Методы лучевого обследования почек и почечных лоханок
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 05.11.2024
а) Анатомическая картина. Почки - парные бобовидные органы размерами 10-15 см в длину и 5 см в ширину, расположенные забрюшинно. Основные функции почек - поддержание гомеостаза, удаление продуктов метаболизма, гормональная экскреция и секреция мочи.
Почечная паренхима состоит из двух основных частей - коркового (наружная часть) и мозгового (внутренняя часть) вещества. Паренхима почки разделена на несколько долек (8-18), каждая из которых состоит из мозгового (пирамиды) и коркового вещества. Каждая пирамида впадаете маленькую чашечку. Несколько (2-3) маленьких чашечек впадают в большую чашечку. Почечная лоханка - расширение мочеточника - собирает мочу из нескольких больших чашечек. Лоханки могут быть расположены за пределами почечных ворот-так называемый внепочечный тип анатомического строения лоханки.
Функциональной единицей служит нефрон. Он состоит из почечного тельца (клубочек и капсула Боумена) и канальцев (проксимальные и дистальные извитые канальцы, а также петля Генле). Фильтрат из дистальных извитых канальцев впадает в собирательные трубочки, которые расположены до верхушек пирамид (сосочков). Ветви почечной артерии берут свое начало от брюшной аорты, а почечные вены впадают в полую вену. Добавочные почечные сосуды встречают часто, их точное выявление и описание имеют большое значение при выборе хирургической тактики. Лимфатический отток осуществляется в аортокавальные лимфатические узлы.
б) Эмбриология и врожденные пороки. В начале эмбрионального развития мезодерма по обе стороны от дорсальной брыжейки последовательно развивается в примитивные почки. Окончательные функционирующие почки представлены метанефроном, который начинает формироваться с момента проникновения зачатков мочеточника в метанефрическую бластему - специализированную мезодерму хвостового конца зародыша. Зачаток мочеточника далее разветвляется, что в свою очередь индуцирует формирование долек метанефрической бластемой. После формирования долек возникает обратный ответ, вызывающий разветвление зачатка мочеточника, в результате чего образуются чашечки. По мере развития паренхимы почки происходит ее дифференциация на наружное корковое вещество, содержащее клубочки, и мозговое вещество, содержащее собирательные трубочки. Следующее важное событие в развитии почек - их восхождение от крестцовой области, где они сформировались по обе стороны от поясничного отдела позвоночника.
Сложные взаимодействия метанефрической бластемы с зачатком мочеточника в сочетании с подъемом почек приводит к многообразию потенциальных врожденных аномалий почек, в том числе фетальной дольчатости почки, бертиниевым колоннам, подковообразной почке, эктопии почки, удвоению почки, обструкции пиелоуретерального сегмента, мегакаликозу.
в) Техника визуализации и показания к проведению:
1. Ультразвук. УЗИ - важный метод визуализации почек. У пациентов с острыми или хроническими заболеваниями почек УЗИ служит методом выбора для исключения обструкции (гидронефроза) и оценки размера почек.
УЗИ идеально подходит для дифференциальной диагностики кист и твердых объемных образований. Простая киста - анэхогенная, с четкой задней границей, дает эффект дорсального усиления ультразвука (яркое свечение позади кисты). Простые кисты можно точно диагностировать по данным УЗИ, однако сложные кисты следует дополнительно оценивать с помощью КТ и МРТ с контрастированием.
Потенциальный ошибкой служит почечная лимфома, которая может иметь «псевдокистозные» проявления. Большинство случаев ПКР имеет разнородные проявления - от гипо- до умеренно гиперэхогенного; однако 20% могут быть более однородно гиперэхогенными, что можно принять за ангиомиолипому. Крайне важно все солидные объемные образования дополнительно оценивать с помощью КТ или МРТ для дифференцирования ангиомиолипомы от ПКР.
2. Компьютерная томография. Многофазная КТ с контрастированием - предпочтительный метод визуализации для описания патологических изменений почек.
Бесконтрастное сканирование следует проводить рутинно при клиническом обследовании объемного образования почки для оценки накопления контраста. Например, если объемное образование имеет плотность 50 HU после внутривенного введения контраста, остается неясным, является ли данное патологическое образование гипер-денсной кистой или контрастируемым объемным образованием. Без определения плотности объемного образования перед внутривенным введением контрастного вещества ответ на данный вопрос получить невозможно (исключение составляет проведение отсроченного сканирования). Кальцификацию почки также лучше всего оценивать до введения контраста. Наличие жира точно диагностируют при плотности внутри поражения менее -10 HU. Кроме того, бесконтрастное сканирование эффективно для выявления кровоизлияний.
Кортико-медуллярная фаза (20-80 с после введения контраста). Эта фаза полезна для оценки васкуляризации почки, однако при этом возможны ошибки в оценке объемных образований. В данной фазе разница в контрастировании коркового и мозгового вещества может составлять 100 HU. Из-за такой разницы объемные образования с быстрым контрастированием или высокой плотностью могут быть пропущены в корковом веществе, в то время как образования с медленным контрастированием или низкой плотностью могут быть пропущены в мозговом веществе. Это особенно актуально при подозрении на ПКР. ПКР имеет несколько различных гистологических типов, контрастирование некоторых из которых происходит медленно (например, папиллярный), а других-быстро (например, светлоклеточный).
Нефрографическая фаза (80-120 с после введения контраста). В эту фазу почка представлена гомогенной нефрограммой. Данная фаза может быть замедленна у пациентов с измененной функцией почек. Это лучшая фаза для обнаружения и оценки объемных образований почки.
Экскреторная фаза (3-5 мин. после введения контраста). В эту фазу контраст выделяется в собирательную систему почки. С появлением мультидетекторного сканирования резко снизилась частота использования обычной экскреторной урографии. 3D-реконструкция в экскреторной фазе позволяет провести оценку собирательной системы, в том числе почечной лоханки, мочеточников и мочевого пузыря.
3. Магнитно-резонансная томография. МРТ как метод визуализации можно использовать в качестве альтернативы КТ или в качестве метода для решения проблемы описания неизвестных поражений, обнаруженных на КТ. Метод МРТ, в частности, информативен для подтверждения кистозной природы мелких патологических изменений. Протокол для объемных образований почки обычно состоит из следующих последовательностей.
Т2-взвешенное изображение (Т2-ВИ). Простые кисты имеют гомогенную высокую ИС на Т2-ВИ, схожую со спинномозговой жидкостью, в то время как сложные, геморрагические кисты имеют различную ИС в зависимости от стадии кровоизлияния. Среди солидных патологических изменений папиллярный ПКР и ангиомиолипома с низким содержанием жира имеют низкую ИС на Т2-ВИ, в то время как светлоклеточный и хромофобный типы ПКР а также онкоцитома обычно имеют высокую ИС на Т2-ВИ.
Т1-взвешенное изображение (Т1-ВИ). Градиентное эхо в фазу и противофазу («химический сдвиг») как метод визуализации и последовательность частотно-выборочного подавления сигнала от жировой ткани эффективны для обнаружения жира внутри поражения. «Скопление жира» внутри поражения служит диагностическим критерием классической ангиомиолипомы и проявляется подавлением ИС от жира на изображениях в последовательности частотно-выборочного подавления сигнала от жировой ткани, а также артефактом «индийских чернил» (потеря сигнала на границе поражения и окружающей почечной паренхимы) на противофазном Т1-ВИ. Потеря ИС внутри патологического изменения на противофазных изображениях (по сравнению с синфазными) указывает на небольшое количество жира (интравоксельного), который может выглядеть в виде нескольких жировых клеток при ангиомиолипоме с низким содержанием липидов или в виде внутриклеточного жира при светлоклеточном типе ПКР.
Гиперинтенсивные на Т1-ВИ поражения почек обычно свидетельствуют о протеиновых или геморрагических кистах; при данных патологических изменениях важно подтвердить отсутствие контрастирования для исключения геморрагических солидных очагов, таких как ПКР и ангиомиолипома.
3D-режим в последовательности градиентного эха с преднасыщением жира Т1-ВИ (3D fat-saturated GRE T1WI). Данное исследование проводят в аксиальной или коронарной проекции до и после внутривенного введения внеклеточного гадолиний-хелат-содержащего контрастного вещества для оценки контрастирования органа и патологического очага. Как и при КТ, изображения получают в ходе кортико-медуллярной, нефрографической и экскреторной фаз. Контрастирование может быть оценено количественно или качественно.
Диффузно-взвешенные изображения. Применение данной функциональной методики визуализации для заболеваний почек в настоящее время изучают, она показала перспективные результаты в описании патологических изменений почек и оценке диффузных заболеваний почек.
(Справа) КТ с контрастированием у этого же пациента, аксиальная проекция: в нефрографическую фазу визуализирована аномальная гипоконтрастируемая область в мозговом веществе почки. У этого пациента были выявлены лейкоцитоз и пиурия, что доказывает наличие очагового пиелонефрита. Низкую плотность аномалии мозгового вещества почки легко пропустить в кортико-медуллярной фазе.
(Справа) МРТ, Т2-ВИ, режим подавления сигнала от жировой ткани, аксиальная проекция: у этого же пациента отмечена легко определяемая высокая ИС (аналогичная цереброспинальной жидкости) патологического образования, что доказывает кистозный характер неопределенного патологического образования правой почки, визуализированного на КТ. Повышенная плотность патологического изменения на контрастной КТ связана с «псевдоконтрастированием».
(Справа) МРТ, субтракционное изображение Т1 (постконтрастное минус преконтрастное), аксиальная проекция: подтверждено отсутствие контрастирования в пределах патологического образования. Гиперинтенсивное патологическое образование почек на Т1-ВИ обычно является белковым или геморрагическим; отсутствие контрастирования подтверждает кистозную природу.
4. Тактика лучевой диагностики при объемных образованиях почки. Существует четыре основных вопроса, которые следует задать при оценке объемных образований почек. Несмотря на то, что в каждой из следующих групп есть некоторые совпадения, при использовании этого алгоритма можно сформулировать обоснованные дифференциально-диагностические критерии.
1) Это образование имеет кистозный или солидный характер? Определение кистозного или солидного характера объемного образования - единственный наиболее важный вопрос, стоящий перед врачом по лучевой диагностике при оценке образования почки. Ключевая особенность визуализации для дифференциальной диагностики - контрастирование. Кистозное объемное образование - это патологический очаг, состоящий из неконтрастируемой жидкости.
Кистозное образование. Подавляющее большинство простых однокамерных кистозных образований - это доброкачественные кисты. Простые кисты встречают у 50% людей в возрасте старше 50 лет, имеющих одну или более кист. Сложные кисты также могут быть доброкачественными, однако всегда следует подозревать наличие кистозного типа ПКР. Классификация кист по Босняку включает пять категорий, основанных на данных КТ; чем сложнее патологическое образование, тем выше риск малигнизации. Классификацию используют для определения тактики в отношении кистозных образований. Простые или минимально сложные кисты (категории I и II по Босняку) считают доброкачественными, они не требуют лечения или последующей визуализации.
Сложные кисты с толстыми перегородками или контрастируемыми узлами (категории III и IV по Босняку) обычнотребуют хирургического вмешательства. Категория IIF включает сложные кисты, требующие последующей визуализации. Клинические данные также информативны для дальнейшей дифференциальной диагностики кистозных объемных образований. Например, многокамерную кистозную нефрому (доброкачественное кистозное новообразование почки) наблюдают у юношей и женщин среднего возраста. На основе анамнеза заболевания также следует подозревать гематому и абсцесс. Патологические образования, имеющие плотность менее 20 HU или более 70 HU при бесконтрастном КТ считают доброкачественными, они представляют собой простые и геморрагические кисты соответственно.
Патологические изменения, имеющие плотность в диапазоне 20-70 HU на бесконтрастной КТ (гиперденсные патологические изменения), считают неопределенными, они требуют введения контраста для их оценки. Если пациенту противопоказано внутривенное введение контраста, для дифференциальной диагностики можно использовать УЗИ или МРТ. Гиперденсные на КТ патологические образования часто определяют при УЗИ как анэхогенные доброкачественные кисты.
Солидные образования. Контрастируемые объемные образования считают солидными. Контрастирование на КТ считают достоверным, когда увеличение плотности после введения контраста составляет, по крайней мере, 20 HU. Увеличение плотности на 10-20 HU считают неопределенным, что требует оценки с дополнительной визуализацией, биопсией или дальнейшим наблюдением. «Псевдоусиление» относят к искусственному увеличению плотности простых кистозных патологических образований на постконтрастных изображениях. Данный феномен в основном связан с артефактом увеличения жесткости излучения, а также с алгоритмом реконструкции, который используют для коррекции артефактов, что более характерно для небольших (менее 2 см) патологических изменений, расположенных в пределах почечной паренхимы.
МРТ с субтракцией изображений (постконтрастное минус исходное) обычно используют для качественной оценки контрастирования внутри очага. Повышение ИС на 1 5% после введения контраста было предложено в качестве чувствительного порогового значения для обнаружения контрастируемых патологических изменений почек. Светлоклеточный и хромофобный типы ПКР обычно характеризуются интенсивным контрастированием, а для папиллярного ПКР характерно минимальное контрастирование. Доброкачественные патологические изменения почек, такие как онкоцитома и ангиомиолипома с небольшим содержанием жира, могут иметь интенсивное контрастирование. Для диагностики неопределенного патологического образования часто необходима биопсия.
2) Каков тип роста: экспансивный или инфильтративный («шары» или «бобы»)? При выявлении солидного объемного образования следующий шаг заключается в оценке типа роста. Объемные образования почки имеют два основных типа роста. Они могут иметь экспансивный, периферический тип роста (шаровидная форма) и чаще экзофитный тип роста, выходящий за пределы почечной капсулы с нарушением границ почки. В то же время объемные образования могут иметь инфильтративный тип роста. Такие образования часто исходят из ворот почек или мозгового вещества почки. Почки часто увеличены и имеют диффузные изменения с сохранением обычной бобовидной формы.
ПКР более чем в 90% случаев имеет сферический, экспансивный, шаровидный тип роста и обычно выходит за пределы коркового вещества почек. Другие солидные патологические образования, в том числе онкоцитомы и ангиомиолипомы, также имеют этот тип роста.
Инфильтрированный («боб») тип можно увидеть как при воспалительном, так и при неопластическом процессе, следовательно, анамнез болезни важен для дифференциальной диагностики данных групп заболеваний. При остром процессе (пиелонефрит, инфаркт почки) можно визуализировать увеличенные почки с патологическим контрастированием. У пациента с гематурией следует подозревать новообразование; самый классический пример - инвазивный переходноклеточный рак. Меньшая часть ПКР имеет инфильтративный тип роста, обычно это гистологически агрессивные виды опухоли, такие как медуллярный рак и саркомоподобные опухоли. Наконец, лимфома почки может иметь любой тип роста.
(Справа) УЗИ, продольная плоскость сканирования правой почки: обнаружено анэхогенное патологическое образование со слабовыраженными стенками и задним акустическим усилением, что соответствует простой кисте почки.
(Справа) КТ с контрастированием, аксиальная проекция: визуализировано кистозное объемное образование категории III по Босняку (многокамерная кистозная нефрома) с тонкой кальцифицированной перегородкой. Классификация по Босняку, включающая пять классов кистозных патологических образований, основана на визуализации при КТ; чем сложнее патологическое образование, тем выше риск малигнизации.
(Справа) Тот же пациент, УЗИ, поперечная плоскость сканирования левой почки: это же патологическое образование визуализировано как анэхогенное со слабовыраженными стенками и задним акустическим усилением, что подтверждает простую кисту. Гиперденсные на КТ патологические образования часто могут проявляться на УЗИ в виде анэхогенных доброкачественных кист.
3) Содержит ли объемное образование жировую ткань или только мягкие ткани? Если единичное объемное образование имеет плотность мягких тканей, подозревают диагноз ПКР пока не будет доказано обратное. При наличии центрального рубца в качестве альтернативного диагноза можно предположить онкоцитому, однако ПКР нельзя исключать без гистологического подтверждения.
Жиросодержащее объемное образование почки в большинстве случаев представляет собой ангиомиолипому, хотя ПКР в редких случаях также может содержать жир. Обычно это происходит в случае поглощения жировой ткани опухолью или в результате костной метаплазии опухоли с образованием плотной кальцификации (подобно кортикальной пластинке костной ткани) и жировых элементов костного мозга. Наличие кальцификации и жира в объемном образовании почки весьма характерно для ПКР.
Небольшой процент ангиомиолипом (5%), содержащих лишь несколько жировых клеток, называют ангиомиолипомами с низким содержанием жира, их трудно дифференцировать от других солидных патологических образований. Небольшой объем жира не всегда обнаруживают при КТ, эти патологические изменения обычно гомогенны и имеют высокую плотность на бесконтрастной КТ. На МРТ в противофазном Т1-ВИ можно наблюдать потерю ИС, несмотря на то, что это служит специфическим признаком, поскольку данное подавление сигнала можно также наблюдать при светлоклеточном типе ПКР.
4) Это объемное образование единичное или множественное? При обнаружении множественных солидных объемных образований почек следует заподозрить наличие наследственных синдромов. Множественный ПКР и кисты встречают при болезни фон Гиппеля-Линдау. Множественные ангиомиолипомы повышают вероятность наличия туберозного склероза. Лимфому и метастазы также можно заподозрить при обнаружении множественных объемных образований.
При обнаружении многочисленных кист следует также рассмотреть вероятность аутосомно-доминантной поликистозной болезни почек, болезни фон Гиппеля-Линдау или вторичных кистозных изменений.
5. Подход к кальцификатам почек. Для оценки кальцификатов лучше всего использовать бесконтрастное сканирование (или простые снимки). Образование кальцификатов может происходить в собирательной системе (нефролитиаз) или в почечной паренхиме (нефрокальциноз). Нефрокальциноз можно подразделить на три большие группы в зависимости от внешнего вида и локализации: дистрофическая кальцификация, кортикальный нефрокальциноз и медуллярный нефрокальциноз.
Дистрофическая кальцификация встречаются в местах патологической или поврежденной ткани. Дистрофическая кальцификация, как правило, очаговая и односторонняя, ее часто обнаруживают в опухолях (ПКР) и при инфекциях (классический туберкулез).
Кортикальный нефрокальциноз-кальцификация, описанная по внешнему виду как «яичная скорлупа», - особенность нефункционирующих почек, имеющих малый размер. Кортикальный нефрокальциноз чаще всего встречаются при хроническом гломерулонефрите, однако он также может быть осложнением острого кортикального некроза или хронического отторжения трансплантата.
Медуллярный нефрокальциноз обычно возникает в остальных случаях при визуально неизмененных почках и может быть результатом гиперкальциемии/гиперкальциурии любого генеза (например, гиперпаратиреоза), медуллярной губчатой почки или ацидоза дистальных почечных канальцев. Кальцификаты выпадают в осадок в почечных канальцах и часто связаны с нефролитиазом.
(Справа) Если объемное образование имеет рост по сферическому экспансивному типу, следующим этапом становится определение содержания жира. Большинство жиросодержащих патологических изменений почек представляют собой ангиомиолипомы. Единичное объемное образование с мягкотканной плотностью считают почечноклеточным раком (ПКР), пока не доказано обратное. ПКР может иметь вид множественных образований, однако следует также учитывать лимфому и метастазы.
(Справа) Т1-ВИ, субтракционное изображение (постконтрастное минус исходное), аксиальная проекция: визуализировано контрастируемое, частично экзофитное объемное образование правой почки. При резекции образования установлен светлоклеточный тип ПКР Субтракционные изображения обычно используют для качественной оценки контрастирования патологических изменений при МРТ.
(Справа) КТ с контрастированием, аксиальная проекция: визуализирован обширный двусторонний медуллярный нефрокальциноз (в данном случае вследствие первичного оксалоза).
г) Список использованной литературы:
1. Heilbrun ME et al: ACR Appropriateness Criteria Indeterminate Renal Mass. J Am Coll Radiol. 12(4)333-41,2015
2. Silverman SG et al: Incompletely characterized incidental renal masses: emerging data support conservative management. Radiology. 275(1):28-42, 2015
3. Wood CG 3rd et al: CT and MR imaging for evaluation of cystic renal lesions and diseases. Radiographics. 35(1):125-41,2015
4. Jinzaki M et al: Renal angiomyolipoma: a radiological classification and update on recent developments in diagnosis and management. Abdom Imaging. 39(3)388-604,2014
5. Kang SK et al: Solid renal masses: what the numbers tell us. AJR Am J Roentgenol 202(6):1196-206, 2014
6. Remer EM et al: ACR Appropriateness Criteria(®) on renal failure. Am J Med. 127(11): 1041 —8.e 1, 2014
7. O'Connor SD et al: Simple cyst-appearing renal masses at unenhanced CT: can they be presumed to be benign? Radiology. 269(3):793—800, 2013
8. Bosniak MA: The Bosniak renal cyst classification: 25 years later. Radiology. 262(3):781 -5, 2012
9. Tappouni R et al: Pseudoenhancement of renal cysts: influence of lesion size, lesion location, slice thickness, and number of MDCT detectors. AJR Am J Roentgenol. 198(0:133-7, 2012
10. Thoeny HC et al: Diffusion-weighted MR imaging of native and transplanted kidneys. Radiology. 259(0:25-38, 2011
11. Berland LL et al: Managing incidental findings on abdominal CT: white paper of the ACR incidental findings committee. J Am Coll Radiol. 7(10):754—73, 2010
12. Sandrasegaran К et al: Usefulness of diffusion-weighted imaging in the evaluation of renal masses. AJR Am J Roentgenol. 194(2):438—45, 2010
13. Oliva MR et al: Renal cell carcinoma: t1 and t2 signal intensity characteristics of papillary and clear cell types correlated with pathology. AJR Am J Roentgenol. 192(6): 1524-30, 2009
14. Sahni VA et al: Biopsy of renal masses: when and why. Cancer Imaging. 9:44-55, 2009
15. Taouli В et al: Renal lesions: characterization with diffusion-weighted imaging versus contrast-enhanced MR imaging. Radiology. 251 (2):398—407, 2009
16. Dyer R et al: Simplified imaging approach for evaluation of the solid renal mass in adults. Radiology. 247(2)331-43, 2008
17. Israel GM et al: Pitfalls in renal mass evaluation and how to avoid them. Radiographics 28:1325-1338; 2008
18. Pedrosa I et al: MR imaging of renal masses: Correlation with findings at surgery and pathologic analysis. RadioGraphics 28:985-1003; 2008
19. Silverman SG et al: Management of the incidental renal mass. Radiology. 249(1 ):16-31, 2008
20. Woodward PJ: Approach to renal masses. In Radiologic Pathology. 5th ed. Washington, D.C.: Armed Forces Institute of Pathology. 553-565, 2006
21. Israel GMetal: How I do it: evaluating renal masses. Radiology. 236(2):441-50, 2005
22. Israel GM et al: The use of opposed-phase chemical shift MRI in the diagnosis of renal angiomyolipomas. AJR Am J Roentgenol. 184(6): 1868-72, 2005
23. Hecht EM et al: Renal masses: quantitative analysis of enhancement with signal intensity measurements versus qualitative analysis of enhancement with image subtraction for diagnosing malignancy at MR imaging. Radiology. 232(2)373-8,2004
24. Israel GM et al: Evaluation of cystic renal masses: comparison of CT and MR imaging by using the Bosniak classification system. Radiology. 231(2)365-71, 2004
25. Zhang J et al: Masses and pseudomasses of the kidney: imaging spectrum on MR. J Comput Assist Tomogr. 28(5)388-95, 2004
26. Ho VB et al: Renal masses: quantitative assessment of enhancement with dynamic MR imaging. Radiology. 224(3)395-700, 2002
27. Bae KT et al: Renal cysts: is attenuation artifactually increased on contrasten-hanced CT images? Radiology. 216(3)792-6, 2000
28. Heiss SG et al: Contrast-enhanced three-dimensional fast spoiled gradientecho renal MR imaging: evaluation of vascular and nonvascular disease. Radiographics. 20(5):1341-52; discussion 1353-4, 2000
29. Pickhardt PJ et al: From the archives of the AFIP. Infiltrative renal lesions: radiologic-pathologic correlation. Armed Forces Institute of Pathology. Radiographics. 20(0:215-43, 2000
30. Yuh Bl et al: Different phases of renal enhancement: role in detecting and characterizing renal masses during helical CT. AJR Am J Roentgenol. 173(3)747-55, 1999
-