Wilms Tümörlerinde ve Normal Kontralateral Böbrek Dokusunda Difüzyon Modellerinin Karşılaştırılması

Mar 07, 2022

İletişim:tina.xiang@wecistanche.com


Soyut

AmaçDifüzyon Ağırlıklı Görüntüleme'den (DWI) türetilen ADC (Görünür Difüzyon Katsayısı), -1invaziv olmayan bir nicel görüntüleme biyobelirteç olarak umut vaat etmiştir.Wilms'tümörleri. Ancak, Gauss olmayan birçok model DWI'ye uygulanabilir. Bu çalışma, dördünün uygunluğunu karşılaştırmayı amaçladı.yayılmaWilms tümörlerinde modeller (tek üslü, IVIM [Intravoxel Tutarsız Hareket], gerilmiş üstel ve basıklık) ve etkilenmemiş kontralateralböbrekler.

Gereçler ve yöntemler DAG verileri geriye dönük olarak incelendi (110 Wilms'tümör ve 75 normal böbrek veri seti). Her model için uyumun iyiliği, Akaike Bilgi Kriterleri (AIC) kullanılarak voksel bazında ölçülmüştür. Ortalama AIC, her tümör hacmi (veya kontralateral normal böbrek dokusu) için hesaplandı. Greenhouse-Geisser düzeltmeli tek yönlü ANOVA'lar ve Bonferroni düzeltmesini kullanan post hoc testler, AIC değerleri arasındaki önemli farklılıkları değerlendirdi; optimum modeli gösteren en düşük AIC.

SonuçlarIVIM ve uzatılmış üstel, Wilms'tümör DWI verilerine en iyi uyumu sağladı. IVIM, normal böbrek verileri için en iyi uyumu sağladı. Hem Wilms'tümör hem de normal böbrek verileri için tek üstel en uygun yerleştirme yöntemiydi.

Tartışmadifüzyon ağırlıklı sinyalWilms'tümörlerive normalböbrek dokusutek üstel bir bozulma göstermez ve Gauss olmayan difüzyon modelleri tarafından daha iyi tanımlanır.

anahtar kelimelerWilms'tümör. Böbrekler. difüzyon

effects of cistanche:improve kidney function

Daha fazla bilgi için buraya tıklayın

giriiş

Wilms tümörü en yaygın pediatrik böbrek tümörüdür [1] ve Avrupa'da hastalar tümör boyutunu küçültmek için ameliyattan önce kemoterapi ile tedavi edilir [2]. Tam veya kısmi nefrektomiyi takiben, histolojik analiz, baskın hücre tipine bağlı olarak tümörü bir alt tip olarak sınıflandırır [3]. Difüzyon Ağırlıklı Görüntüleme (DWI) sıklıkla elde edilen hastalara, tedaviye yanıtı izlemek için sıklıkla birden fazla MRI taraması yapılır.

Görünür Difüzyon Katsayısı (ADC), difüzyon verilerine tek üstel bir uyum (Eq.1) uygulanarak DWI'den türetilebilir.

(1)S(b)= Se-b.ADC

burada S(b), belirli bir b değerindeki sinyaldir ve S., difüzyon ağırlığı olmayan sinyaldir.

ADC, Wilms'tümörde nicel bir görüntüleme aracı olarak büyük umut vaat etti. Örneğin, ADC, iyi huylu ve kötü huylu tümörleri ayırt etmek için kullanılmıştır (bunun bir alt kümesi).

kohort Wilms'tümörlerdir)[4], nöroblastomayı Wilms'tümörden[5] ayırın, kemoterapi yanıtını izleyin [6, 7], histolojik alt tipleri belirleyin [7] ve nekrotik Wilms'tümör dokusunun belirlenmesine yardımcı olun [8].

ADC yararlı bir parametre olsa da, geniş bir aralıkta veri üretmek için DWI verilerine uygulanabilen diğer Gauss olmayan modeller (VIM[9][ntravoxel Tutarsız Hareket], gerilmiş üstel [10] ve basıklık [11]) vardır. difüzyon metrikleri. IVIM(Eq.2), sadece ekstra-vasküler boşluk içindeki su hareketini değil, aynı zamanda rastgele yönlendirilmiş mikro kapiler ağdaki su hareketini de tanımlayan iki-üslü bir modeldir. D (yavaş difüzyon olarak adlandırılan kılcal ağda hızlı akan suyun etkisinden bağımsız difüzyon katsayısı), D* (suyun kandaki rastgele yönlendirilmiş hareketinden kaynaklanan difüzyon katsayısı) parametrelerini üretir. kılcal ağ-hızlı difüzyon) ve f(hızlı akan bileşenle ilişkili hacim oranı). (2)S(b)= Yani[(1-f)e(-bD artı fel-b(D artı D')

Gerilmiş üstel model (Denklem 3), tek bir voksel içindeki difüzyondaki heterojenliği tanımlar ve tek üstel bir bozulmadan sapmayı tanımlar. DDC(dağıtılmış difüzyon katsayısı) ve a(homojen difüzyondan sapmayı tanımlamak için germe parametresi) parametrelerini üretir.

(3)S(b)= S,e(-(b.DDC)")

Basıklık modeli(Eq.4), bir Gauss dağılımını takiben su moleküllerinin yer değiştirmesinden sapmayı tanımlar ve D (Gauss dışı yer değiştirme için düzeltilmiş difüzyon katsayısı) ve K (basıklık) parametrelerini üretir.

(4)S(b)= Soe-bD artı b2D,?K/6

Bu modeller, doku mikro yapısı ile ilgili ek bilgi sağlama potansiyeline sahiptir. Ek olarak, rektum kanseri [12], prostat kanseri kemik metastazları [13], yumurtalık kanseri [14] ve sağlıklı böbrek dokusunda [15] mono-üssel modele kıyasla difüzyon verilerinin daha üstün tanımlarını sağladıkları gösterilmiştir. Bununla birlikte, tümör dokusunun oldukça heterojen hücresel ortamı nedeniyle, bu modellerin yararlı olabilecekleri Wilms'tümörde uygulanmasına yönelik sınırlı araştırma vardır. Ayrıca, vücuttaki yüksek perfüzyon seviyelerine bağlı olduğu varsayılmaktadır.böbreklerve IVIM'in difüzyon sinyalindeki perfüzyonla ilgili bir bileşeni hesaba katmak için tasarlandığından, bu model bu DWI verilerine üstün bir uyum sağlayabilir [16].

Bu araştırmanın amacı, bu modellerin (VIM, gerilmiş üstel ve basıklık) Wilms tümörlerinde ve kontralateral normalde mono-üssel bir modele kıyasla difüzyon ağırlıklı sinyale üstün uyum sağlayıp sağlamadığını belirlemektir.böbrek. Uyum iyiliği, ham veriler tarafından desteklenenden daha fazla serbest parametre içeren modelleri cezalandıran Akaike Information Criterion(AIC)[17] kullanılarak hesaplandı. Ek olarak, ikincil bir amaç olarak, belirli modellerin belirli alt tipleri tercih edip etmediğini belirlemek için Wilms'tümörleri histolojik alt tiplere göre ayrıldı.

Cistanche ectract powder

Materyaller ve yöntemler Çalışma popülasyonu

Kurumsal etik onay verildi ve bu tek merkezli çalışma için onam gerekliliğinden feragat edildi. Kurumumuzdaki radyoloji görüntüleme sisteminin 10-yıllık retrospektif incelemesi (Nisan 2007-Mart 2017) kanıtlanmış histolojik tanısı olan çocuklarda tüm abdominal MRG verileri için yapıldı.Wilms'tümör. Dahil edilme kriterleri, çoklu b değeri DAG verileri (maksimum b değeri 1000 s/mm2 dahil) ve DAG'de en az 2 aksiyal dilimi kapsayan tümör boyutu idi. Aşırı hareket artefaktlarına sahip DWI de kaldırıldı. Wilms'tümör hastalarından kemoterapi öncesi ve sonrası MRI verileri toplandı. Histolojik alt tipler, tümörlerin bir alt kümesi için ameliyat sonrası doğrulandı. Normal böbrek verileri için, bilateral hastalığı olan hastalar dışında, kontralateral etkilenmemiş böbrek kullanıldı.

MR

Tüm görüntüleme, 40mT/m gradyanlarla donatılmış 1.5 T Siemens Magnetom Avanto tarayıcıda gerçekleştirildi. Hasta boyutuna bağlı olarak, tam kapsama elde etmek için bir veya iki vücut matris bobini kullanıldı (6 elemanlı tasarım, Siemens). Hastalar yaşlarına göre ya uyanık ya da anestezi altındaydı.

Tüm hastalar için çoklu b değeri DWI elde edildi ve serbest solunum sırasında elde edildi. DWI protokolü şu şekildeydi: 3 ortogonal yönde 7 veya 8b değerleri(0, 50,100,250,500,750,1000 s/mm²veya 0,50,100,150,200,250,500,1000 s/mm²)dilim kalınlığı∶6 mm, TR/TE:2800 ms/89 ms, görüş alanı:350×350 mm, voksel boyutu:1.4×1.4×6 mm, dilim sayısı:19, matris boyutu:128×96×19. her bir değer ve izleme görüntüleri (ortalama 3 yön üzerinde) analiz için kullanıldı. Gadolinyum bazlı kontrastın uygulanmasından önce ve sonra yağ baskılı Tw dahil olmak üzere standart klinik diziler de birlikte elde edildi; klinik görüntüleme dizilerinin tüm ayrıntıları, [18]'de bulunabilir.

Rötuş

difüzyonveriler, dört farklı difüzyon modeli kullanılarak voksel bazında Matlab'da (sürüm 2019a, MathWorks Inc., Natick, MA, ABD) tasarlanan izleme görüntüleri ve kurum içi model uydurma rutinleri kullanılarak işlendi: mono-üslü (Eq. 1), IVIM(Eq.2), gerilmiş-üssel (Eq.3) ve basıklık (Eq.4).

Her durumda, Swas, b{{{{10}}} noktasındaki sinyal olarak tanımlanır ve tek üstel model için, tüm b değerlerine karşı In(S/S.)'nin doğrusal bir uyumu şu şekildedir: gerçekleştirildi. Gauss olmayan modeller için, tüm b değerleri boyunca (IVIM modeli hariç) Levenberg-Mar-quart doğrusal olmayan en küçük kareler algoritması (Matlab'da 'lsq-curve-fit işlevi kullanılarak) kullanılarak uydurma yapıldı. IVIM modeli için ilk olarak, D'nin değerini belirlemek için yüksek b değerlerinde (200-1000 s/mm2) b'ye karşı In(S/S.)'nin lineer uyumu hesaplandı. Bunu takiben D* ve f (sabit bir D ile).D'nin üst sınırlar üzerinde hiçbir kısıtlaması yoktu ve f, 0 ile 1 arasında sınırlandırıldı. Gerilmiş üstel model için, DDC'nin üst sınır koşulu yoktu ve 0 arasında sınırlandırıldı. ve 1. Kurtosis için, ne Dk ne de K üst sınırlar tarafından kısıtlanmamıştır ve K'nin alt sınırı 0'dır.

İlgi alanları (ROI'ler)

ROI'ler Mango Yazılımı (Research Imaging Institute, UTHSCSA) kullanılarak oluşturuldu. Tüm tümör hacminin etrafındaki b{{0} görüntülerine ROI'ler çizildi, bunlar pediatrik radyolojide uzmanlaşmış bir radyolog tarafından düzenlendi ve doğrulandı(MV3). yıl özel pediatrik radyoloji). Kontralateral böbrek (bilateral hastalığı olanlar hariç) kullanılarak b0 görüntülerinde normal böbrek dokusu da tüm böbrek hacmi etrafında tanımlandı ve renal pelvisi çevreleyen alanlar gibi yüksek akımlı alanlar hariç tutuldu; bir örnek Şekil 1'de görülebilir. Model karşılaştırmalarına ilişkin tüm analizler bu ROI'lerle sınırlıydı.

Model karşılaştırma analizi

Dört modeli (tek üslü, IVIM, gerilmiş üstel ve basıklık) karşılaştırmak için AIC kullanıldı. Tümör ROI'leri ve normal böbrek ROI'leri içindeki her voksel için. AIC, model başına hesaplandı. Ortalama AIC, model başına tüm ROI hacmi boyunca hesaplandı. Her model için ortalama AIC değerleri daha sonra eşit olmayan varyansı hesaba katmak için Greenhouse-Geis-ser düzeltmesi ile tek yönlü tekrarlanan ölçümler ANOVA kullanılarak karşılaştırıldı ve Bonferroni düzeltmesi kullanılarak post hoc testler yapıldı. Anlamlı bir fark p olarak tanımlandı<0.05.anovas were="" calculated="" for="" the="" entire="" wilms'tumour="" and="" normal="" kidney="" populations,="" as="" well="" as="" within="" different="" subgroups="" (pre-chemotherapy,="" post-chemotherapy,="" and="" different="" b="" value="" acquisitions="" [7="" and="" 8="" b="" value="" ranges]).="" additionally,="" models="" were="" compared="" between="" wilms'tumour="" histological="" subtypes="" to="" determine="" whether="" a="" certain="" subtype="" favoured="" a="" particular="" model.="" the="" post-chemotherapy="" data="" were="" used="" for="" this="" comparison="" as="" it="" was="" the="" nearest="" time="" point="" to="">

Sonuçlar

Çalışma popülasyonu

Difüzyon modeli karşılaştırma analizi için toplam 110 Wilms'tümörü dahil edildi; 49 kemoterapi öncesi ve 61 kemoterapi sonrası tümörden oluşur (kemoterapi öncesi tümörlerin 38'i, 61 kemoterapi sonrası kohortun bir parçası olarak dahil edildi). Durumların dahil edildiği ve hariç tutulduğu durumları detaylandıran bir akış şeması Şekil 2'de görülebilir. Hastaların kemoterapi öncesi taramalarındaki ortalama yaşı 2.43 (SD:2.2) ve kemoterapi sonrası taramalarındaki ortalama yaş 3.0 (SD:2.8) idi.

The diffusion data were acquired using either 7 or 8 b values(0,50,100,250,500,750,1000 s/mm²or 0,50,100,150,200,250,500,1000 s/mm>).Bunun nedeni, bu çalışma ile ilgili olmayan nedenlerle, bu çalışma döneminde değişen protokoldür. Kırk dokuz tümörde 7 b değeri protokolü (22 kemoterapi öncesi ve 27 kemoterapi sonrası) ve 61 tümör 8b değeri protokolü (27 kemoterapi öncesi ve 34 kemoterapi sonrası) vardı.

Kemoterapi sonrası 61 tümörden 56'sında histolojik olarak doğrulanmış alt tipler vardı: 7 blastemal, 9 epitelyal, 13 stromal, 8 gerileyici, 18 karışık ve 1 tamamen nekrotik. Alt tipler, SIOP-2001 protokolüne [3] göre tanımlandı.

Kontralateral etkilenmemiş böbrek, normal böbrek verileri olarak kullanıldı. Bilateral vakaları hariç tutma ihtiyacı nedeniyle, toplam 75 normal böbrek veri seti dahil edildi;38kemoterapi alan hastalardan ve 37 almayan hastalardan. 75 normal böbrek veri setinden 31'inde 7 b değeri protokolü (15 kemoterapi öncesi ve 16 kemoterapi sonrası) ve 44'ü 8b değeri protokolü (22 kemoterapi öncesi ve 22 sonrası) vardı.

An example of a  representative Wilms' tumour.  Displayed is a central axial  slice of a T1w image (a) and  b0 image (b). The abdomen is  shown at the level of the kidney  of a Wilms' tumour patient  post-chemotherapy (age at time  of scan: 1.22 years). ROIs are  shown surrounding the tumour  (red) and normal renal tissue  (green)

Flowchart of study  population showing inclusions  and exclusion criteria. DWI  difusion-weighted imaging.  npnumber of patients, nt number  of tumours

Wilms tümör sonuçları

Greenhouse-Geisser düzeltmeli tek yönlü ANOVA'lar, AIC değerlerinin difüzyon modelleri arasında tüm koşullarda önemli ölçüde farklılık gösterdiğini ortaya çıkardı:tüm kohort:(F(1.08, 117.91)=157.08,p=1.68 ×10-24), kemoterapi öncesi:(F(1.05,50.53)=79.35,p=3.11×10-12),kemoterapi sonrası:( F(1.13,67.92)=85.92,p=1.34×10-14),7b değerleri:(F(1.21,58.16)=76.23,p{ {39}}.10×10-13),and8b değerleri:(F(1.04,62.49)=95.51,p=1.68×10-14).

Şekil 3, Bonferroni düzeltmesini kullanarak post hoc test sonuçlarını vurgulayan önemli çubuklarla her koşulun kutu grafiğini göstermektedir. Tüm koşullarda, tek üstel model için AIC değerleri, diğer üç modelden önemli ölçüde yüksekti, bu da bunun Wilms'tümör verileri için en az uygun model olduğunu gösteriyordu. Tüm Wilms tümörü ve kemoterapi sonrası kohortları için, en düşük AIC değerlerini sağladığı için, gerilmiş üstel, difüzyon verilerini uydurmak için en iyi modeldi. Şekil 4, modellerin, kemoterapi sonrası Wilms'tümörünün tek bir vokselinde difüzyon bozulma sinyaline ne kadar iyi uyduğunun bir örneğini göstermektedir.

Kemoterapi öncesi kohort için ve veriler 7 ve 8 b değer aralıklarına bölündüğünde, hem IVIM hem de gergin üstel, bu iki model için AIC değerleri arasında anlamlı bir fark olmaksızın en uygun modeller olarak kabul edildi.

Additionally, one-way ANOVAs were used to investigate whether the best fit model was related to Wilms'tumour histological subtypes, using the post-chemotherapy data as they were the closest timepoints to histology. Only one tumour was classified as necrotic and was therefore removed from this section of the analysis. Figure 5 shows the AIC values for each subtype based on different diffusion models. There were no significant differences between AIC values across the subtypes (blastemal [n=7], epithelial [n=9], mixed [n=18], stromal [n=13], regressive [n=8]), for any of the models (p>0.05).

Normal böbrek sonuçları

Greenhouse-Geisser düzeltmeli tek yönlü ANOVA'lar, normal böbrek verileri için tüm koşullarda, AIC değerlerinin difüzyon modelleri arasında önemli ölçüde farklılık gösterdiğini ortaya çıkardı: tüm kohort:(F(1.51,85.2)=276. 07, p=2.57×10-30), kemoterapi öncesi:(F(1.43, 41.13)=119.38,p=1.16×{{22} }), kemoterapi sonrası: (F(1.16.42.81)=157.33,p=1.10×10-15,7 b değerleri:(F(1.14,34.10){{ 38}}.49,p=1.06×10-1)ve 8b değerleri:(F(1.14,49.10)=193.30,p=1.19× 10-19.

Şekil 6, Bonferroni düzeltmesini kullanarak post hoc test sonuçlarını vurgulayan anlamlılık çubukları ile her koşulun kutu grafiğini göstermektedir. Normal böbrek verileri Wilms'tümör verilerine benzer sonuçlar verdi: tüm koşullarda tek üstel model için AIC değerleri diğer üç modelden önemli ölçüde yüksekti, bu da bunun normal böbrek verileri için en az uygun model olduğunu gösteriyordu. Wilms'tümör verilerinden farklı olarak, tüm koşullar için normal böbrek verileri IVIM'in en düşük AIC değerlerini sağladığını gösterdi ve bu difüzyon verileri için en uygun model olduğunu gösterdi. Şekil 7, kemoterapi sonrası bir Wilms'tümörü hastasının kontralateral normal böbrek verilerinde modellerin difüzyon bozulma sinyaline ne kadar iyi uyduğunun bir örneğini göstermektedir.

effects of cistanche:improve kidney function2

Tartışma

Bu çalışmada, dört model karşılaştırılmıştır.yayılma(tek üslü, IVIM, gerilmiş üstel ve basıklık) AIC'ye göre DWI sinyal bozulmasına ne kadar iyi uyduklarına bağlı olarak. Bu karşılaştırmalar, hem kemoterapi öncesi hem de kemoterapi sonrası Wilms'tümörlerinde ve normal böbrek dokusunun bir ölçüsü olarak kontralateral etkilenmemiş böbrek üzerinde yapılmıştır. Difüzyon verileri hem 7 hem de 8 b değer aralıklarından geldi. Wilms'tümör verileri için, gerilmiş üstel modelin genel olarak en iyi uyumu sağladığı gösterildi. Bu sonuç, analiz kemoterapi sonrası grupla sınırlandırıldığında korunmuştur. Bununla birlikte, analiz kemoterapi öncesi verilere odaklandığında ve b değeri edinimi ile ayrıldığında, her iki model de en düşük AIC değerlerini sağlayarak IVIM ve gergin üstel arasında anlamlı bir fark yoktu. Ek olarak, tümörler histolojik alt tipe göre gruplandırıldığında belirli bir model tercihi yoktu. Normal böbrek verileri için IVIM, tüm analizlerde en iyi uyumu sağladı. Tek üstel modelin AIC'ye göre en az uygun model olduğu gösterildi; her iki model için de diğer modellere kıyasla sürekli olarak önemli ölçüde daha yüksek AIC değerleri sağlar.Wilms'tümörve normal böbrek veri setleri.

Bu araştırmadan elde edilen ana bulgu, hem Wilms'tümöründe hem de normal böbrek dokusunda, monoüssel ile karşılaştırıldığında, Gauss olmayan modellerin difüzyon verilerinin daha iyi tanımlarını sağlamasıydı. Tek üstel bir bozulmadan sapma daha önce vurgulanmış ve incelenmiştir: karaciğerde düşük değerlerde sinyalde hızlı bir düşüşün ardından daha yüksek b değerlerinde daha kademeli bir düşüşün olduğu gösterilmiştir [19]. Düşük b değerlerinin perfüzyondan gelen sinyal zayıflamasına duyarlı olduğu düşünüldüğünden [9] bu ilk düşüşün vasküler perfüzyondan kaynaklandığı öne sürülmüştür, bu da IVIM modelini bu verilere çok uygun hale getirir. Bunun, sinyalin tek üstel değil iki üstel olduğu gösterildiği sağlıklı böbrek dokusunda [20,21] durum olduğu gösterilmiştir; çünkü böbrek iyi perfüze bir organdır. Normal böbrek dokusunda IVIM diğer modellere göre tercih edildiğinden bu çalışma bu bulguları desteklemektedir. Bu bulgu kemoterapi sonrası normal böbrek veri setinde korunmuştur, bu da tedavinin normal böbrek dokusunu DWI verileriyle tespit edilebilecek şekilde etkilemediğini düşündürmektedir.

Box and whisker plots highlighting the distribution of AIC  (Akaike Information Criterion) values for diferent difusion models  in Wilms' tumours.

An example of the model fts to the difusion decay signal in a  single voxel (8 b values) of a post-chemotherapy Wilms' tumour (age  at scan: 4.03 years)

Genişletilmiş üstel model, DWI Wilms'tümör verilerine iyi bir uyum sağlamıştır. Rektal kanser ve sağlıklı rektal doku[12], prostat kanseri kemik metastazı [13] ve yumurtalık kanseri[14] üzerine daha önce bahsedilen çalışmaların tümü, bu modelin IVIM ve tek üslü ile karşılaştırıldığında DWI verilerine en iyi uyumu sağladığını göstermiştir. Genişletilmiş üstel model, iki parametre sağlar ve DDC; kesin fizyolojik temeli bilinmemekle birlikte, doku heterojenliğini temsil ettiği ve daha düşük bir değerin daha heterojen bir ortam olduğunu düşündürdüğü düşünülmektedir [10]. Wilms'tümör dokusu çok heterojen olduğundan, gerilmiş üstel modelin bu verileri iyi tanımlaması şaşırtıcı değildir.

Uzatılmış üstel modele ek olarak IVIM, kemoterapi öncesi Wilms'tümörlerine eşit derecede iyi bir uyum sağlarken, tedavi sonrası durum böyle değildi. Tedaviyi takiben nekrotik dokuda artış ve dolayısıyla perfüzyonda azalma olması muhtemeldir, bu nedenle IVIM (perfüzyon etkilerine odaklanan bir model) daha az uygun hale gelebilir.

Belirli bir modeli destekleyen belirli bir histolojik alt tip görünmedi, ancak her gruptaki sayılar küçüktü. Ayrıca, histolojik alt tiplerin sadece bir alt bölümü analiz ettikten sonra tanımlandığını belirtmek önemlidir.

tüm tümör hacminin Wilms'tümörleri çok heterojendir ve tek bir tümörde farklı hücresel ortamlar olacaktır. Bu farklı bölgelerdeki vokseller, değişken difüzyon modeli tercihleri ​​göstermiş olabilir. Ancak ileri histoloji eksikliği nedeniyle bu analiz mümkün olmadı.

effects of cistanche:improve kidney function6

Gauss olmayan modellerin kullanılması yalnızca verilere daha iyi uyum sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ek klinik bilgiler de sağlayabilir. Örneğin, kurtosis kaynaklı D'nin pankreas kanserinde tümörü tümör olmayandan ayırt etmede ADC'ye kıyasla daha yüksek tanısal doğruluk sağlayabildiği gösterilmiştir [22]. Ek olarak, (uzatılmış üstel), minimal yağ anjiyomiyolipom ve renal hücreli karsinom arasında ayrım yaparken ADC'ye kıyasla daha yüksek duyarlılık ve özgüllüğe sahipti [23]. Ayrıca, hem D hem de f(IVIM), her iki parametrenin de kronik böbrek hastalığı olanlarda tahmini glomerüler filtrasyon hızıyla ilişkili olmasıyla, böbrek fonksiyonunu vurgulamada umut vaat etmiştir [24]. Bu nedenle, Gauss olmayan modeller de böbrek dokusu mikro yapısı hakkında daha fazla bilgi sağlama potansiyeline sahip olabilir.

Tek üstel model, DWI verilerine en iyi uyumu sağlamamış olsa da, klinik olarak kullanılmaması gerektiği anlamına gelmez. Daha önce bahsedildiği gibi, ADC'nin Wilms'tümörde [4-8] klinik olarak yararlı olduğu gösterilmiştir. Ek olarak, ADC'nin birden fazla b değeri gerektirmemesi, birçok merkezin standart olarak birden fazla b değeri ile DWI almayabileceği için bir avantajdır. Bu nedenle, bu çalışmanın mono-üssel sinyal bozulmasından sapma göstermesine rağmen, modelin DWI verilerinin en iyi tanımlayıcısı olmasa da klinik olarak faydalı olduğunun farkında olmak önemlidir.

En iyi uyumu sağlayan modeli seçme yöntemi, bu çalışmanın potansiyel bir zayıflığıdır. AIC, modelin karmaşıklığını ve uyumun iyiliğini hesaba katar ve bu nedenle model karşılaştırması ve seçimi için uygun bir seçim gibi görünmektedir. Bir modelin tüm doku için açıkça en iyisi olup olmadığını veya modeller arasında yalnızca küçük bir fark olup olmadığını düşünmek önemlidir. Bu daha önce Manikis ve diğerleri tarafından vurgulanmıştır. [25] rektum kanserinde, IVIM'e genel olarak mono üstel tercih edilmesine rağmen, doku genelinde yüksek heterojenlik vardı. Bu aynı zamanda mevcut çalışmada Wilms tümörlerinde de gösterildi, hem IVIM hem de uzatılmış üstel modeller verilere iyi uyum gösterdi. Bunu akılda tutarak, belirli bir modelin verilere en iyi şekilde uyduğunu iddia etmeden önce dikkatli olunmalıdır, çünkü birçok model uyum kalitesinde neredeyse eşit olabilir.

Box and whisker plots highlighting the distribution of AIC  (Akaike Information Criterion) values for diferent subtypes of  Wilms' tumour using various difusion models. The ends of the blue  boxes represent the 25th and 75th percentiles, the red line indicates  the median. No signifcant diferences were found (p>0.05) a Mono  exponential, b IVIM, c Stretched Exponential, d Kurtosis

Ayrıca maksimum b değeri olan 1000 s/mm² basıklık modeli için daha yüksek b değerlerinde daha duyarlı hale geldiği için bir sınırlama olabilir [26]. Bu nedenle, daha optimize edilmiş bir b değeri aralığı ile bu model, mevcut verilerden daha iyi performans göstermiş olabilir. Ancak böbreklerde basıklığın fizibilitesine ilişkin bir çalışmada da maksimum b=1000 s/mm' kullanılmıştır [27]. Ek olarak, bu çalışma, aşırı yüksek b değerlerine sahip olmayan rutin olarak elde edilen klinik verilere uymaya odaklanmak istedi. Bu duygu, aynı zamanda maksimum b=1000 s/mm² 【28】 kullanarak tek üstel modeli karaciğerdeki basıklıkla karşılaştıran önceki çalışmada da önerilmiştir.

Genel olarak bu çalışma, mono-üssel modelin DWwI verilerinin yanı sıra IVIM, gergin üstel veya Wilms'tümör dokusunda veya normal böbrek dokusunda basıklık verilerine uymadığını göstermiştir. Ek olarak, herhangi bir model tercihi yoktu.

farklı hücresel alt tipler. IVIM, normal böbrek dokusu için en iyi uyumu sağladı ve Wilms tümörlerinde hem IVIM hem de gergin üstel modeller, verilerin en iyi tanımlayıcılarını sağladı. ADC, klinik araştırmalarda sıklıkla kullanılır ve bu nedenle varsayım, sinyal bozulması tek üslüdür. Bununla birlikte, bu sonuçlar Wilms tümöründe ve normal böbrek dokusunda DWI sinyalinin mono-üssel bir bozulma göstermediğini göstermektedir. Bu nedenle, diğer modellerin kullanılması, alttaki doku ortamının daha doğru temsillerini sağlayabilir ve türetilen parametreler klinik olarak faydalı bilgiler sağlayabilir.

Box and whisker plots highlighting the distribution of AIC  (Akaike Information Criterion) values for diferent difusion models  in normal kidney data. The ends of the blue boxes represent the 25th  and 75th percentiles, the red line indicates the median. *signifcant  diferences p<0.05, **signifcant diferences p<0.001. a Entire  Cohort, b Pre-chemotherapy, c Post-Chemotherapy, d 7 b values, e 8 b valu

image

Referanslar

1. Pastore G, Znaor A, Spreafco F ve diğerleri (2006) Avrupalı ​​çocuklarda malign renal tümörlerin insidansı ve sağkalımı (1978– 1997): Otomatik Çocukluk Çağı Kanseri Bilgi Sistemi projesinden rapor. Eur J Kanser 42:2103-2114. https://doi. org/10.1016/j.ejca.2006.05.010

2. van den Heuvel-Eibrink MM, Hol JA, Pritchard-Jones K ve diğerleri (2017) Pozisyon belgesi: UMBRELLA SIOP–RTSG 2016 protokolünde Wilms tümörünün tedavisi için gerekçe. Doğa Rev Urol 14:743–752. https://doi.org/10.1038/nrurol.2017.163

3. Vujanić GM, Sandstedt B, Harms D ve diğerleri (2002) Revize Edilmiş Uluslararası Pediatrik Onkoloji Derneği (SIOP) çocukluk çağı böbrek tümörlerinin çalışma sınıflandırması. Med Pediatr Oncol 38:79–82

4. Gawande RS, Gonzalez G, Messing S ve diğerleri (2013) İyi huylu ve kötü huylu pediatrik karın tümörlerini ayırt etmede difüzyon ağırlıklı görüntülemenin rolü. Pediatr Radiol 43:836-845. https://doi.org/10.1007/s00247-013-2626-0

5. Aslan M, Aslan A, Habibi HA ve diğerleri (2017) Wilms tümörünü nöroblastomdan ayırt etmek için difüzyon ağırlıklı MRI. Diagn Interv Radiol 23:403–406. https://doi.org/10.5152/dir.2017.16541

6. Littooij AS, Humphries PD, Olsen ØE (2015) Nefroblastomda tam tümör görünür difüzyon katsayısı ölçümlerinin gözlemciler arası ve gözlemciler arası değişkenliği: bir pilot çalışma. Pediatr Radyol 45:1651-1660. https://doi.org/10.1007/s00247-015-3354-4

7. Hales PW, Olsen ØE, Sebire NJ ve diğerleri (2015) Wilms tümör alt tipinin görünür difüzyon katsayısı histogram analizi ve kemoterapiye yanıt için çoklu Gauss modeli. NMR Biomed 28:948–957. https://doi.org/10.1002/nbm.3337

8. Rogers HJ, Verhagen MV, Shelmerdine SC ve diğerleri (2018) Kontrastlı görüntülemeye alternatif bir yaklaşım: difüzyon ağırlıklı görüntüleme ve T1-ağırlıklı görüntüleme Wilms tümöründe nekrozu tanımlar ve miktarını belirler. Eur Radyol. https://doi. org/10.1007/s00330-018-5907-z

9. Le Bihan D, Breton E, Lallemand D ve diğerleri (1988) İntravoksel tutarsız hareket MR görüntülemede difüzyon ve perfüzyon ayrımı. Radyoloji 168:497-505. https://doi.org/10.1148/radio logy.168.2.3393671

10. Bennett KM, Schmainda KM, Bennett RT ve diğerleri (2003) Sürekli olarak dağıtılan kortikal su difüzyon oranlarının bir gergin üstel modelle karakterizasyonu. Magn Reson Med 50:727-734. https://doi.org/10.1002/mrm.10581

11. Jensen JH, Helpern JA, Ramani A ve diğerleri (2005) Difüzyonel basıklık görüntüleme: manyetik rezonans görüntüleme yoluyla gauss olmayan su difüzyonunun miktarının belirlenmesi. Magn Reson Med 53:1432-1440. https://doi.org/10.1002/mrm.20508

12. Zhang G, Wang S, Wen D ve diğerleri (2016) 3.0 T MRI'da rektum kanserinin difüzyon ağırlıklı görüntülemesinin Gauss ve Gauss olmayan difüzyon modellerinin karşılaştırılması. Sci Rep. https://doi. org/10.1038/srep38782

13. Reischauer C, Patzwahl R, Koh DM ve diğerleri (2017) Prostat Kanseri Kemik Metastazlarında Tedavi İzleme için Difüzyon Ağırlıklı Görüntülemenin Mono Üstel Olmayan Analizi. Bilim Temsilcisi https://doi.org/10.1038/s41598-017-06246-4

14. Winfield JM, deSouza NM, Priest AN ve diğerleri (2015) Birincil ve metastatik yumurtalık tümörlerinden DW-MRI verilerinin modellenmesi. Eur Radiol 25:2033–2040. https://doi.org/10.1007/s0033 0-014-3573-3

15. Pentang G, Lanzman RS, Heusch P ve diğerleri (2014) İnsan böbreğinin difüzyon kurtosis görüntülemesi: bir fizibilite çalışması. Magn Reson Görüntüleme 32:413–420. https://doi.org/10.1016/j.mri.2014.01.006

16. Caroli A, Schneider M, Friedli I ve diğerleri (2018) Yaygın renal patolojiyi değerlendirmek için difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntüleme: sistematik bir gözden geçirme ve açıklama yazısı. Nefrol Kadran Nakli 33:ii29–ii40. https://doi.org/10.1093/ndt/gfy163


Bunları da sevebilirsiniz