 99mTc-ДМСА накапливается только в жизнеспособных функционирующих нефронах. Основное место фиксации РФП – микросомы и митохондрии клеток проксимальных канальцев. 99mTc-ДМСА – анион и его транспорт через базальную мембрану проксимального канальца обусловлен классической натрий-зависимой транспортной системой, которая связана с ферментом кетоглютаратом и транспортером ОАТ1 [18].

Активность РФП на исследование для детей – 1,85 МБк/кг (0,05 мКи/кг). Минимальная активность – 15 МБк, максимальная – не больше 110 МБк [4]. Годовая ПДД для детей с почечной патологией не должна превышать 10 мЗв. При использовании вышепечечисленных активностей эффективная доза облучения находится в пределах 0,6-0,88 мЗв. Расчет лучевых нагрузок проводится с учетом массы тела и возраста ребенка. Лучевая нагрузка на критические органы (мГр/МБк): почки 0,17; надпочечники 0,013; печень 0,0097; селезенка 0,013; стенка мочевого пузыря 0,019 [2].

Методика исследования. ДМСА-сцинтиграфию проводят в планарном или в ОФЭКТ 3600 или 1800 (задняя проекция) режимах. Исследования выполняются во временном интервале 2-4 часа после введения РФП. В планарном режиме ДМСА-сцинтиграфия может проводиться в динамическом и статическом вариантах. Динамический режим предполагает ангиографию. Статическая реносцинтиграфия (СРСГ) выполняется в четырех стандартных проекциях. ОФЭКТ используется, как правило, после СРСГ.

Динамические исследования проводятся первые 30 минут после введения РФП. Такое исследование включает последовательное выполнение ангиографии и ДРСГ в положении больного сидя или лежа спиной к детектору гамма-камеры. Запись информации осуществляется на компьютер гамма-камеры с частотами: ангиография – 1 кадр/1с на протяжении 30с и дальше 1 кадр/30с на протяжении 30 минут (60 кадров). При этом используется коллиматор высокого разрешения, матрица 64х64 [1].

Основные параметры ДРСГ (таблица 1):

1.  Время полуочищения крови от РФП.

2.  Время выхода кривой ренограммы на 3-ью экспоненту.

3.  Процент накопления РФП в мочевом пузыре за 30 минут исследования.

4.  Коэффициент дифференциального поглощения (КДП) в почках и печени (%) на 30-й минуте исследования.

5.  Процентное включение РФП в почку на 30-й минуте исследования (отношение активности РФП в каждой почке в отдельности к введенной активности РФП) [1].

Таблица 1

Параметры оценки степени нарушения функции паренхимы почек при динамической реносцинтиграфии с 99mTc-ДМСА

Параметры	Степень нарушения функции почек
	Нет	Умеренная	Выраженная
Время полуочищения крови	до 30 мин	30-45 мин	> 50 мин
Время выхода кривой ренограммы на 3-ю экспоненту	с 18-ой минуты	с 15-ой минуты	к 15-ой минуте
% накопления РФП в мочевом пузыре	до 0,8	0,8-1,2	> 1,5
КДПпочки на 30-й минуте (%)	36-40	25-36	< 25
КДПпечени на 30-й минуте (%)	12-14	14-18	> 20
% включения РФП в почку к 30-й минуте	6-8	3-6	> 3

Планарная СРСГ выполняется в четырех стандартных проекциях: передней, задней, правой и левой боковых. При необходимости (тазовая дистопия, различные аномалии развития почек) выполняются дополнительные косые проекции. Запись информации осуществляется на компьютер с набором определенного числа импульсов: 150000 (маленькие дети) и 300000-500000 (подростки). Матрица – 128х128 или 256х256, коллиматор высокого разрешения [17].

Для расчета параметров СРСГ используют заднюю проекцию. Основные параметры – топография почек, их форма, размеры, угол ротации почки (боковая проекция), накопление и распределение РФП по общепринятой градации: равномерное, неравномерное (диффузное, очаговое).

В норме распределение ДМСА равномерное в обеих почках. Компьютерная обработка осуществляется с и без процедуры сглаживания, с применением различных палитр и вариантов увеличения изображения почек. Наиболее приемлемые палитры для обработки ДМСА-изображений в программном обеспечении «SW», которым оборудованы наши гамма-камеры – это Scinti. pal; Smile1.pal; Honey1.pal; GreyB. pal и GreyH. pal.

Другими очень важными параметрами СРСГ являются относительная и абсолютная оценка функциональной активности паренхимы. Относительная функция почек расчитывается по разности фиксации ДМСА в левой/правой почках. При этом разница в 5-10% считается нормой, больше 10% - патологией. Абсолютную функцию расчитывают используя процент включения РФП через 3 часа от введенной активности (таблица 2) [3].

Таблица 2

Параметры оценки степени нарушения функции паренхимы почек при статической реносцинтиграфии с 99mTc-ДМСА

Параметры	Степень нарушения функции почек
	Нет	Умеренная	Выраженная
КДПпочки на 180-й минуте (%)	42-47	36-42	< 35
% включения РФП в почку к 180-й минуте	8-14	6-8	< 5

Умеренная степень нарушения функции почек характеризуется равномерным или диффузно неравномерным распределением РФП в паренхиме одной или обеих почек. При выраженном нарушении функции почек распределение РФП диффузно неравномерное или чаще очагово неравномерное с наличием одного или нескольких участков склероза почечной ткани.

При ОФЭКТ используется коллиматор высокого разрешения, матрица 64х64, 60-120 проекций, общее количество импульсов на одно изображение – 50000 или временная экспозиция – 30с-1 минута на каждую проекцию. При этом детектор гамма-камеры совершает полный оборот вокруг тела больного на уровне расположения почек или оборот в 1800 в задней проекции (для уменьшения времени исследования и увеличения пропускной способности гамма-камер) [7,11]. После окончания исследования производится компьютерная реконструкция изображения, что позволяет анализировать данные в трех взаимно перпендикулярных проекциях: сагиттальной, фронтальной и аксиальной. Размеры почек оценивают по максимальному изображению на фронтальных срезах. Распределение РФП определяют используя все срезы, последовательно просматривая их пошаговой процедурой (толщина срезов 0,5-0,8-1см) [8].

Показания к ДМСА-сцинтиграфии (планарная и ОФЭКТ): острый и хронический пиелонефрит, инфекции мочевых путей, аномалии развития почек, гидронефротическая трансформация почки, рефлюкс-нефропатии, ювенильная артериальная гипертензия, трансплантированная почка [4].

Особенности оценки сцинтиграфических изображений почек. У маленьких детей нормальные почки могут иметь треугольную форму со сглаженными контурами, а поперечная ось почки может быть короче в верхнем или нижнем полюсах, давая грушевидное изображение. Снижение фиксации ДМСА в верхнем полюсе почки, как правило, связано с повышенной активностью почечных колонок Бертина в центре почки или в нижнем полюсе. Число и размеры почечных колонок Бертина у всех пациентов разное. Контур почки может быть уплощенным и без наличия повреждений. Боковой контур левой почки может быть вогнутым и сглаженным. При оценке контуров почки необходимо помнить, что более контрастная - латеральная поверхность и менее контрастная - медиальная поверхность (за счет снижения фиксации РФП в области лоханки и мозгового слоя почки). Уменьшенная в размерах почка в задней проекции обязательно оценивается в боковой и если она имеет нормальные размеры, то это свидетельствует о ротации почки. Угол ротации определяется в боковой проекции [15].

Интерпретация полученных результатов. Результаты статической ДМСА-сцинтиграфии оценивают по накоплению и распределению РФП в почках. При этом большинство радиологов применяет стандартные варианты: равномерное и неравномерное (диффузное, очаговое) распределение. При оценке равномерного распределения РФП в почках дискуссии среди врачей-радиологов нет. При наличии очагов склероза почечной ткани (диффузно - и очагово неравномерное распределение) имеется несколько подходов. Так, Itoh K. et al. (1995) рекомендуют 6 градаций оценки: 0 – норма; 1 – сомнительный дефект; 2 – один дефект; 3 – 2 и больше дефектов; 4 – маленький дефект; 5 – отсутствие визуализации почки [8]. Godley M. L. (1999) рекомендует 3 градации: А – отсутствие дефектов; В – сомнительные (реверсивные) фокусные дефекты и С – необратимые фокусные дефекты [6]. Wallin L., Bajc M. (1993) отмечают следующие типы: дефект полюса почки (60%), боковые клиновидные дефекты (4%), рассеянные множественные дефекты (21%) и увеличенные в размерах почки без участков пониженной фиксации РФП (15%) [19]. На основе нашей экспертной оценки 268 ДМСА-изображений почек по характеру распределению РФП их можно отнести к 8-ми группам: интенсивно равномерное, относительно равномерное, равномерно сниженное, диффузно неравномерное, диффузно неравномерно сниженное, очагово неравномерное, сегментарно сниженное и очагово сниженное.

Диагностическая значимость ДМСА-сцинтиграфии. ДМСА-сцинтиграфию используют для радионуклидной ангиографии почек, статической сцинтиграфии и ОФЭКТ у пациентов с патологией мочевыделительной системы. Основное назначение ДМСА-сцинтиграфии – поиск нефункционирующих участков паренхимы (так называемых «шрамов») или учасков пониженной фиксации РФП (участки воспаления) при различных заболеваниях почек [10]. Нахождение такого участка требует последующих исследований для подтверждения их повторного нахождения (постоянное повреждение) или исключения их (временное повреждение или исчезновение участка под воздействием антибактериальной терапии). Как правило, первичное исследование выполняется в первые дни от дебюта заболевания, повторное – спустя 4-6 месяцев [14]. Главное преимущество ДМСА-сцинтиграфии не в определении участков склероза, а в точной оценке постоянных повреждений, которые сохраняются более 6 месяцев. Постоянные повреждения – неблагоприятный прогностический критерий прогрессирования заболевания и формирования вторично сморщенной почки. Постоянные повреждения могут быть единичными и множественными, односторонними и двухсторонними. Чем моложе пациент – тем больше риск возникновения учасков повреждения [8]. Чувствительность и специфичность в диагностике ПН разных методов лучевого исследования соответствуют 92,1% и 93,8% для ОФЭКТ с ДМСА; 89,5% и 87,5% для МРТ; 86,8% и 87,5% для КТ; 74,3% и 56,7% для УЗИ [12].

Очень важным моментом ДМСА-сцинтиграфии является дифференциальная диагностика первично и вторично сморщенных почек. Если уменьшенная в размерах почка имеет участки склероза – то это вторично сморщенная почка, если же распределение РФП в такой почке равномерное или равномерно сниженное – то это истинная гипоплазия.

Отмечается также зависимость количества почечных повреждений со степенью пузырно-мочеточникового рефлюкса (ПМР) – максимальное при 3-4 и минимальное или полное отсутствие при 1-2 степенях. При 5 степени ПМР на стороне поражения визуализируется мочеточник, что связано с уменьшением количества функционирующей паренхимы в пораженной почке, функциональной несостоятельностью оставшихся нефронов и выведением 99mTc-ДМСА в полостную систему [20]. При гидронефрозе ДМСА-сцинтиграфия позволяет оценить функцию пораженной почки по отношению к контрлатеральной и определить показания к хирургическому лечению. Так, 50% разница в функции почек является показанием к операции [9]. Информативно исследование при подковообразной, L и S-образных почках, различных типах дистопий и ротаций почек, гормонально неактивной почке. Во всех случаях ДМСА-сцинтиграфия в нескольких проекциях позволяет более достоверно оценить наличие перешейка в таких почках и его функциональную активность, количество функционирующей паренхимы и наличие участков склероза почечной ткани.

Нерешенные проблемы ДМСА-сцинтиграфии. Относительную функцию почек при ДМСА-сцинтиграфии оценивают по разнице фиксации РФП в почках и ее возможно достоверно оценить при односторонних поражениях. Иначе обсоит дело при двухсторонних поражениях, когда относительная функция теряет свое значение. В таком случае рекомендован абсолютный показатель – процент фиксации РФП от введенной активности. Однако, многие авторы отмечают ненадежность этого параметра, что связано с поглощением РФП также другими органами и тканями и абсолютный параметр не всегда имеет достоверную корреляцию со скоростью клубочковой фильтрации, что не позволяет оценить количество функционирующей паренхимы. Таким образом, достоверного общепринятого количественного анализа поглощения ДМСА не существует [8].

Выводы. ДМСА-сцинтиграфия простой и надежный радионуклидный тест оценки морфофункционального состояния почек, оценки эффективности антибиотикотерапии, прогрессирования заболевания и его возможного исхода в ХПН. ДМСА-сцинтиграфия позволяет провести дифференциальную диагностику первично и вторично сморщенной почки. Высокая информативность ДМСА-сцинтиграфии наблюдается при микробно-воспалительных поражениях почек, которые характеризуются формированием участков склероза почечной ткани, утратой пораженной почки ее функциональной активности. ДМСА-сцинтиграфия во всех случаях должна проводиться как первичное, повторное и мониторинговое исследование.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Кундін В. Ю., Ніколов ічна та статична сцинтиграфія нирок з 99mТс - дмсо у дітей: інтерпретація основних параметрів і протокол досліджень // Український радіологічний журнал.- 2005.- №2.- С.129-135.

2.  Рекомендовані граничні рівні індивідуальних ефективних доз опромінення пацієнтів при проведенні рентгено - та радіонуклідної діагностики.- Відомча інструкція. - Київ, 1995.-7с.

3.  , Кундін ія з 99mTc-ДМСО в оцінці ступеня уражень нирок у хворих з інфекціями сечової системи // Ліки України.- 2005.- №11.- С.98-100.

4.  ACR Standart Book by the Committee on Standards of the Commission on Nuclear Medicine, 1999.

5.  Evans K., Lythgoe M. F., Anderson Pj. et al. Biokinetic behavior of technetium-99m-DMSA in children // J. Nucl. Med.- 1996.- Vol.8.- P.1331-1335.

6.  Godley M. L., Risdon R. A., Gordon I. et al. Quantitative 99mTc-DMSA uptake in experimental pyelonephritis // J. Nucl. Med.- 1999.- N4.- Vol.40.- P.643-649.

7.  Groshar D., Gorenberg M. Quantitative SPECT uptake of 99mTc-dimercaptosuccinic acid by the kidneys in children // J. Nucl. Med.- 1999.- Vol.40.- P.56-59.

8.  Itoh K., Yamashita T., Tsukamoto E. et al. Qualitative and quantitative evaluation of renal parenchymal damage by 99mTc-DMSA planar and SPECT scintigraphy // Ann. Nucl. Med.- 1995.- N1.- P.23-28.

9.  Konda R., Sakai K., Ota S. et al. Ultrasound grade of hydronephrosis and severity of renal cortical damage on 99m technetium dimercaptosuccinic acid renal scan in infants with unilateral hydronephrosis during followup and after pyeloplasty // J. Urol.- 2002.- N5.- Vol.167.- P.2159-2163.

10.Lavocat M. P., Granjon D., Guimpied Y. et al. The importance of 99Tcm-DMSA renal scintigraphy in the follow-up of acute pyelonephritis in children: comparison with urographic data // Nucl. mun.- 1998.- N7.- Vol.19.- P.703-710.

11.Lin E., Connolly L. P., Zurakowski D. et al. Reproducibility of renal length measurements with 99mTc-DMSA SPECT // J. Nucl. Med.- 2000.- Vol.41.- N10.- P.1632-1635.

12.Majd M., Nussbaum Blask A. R., Markle B. M. et al. Acute pyelonephritis: comparison of diagnosis with 99mTc-DMSA, SPECT, spiral CT, MR imaging, and power Doppler US in an experimental pig model // Radiology.- 2001.- N1.- Vol.218.- P.101-108.

13.Moorin R. 99mTc-DMSA absolute uptake: normal pediatric values at 2-4 hours // J. Nucl. Med. Technol.- 2001.- Vol.29.- P.22-29.

14.Peng N. J., Liu R. S., Chiou Y. H. et al. 99Tcm-dimercaptosuccinic acid renal scintigraphy for detection of renal cortical defects in acute pyelonephritis: posterior 180 degrees SPECT versus planar image and 360 degrees SPECT // Nucl. mun.- 2001.- N4.- Vol.22.- P.417-422.

15.Piepsz A., Blaufox M. D., Gordon I. et al. Consensus on renal cortical scintigraphy in children with urinary tract infection. Scientific Committee of Radionuclides in Nephrourology // Semin. Nucl. Med.- 1999.- N2.- Vol.29.-P.160-174.

16.Pharmaceutical in Nuclear Imaging / Swanson D. P., Chilton H. M. / New York,1990.

17.Pusuwan P., Reyes L., Gordon I. Normal appearances of technetium-99m dimercaptosuccinic acid in children on planar imaging // Eur. J. Nucl. Med.- 1999.- Vol.26.- N5.- P.483-488.

18.Rémon A. M. H., Van Aubel, Rosalinde M. et al. Molecular pharmacology of renal organic anion transporters // Am. J. Physiol. Renal Physiol.- 2000.- Vol.279, Issue 2.- P.216-232.

19.Wallin L., Bajc M. Typical technetium dimercaptosuccinic acid distribution patterns in acute pyelonephritis // Acta Paediatr.- 1993.- N12.- Vol.82.- P.1061-1065.

20.Wallin L., Bajc M. The significance of vesicoureteric reflux on kidney development assessed by dimercaptosuccinate renal scintigraphy // Br. J. Urol.- 1994.- N6.- Vol.73.- P.607-611.