Ultrasonografia Dopplerowska Naczyń Nerkowych: Kluczowe Aspekty w Diagnostyce Patologii i Ocena Ryzyka Nerkowo-Sercowego.

06.06.2025

Streszczenie. Badanie Dopplerowskie tętnic nerkowych jest nieinwazyjną metodą oceny przepływu krwi w naczyniach nerkowych, stosowaną w diagnostyce zwężeń, zakrzepicy, tętniaków, przetok, nadciśnienia naczyniowo-nerkowego oraz w monitorowaniu nerek własnych i przeszczepionych. Opiera się na analizie spektrum przepływu z zachowaniem kąta insonacji ≤60°. Kluczowe parametry to: PSV i RAR (oceniane w pniu głównej tętnicy nerkowej), AT i AI (oceniane w odgałęzieniach wewnątrznerkowych), oraz RI/RRI (oceniany w naczyniach miąższowych). AT to czas od początku skurczu do szczytu prędkości (norma ≤0,07 s; ≥0,08 s sugeruje zwężenie). AI to stosunek Vmax/AT; jego wartość w zwężeniu jest podawana różnie w źródłach (≤3 m/s² lub ≥3 m/s² jako kryterium istotnego zwężenia). RI/RRI odzwierciedla opór wewnątrznaczyniowy (norma 0,5-0,8); wysokie wartości (>0,7/0,8) wskazują na zwiększony opór, CKD, sztywność naczyń, gorsze rokowanie. Fala “tardus-parvus” (niski AI, wysoki AT) jest silną pośrednią oznaką proksymalnego zwężenia. Badanie pozwala także wykryć całkowitą niedrożność, zakrzepicę żyły nerkowej, tętniaki rzekome i przetoki tętniczo-żylne. Ograniczenia badania to m.in. otyłość i gazy jelitowe.

Słowa kluczowe: Ultrasonografia Dopplerowska, Tętnice nerkowe, Zwężenie tętnicy nerkowej, Czas przyspieszenia (AT), Indeks przyspieszenia (AI), Indeks oporu naczyniowego (RI/RRI), Przepływ wewnątrznerkowy, Fala tardus-parvus, Nadciśnienie naczyniowo-nerkowe, Przewlekła choroba nerek, Przeszczep nerki.

Abstract. Doppler ultrasound of the renal arteries is a non-invasive method for assessing blood flow in renal vessels, used in the diagnosis of stenoses, thrombosis, aneurysms, fistulas, renovascular hypertension, and for monitoring native and transplanted kidneys. It relies on spectral flow analysis with an insonation angle ≤60°. Key parameters include: PSV and RAR (assessed in the main renal artery trunk), AT and AI (assessed in intrarenal branches), and RI/RRI (assessed in parenchymal vessels). AT is the time from the start of systole to peak velocity (normal ≤0.07 s; ≥0.08 s suggests stenosis). AI is the ratio Vmax/AT; its value in stenosis is reported differently in sources (≤3 m/s² or ≥3 m/s² as a criterion for significant stenosis). RI/RRI reflects intrarenal resistance (normal 0.5-0.8); high values (>0.7/0.8) indicate increased resistance, CKD, vascular stiffness, worse prognosis. The “tardus-parvus” waveform (low AI, high AT) is a strong indirect sign of proximal stenosis. The examination also detects total occlusion, renal vein thrombosis, pseudoaneurysms, and arteriovenous fistulas. Limitations include obesity and bowel gas.

Keywords: Doppler Ultrasound, Renal Arteries, Renal Artery Stenosis, Acceleration Time (AT), Acceleration Index (AI), Resistive Index (RI/RRI), Intrarenal Flow, Tardus-parvus waveform, Renovascular Hypertension, Chronic Kidney Disease, Kidney Transplant.

Wstęp. Ultrasonografia Dopplerowska (USG) tętnic nerkowych jest uznaną i powszechnie stosowaną, nieinwazyjną techniką obrazowania, umożliwiającą ocenę struktury oraz przepływu krwi w naczyniach nerkowych i powiązanych patologiach. Jest to metoda relatywnie niskokosztowa i dobrze tolerowana. Pomimo pewnych ograniczeń wynikających z czynników technicznych, takich jak otyłość, gazy jelitowe czy nietypowa anatomia, oraz wymagająca znacznych umiejętności operatora, badanie to stanowi pierwszorzędną technikę obrazowania w wielu sytuacjach klinicznych. Zgodnie z zasadą Pareto, w odniesieniu do analizowanych źródeł, można wyróżnić kluczowe 20% informacji, które odpowiadają za 80% merytorycznej treści dotyczącej praktycznego zastosowania i zrozumienia badania. Te kluczowe aspekty obejmują:

1. Badanie Dopplerowskie USG jest podstawową metodą oceny naczyń nerkowych i pozwala na wykrycie szerokiego spektrum patologii, takich jak zwężenia tętnic nerkowych, zakrzepica tętnicza i żylna, tętniaki rzekome i przetoki tętniczo-żylne.
2. Diagnostyka zwężenia tętnicy nerkowej (RAS), będącego główną przyczyną nadciśnienia naczyniowo-nerkowego, opiera się na bezpośrednich kryteriach (w miejscu zwężenia), takich jak podwyższona maksymalna prędkość skurczowa (PSV/Vmax) ≥2,0 m/s (lub >200 cm/s) oraz indeks nerkowo-aortalny (RAR) ≥3,5, a także pośrednich kryteriach (w naczyniach wewnątrznerkowych), w tym wydłużony czas przyspieszenia (AT) ≥0,08 s (lub >70 ms) i obniżony wskaźnik przyspieszenia (AI) ≤3 m/s² (lub <3 m/s), prowadzących do powstania charakterystycznej fali “parvus-tardus”.
3. Wewnątrznerkowy indeks oporu (RI), mierzony w tętnicach łukowatych lub międzypłatowych, jest kluczowym parametrem oceny perfuzji miąższu nerkowego. Prawidłowa wartość RI wynosi zazwyczaj 0,5–0,8, a wartość 0,5–0,7 jest uznawana za prawidłowy stan perfuzji.
4. Podwyższony RI (>0,7, a zwłaszcza >0,80) wskazuje nie tylko na zwiększony opór w naczyniach wewnątrznerkowych, ale również odzwierciedla systemową hemodynamikę i obecność miażdżycy. Jest to ważne narzędzie prognostyczne w ocenie ryzyka progresji przewlekłej choroby nerek (CKD) oraz ryzyka sercowo-naczyniowego u pacjentów z nadciśnieniem pierwotnym. Podwyższony RI (>0,80) w przypadku RAS charakteryzuje się możliwym niepowodzeniem co do przyszłej  rewaskularyzacji.
5. Badanie jest szczególnie ważne w ocenie nerek przeszczepionych do monitorowania wartości hemodynamicznych i diagnostyki powikłań.

Informacje te, wraz z opisami technik pomiaru, standardowych procedur i charakterystyką obrazów poszczególnych patologii, stanowią fundament wiedzy zawartej w analizowanych tekstach.

Cel artykułu. Celem niniejszego artykułu poglądowego jest syntetyczna prezentacja kluczowych informacji dotyczących ultrasonografii Dopplerowskiej nerek, zaczerpniętych z dostarczonych źródeł. Opracowanie ma na celu usystematyzowanie wiedzy na temat techniki badania, oceny prawidłowych parametrów przepływu, kryteriów diagnostycznych najczęstszych patologii naczyniowych nerek, ze szczególnym uwzględnieniem zwężenia tętnicy nerkowej oraz znaczenia indeksu oporu nerkowego. Praca adresowana jest do środowiska akademickiego, w tym studentów wyższych lat medycyny i doktorantów, a także do klinicystów i ultrasonografistów, stanowiąc praktyczne podsumowanie istotnych zagadnień.

Materiał. Materiał do niniejszego artykułu poglądowego stanowią trzy dostarczone źródła:

1. “Standards of the Polish Ultrasound Society – Update. Ultrasound examination of renal arteries” Anny Drelich-Zbroi, opublikowany w J Ultrason. 2014 Sep 30;14(58):297–305.
2. “Doppler Renal Assessment, Protocols, and Interpretation” autorstwa Lukasa M. Trunza i Rashmi Balasubramanyi, z ostatnią aktualizacją 5 czerwca 2023 r., dostępny jako materiał edukacyjny.
3. “Ultrasound Doppler renal resistive index: a useful tool for the management of the hypertensive patient” Francesci Viazzi, Giovanny Leoncini, Lorenzo E Derchi i Roberta Pontremoli, opublikowany w J Hypertens. 2013 Dec 11;32(1):149–153.

Analiza i synteza treści tych publikacji pozwoliła na stworzenie niniejszego opracowania.

Diagnostyka Zwężenia Tętnicy Nerkowej (RAS). Badanie Dopplerowskie jest podstawową metodą przesiewową w diagnostyce RAS. Kryteria diagnostyczne istotnego zwężenia (≥60%) obejmują kombinację parametrów mierzonych w miejscu zwężenia oraz w naczyniach obwodowych:

• Bezpośrednie kryteria:
  • Maksymalna prędkość skurczowa (Vmax/PSV) w miejscu zwężenia ≥2,0 m/s (lub >200 cm/s). Wartości w przedziale 1,8–2,0 m/s sugerują zwężenie poniżej 60%.
  • Prędkość rozkurczowa (Vmin) w miejscu zwężenia ≥1,5 m/s.
  • Indeks nerkowo-aortalny (RAR) ≥3,5. Stosunek RAR między 3,0 a 3,5 wskazuje na zwężenie poniżej 60%. Należy pamiętać, że RAR jest miarodajny tylko przy prawidłowych wartościach Vmax w aorcie (40–100 cm/s).  Aby prawidłowo zmierzyć RAR, konieczne jest zarejestrowanie spektrum przepływu za pomocą Dopplera spektralnego w dwóch lokalizacjach: w pniu głównej tętnicy nerkowej oraz w aorcie brzusznej na poziomie odejścia tętnic nerkowych. Podczas pomiaru prędkości przepływu krwi w tych naczyniach, próbnik Dopplera umieszcza się w środkowej części strumienia krwi, najlepiej w projekcji podłużnej naczynia, a co kluczowe dla zapewnienia dokładności pomiaru, należy stosować kąt insonacji Dopplera wynoszący 60° lub mniej. Po uzyskaniu wartości maksymalnej prędkości skurczowej (PSV) dla głównej tętnicy nerkowej oraz dla aorty, RAR oblicza się jako iloraz tych dwóch wartości: RAR = PSV (tętnica nerkowa) / PSV (aorta)
  • Aliasing i burzliwy przepływ za zwężeniem (widoczne w Dopplerze kolorowym).
• Pośrednie kryteria (mierzone w tętnicach wewnątrznerkowych):
  • Czas przyspieszenia (AT) ≥0,08 s (lub >70 ms). Prawidłowa wartość ≤0,07 s (<70 ms).
  • Wskaźnik przyspieszenia (AI) ≤3 m/s² (lub <3 m/s). Prawidłowa wartość ≥3 m/s² (>3 m/s).
  • Fala “parvus-tardus” (spłaszczony i opóźniony skurczowy wzrost prędkości) – niemal patognomoniczna dla zwężenia tętnicy nerkowej.
  • Różnica RI >0,05 między nerkami, ze zwężeniem po stronie z niższą wartością RI. (Chociaż RI samo w sobie nie jest wiarygodnym narzędziem przesiewowym dla RAS, różnica między nerkami może być pomocna).

Kluczowe dla oceny zwężenia jest zmierzenie Vmax w miejscu zwężenia, RAR oraz AT w odgałęzieniach wewnątrznerkowych. Należy unikać pomiarów w krętych odcinkach naczynia, gdzie fizjologicznie przyspieszony przepływ może utrudniać interpretację. Zgodnie z dostarczonymi źródłami, pomiary Czasu Przyspieszenia (AT) i Indeksu Przyspieszenia (AI) są elementami badania Dopplerowskiego tętnic nerkowych, szczególnie przydatnymi w ocenie obecności zwężeń. Pomiary te odnoszą się specyficznie do odgałęzień wewnątrznerkowych, a nie do pnia głównej tętnicy nerkowej. Badanie polega na analizie spektrum przepływu krwi. Aby zmierzyć Czas Przyspieszenia (AT), należy umieścić próbnik Dopplera w odgałęzieniach wewnątrznerkowych, najlepiej w środkowej części strumienia krwi. Zaleca się wykonanie pomiarów w co najmniej trzech lokalizacjach w gałęziach wewnątrznerkowych: okolica bieguna górnego, dolnego oraz centralna część nerki. Kluczowe jest utrzymanie kąta insonacji Dopplera wynoszącego 60° lub mniej, aby zapewnić dokładność pomiaru prędkości. Następnie należy zarejestrować spektrum przepływu, które wyraźnie uchwyci początek fali skurczowej i jej maksymalną prędkość. AT definiuje się jako czas od początku fali skurczowej do osiągnięcia maksymalnej prędkości przepływu. Prawidłowa wartość AT wynosi zazwyczaj ≤0,07 s lub < 70 ms. Wartość AT ≥0,08 s lub > 70 ms jest pośrednią oznaką zwężenia tętnicy nerkowej lub jednym z kryteriów diagnostycznych istotnej stenozy. Pomiar Indeksu Przyspieszenia (AI) również wykonuje się w odgałęzieniach wewnątrznerkowych. Tak jak w przypadku AT, konieczne jest zarejestrowanie spektrum przepływu, zwracając uwagę na nachylenie krzywej prędkości przepływu w fazie skurczowej. AI oblicza się jako stosunek maksymalnej prędkości skurczowej (Vmax lub PSV) do czasu przyspieszenia (AT), zgodnie ze wzorem

AI = Vmax (PSV) / AT (czas akceleracji).

W interpretacji wartości AI w kontekście zwężenia widoczne są różnice w przedstawionych źródłach. Źródła oraz podają, że wartość AI ≥3 m/s² lub > 3 m/s jest prawidłowa, a wartość ≤3 m/s² lub < 3 m/s wskazuje na zwężenie (w jako pośrednia oznaka). Jednakże, źródła i podają, że AI ≥3 m/s² jest jednym z kryteriów diagnostycznych istotnego zwężenia tętnicy nerkowej (obok m.in. Vmax ≥2,0 m/s i RAR ≥3,5). Mimo tej rozbieżności w progu, oba wskaźniki, AT i AI, bazują na analizie charakterystyki przepływu krwi w fazie skurczowej w mniejszych naczyniach nerkowych i są używane jako wskaźniki sugerujące problem w głównej tętnicy nerkowej.

Diagnostyka Innych Patologii Naczyniowych

Badanie Dopplerowskie pozwala na identyfikację innych ważnych schorzeń:

• Niedrożność tętnicy nerkowej (RAT): Całkowity brak dowodów na przepływ krwi w wizualizowanym pniu tętnicy w Dopplerze kolorowym i spektralnym. Analiza spektralna ujawnia brak przepływu rozkurczowego i znacznie obniżoną amplitudę fali. Należy pamiętać, że brak obrazu tętnicy nie jest równoznaczny z jej niedrożnością. USG ma niższą czułość w wykrywaniu zawałów nerek niż CT czy MRI.
• Zakrzepica żyły nerkowej (RVT): Często wiąże się z powiększeniem nerki w obrazie B-mode. Doppler kolorowy pokazuje defekty wypełnienia lub brak przepływu w żyle. Charakterystyczną cechą w Dopplerze spektralnym jest odwrócony przepływ rozkurczowy w głównej tętnicy nerkowej.
• Tętniaki tętnic nerkowych: Poszerzenia tętnicy. W opisie podaje się wymiary.
• Tętniaki rzekome (PSA): Często wynikają z urazów jatrogennych (np. biopsji). W USG B-mode wyglądają jak torbielowate struktury. Doppler kolorowy wykazuje typowy znak “yin-yang” (dwukierunkowy, wirujący przepływ). Doppler spektralny w szyi tętniaka pokazuje charakterystyczny przepływ “to-and-fro”. Ważna jest ocena obecności krwiaka i przetoki tętniczo-żylnej. Ten wzorzec przepływu oznacza, że krew w fazie skurczu (skurczowej) wpływa do worka tętniaka, a w fazie rozkurczu (rozkurczowej) częściowo powraca z worka do naczynia. Jest to sygnatura spektralna typowa dla połączenia naczynia z workiem tętniaka rzekomego.
• Przetoki tętniczo-żylne (AVF): Nieprawidłowe połączenia między tętnicą a żyłą, często po urazach/biopsjach. W Dopplerze kolorowym w żyle odpływowej widoczny jest arterializowany przepływ. W miejscu przetoki obserwuje się wysoką prędkość przepływu w Dopplerze spektralnym. RI może być obniżony (<0,5) z powodu bezpośredniego przepływu tętniczo-żylnego.

Indeks Opóru Nerkowego (RI) – Poza Oceną Perfuzji

Jak wspomniano we wstępie, indeks oporu nerkowego (RI), wyliczany ze wzoru: (PSV – EDV) / PSV, jest parametrem o rosnącym znaczeniu prognostycznym. Choć klasycznie odzwierciedla opór naczyniowy w miąższu nerki, coraz więcej dowodów wskazuje, że jego wartość jest silnie powiązana z systemową hemodynamiką, ciśnieniem tętna, częstością akcji serca oraz sztywnością naczyń.

Podwyższony RI (>0,70 jako górna granica normy u dorosłych, >0,80 często używane jako próg patologiczny) koreluje z subklinicznym uszkodzeniem narządów docelowych u pacjentów z nadciśnieniem pierwotnym, w tym z przerostem lewej komory serca i pogrubieniem tętnicy szyjnej. Jest również związany ze zwiększoną albuminurią i łagodnym obniżeniem wskaźnika filtracji kłębuszkowej (GFR). Badania wykazały, że podwyższony RI jest niezależnym predyktorem gorszych wyników sercowo-naczyniowych i nerkowych. W przypadku zwężenia tętnicy nerkowej, RI >0,80 silnie prognozuje niską skuteczność leczenia rewaskularyzacyjnego, co jest kluczową informacją dla decyzji terapeutycznych. W przewlekłej chorobie nerek (CKD), RI >0,80 wiąże się z szybszą progresją choroby i zwiększoną śmiertelnością, a także koreluje z nasileniem zmian histopatologicznych, takich jak włóknienie śródmiąższowe. RI może również przewidywać rozwój cukrzycy typu 2 u pacjentów z nadciśnieniem. Warto podkreślić, że interpretacja RI wymaga uwzględnienia wieku pacjenta (wartości są wyższe u dzieci i osób starszych) oraz obecności arytmii serca, które mogą wpływać na pomiar.

Ocena Nerek Przeszczepionych. Badanie Dopplerowskie jest nieodzownym narzędziem w monitorowaniu nerek przeszczepionych. Ze względu na ich zazwyczaj płytkie położenie w dole biodrowym, możliwe jest zastosowanie głowic o wyższej częstotliwości dla lepszej rozdzielczości. Ocena obejmuje monitorowanie wartości hemodynamicznych, ocenę drożności naczyń zespolonych (znajomość techniki chirurgicznej jest kluczowa), oraz diagnostykę powikłań, takich jak zakrzepica, stenoza czy przetoki. Podwyższony RI (>0,7) u biorców przeszczepu może wskazywać na odrzucenie lub ostrą martwicę kanalikową.

Ograniczenia i Technika. Sukces badania zależy od doświadczenia operatora i jakości sprzętu. Ograniczenia techniczne, takie jak otyłość, gazy jelitowe, nietypowa anatomia naczyniowa czy brak współpracy pacjenta (np. trudności z wstrzymaniem oddechu), mogą utrudniać lub uniemożliwiać pełną ocenę. Przygotowanie pacjenta, w tym pozostawanie na czczo (z wyjątkiem nerek przeszczepionych), jest zalecane w celu minimalizacji artefaktów gazowych. W przypadku trudności, można rozważyć podanie środków przeciwgazowych, choć nie jest to rutynowa praktyka. Ważnym aspektem praktycznym jest prawidłowa dokumentacja badania, obejmująca dane pacjenta, sprzęt, opis lokalizacji i struktury nerek, szczegóły dotyczące uwidocznionych segmentów tętnic oraz dokumentację fotograficzną. W przypadku stwierdzenia patologii, takich jak zwężenie, konieczne jest podanie konkretnych wartości parametrów (Vmax/PSV, RAR, AT, RI).

Dyskusja. Badanie ultrasonograficzne Dopplerowskie nerek rozpoczyna się od oceny struktury nerek w skali szarości (B-mode), analizując ich lokalizację, wielkość i morfologię. Następnie przechodzi się do oceny unaczynienia, wykorzystując Doppler kolorowy lub mocy do uwidocznienia naczyń i oceny kierunku oraz intensywności przepływu. Ostatnim etapem jest analiza spektralna, gdzie umieszcza się próbnik w świetle naczynia, aby uzyskać wykres prędkości przepływu w czasie i zmierzyć specyficzne parametry hemodynamiczne. Prawidłowy przepływ w tętnicach nerkowych charakteryzuje się stromym nachyleniem krzywej prędkości w fazie skurczowej, obecnością okna spektralnego i brakiem odwrócenia kierunku przepływu. Typowe parametry prawidłowego przepływu obejmują maksymalną prędkość skurczową (Vmax/PSV) około 100 cm/s (zakres 60–100 cm/s), stosunek nerkowo-aortalny (RAR) w przedziale 0,8–1,0, czas przyspieszenia (AT) nie większy niż 0,07 s (lub <70 ms), wskaźnik przyspieszenia (AI) ≥3 m/s² (lub >3 m/s), indeks pulsacyjności (PI) w przedziale 0,78–1,33, oraz indeks oporu naczyniowego (RI) między 0,5 a 0,8. Dla precyzyjnych pomiarów Dopplerowskich, w szczególności prędkości, kluczowe jest utrzymanie kąta insonacji Dopplera na poziomie ≤60°. Pomiary parametrów hemodynamicznych wykonuje się w standardowych lokalizacjach: w pniu tętnicy nerkowej (dla Vmax/PSV i RAR) oraz w odgałęzieniach wewnątrznerkowych, takich jak tętnice łukowate lub międzypłatowe (dla AT, AI, PI, RI).

Wnioski. Ultrasonografia Dopplerowska stanowi cenne narzędzie diagnostyczne w ocenie najczęstszych patologii, takich jak zwężenie tętnicy nerkowej, zakrzepica, tętniaki czy przetoki, ale także dostarcza istotnych informacji hemodynamicznych, wykraczających poza ocenę lokalnego przepływu. W szczególności wewnątrznerkowy indeks oporu (RI) jawi się jako kluczowy wskaźnik odzwierciedlający nie tylko opór naczyniowy nerki, ale także systemową hemodynamikę i obciążenie miażdżycowe. Jest to istotny czynnik prognostyczny w nadciśnieniu tętniczym oraz przewlekłej chorobie nerek. Znajomość standardowych technik pomiarowych i wypracowanie umiejętności projektowania naczyń nerkowych w odpowiednich projekcjach, szczególnie w okolicy pnia tętnic nerkowych w odcinku okołonerkowym, stanowią punkt wyjścia do określenia kryteriów diagnostycznych oraz czynników wpływających na parametry przepływu. Jest to kluczowe dla prawidłowej interpretacji wyników badań. Pomimo pewnych ograniczeń, badanie Dopplerowskie nerek powinno pozostać integralną częścią algorytmów diagnostycznych w nefrologii, kardiologii oraz w opiece nad pacjentami po przeszczepieniu nerki. Ciągłe doskonalenie umiejętności operatora i interpretatora, w połączeniu z dobrej jakości sprzętem, jest niezbędne dla maksymalizacji wartości diagnostycznej tej metody. Do ograniczeń badania należy powszechna otyłość, zagazowanie pętli jelitowych, trudności w projekcji naczyń w trudnych warunkach anatomicznych oraz brak współpracy ze strony pacjenta. Z tych powodów badanie RI i PI stanowi czasem jedyne dostępne parametry w ocenie funkcji nerek pod kątem Dopplerowskim. Dalsza diagnostyka w przypadku podejrzenia stenozy tętnic nerkowych u pacjenta z nadciśnieniem nerkopochodnym koncentruje się na angio-TK.

Piśmiennictwo:

·  1. Drelich-Zbroja A. „Standards of the Polish Ultrasound Society – Update. Ultrasound examination of renal arteries.” J Ultrason, 2014; 14(58): 297–305.

·  2. Trunz LM, Balasubramanya R. „Doppler Renal Assessment, Protocols, and Interpretation.” [Updated 2023 Jun 5]. StatPearls [Internet], 2024.

·  3. Viazzi F, Leoncini G, Derchi LE, Pontremoli R. „Ultrasound Doppler renal resistive index: a useful tool for the management of the hypertensive patient.” J Hypertens, 2013; 32(1): 149–153.