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Gli esami in nefrologia: passato e futuro Giovanni Montini
[email protected] Nefrologia e Dialisi Pediatrica
Dipartimento di Pediatria Ospedale Sant’Orsola
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“The heart beats, the lung breathes—the kidney does not make any noise, and often people end up presenting with end-stage kidney disease having never realised anything was wrong.”
G. Remuzzi Lancet, 2010
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Proteinuria glomerulare e tubulare
D’Amico, Kidney Int., 2003
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Peculiarità Pediatriche e Rene
• Il bambino ha tre reni
• Crescita
• Rapporto a peso corporeo o superficie corporea
• Composizione corporea
• Nutrizione
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Comparison of the water content of fat free mass of boys and girls, ages
0.5 to 24 mo; in healthy adults TBW constitutes 73% of the FFM or
60% of body weight for non-obese subjects.
Butte NF Pediatrics 2000
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Dry weight during childhood
• Physiological changes (especially during the first 2 years of life and puberty)
– Growth
– Percentage of total body water
• Paraphysiological changes
– Catabolic conditions such as serious intercurrent infections or reduced food intake
– Highly Anabolic situations (GH)
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Funzione renale nel bambino
ESAME URINE
ESAMI EMATICI
IMAGING PARAMETRI
CLINICI
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ESAME URINE
Analisi fisica, microscopica e chimica delle urine
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URINE NORMALI
ESAME MACROSCOPICO Valutazione visiva (colore e chiarezza)
EMATURIA
URINE TORBIDE
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Hematuria: a simple method for identifying glomerular bleeding. Fairley KF, Kidney Int 1982
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Glucosio
Corpi chetonici
Sangue
Proteine
Leucociti
Nitriti
Bilirubina
Peso Specifico
Esame rapido ed efficace attraverso strisce reattive dei parametri fisici e chimici delle urine
STICK URINE
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Sara 4-month-old Fever, stunted growth
Alex 11-month-old Poliuria and polidypsia
POsm 345 mosm/L UOsm 97 mosm/Kg
POsm 277 mosm/L UOsm 64 mosm/Kg
Na 173 mmol/L Cl 136 mmol/L
Na 139 mmol/L Cl 102 mmol/L
sg: 1001 sg: 1003
DDAVP test Water Restriction
sg: 1001 sg: 1014
Neprhogenic diabetes insipidus
Polidipsia
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Funzione renale nel bambino
ESAME URINE
ESAMI EMATICI
IMAGING PARAMETRI
CLINICI
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Funzione renale nel bambino
La produzione di urina inizia tra la 9° e la 12° settimana di età gestazionale LIQUIDO AMNIOTICO
Progressiva comparsa di nefroni, fino alla 36° settimana di età gestazionale
Valori di normalità di creatinina in base all'età post-natale del neonato prematuro e all'età gestazionale
Maturazione completa tra il 1° e il 2° anno di vita
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Valori normali di creatinina (µmol/L) nel periodo perinatale
ETA'
(giorni)
NEONATO A
TERMINE
NEONATO PRETERMINE
0 - 2
105 (71-140)
106 (64-148)
3 - 5
75 (41 - 109)
83 (45 - 121)
6 - 7
63 (33 - 93)
80 (46 - 114)
7 - 28
56 ( 31 - 81)
74 (49 - 99)
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1
mese
2
mesi
6
mesi
Età di
maturazione
VFG (ml/min/1.73 m2) 30 60 75 12-24 mesi
Diluizione massima
(mOsml/kg H2O)
50
50
50
nascita
Concentrazione
massima
(mOsml/kg H2O)
400
550
8-900
18-24 mesi
Sviluppo della funzione renale nel lattante
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ETA'
MASCHI
media (range)
FEMMINE
media (range)
1 - 6 mesi
45 (19-67)
44 (29-59)
6 - 12 mesi
44 (23-65)
43 (20-66)
2 anni
46 (26-66)
46 (21-71)
5 anni
53 (34-72)
50 (32-68)
10 anni
64 (40-88)
60 (47-73)
15 anni
77 (53-101)
69 (54-84)
18 anni
86 (64-108)
76 (59-93)
Valori normali della creatinina plasmatica (µmol/L)
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Studio della funzione renale:
esami ematici e indici di riferimento
• Quando chiedere gli esami di funzione renale
• Quali esami chiedere
• Come interpretarli
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Quando richiedere gli esami di funzione renale:
• Deficit di crescita
• Poliuria e polidipsia
• Ipertensione arteriosa
• Proteinuria persistente
• Familiarità per nefropatie croniche
(Alport, rene policistico autosomico dominante)
Sempre se un familiare in dialisi o portatore di trapianto di rene
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Quando richiedere gli esami di funzione renale:
• ecografia renale pre-natale:
agenesia renale e malformazioni urologiche complesse
• ecografia renale post-natale:
alterata differenziazione cortico-midollare bilaterale,
reni piccoli, reni grandi
• Pregressa insufficienza renale acuta
• Prematurita’ e/o basso peso alla nascita
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Incidence of low birthweight and preterm birth
13 milion infants are born prematurely each year
Luyckx, Lancet 2013
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Causes of low nephron number
– Prenatal renal programming
– Postnatal factors
• Consequences of low nephron number
• Counting nephron number
• Follow-up and Interventions
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Prenatal Nephrogenesis
• The avarage number of nephrons per kideny varies from
200 000 - 2 000 000 (Bertram, Pediatr Nephrol 2011)
• Nephrogenisis reachs completation at 34-36 weeks of gestation
• >60% of nephrons being formed during last trimester
Pre term infants are expected to be associated with lower
nephrons number.
Hinchliffe, Lab Invest 1991
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Prenatal factors
Luyckx, Lancet 2013
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Causes of low nephron number
– Prenatal renal programming
– Postnatal factors
• Consequences of low nephron number
• Counting nephron number
• Follow-up and Interventions
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Postnatal factors (1)
• Acute kidney injury and Prematurity
Carmody, Pediatrics 2013
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Postnatal factors (2)
• Acute kidney Injury and Chronic Kidney Disease
Coca, Kidn Int 2013
Meta-analysis of chronic kidney disease associated with acute kidney injury
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Postnatal factors (3)
• Acute kidney Injury and Chronic Kidney Disease in pediatric cohort
Mammen, AJKD 2012
299 AKI patients -> 10% CKD in 1-3 years follow-up
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Postnatal factors (4)
• Importance early nutrition (Bacchetta, Kidn Int 2009)
• Perinatal drugs: (Schreuder, CJASN 2011)
• FANS • Glucocorticoids • Aminoglycosides
• Catch-up growth and increasing in BMI during childhood (Andersen, PLoS One 2010)
• Hypertension • Diabetes • Cardiovascular disease • Proteinuric kidney disease (Abitbol, Pediatr Nephrol 2009)
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• Causes of low nephron number
– Prenatal renal programming
– Postnatal factors
Consequences of low nephron number
• Counting nephron number
• Follow-up and Interventions
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Consequences of low nephron number
Carmody, Pediatrics 2013
Brenner hyperfiltration
theory
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Consequences of low nephron number
HYPERTENSION
The mean n° of glomeruli was significantly lower (46.6 %) in kidneys of patients with hypertension vs control subjects (A). The mean glomerular volume was significantly higher (133%) in kidneys of patients with hypertension vs matched controls (B)
Keller, NEJM 2003
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Is Low Birth Weight an Antecedent of CKD in Later Life? A
Systematic Review of Observational Studies
ALBUMINURIA
White, AJKD 2009 Review of 32 articles Figure 2. Odds ratios and 95% CI for risk of CKD associated with low versus normal birth weight.
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White, AJKD 2009
Review of 32 articles Figure 2. Odds ratios and 95% CI for risk of CKD associated with low versus normal birth weight.
Is Low Birth Weight an Antecedent of CKD in Later Life? A
Systematic Review of Observational Studies
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Consequences of low nephron number
ESRD
Vikse, JASN 2008 2.183.317 patients from Norwegian Renal Registry
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• Causes of low nephron number – Prenatal renal programming
– Postnatal factors
• Consequences of low nephron number
Counting nephron number
• Follow-up and Interventions
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Counting nephron
Bennett, Pediatr Nephr 2013
MRI of glomeruli labeled with cationic ferritin in a mouse kidney
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Clinical surrogates for nephron number
Luyckx, Lancet 2013
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• Causes of low nephron number
– Prenatal renal programming
– Postnatal factors
• Consequences of low nephron number
• Counting nephron number
Follow-up and Interventions
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Follow-up
• Risk of premature and LBW to develop CKD
• No evidence-based recommendations for screening or management
• Use a personalized approach to assess and treat each LBW infants
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Personalized Follow-up
Carmody, Pediatrics 2013
Pay attention to AKI history!
Carmody reported only 13.5% of infants who experienced AKI had AKI listed on their discharge summery
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Personalized Follow-up
Carmody, Pediatrics 2013
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Studio della funzione renale:
esami ematici e indici di riferimento
• Quando chiedere gli esami di funzione renale
• Quali esami chiedere
• Come interpretarli
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Quali esami chiedere per valutare la funzione renale
• Stick urine (proteinuria)
• Emocromo
• Urea, creatinina
• Sodio, potassio, cloro, calcio, fosforo
• Proteinuria e creatininuria
• (Pressione arteriosa)
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Studio della funzione renale:
esami ematici e indici di riferimento
• Quando chiedere gli esami di funzione renale
• Quali esami chiedere
• Come interpretarli
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Equation predicting GFR
The Schwartz equation
GFR= K x Height (in cm)
Pcr (mg/dl)
Ccr ml/min/1.73 mq=
Uvol x Ucr x 1.73
1440 x Pcr x BSA
Ucr x V = creatinina escreta = creatinina prodotta
Creatinina prodotta è in funzione della massa muscolare
L’altezza è il parametro che meglio correla con la massa muscolare
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Ccr mg/dl
Low birth weight infants < 1 year 0.33
Full term infants < 1 year
0.45
Children 1-12 years
0.55
Females 13-21 years 0.55
Males 13-21 years 0.70
Mean K value for Schwartz formula
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Età Schwartz formula GFR media ± SD
mL/min/1.73m2
1 settimana
GFR=0.33 x (L/SCr) Pretermine
41 ± 15
GFR=0.45 x (L/SCr) Termine
2-8 settimane GFR=0.45 x (L/SCr) 66 ± 25
>8 settimane GFR=0.45 x (L/SCr) 96 ± 22
2-12 anni GFR=0.55 x (L/SCr) 133 ± 27
Valori normali di GFR
Hogg RJ, Furth S, Lemley KV, et al. National Kidney Foundation's Kidney Disease Outcomes Quality Initiative clinical
practice guidelines for chronic kidney disease in children and adolescents: evaluation, classification, and
stratification. Pediatrics. Jun 2003;111(6 Pt 1):1416-21.
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Cistatina C
• Nuovo test per valutare la funzione renale
• E’ una proteina a basso peso molecolare prodotta da tutte le cellule nucleate
• Sembra essere meno influenzata da età, sesso, massa muscolare rispetto alla creatinina
Reference Intervals for Cystatin C
Harmoinen at al. Ped. Nephrol 2000
Preterm infants 1.34-2.57
Full-term infants 1.36-2.23
> 8 days- 1 year 0.75-1.87
> 1-3 years 0.68-1.90
> 3-16 years 0.51-1.31
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Funzione renale nel bambino
ESAME URINE
ESAMI EMATICI
IMAGING PARAMETRI
CLINICI
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Diagnostica strumentale in nefrologia pediatrica:
cosa e quando chiedere
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ESAMI STRUMENTALI
- Ecografia vie urinarie
- Scintigrafia renale statica (DMSA)
- Cistografia minzionale
- Scintigrafia renale dinamica (MAG3)
- Urografia
- TAC - RMN
radiologica sonografica scintigrafica
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Alberto, 11 mesi, 7 Kg
Rene dx diam long: 45 mm; Rene sn diam long: 42 mm
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Ecografia delle vie urinarie
• Studia anatomia del rene e delle vie urinarie • E’utile sia come indagine di I livello che nel
follow-up della maggior parte delle patologie nefrourologiche
• Problema Operatore dipendente
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Cosa è importante trovare nel referto?
• Le dimensioni dei reni (diametro longitudinale) • Lo stato di benessere del rene (ecogenicità) • Lo studio della vescica e del suo spessore
• La valutazione a vescica vuota ed a vescica piena del
diametro antero-posteriore della pelvi ed eventuale dilatazione dei calici renali
• Liquido amniotico (nel feto)
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Gradi ecografici di idronefrosi (secondo la Society for Fetal Urology)
Grado 0: normale
Grado 1: dilatazione della sola pelvi renale (pielectasia)
Grado 2: dilatazione della pelvi e di pochi calici
Grado 3: dilatazione della pelvi e di tutti i calici con spessore parenchimale normale
Grado 4: dilatazione della pelvi e di tutti i calici con riduzione dello spessore del parenchima
Per convenzione si considera significativa una riduzione del parenchima renale quando
in presenza di idronefrosi monolaterale, lo spessore del parenchima è inferiore alla metà
di quello del rene controlaterale. In caso di idronefrosi bilaterale, lo spessore del
parenchima deve essere inferiore a 4 mm.
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Scintigrafia renale con DMSA (statica)
Il DMSA (acido dimercaptosuccinico) è un agente chelante usato, in passato, per la terapia negli avvelenamenti da metalli pesanti.
Il 90% di questo radiofarmaco si lega alle proteine plasmatiche • Non è eliminato per via glomeurlare • Si fissa ai tubuli contorti prossimali (dopo 1h il 50%)
Le immagini vengono acquisite a 3 ore dalla somministrazione del
radionuclide
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• Da informazioni sulla massa corticale
• Gold standard per cicatrici renali
• Utile anche per
– Ipoplasia renale
– Ectopia renale
– Reni funzionalmente singoli (agenesia renale, aplasia renale, rene multicistico)
• Da informazioni sul contributo funzionale dei reni
• Non è necessaria la sedazione
Scintigrafia renale con DMSA (statica)
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Scintigrafia con MAG3 e DTPA (dinamiche)
MAG3 Mercaptoacetiltriglicina DTPA Dietilentetraminopentacetico Valutano la dinamica del flusso urinario dal rene fino alle basse vie
escretrici. Il radiofarmaco, una volta iniettato: • Si concentra progressivamente in entrambi i reni • Viene subito dopo filtrato ed eliminato attraverso l’asse
escretore urinario
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Informazioni ottenibili
• Perfusione
• Morfologia: dimensioni, sede, lesioni (meno sensibile del DMSA)
• Sistema escretore (morfologia, efficienza) presenza di rallentamenti od ostacoli al flusso urinario
• Funzionalità renale (glomerulare o tubulare)
• Filtrato glomerulare: solo DTPA
Scintigrafia con MAG3 e DTPA (dinamiche)
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Parametri da valutare
• % funzione relativa
• Intensità e omogeneità della captazione nel 1° minuto
• Visualizzazione dei calici
• Deflusso urina
• Deflusso urina dopo Furosemide
• Deflusso urina dopo ortostatismo e minzione
Scintigrafia con MAG3 e DTPA (dinamiche)
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Perez Braifield M et al 2003
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Split function
![Page 72: Gli esami in nefrologia: passato e futuro Giovanni Montini esami in nefrologia passato e... · Peculiarità Pediatriche e Rene ... Creatinina prodotta è in funzione della massa muscolare](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022052610/5c67014e09d3f2e4308d0f55/html5/thumbnails/72.jpg)
Cistografia Minzionale
Cateterizzazione della vescica per uretram mezzo di contrasto • radiopaco (cistografia radiologica), • Radioattivo-tecnezio 99m pertecnetato cistoscintigrafia • Sonografico-ecoamplificatore cistosonografia Viene utilizzato per valutare • la funzione della vescica, • la presenza di reflusso vescico-ureterale • la presenza di valvole dell’uretra nel maschio E’ raccomandabile, trattandosi di una manovra invasiva per l’uso del
catetere, la somministrazione di terapia antibiotica per tre giorni.
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Cistografia Minzionale
La cistografia radiologica: Gold standard per: • Stadiazione del reflusso secondo il Gruppo di
Studio Internazionale sui Reflussi nel Bambino
• Nei maschi per la diagnosi di valvole dell’uretra
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International Classification of Vesicoureteral Reflux.
Montini G et al. N Engl J Med 2011
![Page 75: Gli esami in nefrologia: passato e futuro Giovanni Montini esami in nefrologia passato e... · Peculiarità Pediatriche e Rene ... Creatinina prodotta è in funzione della massa muscolare](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022052610/5c67014e09d3f2e4308d0f55/html5/thumbnails/75.jpg)
VANTAGGI:
• Assenza di irradiazione
• Definizione della natura di una dilatazione delle vie urinarie già documentata: da reflusso o da ostruzione
SVANTAGGI:
• Insufficiente rappresentazione anatomica
• Costi elevati
Cistografia Minzionale: Cistosonografia
![Page 76: Gli esami in nefrologia: passato e futuro Giovanni Montini esami in nefrologia passato e... · Peculiarità Pediatriche e Rene ... Creatinina prodotta è in funzione della massa muscolare](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022052610/5c67014e09d3f2e4308d0f55/html5/thumbnails/76.jpg)
Cistosonografia Cistografia radiologica
VS
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Cistosonografia Cistografia radiologica
![Page 78: Gli esami in nefrologia: passato e futuro Giovanni Montini esami in nefrologia passato e... · Peculiarità Pediatriche e Rene ... Creatinina prodotta è in funzione della massa muscolare](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022052610/5c67014e09d3f2e4308d0f55/html5/thumbnails/78.jpg)
VANTAGGI:
• carico radiogeno inferiore rispetto alla cistografia minzionale.
• elevata sensibilità anche dei reflussi fugaci di grado lieve
SVANTAGGI:
non consente: • precisi dettagli
anatomici • visualizzazione
dell’uretra • stadiazione in 5 gradi
del reflusso
Cistografia Minzionale: Cistoscintigrafia
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PROSPETTIVE FUTURE
Biomarkers specifici, sensibili e non invasivi per identificazione pazienti a rischio
GENOMICA
PROTEOMICA
METABOLOMICA
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Gli esami in nefrologia: passato e futuro Giovanni Montini
[email protected] Nefrologia e Dialisi Pediatrica
Dipartimento di Pediatria Ospedale Sant’Orsola