Kontrastmittelassoziierte akute Nierenschädigung: Risikobewertung und Prävention

Definition und Terminologie

Die kontrastmittelassoziierte akute Nierenschädigung ist eine akute Verschlechterung der Nierenfunktion nach Exposition gegenüber jodhaltigen Kontrastmitteln, insbesondere im Rahmen der kardiovaskulären Angiografie, der Computertomografie oder einer perkutanen Koronarintervention. Bei bestehender zeitlicher Assoziation sollte vorzugsweise der Begriff kontrastmittelassoziierte AKI verwendet werden; kontrastmittelinduzierte AKI sollte der kleineren Subgruppe vorbehalten bleiben, bei der das jodhaltige Kontrastmittel als ursächlich angesehen wird.

Diese Unterscheidung ist wichtig, da eine AKI nach einer Kontrastmitteluntersuchung häufig bei Patienten mit mehreren gleichzeitig wirksamen renalen Schädigungen auftritt. Infektionen, Hypovolämie, kardiale Dysfunktion, hämodynamische Instabilität, Anämie und weitere nephrotoxische Expositionen können zur Tubulusschädigung beitragen, sodass eine alleinige Zuordnung zum Kontrastmittel schwierig ist.

Bei Patienten mit normaler Nierenfunktion ist das Auftreten einer kontrastmittelinduzierten AKI vernachlässigbar oder sehr selten. Das Risiko steigt bei chronischer Nierenerkrankung deutlich an, insbesondere bei diabetischer Nierenerkrankung und fortgeschrittener CKD. Der klinische Verlauf ist häufig rascher reversibel als bei anderen Formen der akuten Tubulusnekrose, obwohl die Komplikation weiterhin mit postprozeduraler Morbidität und Mortalität assoziiert ist.

Pathophysiologie

Der genaue Mechanismus der kontrastmittelinduzierten AKI ist nicht vollständig geklärt. In vielen Fällen handelt es sich bei der renalen Schädigung wahrscheinlich um eine akute Tubulusnekrose infolge des kombinierten Einflusses der Kontrastmittelexposition und weiterer ischämischer oder nephrotoxischer Belastungen.

Die Niere ist aufgrund ihres hohen Blutflusses und der Konzentration filtrierter Substanzen entlang des Nephrons während der Wasserresorption besonders anfällig für toxische Schädigungen. Eine nephrotoxische Schädigung kann die Tubuli, das Interstitium, die renalen Gefäße oder das Sammelrohrsystem betreffen. Bei jodhaltigen Kontrastmitteln kann die beobachtete Nierenfunktionsstörung daher eine Kombination folgender Faktoren widerspiegeln:

• direkte Tubulotoxizität;

• renale hämodynamische Störung und Ischämie;

• vorbestehende oder gleichzeitig bestehende Hypovolämie;

• kardiale Dysfunktion oder hämodynamische Instabilität; und

• zusätzliche nephrotoxische Expositionen.

Das typische biochemische Muster ist ein Anstieg des Serumkreatinins, der 24–48 Stunden nach der Exposition beginnt, seinen Gipfel nach etwa 3–5 Tagen erreicht und sich im üblichen Verlauf innerhalb von etwa 1 Woche zurückbildet. Eine schwere, dialysepflichtige AKI ist selten, außer bei erheblicher vorbestehender CKD, insbesondere wenn eine kongestive Herzinsuffizienz oder andere Ursachen einer ischämischen AKI gleichzeitig vorliegen.

Risikobewertung

Patientenbezogene Risikofaktoren

Der wichtigste Risikodeterminant ist die Ausgangsnierenfunktion. Das Risiko wird erhöht durch:

• CKD, insbesondere fortgeschrittene CKD;

• diabetische Nierenerkrankung;

• höheres Lebensalter;

• Diabetes mellitus;

• Hypovolämie oder Verminderung der extrazellulären Flüssigkeit;

• kongestive Herzinsuffizienz oder andere kardiale Dysfunktionen;

• hämodynamische Instabilität;

• Anämie;

• multiples Myelom oder andere Nierenerkrankungen;

• Lebererkrankungen;

• gleichzeitig angewendete nephrotoxische Medikamente, einschließlich NSAR; und

• wiederholte oder hochvolumige Kontrastmittelexposition.

Patienten mit multiplem Myelom und Nierenerkrankung sind besonders gefährdet. Das Risiko ist auch dann höher, wenn mehrere prädisponierende Faktoren gleichzeitig vorliegen, und wird nicht durch die Kontrastmittelexposition allein bestimmt.

Geschätzte glomeruläre Filtrationsrate

Berichtet werden Raten von etwa 0–2% bei Patienten mit einer eGFR von 30–44 mL/min/1.73 m2 und bis zu 17% bei einer eGFR unter 30 mL/min/1.73 m2. Bei Patienten mit relativ normaler Nierenfunktion, die im Ausgangsmaterial als eGFR über 60 mL/min definiert ist, ist das Risiko gering.

Bei Patienten, die sich einer perkutanen Koronarintervention unterziehen, ist selbst eine leichte Ausgangsnierenfunktionsstörung mit schlechteren Ergebnissen assoziiert. Das 1-Jahres-Mortalitätsrisiko ist gegenüber Patienten mit erhaltener Nierenfunktion erhöht, wobei der Zusammenhang möglicherweise nicht kausal ist. Eine Nierenfunktionsstörung nach PCI kann eine kontrastmittelassoziierte Schädigung, hämodynamische Instabilität, Cholesterinembolisation oder eine Kombination dieser Mechanismen widerspiegeln.

Kontrastmittelvolumen

Die Kontrastmitteldosis ist ein modifizierbarer Risikodeterminant. Bei CKD empfehlen Leitlinien, das Verhältnis des Kontrastmittelvolumens in Millilitern zur eGFR zu bestimmen und ein Verhältnis über 3.7 zu vermeiden. Bei einer ultraniedrig dosierten Kontrastmittelangiografie sollte das Kontrastmittel so weit begrenzt werden, dass das Verhältnis von Kontrastmittelvolumen zu eGFR unter 1 liegt; ein Verhältnis über 1 wurde bei fortgeschrittener CKD mit einem deutlichen Anstieg der kontrastmittelinduzierten AKI in Verbindung gebracht.

Klinische Präsentation

Eine kontrastmittelassoziierte AKI wird im Allgemeinen anhand eines Anstiegs des Serumkreatinins nach der Exposition und nicht anhand eines charakteristischen Symptomkomplexes diagnostiziert. Der Beginn ist typischerweise verzögert: Das Kreatinin steigt innerhalb von 24–48 Stunden an, erreicht nach 3–5 Tagen seinen Höchstwert und normalisiert sich innerhalb von etwa 1 Woche.

Schwerere Verläufe können bei Patienten mit fortgeschrittener CKD und gleichzeitig bestehender kongestiver Herzinsuffizienz oder anderen Ursachen einer renalen Ischämie auftreten. Eine dialysepflichtige AKI ist bei unkomplizierten Verläufen selten. Das Ausgangsmaterial beschreibt kein spezifisches, für die kontrastmittelassoziierte AKI einzigartiges körperliches Untersuchungssyndrom.

Diagnostik und körperliche Untersuchung

Die Beurteilung sollte Folgendes erfassen:

• die Ausgangsnierenfunktion;

• das Vorliegen und den Schweregrad einer CKD;

• den Volumenstatus und die Möglichkeit einer Hypovolämie;

• die kardiale Funktion und die hämodynamische Stabilität;

• Diabetes, Anämie, Lebererkrankungen und multiples Myelom;

• die Exposition gegenüber NSAR oder anderen Nephrotoxinen; und

• das zu erwartende Kontrastmittelvolumen sowie die Möglichkeit einer Strategie mit weniger Kontrastmittel oder ohne Kontrastmittel.

Bei der klinischen Beurteilung sollten auch alternative oder zusätzliche Ursachen einer postprozeduralen AKI berücksichtigt werden, darunter Infektion, hämodynamische Beeinträchtigung, kardiale Dysfunktion, ischämische Tubulusschädigung und das Cholesterinemboliesyndrom. Die Manipulation eines Katheters in einer atherosklerotisch veränderten Aorta ascendens oder descendens kann Cholesterinkristalle freisetzen und eine Nierenfunktionsstörung verursachen.

Eine routinemäßige perioperative Beurteilung der Nieren ist insbesondere bei Patienten mit bekannten Risikofaktoren wichtig. Bei Patienten, die sich einem Eingriff mit mittlerem oder hohem Risiko in der nichtkardialen Chirurgie unterziehen, gehören ein Alter über 65 Jahre, ein Body-Mass-Index über 30 kg/m2, Diabetes, Hypertonie, Hyperlipidämie, kardiovaskuläre Erkrankungen und Rauchen zu den Risikofaktoren, die ein präoperatives Screening rechtfertigen. Das Screening umfasst die Bestimmung des Serumkreatinins und der GFR. Falls verfügbar, sollte bei eingeschränkter eGFR, insbesondere im Bereich unter 45–59 mL/min/1.73 m2, Cystatin C zur Bestätigung einer Nierenerkrankung erwogen werden.

Diagnostik und Laborbefunde

Serumkreatinin und eGFR

Bei Risikopatienten sollte das Serumkreatinin vor der Kontrastmittelexposition bestimmt und nach dem Eingriff bei entsprechender klinischer Indikation kontrolliert werden. Das charakteristische Muster ist:

Bei den meisten Patienten kehrt die Nierenfunktion innerhalb von 7–10 Tagen zum Ausgangswert zurück und entwickelt sich nicht zu einem chronischen Nierenversagen weiter. Der Verlauf kann schwerer sein, wenn eine fortgeschrittene CKD, eine Herzinsuffizienz oder andere Ursachen einer AKI vorliegen.

Bei der diagnostischen Abklärung sollte nicht davon ausgegangen werden, dass jeder Anstieg des Kreatinins nach Kontrastmittelexposition kontrastmittelinduziert ist. Der klinische Kontext sollte hinsichtlich Hypovolämie, Infektion, hämodynamischer Instabilität, kardialer Dysfunktion, anderer Nephrotoxine und Cholesterinembolisation überprüft werden.

Weitere Laborbefunde

Das Ausgangsmaterial nennt außer Serumkreatinin und geschätzter GFR kein spezifisches Biomarkerpanel für die kontrastmittelassoziierte AKI. Es etabliert auch keine Rolle für einen bestimmten neuartigen renalen Biomarker.

Kontrastmittel und renale Sicherheit

Jodhaltige Kontrastmittel

Unerwünschte Reaktionen auf jodhaltige Kontrastmittel sind gut bekannt. Bei nichtionischen Formulierungen liegt die Gesamtrate von Reaktionen bei etwa 0.4–3%, bei ionischen Formulierungen werden höhere Raten berichtet. Die meisten Reaktionen sind mild und selbstlimitierend.

Das Risiko einer kontrastmittelinduzierten Nephropathie ist bei einer eGFR über 60 mL/min gering. Es steigt bei einer eGFR unter 60 mL/min, insbesondere bei älteren Patienten mit Diabetes, und ist bei fortgeschrittener CKD sowie bei Patienten mit mehreren zusätzlichen Risikofaktoren am höchsten.

Gadoliniumhaltige Kontrastmittel

Gadoliniumhaltige Kontrastmittel verbessern die Gewebecharakterisierung in der CMR sowie die Darstellung kardialer oder vaskulärer Strukturen. Leichte Reaktionen wie Juckreiz oder Erythem treten bei etwa 1% der Patienten auf, während schwere oder anaphylaktische Reaktionen sehr selten sind.

Ältere lineare Substanzen der Gruppe I wurden mit der nephrogenen systemischen Fibrose in Verbindung gebracht, einer potenziell schweren fibrosierenden entzündlichen Erkrankung, die Gewebe und innere Organe betreffen und tödlich verlaufen kann. Zu den Risikofaktoren gehören:

• Exposition gegenüber hohen Dosen eines Wirkstoffs der Gruppe I;

• eGFR unter 30 mL/min/1.73 m2;

• Hämodialyse;

• eGFR unter 15 mL/min/1.73 m2;

• akute Verschlechterung der Nierenfunktion; und

• gleichzeitig bestehende proinflammatorische oder systemische Erkrankung.

Makrozyklische Substanzen der Gruppe II weisen bei chronischer Nierenfunktionsstörung ein deutlich besseres Sicherheitsprofil auf und sind inzwischen in den meisten MRT-Zentren die bevorzugten Substanzen. Das American College of Radiology betrachtet Substanzen der Gruppe II bei schwerer Nierenfunktionsstörung und bei dialysepflichtigen Patienten als sicher. Bei Substanzen der Gruppe II waren eine gewichtsadaptierte Dosierung und die heutige Anwendungspraxis im vergangenen Jahrzehnt mit einer nahezu null betragenden Inzidenz der nephrogenen systemischen Fibrose assoziiert. Bei einer klinisch indizierten MRT mit einer Substanz der Gruppe II wird im Ausgangsmaterial ein routinemäßiges Screening der eGFR vor der Untersuchung nicht mehr empfohlen.

Echokardiografische Kontrastmittel

Agitiertes Kochsalz wird routinemäßig zur Beurteilung intrakardialer Shunts eingesetzt. Da die Bläschen zu groß sind, um den Lungenkreislauf zu passieren, weist ihr Auftreten in den linksseitigen Herzhöhlen auf einen Shunt hin, wobei die genaue Lokalisation nicht immer eindeutig ist.

FDA-zugelassene echokardiografische Kontrastmittel werden zur Opazifizierung der linksseitigen Herzhöhlen und zur Verbesserung der Darstellung der linksventrikulären Endokardgrenzen eingesetzt, wenn die echokardiografische Untersuchung suboptimal ist. Diese Substanzen bestehen aus albumin- oder lipidbasierten Mikrosphären mit iner­ten Gasen, meist Perfluorcarbonen. Sie gelten als äußerst sicher, obwohl vereinzelt äußerst seltene allergische und neurologische Ereignisse berichtet wurden.

Prävention

Allgemeine Grundsätze

Die Prävention basiert auf der Identifizierung von Hochrisikopatienten, der Minimierung der Kontrastmittelexposition, der Aufrechterhaltung eines angemessenen intravasalen Volumens und der Vermeidung zusätzlicher renaler Schädigungen. Die wichtigsten Strategien sind:

• die Ausgangsnierenfunktion beurteilen;

• CKD und andere Risikofaktoren identifizieren;

• das kleinstmögliche praktikable Kontrastmittelvolumen verwenden;

• bei entsprechender Indikation niedrig- oder isoosmolare jodhaltige Kontrastmittel verwenden;

• ausgewählten Hochrisikopatienten eine intravenöse isotone Hydratation verabreichen;

• vermeidbare Nephrotoxine, soweit klinisch möglich, absetzen oder vermeiden; und

• bei Patienten mit erhöhtem Risiko die Nierenfunktion nach der Exposition überwachen.

Hydratation

Die Hydratation ist eine zentrale Präventionsmaßnahme, ihre Intensität und ihr Zeitpunkt müssen jedoch individuell festgelegt werden, insbesondere bei Patienten mit Herzinsuffizienz. Bei Patienten mit einer eGFR unter 30 mL/min/1.73 m2, die sich einer Angiografie oder Intervention unterziehen, sollte eine intravenöse Hydratation mit physiologischer Kochsalzlösung vor und nach dem Eingriff erwogen werden. Dies sollte auch bei Hochrisikopatienten mit einer eGFR zwischen 30 und 44 mL/min/1.73 m2 erwogen werden.

Bei Patienten mit CKD, die sich einer Koronarangiografie oder Revaskularisation unterziehen, wird eine ausreichende Hydratation mit isotoner Kochsalzlösung von 12 Stunden vor bis 24 Stunden nach der Kontrastmittelexposition als essenziell für die Prävention beschrieben. In einigen interventionellen Situationen kann die Hydratation anhand des linksventrikulären enddiastolischen Drucks gesteuert werden.

Da eine übermäßige Flüssigkeitszufuhr bei kardialer Dysfunktion schädlich sein kann, sollten bei der Hydratation die klinischen Umstände, die kardialen Füllungsdrücke und das Risiko einer Kongestion berücksichtigt werden.

Minimierung der Kontrastmittelmenge

Das Kontrastmittelvolumen sollte gezielt begrenzt werden. Bei fortgeschrittener CKD wird bei einer ultraniedrig dosierten Kontrastmittelangiografie ein Verhältnis von Kontrastmittelvolumen zu eGFR unter 1 angestrebt. Wenn eine PCI erforderlich ist, kann eine stufenweise Strategie ohne Kontrastmittel angewendet werden. Die initiale Angiografie mit ultraniedriger Kontrastmittelmenge dient als anatomische Orientierung, während die intravaskuläre Bildgebung die Stentimplantation über der Zielläsion steuert. Durch das Staging bleibt zwischen den Eingriffen Zeit zur renalen Erholung.

Erste Daten sprechen für ultraniedrig dosierte und kontrastmittelfreie Techniken im Hinblick auf renale Ergebnisse, allerdings sind zur Bestätigung größere randomisierte Studien erforderlich.

Wahl der Kontrastmittelformulierung

Für Patienten mit Nierenerkrankung, bei denen eine perioperative kontrastmittelverstärkte Radiografie erforderlich ist, unterstützen Leitlinien die Erwägung folgender Maßnahmen:

• ausgewogene Hydratation mit intravenösen isotonen Flüssigkeiten;

• minimales Kontrastmittelvolumen; und

• niedrig- oder isoosmolare Kontrastmittel.

Leitlinienbasierte Empfehlungen

Die durch das Ausgangsmaterial gestützten Empfehlungen sind im Folgenden zusammengefasst.

Bei ACS und CKD weisen Beobachtungs- und Registerdaten auf bessere Ergebnisse einer frühen Revaskularisation als einer alleinigen medikamentösen Therapie hin, obwohl das Ausgangsmaterial die begrenzte randomisierte Evidenz hervorhebt. Eine Koronarangiografie sollte daher bei entsprechender klinischer Indikation erwogen werden, wobei der erwartete Nutzen der Revaskularisation gegen Blutungsrisiken und kontrastmittelassoziierte renale Risiken abzuwägen ist.

Bei einer koronaren Mehrgefäßerkrankung wird bei akzeptablem Operationsrisiko und einer Lebenserwartung von mehr als 1 Jahr eine CABG gegenüber einer PCI bevorzugt. Eine PCI wird empfohlen, wenn das Operationsrisiko hoch oder die Lebenserwartung kürzer ist. Bei Patienten mit CKD, die sich einer PCI unterziehen, werden medikamentenfreisetzende Stents der neueren Generation gegenüber unbeschichteten Stents bevorzugt.

Behandlung einer manifesten kontrastmittelassoziierten AKI

Eine manifeste kontrastmittelassoziierte AKI wird im Allgemeinen durch Erkennen und Korrigieren reversibler Einflussfaktoren sowie durch Überwachung der Nierenfunktion behandelt. Das Ausgangsmaterial nennt keine spezifische pharmakologische Behandlung oder kein festgelegtes Medikationsschema für die manifeste Erkrankung.

Die Behandlung sollte eine Abklärung folgender Faktoren umfassen:

• persistierende Hypovolämie;

• hämodynamische Instabilität;

• kongestive Herzinsuffizienz;

• Infektion;

• fortbestehende Exposition gegenüber Nephrotoxinen;

• Cholesterinembolisation; und

• andere Ursachen einer akuten Tubulusschädigung.

Bei unkomplizierten Verläufen erholt sich die Nierenfunktion im Allgemeinen innerhalb von etwa 7–10 Tagen. Eine dialysepflichtige AKI ist selten, sofern keine erhebliche vorbestehende CKD oder zusätzliche schwerwiegende Schädigungen vorliegen. Das Ausgangsmaterial enthält keine spezifischen Kriterien für den Beginn einer Dialyse bei kontrastmittelassoziierter AKI.

Prognose und Verlaufskontrolle

Die Prognose ist in der Regel günstig, wenn die Ausgangsnierenfunktion erhalten ist und keine wesentliche gleichzeitig bestehende renale Schädigung vorliegt. In vielen Fällen bildet sich der Kreatininanstieg innerhalb von etwa 1 Woche zurück, wobei sich die Nierenfunktion innerhalb von 7–10 Tagen wieder dem Ausgangswert annähert und kein chronisches Nierenversagen entsteht.

Die Prognose ist ungünstiger bei:

• fortgeschrittener CKD;

• diabetesassoziierter Nierenerkrankung;

• kongestiver Herzinsuffizienz;

• hämodynamischer Instabilität;

• multiplen nephrotoxischen Expositionen;

• schwerer Anämie; und

• dialysepflichtiger AKI.

Eine Nierenfunktionsstörung ist zudem ein wichtiger Marker des allgemeinen kardiovaskulären Risikos. Patienten mit CKD und ACS weisen höhere Raten rezidivierender ischämischer Ereignisse, ischämischer Komplikationen nach PCI, Stentthrombosen, Blutungen und therapiebedingter Komplikationen auf. In PCI-Kollektiven ist eine Nierenfunktionsstörung mit einer erhöhten 1-Jahres-Mortalität assoziiert, wobei das Risiko mit dem Schweregrad der Ausgangsbeeinträchtigung zunimmt.

Die Verlaufskontrolle sollte bei Risikopatienten eine erneute Beurteilung der Nierenfunktion nach Kontrastmittelexposition umfassen, mit besonderer Beachtung des erwarteten Beginns des Serumkreatininanstiegs nach 24–48 Stunden und seines Gipfels nach 3–5 Tagen. Eine persistierende oder progrediente Funktionsstörung sollte Anlass zur Abklärung alternativer oder zusätzlicher Ursachen einer AKI geben, anstatt automatisch dem Kontrastmittel zugeschrieben zu werden.