Duplex Sonography after Living Donor Kidney Transplantation: New Insights in the Early Postoperative Phase

Zusammenfassung

Ziel: Vaskuläre Komplikationen, unter anderem venöse Thrombosen, sind wichtige Ursachen für den frühen Verlust von Transplantatnieren. Duplexsonographische Flusscharakteristika nach Lebendnierentransplantation, insbesondere in der Vene, sind weitgehend unbekannt. Ziel der Studie war die Erfassung der renalen Perfusion in der postoperativen Phase unter spezieller Berücksichtigung der Transplantatvene. Methoden: 22 konsekutive Lebendnierenempfänger und ihre Spender wurden eingeschlossen und prospektiv beobachtet. Die folgenden Parameter wurden erfasst: der intrarenale Widerstandsindex (RI) der Spenderniere vor Transplantation sowie beim Empfänger der intrarenale RI, die Spitzenflussgeschwindigkeiten (PSV) und die „area under the curve” in der Nierenvene, die PSVs der Beckenarterie und der Nierenarterie direkt sowie ein und drei Monate nach Transplantation. Ergebnisse: Bei den 22 Lebendnierentransplantationen kam es zu keinem Organverlust wegen vaskulärer Komplikationen. Die höchsten venösen und arteriellen Flussgeschwindigkeiten (Median [Bereich] cm/s) wurden direkt postoperativ in der Nähe der Anastomosen gemessen (92 [22 - 211] und 271,5 [141,5 - 458]). Im Verlauf kam es zu einem signifikanten Abfall dieser Parameter (44,3 [13,3 - 156,9] und 186,8 [105,5 - 267,5]). Der RI fiel vom Spender zum Empfänger aufgrund einer postoperativen Tachykardie von 0,65 auf 0,60 ab (p = 0,06). Nach Herzfrequenzkorrektur zeigte sich ein stabiler Verlauf des RI über drei Monate. Schlussfolgerung: Initial hohe arterielle und venöse Spitzenflussgeschwindigkeiten bei stabilem Widerstandsindex und komplikationslosem Verlauf deuten auf ein postoperatives Adaptationsverhalten der Transplantatniere und nicht auf eine klinisch relevante, interventionsbedürftige vaskuläre Stenosierung hin.

Abstract

Aim: Vascular complications of kidney transplantation, including transplant vein thrombosis, are relevant causes for graft loss in the early postoperative phase. However, duplex flow characteristics after living renal transplantation are widely unknown. Aim of the study was to assess renal perfusion in the postoperative period with special emphasis on the renal vein. Methods: 22 consecutive kidney graft recipients and their donors were included and prospectively followed up for three months. The following Doppler parameters were collected: in the donor before operation: the intrarenal resistive index (RI), in the recipient after transplantation and at one and three months: the intrarenal RI, peak flow velocities and area under the curve in the renal vein, as well as peak systolic velocities of the iliac and renal artery. Results: None of the 22 transplants failed due to vascular complications. Highest median venous (92 cm/s [range 22 - 211]) and arterial peak velocities (271.5 cm/s [141.5 - 458]) were observed close to the anastomosis immediately after transplantation. During follow-up, flow parameters significantly decreased at three months (44.3 cm/s [13.3 - 156.9] and 186.8 cm/s [105.5 - 267.5]). The RI decreased from donor to recipient at the day of operation due to tachycardia (0.65 to 0.60; P = 0.06). After correction for heart rate, the RI was stable during follow-up. Conclusions: Initial high peak velocities in conjunction with stable resistive indices in a cohort, free of vascular graft complications, suggest a postoperative physiologic adaptation process rather than a relevant stenosis requiring medical intervention.

Schlüsselwörter

Nierenvene - Sonographie - Doppler - Duplex - Nierentransplantation - Stenose - Venenthrombose

Key words

Renal vein - ultrasonography - Doppler - duplex - kidney transplantation - stenosis - venous thrombosis

References

• 1 Restrepo-Schäfer I K, Schwerk W B, Müller T F. et al . Intrarenal Doppler sonography in patients with kidney transplantation and stable allografts.  Ultraschall in Med. 1999;  20 87-92
• 2 Baxter G M. Imaging and renal transplantation.  Imaging. 2002;  14 285-298
• 3 Hariharan S, Johnson C P, Bresnahan B A. et al . Improved graft survival after renal transplantation in the United States, 1988 to 1996.  N Eng J Med. 2000;  342 605-612
• 4 Orlic P, Vukas D, Drescik I. et al . Vascular complications after 725 kidney transplantations during 3 decades.  Transplant Proc. 2003;  35 1381-1384
• 5 Osman Y, Shokeir A, Ali-El-Dein B. et al . Vascular complications after live donor renal transplantation: Study of risk factors and effects on graft and patient survival.  J Urol. 2003;  169 859-862
• 6 Giustacchini P, Pisanti F, Citterio F. et al . Renal vein thrombosis after renal transplantation: an important cause of graft loss.  Transplant Proc. 2002;  34 2126-2127
• 7 Humar A, Key N, Ramcharan T. et al . Kidney retransplants after initial graft loss to vascular thrombosis.  Clin Transplantation. 2001;  15 6-10
• 8 Aschwanden M, Thalhammer C, Schaub S. et al . Renal vein thrombosis after renal transplantation - Early diagnosis by Duplex sonography prevented fatal outcome.  Nephrol Dial Transplant. 2006 [Epub ahead of print] PMID: 16401628; 
• 9 Yang C W, Lee S H, Choo S W. et al . Early graft dysfunction due to renal vein compression.  Nephron. 1996;  73 480-481
• 10 Jakobsen J A, Brabrand K, Egge T S. et al . Doppler examination of the allografted kidney.  Acta Radiologica. 2003;  44 3-12
• 11 Tublin M E, Bude R O, Platt J F. The resistive index in renal Doppler sonography: Where do we stand?.  AJR. 2003;  180 885-892
• 12 Deeg K H, Wörle K, Wolf A. Doppler sonographic estimation of normal values for flow velocity and resistance indices in renal arteries of healthy infants.  Ultraschall in Med. 2003;  24 312-322
• 13 Schiemann U, Schiemann U, Kaiser C. et al . Dopplersonographische Bestimmung des Resistance-Index (RI) an arteriellen Nierengefässen bei Patienten nach Herztransplantation.  Ultraschall in Med. 2004;  25 S65
• 14 Frauchiger B, Bock A, Eichlisberger R. et al . The value of different resistance parameters in distinguishing biopsy-proved dysfunction of renal allografts.  Nephrol Dial Transplant. 1995;  10 527-532
• 15 Heine G, Gerhart M, Heine G. et al . Sind intrarenale Widerstandsindices bei nierentransplantierten Patienten Marker einer lokalen renalen Schädigung oder Ausdruck einer systemischen Vaskulopathie?.  Ultraschall in Med. 2004;  25 S76
• 16 Heine G, Reichart B, Ulrich C. et al . Bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz korrelieren duplexsonographisch bestimmte intrarenale Widerstandsindices mit atherosklerotischen Gefässveränderungen.  Ultraschall in Med. 2004;  25 S66
• 17 Radermacher J, Mengel M, Ellis S. et al . The renal arterial resistance index and renal allograft survival.  N Engl J Med. 2003;  349 115-124
• 18 Voiculescu A, Hollenbeck M, Müller B. et al . Reversed diastolic flow after renal transplantation. A sign for a poor prognosis.  Ultraschall in Med. 2005;  26 S73
• 19 Krumme B, Gondolf K, Kirste G. et al . Colour-coded duplex Doppler ultrasonography for diagnosis of renal vein thrombosis in the early phase following renal transplantation.  Dtsch Med Wschr. 1993;  118 1629-1635
• 20 Mostbeck G H, Gossinger H D, Mallek R. et al . Effect of heart rate on Doppler measurements of resitive index in renal arteries.  Radiology. 1990;  175 511-513
• 21 Bruno S, Remuzzi G, Ruggenenti P. Transplant renal artery stenosis.  J Am Soc Nephrol. 2004;  15 134-141
• 22 De Morais R H, Muglia V F, Mamere A E. et al . Duplex Doppler sonography of transplant renal artery stenosis.  J Clin Ultrasound. 2003;  31 135-141
• 23 Patell U, Khaw K K, Hughes N C. Doppler ultrasound for detection of renal transplant artery stenosis - Threshold peak systolic velocity needs to be higher in a low-risk of surveillance population.  Clinical Radiology. 2003;  58 772-777
• 24 Ranke C, Creutzig A, Becker H. et al . Standardization of carotid ultrasound. A hemodynamic method to normalize for interindividual and interequipment variability.  Stroke. 1999;  30 402-406
• 25 Keogan M T, Kliewer M A, Hertzberg B S. et al . Renal resistive indexes: variability in Doppler US measurement in a healthy population.  Radiology. 1996;  199 165-169
• 26 Allen K S, Jorkasky D K, Arger P H. et al . Renal allografts: prospective analysis of Doppler sonography.  Radiology. 1988;  169 371-376
• 27 Schwaighofer B, Kainberger F, Fruehwald F. et al . Duplex sonography of normal renal allografts.  Acta Radiol. 1989;  30 53-56
• 28 Krumme B, Grotz W, Kirste G. et al . Determinants in intrarenal Doppler indices in stable renal allografts.  J Am Soc Nephrol. 1997;  8 813-816
• 29 Isiklar I, Aktas A, Akgun S. et al . Doppler US, power US and scintigraphy of kidney perfusion before and after transplantation.  Acta Radiologica. 2000;  41 285-287
• 30 Frauchiger B, Bock A, Eichlisberger R. et al . Duplex Doppler ultrasound findings in normally functioning kidney grafts during the immediate postoperative period.  Journal of Vascular Investigation. 1995;  4 164-170