Diagnostika akutní pyelonefritidy u dětí a význam zobrazovacích metod

Souhrn

Cílem tohoto sdělení je podat přehled zobrazovacích metod podílejících se na diagnostice akutní pyelonefritidy. Infekce močových cest (IMC) je po zánětlivých onemocněních horního a dolního respiračního traktu druhé nejčastěji se vyskytující onemocnění v dětském věku. Akutní pyelonefritida (APN) je definována klinickými a laboratorními změnami: horečka nad 38 °C, zvýšení hodnot CRP, leukocytóza, leukocyturie a signifikantní bakteriurie. V současné době se na diagnostice zánětlivých změn a jizev v parenchymu ledvin podílejí i zobrazovací metody – ultrazvuk (USG), statická scintigrafie ledvin (DMSA) a magnetická rezonance (MRI). DMSA byla přijata jako zlatý standard pro diagnostiku akutních zánětlivých lézí v parenchymu ledvin při APN a byla vyhodnocena jako citlivější metoda než USG. Bylo zjištěno, že MRI s gadoliniem je spolehlivější při detekci akutních pyelonefritických lézí ve srovnání s DMSA a může rozlišit akutní pyelonefritidu a chronickou jizvu. V roce 2018 byla publikována práce, která uvádí, že difúzně vážená magnetická rezonance (DWI) ve 100 % zachytila zánětlivou infiltraci v renálním parenchymu u dětí s APN starších 3 let ve srovnání se 71 % záchytu zánětlivých změn na DMSA. DWI vyšetření bylo provedeno bez kontrastní látky a bez celkové anestézie. U rizikové skupiny dětí do tří let zatím nebylo provedeno srovnání DWI a DMSA, musí být předmětem další studie.

Klíčová slova:

akutní pyelonefritida – ultrazvuk (USG) – difúzně vážená magnetická rezonance (DWI) – statická scintigrafie ledvin (DMSA)

Úvod

IMC se definuje jako přítomnost bakterií v uropoetickém traktu, který je obvykle u zdravého jedince sterilní (s výjimkou asymptomatické bakteriurie). Nejčastěji se IMC manifestuje v kojeneckém věku, a to častěji u chlapců, s narůstajícím věkem dítěte pak významně převládají dívky, což souvisí s anatomií a fyziologií ženského genitálu. ¹ V močových cestách mohou být přítomny kromě nejčastěji se vyskytujících bakterií i plísně a viry, které se ale vyskytují vzácněji. Většina mikroorganismů vyvolávajících močové infekce pochází z fekální nebo periuretrální flóry. Mikrobiologicky se na vzniku IMC z uropatogenů uplatňuje obvykle jeden druh bakterie, nejčastěji gramnegativní bakterie – Escherichia coli. Při přítomnosti anatomických či funkčních anomálií se podíl Escherichia coli na vzniku infekce snižuje a rozšiřuje se spektrum jiných močových patogenů (Klebsiella, Enterobacter, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis či Enterococcus faecalis a jiné), stoupá i počet smíšených infekcí. Při nozokomiálních infekcích jsou časté plísně – zejména Candida albicans nebo Aspergillus spp. Predisponovaní k močovým infekcím jsou rovněž pacienti se zavedenými močovými katetry a děti, které jsou pravidelně cévkovány. ^1,2

APN – histologicky znamená zánět ledvinného intersticia – je akutní tubulointersticiální nefritida bakteriálního původu s postižením tkáně ledvin a vývodného systému. Infiltrace intersticia polymorfonukleárními leukocyty a uvolnění jejich lytických působků jesou spojeny s poškozením tkáně ledvin a jsou pravděpodobně hlavní příčinou tvorby jizev v parenchymu ledviny. Stupeň postižení ledvin závisí na rozsahu akutního zánětu a tkáňového poškození v prvních 2–5 dnech akutní infekce, infiltraci v parenchymu ledvin lze zjistit již v průběhu několika hodin po začátku infekce. ^1,2

Většina APN probíhá jako nekomplikovaná infekce, v některých případech se však mohou vyvinout chronické změny (jizvy v parenchymu). Rozsáhlé pozánětlivé jizvení parenchymu ledvin může vést k destrukci ledviny a v případě oboustranného postižení k postupnému snižování jejich funkce s přechodem do chronické renální insuficience. ¹ Tvorba jizev je charakteristická v časném dětském věku při fyziologicky rychlém růstu ledvin ^3–5 a snižuje se s rostoucím věkem dítěte.

Akutní i chronická pyelonefritida se často vyskytuje u dětí, u nichž je z různých příčin ovlivněn odtok moče. Nález parenchymových jizev při zobrazování pomocí DMSA s časovým odstupem po APN spolu s detekcí vrozených nebo získaných strukturálních abnormit ledvin a močových cest vyčleňuje rizikovou skupinu dětí, u které může docházet ke snížení ledvinné funkce.

K diagnostice akutních a chronických zánětlivých změn a vrozených vývojových vad uropoetického systému se vedle USG a DMSA uplatňuje i MRI.

Symptomatologie, klinická a laboratorní diagnostika

Febrilní infekce močových cest a ledvin – APN – je definována klinickými a laboratorními charakteristikami: horečka nad 38 °C, třesavka, zvýšení hodnot CRP, leukocytóza, FW vyšší než 25 mm/hod, leukocyturie a signifikantní bakteriurie. Při podezření na močovou infekci je možné urychlit diagnostiku vyšetřením moče diagnostickými papírky. Pozitivní nález nitritů a leukocytové esterázy významně zvyšuje podezření na infekci močových cest. ⁶

Rozhodující laboratorní ukazatel APN je signifikantní bakteriurie. Posuzování množství mikrobů v 1 ml moče je závislé na způsobu odběru moče. Metodou volby je ve všech věkových skupinách odběr moče ze středního proudu, přesnější alternativou je vyšetření cévkované moče, případně moče získané suprapubickou punkcí.

Sonografické vyšetření

USG je považována za základní neinvazivní zobrazovací metodu k průkazu patologického nálezu uropoetického systému.

USG je využívána již v prenatálním období, následně je používána při vyšetření dětí všech věkových kategorií k diagnostice vrozených vývojových vad či vad získaných.

Dle doporučených postupů Americké pediatrické akademie je vhodné provádět renální ultrasonografii po každé první infekci močových cest u dětí. ⁷

Pracovní skupina dětské nefrologie při České pediatrické společnosti a Evropská urologie-společnost pro dětskou urologii (EAU/ESPU) ⁶ doporučuje vyšetření USG ledvin a močového měchýře u každého hospitalizovaného dítěte s podezřením nebo s jasnou APN, a to co nejdříve, event. u ambulantně vyšetřovaného dítěte s podezřením na močovou infekci. U cystitidy nemusí být USG vyšetření provedeno, je doporučeno ho provést při její recidivě.

Součástí USG vyšetření je změření velikosti obou ledvin a porovnání s referenčními hodnotami Dinkelova grafu. V současné době díky vysoké rozlišovací schopnosti sonografických přístrojů je možné i zachycení zánětlivých změn v parenchymu ledviny. Akutní zánětlivé změny v parenchymu ledviny při APN jsou na USG zobrazeny zvětšením ledviny s prosáknutím parenchymu ledviny – změnou echogenity parenchymu ledviny při srovnání s druhou, zdravou ledvinou. V případě oboustranného zánětu jsou ledviny delší a širší při porovnání s referenčními hodnotami, patrny jsou ložiskové nebo difúzní změny v echogenitě parenchymu – hyperechogenní nebo hypoechogenní ložiska. Při APN je zhoršeno rozlišení centrálního echokomplexu až vymizení jeho diferenciace v celé ledvině nebo jen v její části. (Obr. 1, 2) Někdy lze prokázat i absces ledviny. Naopak menší ledvina, která neroste, může být příznakem svrašťující se ledviny.

Vyhodnocení zánětlivých změn při APN u kojenců a malých batolat může být zatíženo chybou způsobenou pohybem dítěte, struktura ledvin je rovněž méně přehledná při nedostatečném zavodnění dítěte. Při terapii antibiotiky dochází postupně ke zmenšování zánětlivé infiltrace v parenchymu ledviny, čímž je zhoršen i průkaz zánětu při USG vyšetření.

Statická scintigrafie ledvin

DMSA je radionuklidové vyšetření, které slouží k zobrazení funkčního renálního parenchymu a k průkazu jeho kvalitativního i kvantitativního poškození.

Hlavními indikacemi k vyšetření je průkaz tvarových anomálií ledvin, detekce ektopického uložení ledvin, zhodnocení separované funkce ledvin, průkaz hypofunkce až afunkce a diagnostika akutní pyelonefritidy.

Statická scintigrafie ledvin s použitím radiofarmaka ^99mTc-dimerkaptosukcinylové kyseliny prokazuje zánětlivé změny v parenchymu ledviny v akutní fázi pyelonefritidy, s časovým odstupem po akutní epizodě detekuje případné postpyelonefritické jizvy v renálním parenchymu.

V průběhu vyšetření je radiofarmakum kumulováno v parenchymu ledviny, maxima dosahuje za 2–6 hod. po aplikaci, radiační dávka se pohybuje přibližně kolem 1 mSv. ⁸ V případě ložiskových i difúzních patologických procesů bývá homogenita distribuce radiofarmaka narušena a projeví se jako defekt akumulace radiofarmaka v parenchymu ledviny (Obr. 3), na rozdíl od fyziologického nálezu s pravidelným rozložením radiofarmaka. (Obr. 4) Významný je průkaz poruchy funkce ledvin v časovém odstupu po akutním zánětu ledvin, včetně průkazu postpyelonefritických jizev v ledvinném parenchymu. (Obr. 5)

Změny distribuce radiofarmaka v parenchymu ledviny při vyšetření DMSA v akutní fázi APN byly poprvé popsány již v roce 1972. ^9,10 Experimentální studie prokázaly, že DMSA, pokud je přímo srovnávána s histopatologií, je velmi spolehlivá pro detekci a lokalizaci zánětlivých změn v parenchymu ledvin u APN. ¹¹ Akutní parenchymové změny byly popsány u 50–91 % pacientů s APN. ^12,13 Nález na DMSA je pozitivní v počáteční fázi zánětlivé odpovědi v důsledku ischémie tkáně. Akutní zánětlivé změny v parenchymu jsou reverzibilní a ve většině případů nevedou k jizvení ledvin. ^12,14,15 DMSA se považuje za citlivější metodu než USG a počítačová tomografie (CT), ¹⁵ proto byla přijata jako „zlatý standard“ k průkazu akutních zánětlivých změn v parenchymu ledvin při diagnostice APN. ¹⁶

V případě negativního nálezu akutních parenchymových změn na DMSA není nutno indikovat další zobrazovací metody (zejména invazivní mikční cystouretrografii – tzv. Top Down přístup) ani kontrolní statickou scintigrafii ledvin. ¹⁷ V případě pozitivního nálezu na DMSA v akutní fázi APN je dle současných doporučených postupů indikována u dětí kontrolní DMSA po 6 měsících po proběhlé APN k detekci jizev. ^18,19 Nevýhodou DMSA je intravenózní aplikace radiofarmaka, výsledky mohou být ovlivněny i neklidem dítěte během vyšetření.

Magnetická rezonance

MRI s kontrastní látkou (gadolinium) byla popsána jako spolehlivější metoda při diagnostice akutních zánětlivých pyelonefritických změn v parenchymu ledvin ve srovnání s DMSA. ^20,21 Výsledek zobrazení MRI je v mnoha ohledech přesnější než CT. MRI může nahradit některé invazivní metody používané k diagnostice vrozených vývojových vad. Výhodou metody je možnost zvýraznit některé struktury kontrastní látkou k průkazu anatomických a funkčních změn uropoetického systému. Vyšetření není spojeno s radiační zátěží.

V roce 1985 byla popsána speciální metoda difúzně vážená magnetická rezonance (DWI), která je založena na detekci molekulárních vibrací způsobených difúzí. Volný pohyb protonů je snížen v přítomnosti zánětu, difúze je narušena, což se projeví na snímku změnou v postižené oblasti (hypersignální léze). ²² Vyšetření je možno provádět nativně bez podání kontrastní látky. DWI se stala standardem v onkologii a v dalších oborech k diagnostice a vyšetření funkce tkáně v různých orgánech včetně mozku, chrupavky a jater. ²² DWI byla použita k identifikaci abnormálních střevních segmentů a posouzení aktivity zánětlivých střevních onemocnění. ²³ Zánětlivé léze ledvin se projevují na DWI skenech jako bodové, nepravidelné nebo klínovité oblasti restrikce difúze různých velikostí (jako hypersignální léze) (Obr. 6) a na mapě ADC (apparent diffusion coefficient) jako léze s nízkou intenzitou signálu. ²⁴ Fyziologický nález DWI je na Obr. 7

V roce 2004 byla popsána metoda DWI umožňující posuzovat normální renální parenchym a odchylky od normy u různých onemocnění ledvin (hydronefróza, jednoduché renální cysty, benigní a maligní nádory). ²⁵ V roce 2013 a následujících letech byla metoda DWI použita k diagnostice akutních zánětlivých lézí v renálním parenchymu. Tato metoda prokázala srovnatelné výsledky s MRI s aplikací kontrastní látky a prokázala rovněž vyšší citlivost než CT bez kontrastu nebo s kontrastem. ^24,26-28 Renální atrofie a jizvy byly definovány jako fokální defekt nebo zúžení parenchymu na DWI. ^3,19 (Obr. 8)

#555677

Srovnání zobrazovacích metod

Dle dostupných literárních údajů má USG vyšetření nízkou senzitivitu pro detekci akutních zánětlivých změn v parenchymu ledvin ve srovnání s DMSA. Rozsah senzitivity USG je uváděn mezi 5–47 %.

Cílem naší studie publikované v roce 2018 ¹⁹ bylo sledování akutních a chronických změn v parenchymu ledvin u APN při USG vyšetření, planární DMSA a DWI. Do souboru 31 dětí byly zařazeny děti s první atakou APN bez předchozího zjištění vrozené vývojové vady urotraktu či jiné patologie. Při USG vyšetření byly zaznamenány zánětlivé infiltrace u 26 dětí z 31 vyšetřených. Častěji se vyskytovaly v levé ledvině (13 dětí) než v pravé ledvině (11 dětí), oboustranně byl zánět zachycen u 2 dětí, u 5 dětí byl USG nález negativní. Kontrolní USG vyšetření bylo provedeno za 6 měsíců po akutní fázi. Při kontrolním vyšetření byly nalezeny jizvy u 4 dětí (u 2 dětí v pravé a u 2 dětí v levé ledvině), u 1 dítěte nebylo vyšetření provedeno a zbývajících 26 dětí mělo negativní nález. Shoda prvního a kontrolního USG nálezu byla zjištěna u 2/31 dětí.

Dále byly vyhodnoceny akutní změny v ledvinné tkáni v průběhu APN při vyšetření DWI bez použití kontrastní látky a výsledky byly porovnány s výsledky planární DMSA (nepublikovaná data). DWI detekovala akutní zánětlivé změny u všech pacientů (100 %). 25 dětí mělo jednostranné změny (11 vlevo, 14 vpravo) a 6 dětí mělo oboustranné změny. Záchyt zánětlivých změn při vyšetření DMSA byl prokázán u 22/31 dětí (71 %) v akutní fázi APN.

Citlivost pro detekci akutních zánětlivých lézí byla tedy 71 % pro DMSA a 100 % pro DWI. Na základě McNemarova testu byl rozdíl statisticky významný (p = 0,002). Vícečetné léze byly častěji pozorovány u DWI (v 84 %) oproti DMSA (ve 40 %) a výskyt oboustranných lézí byl podobný. Tyto výsledky vedly k závěru, že DWI je citlivější metodou pro diagnostiku APN a vykazuje větší rozsah lézí než DMSA.

MRI byla také použita ke kontrolnímu vyšetření vývoje ledvinné atrofie a zjizvení. Kavanagh a kol. ³ zjistili, že MRI s využitím T1 vážených sekvencí je rychlá, přesná a neinvazivní metoda pro hodnocení renálních jizev po první epizodě febrilní infekce močových cest ve srovnání s DMSA. Do studie bylo zařazeno 37 dětí. 10 z nich mělo jizvy na MRI a na DMSA, 3 děti měly jizvy na DMSA, ale ne na MRI a 3 měly jizvy na MRI, ale ne na DMSA. ³ Vyšší výskyt jizev lze vysvětlit kratší dobou mezi febrilní infekcí močových cest a radiologickým hodnocením (průměr 4 měsíce) místo doporučených 6 měsíců. ^7,9,28,29 Dle studie Bosákové a kol. ¹⁹ byl sledován záchyt jizev jak na DWI, tak na DMSA s odstupem 6 měsíců po APN. Výsledky byly porovnány a byl hodnocen jejich vztah k akutním lézím. Na rozdíl od akutních lézí byla frekvence jizev u vyšetřených dětí podobně nízká na DWI i na DMSA – 5 pacientů. Celkový počet jizev byl v 7 případech z 31 sledovaných dětí, 5krát na DWI a 5krát na DMSA, u 3 dětí byla shoda – měly jizvy na DWI i na DMSA. Anatomická lokalizace zánětlivých změn byla shodná na DWI i na DMSA a lokalizace jizev odpovídala původním akutním lézím na DWI i na DMSA. Nižší výskyt jizev mohl být ovlivněn vyšším věkem pacientů (3–18 let, průměrně 11,5 let), ve kterém je renální parenchym odolnější vůči tvorbě jizev. ³⁰

Výhoda vyšetření DWI spočívá v tom, že se provádí bez kontrastní látky a není spojena s radiační zátěží, která je přítomna při vyšetření DMSA s dávkou kolem 1 mSv v závislosti na aplikované aktivitě radiofarmaka. ^3,13 Vyšetření DWI trvá 8–10 minut a lze je provádět bez celkové anestézie u dětí starších 3 let. Ložiska zánětu jsou při DWI přesně určena včetně jejich rozsahu. Nevýhodou DWI je vyšší cena než DMSA (2,5krát).

Nedostatkem DMSA je ionizující záření, špatná vizualizace kalichopánvičkové anatomie a omezená specificita, což podporuje hledání alternativních diagnostických technik. ^8,9,29  

Výsledky práce Bosákové a kol. ¹⁹ ukázaly, že DWI je citlivější metodou pro detekci akutních lézí renálního parenchymu při první atace akutní pyelonefritidy. (Obr. 9, 10) Nálezy mohou být limitovány věkem pacientů (všichni probandi byli starší než 3 roky).

#555695

Hlavní otázkou tedy zůstává, jak rozlišit akutní léze, které se rozvinou do jizvy, a jak je možno tomuto procesu zabránit. Zatím není známa odpověď a to je i důvod, proč provedení DMSA není doporučeno během akutní fáze u pacientů s první atakou APN v rutinní praxi. ¹⁸ Na druhé straně abnormální nálezy na DMSA byly spojeny s vysokým stupněm vezikoureterálního refluxu, což vedlo k výše zmíněnému Top-Down přístupu. ^17,31,32

Závěr

USG je rychlá, levná, bezpečná a snadno dostupná zobrazovací metoda. Diagnostika APN však vyžaduje velké zkušenosti a praxi vyšetřující osoby a je negativně ovlivněna možným pohybem a nespoluprací dítěte, struktura ledvin je rovněž méně přehledná při nedostatečném zavodnění dítěte. Dle dostupných literárních údajů má USG nízkou senzitivitu pro detekci akutních zánětlivých změn v parenchymu ledvin ve srovnání s DMSA.

Zlatým standardem k průkazu akutních zánětlivých změn v parenchymu ledvin při diagnostice APN je dosud DMSA, která je zatížena radiační zátěží a ve srovnání s DWI  poskytuje méně zřetelnou vizualizaci kalichopánvičkové anatomie. DWI je však dražší než DMSA. Parametry DMSA může také zlepšit jiná metoda snímání (použití pin-hole kolimátoru nebo SPECT), která může zachytit více parenchymových lézí než snímání planární. ^13,33

 DWI umožňuje rychlé nekontrastní zobrazování akutních zánětlivých lézí v renálním parenchymu s vyšší citlivostí než DMSA bez nutnosti anestézie u dětí starších 3 let. Přispívá k potvrzení diagnózy APN v klinicky nejasných případech a poskytuje přesnější informace o rozsahu akutního parenchymového postižení. V tomto případě může DWI nahradit DMSA.

Trvalé jizvy renálního parenchymu vznikají především v kojeneckém a batolecím věku, méně často u starších dětí. U rizikové skupiny dětí do tří let zatím nebylo provedeno srovnání DWI a DMSA, posouzení parametrů DWI v této věkové skupině musí být předmětem další studie. U této věkové kategorie je třeba počítat s nutností sedace nebo anestézie.

K praktickému využití DWI budou nutné další studie k výběru rizikových pacientů, tj. k rozlišení, které akutní léze se stanou klinicky významnými a rozvinou se do jizvy.

Poděkování kolegům, kteří se podíleli na vyšetřování dětí na odborných pracovištích. Děkuji panu doc. MUDr. Hladíkovi, Ph.D., panu doc. MUDr. Kočvarovi, CSc., FEAPU a panu prof. Doleželovi, CSc. za odbornou pomoc při přípravě publikace.

Obr. 1 a 2 – archiv autora, obr. 3–10 – archiv zdravotnického zařízení.

alice.bosakova@fno.cz