background image

Urinary Imaging

 

Dr. Khaleel Ibraheem

 

Techniques

 

Ultrasound 

INDICATIONS: 

1. First investigation in suspected UT pathology.  

2. 

Follow up for renal size in CRF , scarring in children with UTI, transplanted kidney & 

possible complication  

3. 

Assess the presence & the cause, if possible of hydronephrosis in non-functioning kidney.  

4. 

Evaluate tumors, cysts, abscess.  

5. 

Guide percutaneous procedures.  

6. 

Assess renal blood flow by Doppler US.  

7. 

Assess the bladder & prostate.  

 

Normal US:  

1. Size (9-12 cm), there may be a difference between the two kidneys of < 1.5 cm.  
2. Smooth outlines  
3. Central echogenic area (PCS ,blood vessels & surrounding fat ) : renal sinus echo  
4. The cortical echoes are less than that of liver & spleen  
5. Pyramids appear as triangular structures of low echo texture  

6. Ureters not visualized normally  
7. UB: sharp walls , < 3 mm in distended state , < 5 mm in partially filled state  

 

X-Ray 

1-Bolus IVP 

Indications: 

 

1.  When detailed demonstration of PC system & ureters is required.  
2.  Suspected ureteric colic.  
3.  Investigation of renal calculi.  
4.  Investigation of hematuria.  

 

 


background image

Procedure 
1. plain : full length -Kidney, ureter, bladder (KUB)- 

 to assess 

radiopaque shadows overlying 

the renal, ureteric or vesical regions ,and to assess bone & soft tissue abnormalities 

 

2. Inject of iodinated contrast 

3. 1-min(nephrogram) and 5-min film(pyelogram) of both kidneys 
4. 10-min KUB 

5. postvoiding film. 

 

What to see in IVP 

The renal size  

1. adult's kidney measures 10-16 cm  
2. A difference of 1.5 cm is acceptable between the two sites  
3. A kidney with bifid collecting system is usually 1-2 cm larger than normal  

 

The renal position  

1. Rt. K.is lower than the Lt.K.  
2. The renal axis is parallel to the psoas muscle (abnormal axis in malrotation or displacement 

of the kidney )  
3. Abnormal position (ectopic, displaced by mass, nephroptosis, transplanted K.)  

 

 
The renal outlines 
 

1. Renal parenchymal width should be symmetrical & uniform , renal cortex measurement (1.5-
2 cm ) except at the poles  
2. Minor indentation as in Persistence of fetal lobulation  
3. Significant indentations particularly if opposite a calyx (CH. PN, TB , Renal infarction)  
4. Local bulge of renal outlines usually due to mass lesion , an important normal variant is the 

“splenic (Dromedary) hump”  

 

The calices  

1. Normal calices are cup shape, evenly distributed & fairly symmetrical.  
2. Dilated calyx is clubbed in shape  
3. Causes of dilatation  
a. obstruction (with hold up & dilatation down to a specific point)  
b. papillary destruction (CH.PN, TB, papillary necrosis)  

 

The renal pelvis

Should be funnel shaped, could be intra or extra renal in location  

 

The ureters  

1. Only portion of the ureter is seen due to peristalsis  


background image

MRI used in selected cases of 
renal artery stenosis (MRA) & 

assess possible extension of 
tumor into IVC (MRV)  

 

2. Diameter =<7 mm  
3. Course: along the transverse processes of the lumbar vertebrae.  
4. Dilatation of the renal pelvis & ureter can occur in obstruction, congenital variant, and VU 
reflux).  
5. Look for filling defects (tumors, stones, blood clot).  
6. Commonest congenital variant is bifid collecting system.  

 

The UB  

1. Smooth outlines  
2. May show indentation on the superior aspect from the uterus or sigmoid colon  
3. Post voiding residue should be small  
 

2.Retrograde & antegrade pyelography:  

Direct injection of contrast into PC system or ureters through catheters placed via cystoscopy 

(retrograde pyelography) or percutaneously (antegrade pyelography). The main indication is 

to confirm a possible transitional cell carcinoma.  
 

3.Voiding cystourethrography:  

The bladder is filled with contrast through a catheter & films are taken during voiding to 

identify vesicoureteric reflux or urethral valves.  

 

4.Urethrography:

  

For full visualization of the male urethra, an ascending urethrogram with contrast injection via 

the external urethral meatus is necessary. The usual indications are the identification of 

urethral strictures & to demonstrate extravasation from urethra or bladder neck 
following trauma. 

 

CT & MRI

 

Used for further assessment of certain situations that were diagnosed by US or IVP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CT has advantage over MRI 
in showing calcifications & 

stones that MRI usually miss  

 

1. To characterize renal masses & staging renal 
tumors.  
2. To delineate vascular anatomy.  
3. To diagnose or exclude renal trauma.  
4. To demonstrate radiolucent stones.  
5. To assess acute ureteric colic.  

 


background image

Radionuclide scanning

 

For assessment of renal scarring & renal function  

 

Nephrocalcinosis and Lithiasis

 

Renal calcifications can be located in renal parenchyma (nephrocalcinosis), in abnormal tissue 

(e.g., dystrophic calcification in cysts, tumors), or in the collecting system (e.g., nephrolithiasis, 
calculi). 

 

Calculi 

 

The radiographic density of a calculus depends mainly on its calcium content , Calcium 
calculi (opaque), 75%,while Struvite calculi (opaque), 15% 

 

Nonopaque calculi include: Uric acid, Xanthine, Mucoprotein matrix calculi and 
Protease inhibitor indinavir used in HIV treatment can result in radiolucent stones. 

 

Three narrow sites in the ureter at which calculi often lodge 

                  UPJ: junction of renal pelvis and ureter proper 

                  At crossing of ureter with iliac vessels 

                  Ureterovesical junction (UVJ): insertion of ureters into bladder 

 
Imaging Features

 

Radiopaque calculus, 90% of plain film  

 

Radiolucent calculi are best detected by IVP,IVP also shows 
 

1.  Delayed and persistent ,dense nephrogram(caused by concentrated non excreted 

contrast) due to 

acute

 ureteral obstruction 

2.  Column of opacified urine extends in ureter from renal pelvis to lodged calculus 

(diminished or absent peristalsis). 

3.  Ureter distal to calculus is narrowed (edema, inflammation); may create false impression 

of stricture. 

4.  Ureter proximal to calculus is minimally dilated and straightened: columnization; degree 

of dilatation has no relation to stone size. 

5. 

In intermittent obstruction

, IVP may be normal between attacks, but a normal IVP 

taken during an episode of acute pain effectively excludes ureteric colic as the cause of 
pain. 

 

 

Renal calculi can be detected by US: hyperechoic focus (calculus), posterior shadowing; 
calculi 3 mm or less may not be detected. 

        • CT detects most calculi regardless of calcium content. The exceptions are matrix stones. 
 

Cortical nephrocalcinosis

 

 

Peripheral or tramline  calcifications seen in plain film or CT (medullary pyramids are spared) 


background image

 

Medullary nephrocalcinosis

 

Causes :  Hyperparathyroidism (hypercalciuria, hypercalcemia),40% 

•              Renal tubular acidosis, 20% 

•              Medullary sponge kidney, 20% 

 
 Plain film and CT shows Bilateral, stippled calcification of medullary pyramids 

 

 

 

 

The principal feature is dilatation of PC system & ureters.  

 

The primary imaging techniques used are US & IVU, CT can be used  
 

 

causes are:  
1. Stones  
2. Tumors (TCC of renal pelvis, ureter, bladder )  
3. Blood clot ,sloughed papilla (rare)  
4. Strictures, surgical ligation of the ureter  
5. Congenital: PUJ obstruction, posterior urethral valve  
6. Enlarged prostate  
7

Compression from adjacent retroperitoneal structures or masses (aberrant vessel , 

retroperitoneal LAP, retroperitoneal fibrosis )  

 
Ultrasound 

Shows splaying of the renal sinus fat due to dilatation of PCS, the proximal ureter 

and vesicoureteric junction  can be easily identified but the mid ureter is usually 
obscured by overlying bowel. 

 

 

IVP ( see imaging of calculus). 
 
CT 

 

identify very small stones regardless of their consistency

 (in contrast to IVP) 

 

stone situated in the mid (better than ultrasound) or distal ureter

  

 

show & stage ureteric tumors or an external tumors causing compression that are usually 
missed in IVP

 

 

Congenital anomalies 

Duplicated collecting system

 

 


background image

 

Bifid Renal Pelvis

One pelvis drains upper pole calyces; the other drains the middle 

and lower pole calyces. The two pelvises join proximally to the ureteropelvic junction 

(UPJ). Incidence: 10% of population 

 

Incomplete Ureteral Duplication :Duplications join distal to UPJ and proximal to 
bladder: 

Y-shaped ureters. No complications. 

 

Complete Ureteral Duplication : duplication of renal pelvis ,ureters down to bladder 
,upper pelvis ureter had ectopic insertion and liable for obstruction and ureterocele 

,while the lower pelvis ureter is inserted normally and liable for reflux. 

 

 

Ectopic kidney

 

 Usually in the lower abdomen & rotated so that the pelvis points forwards with short ureter, in 

some cases, both lie on same side of pelvis & fused. hydronephrosis & stones are more 

common in ectopic kidneys. Diagnosed by easily by US or IVP.  

 

Horseshoe kidney

 

The two kidneys are connected across the midline by an isthmus. This is the 

most common 

fusion anomaly (other fusion anomalies: cross-fused ectopia, pancake kidney). The isthmus 
may contain parenchymal tissue with its own blood supply or consist of fibrous tissue. 

 

Polycystic kidney disease 

IVU show bilaterally enlarged kidneys with stretching & distortion of the calices.  

 

Renal agenesis  

The other kidney show compensatory hypertrophy  

 

 

Inflammation 

 

Acute pyelonephritis 

 

Indication of imaging  
1. After first attack of UTI in male child  
2. after second attack of UTI in female child  
3. repeated infection  
4. Sever ureteric colic  

 

Imaging studies (IVP, CT, US) are normal in 75%. In the remaining 25%, there are nonspecific 

findings: 
• Renal enlargement (edema) 

• Loss of the corticomedullary differentiation 

(edema) 


background image

• IVP findings: Delay of contrast excretion 

                        Narrowing of collecting system (edema) 
                        Striated nephrogram 

• Areas of decreased perfusion by contrast enhanced CT 

• Complications: abscess, scarring 

 

Tuberculosis 

The genitourinary (GU) tract is the second most common site of tuberculosis involvement 
after the lung. 

 

Sites of Involvement 

• Renal 
• Ureteral 

• Bladder 

• Seminal vesicles, epididymis 

 
Imaging features  

Distribution 

• Unilateral involvement is more common (70%) than bilateral (30%). 

 
Renal Size 

• Early, kidneys are enlarged. 

• Later, kidneys are small. 

• Autonephrectomy (nonfunctioning kidney) 
 

Parenchyma 

• Parenchymal calcifications, 70% 

• Calcification may take on multiple forms: curvilinear, mottled, or amorphous; “putty kidney” 
results when calcification has homogeneous, ground-glass appearance. 

 

Collecting system 

• Mucosal irregularity 
• Infundibular stenosis, hiked-up pelvis with narrowed pelvis pointing up 

• Amputated calyx 

• Corkscrew ureter: multiple infundibular and 

ureteral stenoses

 (hallmark finding) 

• Renal calculi, 10% 
 

UB: thick walled contracted  

 

 
 

Renal and perirenal abscess 

US & CT are the modalities of choice in the diagnosis  

  

 


background image

US findings :  
1. Cystic lesion of thick walls  
2. Internal septations  
3. Layering of echogenic material (debris)  
4. May look like simple cyst.  

 

CT findings:  
 -Thick walled cyst  
 -Enhancement of the cyst walls after contrast  
-The underlying pre-disposing factor may be seen (e.g. stones)  
 

Pyonephrosis:  

 Occurs only in obstructed PCS  
US is the investigation of choice , it shows dilated PCS (hydronephrosis) with echogenic debris 

filling the PCS  
 IVU : Poor renal function  

 

 

  Trauma 

Mechanism 

• Blunt trauma, 70%-80% 
• Penetrating trauma, 20%-30%

 

 

CT is the study of choice. 
One-shot IVP: visualization of both kidneys excludes pedicle avulsion. 
 

 

Why imaging

 ?:  

1- 

assess the renal perfusion  

2- 

ensure that opposite kidney is normal  

3- 

show the extent of renal parenchymal damage  

4- 

Demonstrate injury to other abdominal organs  

 
 

Minor injury (contusion & small capsular hematomas) produce swelling of parenchyma with 
compression of calyces. If the kidney substance is torn, the renal outline is irregular & calyces 

separated. Contrast extravasation noted in subcapsular & extracapsular hematomas.  

Retroperitoneal hemorrhage may displace the kidney. Fragmentation of the kidney is serious & 

usually need nephrectomy.  
Absent nephrogram suggests thrombosis or rupture of renal artery. Renal infarction may also 

ensue.

 

 

Tumors

 


background image

 

 

Most common solitary mass: simple renal cysts & malignant tumors (adult RCC, 
children Wilm’s T.)  

 

Multiple masses : multiple simple renal cysts , polycystic disease , lymphoma  

 

Other causes include abscess, benign tumors (e.g. angiomyolipoma) & metastasis.  

 

 

Signs of renal mass :  

A. 

IVP :  

 

A rounded lucency in the nephrogram.  

 

bulging of renal outlines  

 

displacement of calyces  

 

 enlargement of the kidney  

 

 calcification in a small proportion of renal carcinomas or wall of a cyst 

  

B. 

US: determine if the mass is cystic or solid  

1. Simple renal cyst: spherical, anechoic, posterior acoustic enhancement, no or few 
septations  
2. Solid mass: most likely malignant, others benign angiomyolipoma, adenoma  
3. mixed (complex) mass: renal tumor, renal abscess  

When a solid is demonstrated, the ultrasonographer will also look for extension into the renal 

vein & IVC, check for liver & retroperitoneal metastases & examine the opposite kidney.  

 
C. 

CT & MRI: differentiate cysts from solid masses, diagnose angiomyolipoma & stage renal 

cancer. 

. 

 

Simple Cyst at CT is well defined, homogenous, and spherical with attenuation value similar to 
that of water, no enhancement after IV contrast.  

Renal cell carcinoma is shown as spherical mass, poorly defined outlines, solid mass +/- central 

necrotic area +/- calcification, enhancement after contrast administration

 

 

 

CT is the method of choice in diagnosis & staging of Renal Cell Ca 
Preoperative renal biopsy is rarely needed as CT diagnosis is sufficiently accurate  
The role of CT in staging RCC  

 

can demonstrate the local spread to the adjacent structures  

 

Assess LAP in the retroperitoneum  

 

Liver metastases  

 

Extension of tumor thrombus into the renal vein & IVC  


background image

 

Vesicoureteral reflux (VUR) 

Primary VUR is due to immaturity or maldevelopment of the UVJ with incompetence of the 
antireflux flap valve action ,so usually affect pediatric age group. 

 

Other causes of reflux (secondary reflux): 

• Periureteral diverticulum 
• Ureterocele 

• Ureteral duplication 

• Bladder outlet obstruction

 

 

Radiographic Features 

Grading of reflux (international grading system) 

 

• Grade I: reflux to ureter but not to kidney 
• Grade II: reflux into ureter, pelvis, and calyces without dilatations 

• Grade III: reflux to calyces with mild dilatation, blunted fornices 

• Grade IV: to calyces with moderate dilatation, obliteration of fornices 

• Grade V: gross dilatation, tortuous ureters

 

 

 

 

 

 

 

 

This is complicated by chronic pyelonephritis –reflux nephropathy- in which 

there is  

 

Dilatation of calyces in scarred areas.  

 

Overall reduction in renal size.  

 

Dilatation of affected collecting system due to reflux.  

 

Reflux may be demonstrated at micturating cystourethrography. 

 

 

 

Hypertensive renal diseases 

Hypertension due to renal diseases include renal artery stenosis (RAS), chronic 

glomerulonephritis (CGN), chronic pyelonephritis (CPN), polycystic disease, polyarteritis 

 


background image

nodosa (PAN) & diabetic nephropathy. The common feature is a reduction in blood supply to 

the kidney. 

 

Chronic renal diseases 

Main role of imaging is to determine the presence of UT obstruction & to assess the renal size  

 

US is very useful to exclude or confirm the presence of obstructive uropathy. The 
presence of normal PCS virtually excludes obstruction. KUB should be taken to 

exclude stones if hydronephrosis is seen by US.  

 

Intrinsic renal diseases as chronic glomerlonephritis result in reduction in the size of the 
kidney & cortical thickness, increased cortical echotexture & accentuated 

corticomedullary differentiation  

 

In acute tubular necrosis, US shows normal or enlarged with normal pelvicalyceal 
system with diffuse echogenic parenchyma. IVP shows a persistently dense nephrogram 

without visible caliceal filling.  

 

Renal papillary necrosis

 

RPN represents an ischemic coagulative necrosis involving variable amounts of pyramids and 

medullary 

Papillae 

Causes 

Ischemic necrosis 

• Diabetes mellitus 

• Chronic obstruction, calculus 
• Sickle cell disease 

• Analgesics 

 

Necrosis due to infections 
• TB 

• Fungal 

Imaging features (see the nearby figure) 

 

                                    

 

 

 


background image

URINARY BLADDER

 

 

  

ULTRASOUND is the simplest imaging study to assess the UB  



Normal UB lumen should be free of echogenic structures & its walls should be 

uniform thickness  


Normal wall thickness in distended state < 3 mm  



Normal wall thickness in partially filled UB is < 5 mm  

 
 

Neurogenic bladder

 

 

Types 

• Spastic bladder: upper motor neuron defect, there is thick & trabeculated walls with dilatation 

of the PCS & ureters secondary to bladder outlet obstruction  

 

• Atonic bladder: lower motor neuron defect,there is  smooth walled UB of large volume & 
large residual volume  

 

Bladder diverticulum

 

 

Types 

Hutch diverticulum –primary-: congenital weakness of musculature near UVJ 
• Usually associated with reflux 

 
Acquired diverticulum in bladder outlet obstruction 
• Usually multiple 
• Not associated with reflux 
 
Complications 
    Infection 
     Calculi, 25% 

     Tumor, 3%

 

 

-Filled with contrast in IVP, cystourethrography & in post voiding film  

-Readily diagnosed with US, CT & MRI.  

 

 
 

Bladder calculi  

 

Could be single or multiple  


background image

 

May be associated with calculi elsewhere in the UT  

 

 

Phleboliths may be confused with bladder stones, the former are usually rounded with 
rather lucent center.  

 

 

Malignant bladder neoplasm 

Clinical Finding 

• Painless hematuria 

 

Types and Underlying Causes 

 
Transitional cell carcinoma, 90% 
 
SCC, 5% 
• Calculi 
• Chronic infection, leukoplakia 
• Schistosomiasis 

 
Adenocarcinoma, 2% 
• Bladder exstrophy 
• Urachal remnant 
• Cystitis glandularis. 10% pass mucus in urine. 

 

Imaging Features 

• Mass in bladder wall: US > contrast CT, MRI 
• Obstructive uropathy due to involvement of ureteric orifices 
 

cystourethrography is modality of choice

 

 

 
 

Trans rectal US is the examination of first choice in suspected prostatic pathology  

 

 TRUS can identify small masses but can not differentiate benign from malignant one  


background image

 

Masses in the peripheral zone are likely to be malignant & those in the central zone are 

more likely to be benign.  

 

 FNA under US guidance is the definitive diagnostic procedure for CA prostate  

 

 MRI is used for staging of CA prostate by assessing extension into the UB , seminal 

vesicle & rectum , assess the pelvic LAP  

 

 Plain X ray of the pelvis & spine is performed to assess bone metastases  

 

 IVP plays minor role except for showing the back pressure effect of Bladder outlet 

obstruction  

 

CT does not demonstrate the internal structure of prostate as well as TRUS & MRI.  

 

 Prostatic calcification is common & due to prostatic calculi  

 
BLADDER OUTFLOW OBSTRUCTION:  

Due to:  

 

Prostatic enlargement.  

 

Bladder tumors.  

 

Urethral strictures.  

 

Posterior urethral valves.  

 

Neurogenic bladder.  

 Imaging signs of bladder outflow obstruction:  

1. 

Increased trabeculation & thickness of bladder wall, often with diverticula 
formation.  

2. 

Residual urine in bladder after micturition.  

3. 

Dilatation of collecting system.  

 

 

Urethrography either antegrade as part of voiding cystourethrography or 

retrograde through a catheter is the study of choice.  

 

Post Inflammatory & post traumatic strictures occur at any site particularly the anterior 
urethra  

 

The benign strictures are smooth & short while the malignant are irregular in outlines  

 

Posterior urethral valves: may be suspected at antenatal US, when there is bilateral 
hydronephrosis, hydroureters & a thick-walled bladder. Cannot be demonstrated by 

retrograde Urethrography

, but easily demonstrated at 

micturating 

cystourethrography 

(show substantial dilatation of posterior urethra, which 

terminates abruptly in a convex border).  

 

urethra 


background image

 

TWO main indications for scrotal US are scrotal swelling pain.  

 

Doppler US can be used in acute testicular pain & swelling to distinguish between 
torsion & epididymitis/orchitis.  

MRI is used when US does not provide sufficient information. Ectopic testis can be 

diagnosed by US & (if US fail), MRI is the investigation of choice.  
 
Most solid testicular mass are malignant while cystic lesions are mostly benign 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: BMC Students
المشاهدات: لقد قام 83 عضواً و 374 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل