Color Doppler sonography in the study of chronic ischemic nephropathy

In western countries, the risk of cardiovascular disease has increased considerably in recent decades. This trend has been paralleled by an increase in cases of atherosclerotic renal disease, which is related to the improved prognosis of cardiovascular diseases, aging, and the increasing mean age of the general population. It is reasonable to expect that in the near future, there will be a sharp increase in the number of elderly patients with atherosclerotic vascular disease in chronic dialysis programs. The result will be a dramatic rise in the social and economic costs of dialysis that could constitute a true clinical emergency. In this epidemiologic scenario, one of the most important targets of 21st century nephrology will be the early diagnosis of chronic ischemic nephropathy and the development of new and more effective strategies for its treatment.Color Doppler (CD) ultrasonography has displayed high sensitivity, specificity, and positive and negative predictive values in the diagnosis of this disease in selected population, making it an ideal tool for use in screening programs. Eligibility for screening should be based on clinical criteria. For the most part, it will be aimed at adults (especially those who are elderly) with atherosclerotic vascular disease involving multiple districts and chronic kidney disease (CKD), stage 2–3, in the absence of a documented history of renal disease. In these patients, hypertension may be a secondary manifestation or a symptom of the ischemic nephropathy itself. The objectives of sonographic screening should be (1) to identify subjects in the population at risk who are affected by stenosis of the main renal artery (RAS); (2) to identify and characterize patients without RAS who have chronic ischemic nephropathy caused by nephroangiosclerosis and/or atheroembolic disease. The former group will require second-level diagnostic studies or angioplasty with stenting; the latter can be managed conservatively. The most important CD parameters in the workup of suspected RAS are those that are direct signs, i.e., increases in peak systolic velocity (PSV) and diastolic velocity (DV), spectral broadening, and an altered renal:aortic ratio (RAR). Their assessment requires full-length sampling of the renal artery and is associated with greater practical/technical difficulties. Measurement in triplicate of the PSV in the ostial, medial, and hilar segments of both arteries and bilateral measurement of parenchymal resistance indices are usually sufficient to detect the presence of stenosis and refer the patient for second-level studies. Important parameters for estimating the severity of a stenosis include the renal:aortic ratio (>3.5), disappearance of the early systolic peak in segmental vessels, lateralization of the resistance index (ΔRI > 0.05), and the evaluation of the acceleration index (AI) and acceleration time (AT). Second-level imaging studies (CT angiography, MR angiography) are still indispensable for precise definition of the location and extension of the stenosis and the therapeutic approach during digital subtraction angiography (DSA). In the absence of direct or indirect signs of RAS, increases in the intraparenchymal resistance indices (RI > 0.75–0.80; PI > 1.50) associated with systemic atherosclerotic disease are indicative of microcirculatory damage related to nephroangiosclerosis or atheroembolic disease.

SommarioNei Paesi occidentali il rischio di malattie cardiovascolari è notevolmente aumentato negli ultimi decenni. Di pari passo, il miglioramento prognostico delle malattie cardiovascolari, l'invecchiamento e l'aumento della vita media della popolazione generale stanno rivelando un crescente numero di casi di malattia renale cronica d'origine vascolare. È del tutto plausibile pensare che nei prossimi anni il numero di pazienti anziani con malattia vascolare aterosclerotica, che sarà inserito nei programmi di dialisi cronica, aumenterà rapidamente. Questo farà lievitare in modo drammatico i costi sociali ed economici della dialisi configurando una vera emergenza clinica. In questo scenario epidemiologico, la diagnosi precoce della malattia ischemica cronica del rene e la definizione di nuove strategie terapeutiche rappresenterà uno dei target più importanti della nefrologia di questo secolo.Il color-Doppler (CD) per le sue caratteristiche di sensibilità, specificità, per il valore predittivo positivo e negativo può essere considerato il test di screening della malattia ischemica cronica del rene. Lo screening ecografico deve avere un duplice obiettivo: (1) individuare nella popolazione a rischio i casi di stenosi dell'arteria principale da indirizzare alle indagini di secondo livello e all'angioplastica con stenting; (2) individuare e alle caratterizzare, da assenza di stenosi dell'arteria principale, i casi di malattia ischemica cronica da nefroangiosclerosi e/o ateroembolia da avviare alla terapia conservativa. Lo screening deve essere guidato dalla preselezione clinica e deve essere preferibilmente rivolto a soggetti adulti e anziani con vasculopatia aterosclerotica polidistrettuale e insufficienza renale cronica di media gravità in assenza di storia clinica di nefropatia. In questi pazienti l'ipertensione può essere sia una manifestazione secondaria sia un sintomo associato alla malattia ischemica cronica del rene.I segni diretti, in altre parole l'aumento della velocità di picco sistolico (VPS) e della velocità telediastolica (VD), la dispersione spettrale e un indice reno-aortico alterato sono i parametri più indicativi per la diagnosi di stenosi. La determinazione di questi parametri impone il campionamento dell'arteria renale in tutto il suo tragitto ed espone alle maggiori difficoltà pratiche. Un triplice campionamento delle VPS nel tratto ostiale, mediale e ilare in entrambe le arterie e una valutazione bilaterale degli indici di resistenza parenchimale sono sufficienti per escludere o confermare una stenosi e avviare il paziente all'indagine di secondo livello. Alla presenza di stenosi un rapporto reno-aortico >3,5, la scomparsa del picco sistolico precoce nei vasi segmentari, la lateralizzazione degli indici di resistenza (ΔRI > 0,05) e la determinazione degli indici d'accelerazione (AT e AI) possono migliorare il giudizio diagnostico sulla severità della stenosi. Il ricorso a tecniche morfologiche di secondo livello come l'angio-TC o l'angio-RM è in ogni caso indispensabile per definire esattamente la sede, l'estensione della stenosi e la strategia terapeutica durante l'angiografia.In assenza di segni diretti o indiretti di stenosi dell'arteria principale, l'incremento degli indici di resistenza intraparenchimali (IR > 0,75–0,80; IP > 1,50) associato a malattia aterosclerotica sistemica indica che il danno morfologico interessa prevalentemente il microcircolo ed è espressione di nefroangiosclerosi o ateroembolia.