La scintigrafia renale sequenziale (dinamica)

La scintigrafia renale sequenziale è una metodica medico-nucleare che permette di studiare la funzione dei due reni separatamente tramite l’utilizzo di opportuni radiofarmaci. Usando differenti traccianti, è possibile quantificare il flusso ematico renale, la velocità di filtrazione glomerulare, la funzione tubulare e la velocità di eliminazione dell’urina lungo l’intero apparato urinario.

Indicazioni

Tale esame è quindi indicato per:

• calcolare la funzionalità renale relativa o assoluta (velocità di filtrazione glomerulare o del flusso plasmatico efficace), separatamente per ogni rene (monitorare la funzionalità del rene idronefrotico o con documentato assottigliamento parenchimale o con storia di litiasi multiple recidivanti e pluritrattate, per eventuale intervento chirurgico di nefrectomia in caso di esclusione funzionale);
• studiare la funzionalità renale in pazienti affetti da malattie che possano arrecare danno al parenchima renale, o sottoposti a terapie nefrotossiche;
• diagnosi differenziale dell’ipertensione nefrovascolare e eventuale successivo follow-up dei pazienti sottoposti a rivascolarizzazione renale;
• valutare l’uropatia ostruttiva:
  • diagnosi differenziale fra semplice dilatazione ed ostruzione delle vie escretrici renali;
  • follow-up dei pazienti in terapia conservativa o dopo intervento correttivo (consigliato attendere almeno 4-6 mesi);
• lo studio morfo-funzionale delle malformazioni o delle varianti delle vie escretorie renali (doppio distretto);
• valutare i pazienti con trauma renale e perdite urinarie post-traumatiche o iatrogene;
• trapianto renale:
  • studio funzionale e follow-up del trapiantato;
  • studio della funzione renale bilaterale nel donatore vivente.

In ambito pediatrico tale esame è indicato in caso di:

• idronefrosi (HN) e idroureteronefrosi (HUN): rispettivamente una dilatazione del sistema pielo-caliceale o del sistema pielo-caliceale e dell’uretere, che può essere dovuta o meno a un’ostruzione;
• megauretere;
• malformazioni complesse (duplicità pielo-ureterali, ectopia renale, ecc.);
• ipertensione nefrovascolare;
• trapianto renale.

Dal punto di vista clinico nei neonati e nei bambini asintomatici con diagnosi ecografica di HN/HUN e cistouretrografia che non dimostra alcuna evidenza di reflusso vescico-ureterale (VUR) o reperti suggestivi di reflusso e ostruzione della giunzione uretero-pelvica (UPJ) coesistenti, la scintigrafia viene eseguita a 6-8 settimane di vita, ma può essere eseguita prima nei pazienti con idronefrosi grave e assottigliamento corticale.

Si effettua puoi successivo monitoraggio nel tempo, soprattutto in caso di intervento chirurgico e reperti dubbi.

Radiotraccianti

I radiofarmaci impiegati si dividono in due categorie:

• ad estrazione tubulare, High-extraction renal plasma flow (ERPF). Includono 131-I-hippuran, 123-I-hippuran, ^99mTc-MAG3 (mercaptoacetyl-triglycine), e ^99mTc-EC (ethylenecysteine);
• a filtrazione glomerulare, includono ^99mTc-DTPA (diethylenetriamine pentaacetic acid) e 51-Cr EDTA.

Il ^99mTc-DTPA (^99mTc-acido dietilen-triamino-pentacetico) è un tracciante che viene escreto immodificato dai reni attraverso la filtrazione glomerulare e non è soggetto a secrezione e/o riassorbimento tubulare.
Ha una frazione di estrazione di circa il 20%, corrispondente alla frazione di filtrazione.
Il suo basso, ma non trascurabile, legame con le proteine plasmatiche (3-5%) comporta un errore marginale nella stima del GFR rispetto ai valori di riferimento misurati con inulina o ⁵¹Cr-EDTA (valori più bassi).
Esso viene comunemente impiegato per determinare separatamente la GFR (cioè la funzione renale divisa) nei pazienti candidati donatori.

Il ^99mTc-Mercapto-Acetil-Triglicina (^99mTc-MAG3) è composto da un gruppo carbossilico(COOH) e un gruppo carbonilico (C=O) che si lega a recettori specifici situati principalmente nella parte distale delle cellule tubulari prossimali e in misura minore nella parte iniziale del tubulo distale.
Viene eliminato dal sangue principalmente attraverso la secrezione tubulare (>90%), senza subire il riassorbimento tubulare; la quantità rimanente di ^99mTc-MAG3 viene eliminata attraverso la filtrazione glomerulare. Minore frazione di escrezione per via epato-biliare.
La frazione di estrazione è di circa il 60%. Nei pazienti che presentano una grave riduzione della funzione renale, tale elevata percentuale permette di ottenere immagini migliori rispetto a quelle ottenibili con il DTPA (immagini con minore attività di fondo e con un miglior rapporto rene-fondo).
Data l’eliminazione quasi esclusivamente tubulare, la sua clearance esprime la velocità di estrazione tubulare che può rappresentare una stima del flusso renale plasmatico effettivo (ERPF).

Per quanto riguarda il dosaggio, l’attività somministrata per via endovenosa nell’adulto è :

• ^99mTc-MAG3 circa 2 MBq per kg di peso corporeo;
• ^99mTc-DTPA circa 3 MBq per kg di peso corporeo;
• ¹²³I-OIH circa 1 MBq per kg di peso corporeo

In età neonatale, l’attività minima raccomandata è di 0.5 mCi.

Preparazione esame

Nella valutazione del paziente, durante l’anamnesi, possono essere utili:

• i valori più recenti della creatinina sierica e la data;
• i risultati rilevanti di recenti procedure di imaging nefro-urologico (TC, US o RM) o di test renali con radionuclidi e la data della procedura;
• evenutali precedenti interventi urologici (pieloplastica, posizionamento o rimozione di stent, nefrostomia percutanea, litotrissia nefrostomia percutanea…) e data della procedura.
• valutazione della corretta idratazione del paziente;
• valutazione della sospensione di eventuali farmaci (in caso di test con captopril).

Prima di eseguire l’esame è importante che il paziente sia idratato (almeno 500 ml nell’ultima ora) e che abbia svuotato la vescica. Nel caso dei bambini possono raggiungere un’adeguata idratazione attraverso l’assunzione orale di liquidi (latte, acqua, succhi di frutta) adeguata all’età.
Nel caso di studi con DTPA può essere eseguita una somministrazione di 250 ml di fisiologica endovena prima dell’iniezione per accertarsi dello stato di idratazione.

Acquisizione

La somministrazione del radiofarmaco viene eseguita direttamente sul macchinario. La siringa non viene smaltita in quanto serve per i conteggi di pre e post-iniezione utili a calcolare i parametri di elaborazione dell’esame.

Il paziente è in posizione supina con rilevatore centrato su regione addomino-pelvica (includere la vescica). Normalmente si utilizzano le proiezioni posteriori, ma in caso di valutazione di un trapianto renale il rilevatore è posizionato in proiezione anteriore-posteriore e centrato sul bacino.

Esiste la possibilità di eseguire un’acquisizione da posizione seduta nel caso il paziente non sia in grado di stare sdraiato, sospetto di nefroptosi (maggiore probabilità di artefatti di movimento e rischio caduta in caso di crisi ipotensive).

Non esiste un protocollo di acquisizione standardizzato (variabilità per tempistiche e frame). Contemporaneamente alla somministrazione del radiofarmaco inizia l’acquisizione delle immagini sequenziali, distinte in due fasi:

• prima fase: immagini rapide (2 secondi) per il primo minuto, per evidenziare la fase vascolare renale;
• seconda fase: immagini più prolungate (in genere 10-20 secondi) fino al termine dell’indagine (30 minuti), per evidenziare dinamicamente captazione e escrezione renale del radiofarmaco.

Al termine si possono acquisire immagini statiche tardive dopo minzione e ortostatismo.

Elaborazione

Per l’elaborazione viene utilizzata una ROI che comprende il rene in toto ed una ROI addizionale automatica che include la porzione corticale del rene che può essere poi modificata manualmente nel caso si sovrapponga alla regione pielo-caliceale.
Per la sottrazione del fondo è opportuno impiegare un’area per ogni rene, che lo circondi in parte, in genere a forma di C intorno al profilo renale.

Le immagini scintigrafiche dinamiche rappresentative della fase di perfusione renale vengono catturate a distanza di circa 10 secondi ciascuna. Le successive fasi corticale ed escretoria, precoce e tardiva vengono catturate ogni minuti, a partire dal primo minuto, fino al termine dell’esame.

Le curve renografiche (curve radioattività/tempo) vengono ricavate sottraendo le curve “di fondo” alle curve relative alle ROI renali.
Rappresentano graficamente l’andamento della radioattività verificatosi, durante l’intervallo temporale prescelto, all’interno delle strutture che l’operatore ha identificato tracciando le opportune aree di interesse (ROI).

La funzionalità renale separata si calcola utilizzando i conteggi fra il primo ed il secondo minuto nel caso del MAG3, oppure i conteggi fra il secondo ed il terzo minuto nel caso del DTPA.
Le curve radionefrografiche sono associate a vari indici funzionali semiquantitativi/quantitativi (vedi a destra della curva).

Interpretazione

La prima fase di interpretazione visiva è quella di perfusione. Include il primo-secondo minuto di acquisizione. La radioattività deve comparire contemporaneamente nei due reni e l’intensità deve essere simmetrica e uguale o maggiore a quella della milza.
Rappresenta l’estrazione vascolare del radiotracciante dall’aorta e verso la fine del minuto una prima fase di estrazione parenchimale dello stesso radiotracciante, tale fase tende a sovrapporsi soprattutto con il MAG 3 (secrezione tubulare).
Utile per valutare visivamente l’intensità di fissazione della corticale (se nei range di normalità o ridotta) ed eventuali difetti di fissazione più focali (cisti, esiti cicatriziali, impronte del distretto calico-pielico dilatato).
La captazione renale deve essere omogenea, il profilo renale regolare. E’ normale una leggera ipoattività nella regione centro mediale dovuta alla presenza di vie escretrici.

La fase corticale o di transito-intraparenchimale indica l’estrazione ed il successivo transito intra-parenchimale del radiotracciante verso le vie escretrici.
Si valuta nelle acquisizioni a frame allungati (quelle da un minuto).
L’accumulo parenchimale del radiofarmaco, osservabile come omogeneo aumento d’intensità dell’immagine renale, deve essere veloce e raggiungere il picco massimo entro 4-5 minuti. In questa fase si valutano sede, dimensioni e morfologia del rene.

La terza fase è la fase di escrezione. L’attività in ambito parenchimale diminuisce progressivamente e si assiste al passaggio del radiofarmaco nei calici, nel bacinetto, negli ureteri (spesso non evidenziati) e quindi in vescica.
La comparsa della pelvi deve avvenire nell’arco di 4-6 minuti. Sopra gli 8 minuti è sicuramente significativa di patologico rallentamento.
Questa fase è di fondamentale importanza e permette di evidenziare ritardi nel deflusso delle vie escretrici, eventuali iperaccumuli calico-pielici od in uretere (possibile espressione di idronefrosi o dilatazioni ureterali).
Normalmente non si osservano, se non minimi, ristagni a livello della pelvi che tendono a ridursi o a normalizzarsi entro la fine dell’esame.

Sulle curve renografiche si valuta la ampiezza e pendenza delle 3 fasi sopradescritte.

1. Picco vascolare iniziale dovuto al passaggio arterioso del bolo, di rapida ascesa e pendenza, chiamato “di primo passaggio”;
2. secondo picco, più largo e più lento, dovuto all’estrazione della radioattività circolante da parte del rene (espressione della funzione glomerulare o tubulare a seconda del radiofarmaco impiegato);
3. fase di discesa che rispecchia il deflusso dell’urina radioattiva dai reni.

Fase 1: in genere poco visibile con il MAG3 rispetto al DTPA data la più rapida estrazione. In questo caso è possibile guardare una curva personalizzata dei primi 60 secondi ove la captazione dei due reni viene associata a quella della ROI aortica.
Fase 3: discesa più spiccata con i radiofarmaci tubulari rispetto a quelli glomerulari.

La curva radionefrografica è basata sulla ROI di tutto il rene ed è quindi influenzata dall’attività sia del parenchima che della pelvi e, un’anomalia in una di esse può dare la percezione di un’anomalia dell’altra. Per questo motivo viene solitamente aggiunta una ROI corticale, creata delineando la corteccia ed escludendo l’attività della pelvi e dei calici, il che la rende ottimale per la valutazione degli indici funzionali di funzione parenchimale come il Tpeak e la ritenzione renale.

Una riduzione di ampiezza della curva (fase1-2) si associa in genere ad una ridotta capacità di estrazione renale (associata a valutazione visiva della fissazione corticale). Il rene funziona di meno (IRC, esiti, morfologia, danno da ostruzione, vascolare).

Una riduzione di pendenza dipende:

• in fase 2 (rallentamento del transito intraparenchimale). Ovvero il rene estrae ma il transito del radiotracciante a livello cortico-midollare verso le vie escretrici è rallentato (insufficienza renale, ostruzione, vascolare, scarsa idratazione, fuorivena…);
• in fase 3 indica spesso un rallentamento del transito nelle vie escretrici (ostruzione, secondario a rallentamento del transito intraparenchimale).

Esempio di valutazione della funzionalità renale in nota nefrolitiasi multipla bilaterale, già sottoposta a trattamenti multipli.

Il rene destro presenta:

1. riduzione della capacità di estrazione (ridotta ampiezza);
2. aumento del tempo di transito-intraparenchimale (guardare la ROI corticale ridotta di pendenza);
3. rallentata escrezione (ridotta pendenza fase 3). Probabilmente secondaria alla ridotta funzionalità del rene.

Indici funzionali

Negli indici funzionali sono calcolati una serie di parametri funzionali tra i quali:

• capacità funzionale separata (%) mediante l’integrale dei conteggi tra il 1-2 minuto o 2-3 minuto. Range di normalità come per il DMSA (45-55%);
• tempo di picco parenchimale (T max/Tpeak);
• T½ dal picco parenchimale;
• attività corticale separata percentuale, definita sulla base dell’attività residua a 20-30 minuti o in altro modo (intervallo 1-2 minuto, 2-3 minuti);
• valore di clearance del tracciante (globale e per ciascun rene) in ml/min:
  • TER (Rateo di escrezione tubulare) per il MAG3;
  • GFR (filtrato glomerulare) per il DTPA;
  • ERPF (flusso plasmatico renale effettivo) per lo OIH.

Non esiste unanime consenso su quale sia il metodo migliore per il calcolo della clearance dei vari radiofarmaci. I metodi che si basano sull’impiego di prelievi ematici sono considerati migliori. Tuttavia, i metodi che si basano solo su conteggi esterni con gamma camera, sono considerati comunque sufficientemente accurati e riproducibili per la pratica clinica. Una funzione renale ridotta e la presenza di reni ectopici, pazienti con marcata cifoscoliosi, trapiantati possono costituire causa di inaccuratezza della stima della funzione renale globale e/o separata.

Esistono numerose metodiche che permettono di calcolare la Velocità di Filtrazione Glomerulare (VFG) ed il Flusso Plasmatico Renale Efficace (ERPF), utilizzando rispettivamente radiofarmaci glomerulari o tubulari. ERPF ha un notevole valore funzionale perché è strettamente correlato con la capacità emuntoria. In un rene patologico la riduzione dell’ERPF può essere molto maggiore di quella del FPR; infatti, a causa dell’alterazione dei rapporti tra le strutture renali presente in molte situazioni patologiche, una maggiore frazione di sangue che giunge al rene non subisce il processo di filtrazione e di escrezione.
Normali valori di ERPF per singolo rene sono di almeno 200-300 ml/min (importante valutare anche età e sesso del paziente e storia clinica).