Renogram and deconvolution parameters in diagnosis of renal artery stenosis

Summary

Aim: Multivariate statistical methods can be used for objective analysis. The emphasis is on analysing renal function parameters together, not one at a time. The aim is to identify curve parameters useful in making predictions in kidneys with and without renal artery stenosis (RAS). Patients, methods: 68 patients with resistant hypertension were subjected to captopril renography with ^99mTc-DTPA. Variants of background areas and background subtraction methods were employed. A correction was applied for loss of renal parenchyma. Parameters from time-activity curves and retention curves from deconvolution were calculated. Renal angiography established the presence or absence of RAS. Logistic regression analysis, using age- and kidney size-adjusted models, was performed to assess the capability of renography and deconvolution to differentiate between kidneys with and without RAS. Results: Discrimination between normal kidneys and RAS was achieved by deconvolution and by renography. Deconvolution was the method of first rank with a sensitivity of 87% and a specificity of 98%. For separation of RAS and kidneys with parenchymal insufficiency deconvolution was the method of first rank with a sensitivity of 80 % and specificity of 89 %, whereas renography produced poor results. Conclusion: The best performance with ^99mTc-DTPA was based on normalised background subtraction using a rectangular area between the kidneys. Deconvolution produced the most favourable results in the separation of kidneys with and without RAS. For separation of RAS and kidneys with parenchymal insufficiency conventional renography produced poor results. Conceptually, the results of a logistic regression analysis of renal function parameters may raise possibilities in the field of computer-aided diagnosis.

Zusammenfassung

Ziel: Multivariate statistische Methoden können für eine objektive Analyse verwendet werden. Der Schwerpunkt liegt auf der Analyse von Nierenfunktionsparametern, gemeinsam und nicht einzeln, einer nach dem anderen. Das Ziel besteht darin, Kurvenparameter zu identifizieren, die für Prognosen bei Nieren mit und ohne Nierenarterienstenose (NAST) von Nutzen sind. Patienten, Methodik: Bei 68 Patienten mit refraktärer Hypertonie wurde eine Captopril-Renographie mit ^99mTc-DTPA durchgeführt. Dabei wurden Varianten von Hintergrundflächen- und Hintergrundsubtraktions-Methoden eingesetzt. Es erfolgte eine Korrektur in Bezug auf einen Nierenparenchymverlust, und es wurden Parameter aus Zeit/Aktivitätskurven und Retentionskurven mittels Dekonvolution berechnet. Das Vorliegen oder Fehlen einer Nierenarterienstenose wurde mit Hilfe einer Nierenangiographie nachgewiesen. Anhand einer logistischen Regressionsanalyse, mit Verwendung von altersadjustierten und Nierengröße-adjustierten Modellen, wurde untersucht, ob es mittels Renographie und Dekonvolution möglich ist, zwischen Nieren mit und ohne NAST zu differenzieren. Ergebnisse: Mit Hilfe von Dekonvolution und Renographie war eine Unterscheidung zwischen normalen Nieren und NAST möglich. Dekonvolution war die Methode der ersten Wahl mit einer Sensitivität von 87% und einer Spezifität von 98%. Zur Abgrenzung von NAST und Nieren mit Parenchyminsuffizienz erwies sich die Dekonvolution als Methode der ersten Wahl mit einer Sensitivität von 80 % und einer Spezifität von 89 %, wohingegen die Renographie zu schlechten Ergebnissen führte. Schlussfolgerung: Die beste Leistung mit ^99mTc-DTPA wurde ausgehend von einer normalisierten Hintergrundsubtraktion anhand einer rechtwinkligen Fläche zwischen den Nieren erzielt. Die Dekonvolution führte zu den besten Ergebnissen bei der Abgrenzung von Nieren mit und ohne NAST. Die herkömmliche Renographie lieferte bei der Abgrenzung von NAST und Nieren mit Parenchyminsuffizienz mangelhafte Ergebnisse. Konzeptionell können die Ergebnisse einer logistischen Regressionsanalyse von Nierenfunktionsparametern neue Möglichkeiten auf dem Gebiet der computergestützten Diagnose eröffnen.

Keywords

Captopril renography - correction for loss of parenchyma - background subtraction - kidney size - renal artery stenosis - parenchymal insufficiency

Schlüsselwörter

Captopril-Renographie - Korrektur auf Parenchymverlust - Hintergrundsubtraktion - Nierengröße - Nierenarterienstenose - Parenchyminsuffizienz

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