Munuaisensiirto ja munuaisten ja sydänlihaksen perfuusio (Transkidney)

JOHDANTO Sydän- ja verisuonisairaus ja munuaisten vajaatoiminta Kroonista munuaissairautta (CKD) sairastavilla potilailla on suuri sydän- ja verisuonitapahtumien riski, ja se on huomattava jo CKD:n alkuvaiheessa. CKD-potilaiden sydän- ja verisuonitautien patofysiologia on huonosti ymmärretty. Munuaissairauden loppuvaiheessa sydän- ja verisuonitautikuolleisuuden pääasiallinen syy on äkillinen arytminen sydänkuolema mieluummin kuin ateroskleroosista johtuva sydäninfarkti. Uremiassa endoteelin vasodilataatio on heikentynyt. Tämä saattaa olla yksi selitys sydän- ja verisuonitautien korkealle esiintyvuudelle kroonisesti kroonisesti. Munuaisensiirto vähentää kardiovaskulaarista riskiä ja parantaa potilaan eloonjäämistä.

Perinteiset sydämen riskinarviointimenetelmät, kuten SPECT-MPI (single photon emission computertomography-myocardial perfuusiokuvantaminen), eivät ehkä ole yhtä tehokkaita kroonista munuaissairauspotilailla kuin terveellä väestöllä. Sepelvaltimon angiografia on invasiivinen ja voi aiheuttaa varjoainenefropatian ja munuaisten toiminnan heikkenemisen.

Sepelvaltimon virtausreservi (CFR) tai sydänlihaksen virtausreservi (MFR) on sepelvaltimovirtauksen lisääntymisen suuruus, joka lasketaan arvioimalla sydänlihaksen verenvirtausta levossa (perusvirtaus) sekä farmakologisen verisuonten laajenemisen ja hyperemian aikana. Sydänlihaksen verenvirtaus (MBF) tarvitsee mukautuvat dynaamisesti sydänlihaksen metaboliseen tarpeeseen ja sitä säätelee sepelvaltimoiden mikrovaskulaarinen vastus. Mikrovaskulaarinen toimintahäiriö voi johtua erilaisista mekanismeista, joista yksi on mikrovaskulaarinen toimintahäiriö.

CFR on mitattu transtorakaalisella kaikukardiografialla (TTEC), ja CFR:n arvioimiseen on käytetty intrakoronaarista Doppler-kaikukardiografiaa. Veren nopeuden mittaus yhdessä sepelvaltimossa ei kuitenkaan ole sama asia kuin sydänlihaksen verenvirtauksen kvantifiointi. Magneettikuvausta (MRI) voidaan käyttää myös sydänlihaksen verenvirtauksen määrittämiseen, mutta se ei ole turvallinen munuaisten vajaatoiminnassa varjoaineen gadoliniumin vuoksi. . Viime vuosina PET on osoittautunut suosituksi menetelmäksi sydänlihaksen verenvirtauksen (MBF) mittaamiseen. Se on ei-invasiivinen ja se on turvallinen munuaisten vajaatoiminnassa.

Sydän- ja verisuonisairauksien korkea esiintyvyys CKD-potilailla ei selity pelkästään suurten verisuonten ateroskleroosilla. Sen on osoitettu olevan huono sydämen lopputuloksesta CKD-potilailla, joilla ei ole ahtauttavaa sepelvaltimotautia. Mikrovaskulaation toimintahäiriö voi olla yksi selitys tällaisissa olosuhteissa.

Huolimatta todisteista sepelvaltimotaudin lisääntyneestä esiintyvyydestä CKD-potilailla, tässä potilasryhmässä on vain vähän tutkimuksia sepelvaltimon virtausreservistä, erityisesti positroniemissiotomografia (PET) -tutkimuksia. Näiden tutkimusten tulokset ovat kiistanalaisia.

Koska munuaisensiirto vähentää ureemista vaikutusta sydän- ja verisuonijärjestelmään, on todennäköistä, että se vaikuttaa myös CFR:ään. Endoteelin toiminta näyttää paranevan munuaisensiirron jälkeen. Tutkimuksia munuaisensiirtopotilaista ja heidän sepelvaltimon virtausreservistä on vain neljä. Mikään niistä ei ole tehty PET:llä, joka on sydänlihaksen verenvirtauksen arvioinnissa käytettävä menetelmä. Potilaiden kokonaismäärä kaikissa näissä tutkimuksissa on 107.

Kaikissa tutkimuksissa CFR on pienentynyt munuaisensiirtopotilailla normaaliin verrattuna, mutta ei yhtä paljon kuin dialyysipotilailla.

Munuaisten verenvirtaus Munuaisten verenvirtaus (RBF) RBF on yhdistelmä veren virtausta munuaisvaltimoissa ja pienissä verisuonissa samalla tavalla kuin sepelvaltimoiden verenvirtaus on yhdistelmä sepelvaltimoiden verenvirtausta ja sydänlihaksen mikrovaskulaarisuutta. On todennäköistä, että munuaisten perfuusio ja virtausreservi riippuvat endoteelin toiminnasta samalla tavalla kuin sydänlihaksen perfuusio. Kliiniset sairaudet, kuten renovaskulaarinen hypertensio tai munuaisten vajaatoiminta, vähentävät RBF:ää. Kyky mitata tarkasti munuaisten verenkiertoa voi auttaa meitä ymmärtämään munuaissairauksien mekanismeja ja mahdollisesti jopa keskittymään oikeaan hoitoon oikeaan aikaan.

Kliinisessä käytännössä RBF voidaan mitata epäsuorasti para-aminohippurihapon (PAH) puhdistuman avulla. Sitä ei voida käyttää munuaisten vajaatoiminnassa heikentyneen tubulaarisen erittymisen vuoksi. Lisäksi se antaa vain kahden munuaisen arvon. Renogrammit eivät myöskään anna kvantitatiivista mittausta, eivätkä ne ole tulkittavissa kroonisessa munuaissairaudessa. Tietokonetomografiaa ei voida käyttää munuaisten vajaatoiminnassa varjoaineiden nefrotoksisuuden vuoksi.

Magneettiresonanssikuvaus (MRI) Magneettikuvaus gadoliniumpohjaisilla varjoaineilla on vasta-aiheinen erityisesti kroonista munuaistautipotilaille, joiden GFR on < 30 ml/min, koska nefrogeenisen systeemisen fibroosin (NSF) riski on olemassa. Viime vuosikymmeninä on kuitenkin otettu käyttöön uusia toiminnallisia MRI-menetelmiä ilman varjoaineen tarvetta. Mikään niistä ei osoita todellista munuaisperfuusiota.

Positroniemissiotomografia (PET) PET tarjoaa menetelmän arvioida kvantitatiivista alueellista munuaiskuoren verenvirtausta noninvasiivisesti. Nitzsche et ai. olivat ensimmäiset, jotka kehittivät ja raportoivat RBF:n kvantitatiivisen arvioinnin käyttämällä dynaamista PET:tä H(2)(15)O:lla. Kudomi et ai. ovat osoittaneet RBF-mittauksen toteutettavuuden käyttämällä PET:tä H(2)(15)O:lla ihmisillä (63).H(2)(15)O on kätevä lyhyen puoliintumisajan (2 minuuttia) vuoksi. mittaa lyhyin 15 minuutin välein. Lisäksi H(2)(15)O on täysin diffundoituva merkkiaine, joka ei ole riippuvainen putkien toiminnasta, eikä se ole munuaistoksinen. Potilaan säteilytys on vähäistä.

Kirjallisuudesta löydettiin vain kaksi munuaisperfuusiotutkimusta PET:llä. Koivuviita et ai. tutki revaskularisaation vaikutusta munuaisvaltimoiden ahtaumaan munuaisperfuusioon potilailla, joilla oli ateroskleroottinen renovaskulaarinen sairaus (ARVD) käyttäen PET:tä. Kortikaalinen munuaisperfuusio korreloi munuaisvaltimon ahtauman asteen kanssa, mutta se ei lisääntynyt revaskularisoinnin jälkeen. Keskimääräinen aivokuoren munuaisperfuusioarvo terveillä kontrolleilla oli merkitsevästi korkeampi kuin CKD-potilailla. Lisäksi RBF oli pienempi diabeetikoilla kuin ei-diabeettisilla ARVD-potilailla. Alpertin et al. 5 potilaalla oli normaali munuaisten toiminta ja 10 kohtalaista tai vaikeaa munuaissairaus. CKD-ryhmässä oli myös 4 munuaisensiirtopotilasta. RBF oli merkittävästi korkeampi terveillä kontrolleilla kuin CKD-ryhmässä.

PET:llä ei ole tehty munuaisperfuusiotutkimusta munuaissiirtopotilailla. Munuaisten virtausreservi (RFR) on munuaisten verenkierron kyky lisätä munuaisten verenkiertoa. On mahdollista, että endoteelin toimintahäiriö munuaisten mikroverisuonissa vähentää RFR:ää. Lisäksi alentunut RFR voi olla merkki patologisesta prosessista munuaisparenkyymassa.

Beregi et ai. on osoittanut sikojen angiografian ja intravaskulaarisen Doppler-tutkimuksen yhdistelmällä, että RFR on vähemmän merkittävä kuin CFR. Hollenberg et al. tutkivat munuaisten vasomotiivista scintigrafista xenon-tekniikkaa. Normotensiivisillä potilailla munuaisten verenvirtaus lisääntyi 20-35 %. Fentolamiinia, asetyylikoliinia ja diltiatseemia annettiin munuaisvaltimoon, teprotidia suonensisäisesti ja kaptopriilia suun kautta 10-25 mg:n annoksella. Manoharan ym. käytti munuaistensisäistä Doppleria ja angiografiaa arvioidakseen munuaisten mikroverisuoniston verisuonia laajentavaa kapasiteettia normaaleissa munuaisten verenpaineissa ja normoglykeemisissä aikuisissa. toiminto. Normaali munuaisvirtausreservi oli keskimäärin 2. PAH-puhdistumaa käytettiin menetelmänä Coppon et al.:n IgA-nefropatiatutkimuksessa. Oraalisen kaptopriilin 50 mg:n vaikutusta PAH-puhdistumaan ja tehokkaaseen munuaisten verenkiertoon (ERBF) arvioitiin kroonista munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla ja terveillä kontrolleilla. ERBF nousi merkittävästi molemmissa ryhmissä kaptopriilin jälkeen. CKD-ryhmässä havaittiin taipumus alhaisempiin perusvirtausarvoihin verrattuna kontrolleihin.

PET:llä on tehty joitain tutkimuksia munuaisten verenkierron muutosten arvioimiseksi. Juillard et ai. sikatutkimuksessa osoitettiin, että angiotensiini II vähentää RBF:ää ja dopamiini lisää sitä. He myös arvioivat RBF:n PET:n avulla käyttämällä H(2)(15)O:ta ennen ja jälkeen kinaprilaatti-injektion (10 mg) kahdeksalla miehellä, joilla oli verenpainetauti ja kohtalainen CRF. Perustason ERPF laski merkittävästi. PET-RBF lisääntyi merkittävästi kinaprilaatti-injektion jälkeen. Munuaisensiirtopotilailla ei tehdä RFR-tutkimuksia.

Munuaisen virtausreservi ja munuaisensiirto Hitaasti heikkenevä munuaisensiirto on edelleen suuri nefrologien huolenaihe. Peräkkäiset biopsiat voivat auttaa ennustamaan myöhemmin kehittyvän allograftin nefropatian, mutta toimenpide on erittäin invasiivinen. Munuaisten verenvirtaus ja munuaisten virtausreservi voivat olla informatiivisia munuaisensiirtotoiminnan ennustamisessa. Munuaisten verenvirtausreserviä tai munuaisten verenkiertoa ei kuitenkaan ole tutkittu PET-pohjaisella menetelmällä munuaisten vastaanottajilla.

TUTKIMUKSEN SUUNNITTELU Yksi osa tästä tutkimuksesta on prospektiivinen pitkittäinen seurantatutkimus ja toinen osa on retrospektiivinen kohorttitutkimus. Tässä tutkimuksessa mukana olevat keskukset ovat Turun yliopistollisen keskussairaalan nefrologian osasto ja Turun PET-keskus.

1. .CFR mitataan PET:llä munuaisensiirtopotilailla, joilla on diabetes ja joilla ei ole diabetesta ja joiden GFR on yli 30 - 45 ml/min. Munuaisensiirron iän tulee olla 3+/- 1 vuotta (retrospektiivinen).
2. Munuaisten odotuslistalla olevien dialyysipotilaiden CFR mitataan PET:llä dialyysin aikana ja vuoden kuluttua munuaisensiirrosta (prospektiivinen). Puolet potilaista on peritoneaalidialyysipotilaita ja puolet hemodialyysipotilaita.
3. Munuaisensiirron saajien RFR/RBF mitataan PET:llä kolmannen kuukauden aikana munuaisensiirron jälkeen ja vuoden kuluttua siirrosta (potentiaalinen).
4. Munuaisensiirtopotilaiden RBF/RFR, joiden GRF on yli 30-45 ml/min, mitataan PET:llä. Munuaisensiirtoiän tulee olla 3+/-1 vuotta (retrospektiivinen).
5. .Sepelvaltimon virtausreservi PET:llä ja terveiden kontrollien RFR/RBF mitataan.

Kuvaus koronaarisen virtausreservin (CFR) mittauksesta PET-kuvaus suoritetaan 10 tunnin yön yli paaston jälkeen. Alkoholi, tupakointi ja kofeiini ovat kiellettyjä 3 päivää ennen arviointia. Verenpainelääkitys tulee keskeyttää 3 päivää ennen tutkimusta.

Koehenkilöt sijoitetaan PET-tomografissa selälleen. Laskimokatetri asetetaan kyynärpäälaskimoon happi-15-leimatun veden ([15O]H2O) injektiota varten. Sydänlihaksen perfuusio mitataan sekä levossa että kaksi minuuttia adenosiini-infuusion päättymisen jälkeen. Kaikki PET-tiedot korjataan kuolleen ajan, vaimenemisen ja mitatun fotonivaimennuksen suhteen. Kuvat käsitellään tavallisella rekonstruktioalgoritmilla. Kiinnostuksen kohteena olevat alueet (ROI) piirretään vasemman kammion (LV) sydänlihakseen keskimäärin neljälle keskikammion transaksiaaliselle tasolle, jotka kattavat väliseinän, etuseinän, sivuseinän ja koko LV-sydänlihaksen. Vasemman kammion ontelon ROI piirretään ja sitä käytetään syöttöfunktiona LV-aika-aktiivisuuskäyrän määrittämiseen. Alueellinen sydänlihaksen perfuusio (ml/g kudosta minuutissa) lasketaan yhden osaston mallilla.

Kuvaus munuaisten verenvirtauksen (RBF)/munuaisten virtausreservin (RFR) mittauksesta Koehenkilöille ennen toimenpidettä koskevat ohjeet ja rajoitukset ovat samat kuin yllä. Laskimokatetri asetetaan kyynärpäälaskimoon happi-15-leimatun veden ([15O]H2O) injektiota varten. Munuaisten perfuusiotiedot korjataan kuolleen ajan, hajoamisen ja mitatun fotonien vaimennuksen suhteen. Kuvat käsitellään tavallisella rekonstruktioalgoritmilla. Kiinnostuksen kohteena olevat alueet (ROI) koko munuaisten aivokuoren alueelle piirretään summattuun rekonstruoituun kuvaan keskimäärin kuudelle koronaaliselle tasolle. Munuaisten perfuusion laskemiseksi PET-tutkimuksesta syöttöfunktio arvioidaan käyttämällä keskimääräistä aikaaktiivisuuskäyrää (TAC) laskevista aortanontelon ROI:ista, jotka on piirretty keskimäärin kolmelle tasolle. Rekonstruoidusta dynaamisesta kuvasta ja saadusta syöttöfunktiosta muodostetaan munuaisperfuusiokuvat perusfunktiomenetelmällä, jossa oletetaan yhden kudoksen osastomallia. Enalapriilia käytetään annoksena 0,5–1 mg suonensisäisesti. Säteilyannos ilmoitetaan erikseen.

5.2 Aiheiden lukumäärä

1. Uudet munuaissiirtopotilaat, joilla ei ole diabetesta N=10-20
2. Uusia munuaisensiirtopotilaita, joilla on diabetes I tai II N=10-20
3. "Vanhat" munuaissiirtopotilaat, joilla on tyypin I diabetes N=15-30
4. "Vanhat" munuaissiirtopotilaat, joilla ei ole diabetesta N=15-30
5. Terveet kontrollit N = 10

Potilasrekisterit:

1. Laadunvarmistuksesta ja tietojen validoinnista vastaa Turku Finland PET-keskus. Potilastietoja koskevat rekisterimenettelyt hoitaa Lounais-Suomen sairaanhoitopiiri.
2. Potilaita rekrytoidaan Turun yliopistollisen sairaalan alueelta normaalien poliklinikkakäyntien aikana ja dialyysihoidossa. Tiedot kerätään kuvantamisella edellä kuvatulla tavalla ja dataa hallitaan ja analysoidaan PET-keskuksessa. PET-keskukset raportoivat myös haittatapahtumista.
3. Tehokkuuslaskelmia ei voida tehdä pienen potilasmäärän vuoksi. Sairaala-alueella tehdään noin 10 munuaisensiirtoa vuodessa.
4. Jos tietoja puuttuu, se raportoidaan.
5. Tilastolliset menetelmät sisältävät korrelaatioanalyysit ja testit valitaan aineiston jakautumisen mukaan.