Renal Aşırı Demir Yükü İçin Duyarlılık Ağırlıklı Görüntüleme Değerlendirmesi
Mar 05, 2022
Renal Aşırı Demir Yükü Değerlendirmesi için Duyarlılık Ağırlıklı Görüntüleme: Bir Pilot Çalışma
İletişim: emily.li@wecistanche.com
Jun Sun, Yuanyuan Sha, Weiwei Geng, Jie Chen ve Wei Xing*
Amaç: Renal aşırı demir yükünü değerlendirmek için duyarlılık ağırlıklı görüntülemenin (SWI) fizibilitesini araştırmak.
yöntemler: Yirmi sekiz tavşan rastgele olarak kontrol (n=14) ve demir (n=14) grubuna ayrıldı. 0haftada, çalışma grubuna demir dekstran enjekte edildi. Her iki gruba 0, 8. ve 12. haftalarda SWI muayenesi yapıldı. Korteks ve medullanın sinyal yoğunluğu (SI) değerlendirildi. Faz görüntüsü ile hesaplanan açı radyan değeri (ARV), kortikal ve medüller demir birikimi için kantitatif değer olarak alınmıştır. 12. haftadan sonra solböbreklertavşanlar patoloji için çıkarıldı. ARV'deki üç grup arasındaki fark, Kruskal-Wallis testi kullanılarak analiz edildi. İki grup arasındaki demir içeriği farkı bağımsız örnek t-testi ile analiz edildi.
Sonuçlar: Demir grubunda: 12. haftada, sekiz tavşanda sadece kortekste SI azalmış, diğer altı tavşanda korteks ve medullada SI'da aynı derecede azalma; 8. ve 12. haftalarda korteksin ARV'si 0.haftanınkinden önemli ölçüde yüksekti (P < 0.05);="" altı="" tavşanın="" medullasının="" 12.="" haftadaki="" arv'si,="" {{10}}.hafta,="" 8.hafta="" ve="" diğer="" sekiz="" tavşanın="" 12.haftadakinden="" önemli="" ölçüde="" yüksekti="" (p="">< 0.05);="" 12.="" haftada="" sekiz="" tavşanda="" (demir="" grubu)="" çok="" sayıda="" demirin="" sadece="" kortekste,="" diğerlerinin="" ise="" hem="" kortekste="" hem="" de="" medullada="" çok="" sayıda="" demir="" birikimi="" olduğu;="" demir="" grubunda="" korteks="" ve="" altı="" tavşan="" medullasının="" demir="" içeriği,="" kontrol="" grubundan="" önemli="" ölçüde="" yüksekti="" (p=""><>
Çözüm: SWI'nin ARV'si, vücuttaki aşırı demir birikimini nicel olarak değerlendirmek için kullanılabilir.böbrekler. Aşırı demir birikimi esas olarak korteks veya medullada meydana gelir ve SWI SI'larının azalmasına neden olur.
Anahtar Kelimeler:demir biriktirme,böbrek, duyarlılık ağırlıklı görüntüleme
giriiş
Demir, organizmalar için gerekli mikro elementlerden biridir.1,2 Normal koşullar altında, insanlar emilim, kullanım ve kayıp arasındaki dengeyi korurlar.3 Bununla birlikte, demir bir kez aşırı olduğunda, insan vücudunun fazla demiri temizleyecek hiçbir mekanizması yoktur. 4 Fazla demir bazı organlarda birikecektir ve zararlıdır.4 Böbrek, bu tür organlardan en sık etkilenenlerden biridir. Aşırı demir yüklenmesi tehlikeli bir faktör olarak onaylanmıştır.böbrekişlev bozukluğukronik ile ilişkili olanböbrekhastalık(CKD) diyabetik nefropati, hipertansif gibi durumların neden olduğuböbrekincinme, ve renal fibrozis.3–6 İnsan CKD'sinde böbreğin proksimal ve distal tübüllerinde demir birikimi gözlendiği bildirilmiştir.5,7 Aşırı demir, renal hücresel ve doku hasarına neden olan artan serbest radikal oluşumunu ve oksidatif stresi teşvik eder. .5,7,8 Öte yandan, diyetteki demir kısıtlaması veya şelatlayıcı ajanlarla tedavi, renal aşırı demir yükünü hafifletebilir ve böylece önceden var olan renal hasarın ilerlemesini engelleyebilir.5,8,9 demir birikimi yaralanması ile ilgilidir. Aşırı demir birikiminin doğru ve etkili bir şekilde değerlendirilmesiböbrekKBH hastalarında böbrek hasarının izlenmesinde büyük değere sahiptir.10 Şu anda, Prusya mavisi boyama9, vücuttaki aşırı demir birikiminin dağılımını analiz etmek için kullanılabilir.böbrekve atomik absorpsiyon spektrofotometresi renal demir içeriğini ölçmek için kullanılabilir. Bununla birlikte, her iki yöntem de invazivdir ve KBH hastaları için böbrekte aşırı demir birikiminin klinik takip takibi için uygun olmayan bir doku örneği gerektirir. Bu güvenli, invazif olmayan ve izleme için tekrarlanan değerlendirmeler sunma becerisi gereksinimlerini karşılamak için MRI, gelişmekte olan bir fonksiyonel MRI tekniği olan duyarlılık ağırlıklı görüntüleme (SWI) yoluyla uygulanabilir bir alternatif olasılığı sunar. Geleneksel MRG ile elde edilenden farklı benzersiz bir kontrast oluşturmak için doku manyetik duyarlılık farkını kullanır.11,12 Faz ve büyüklük görüntülerini birleştiren SWI, paramanyetik sinyallerin iyi bir gösterimini sunar.13 Demir, paramanyetik bir maddedir. kısa T2 gevşeme süresi.10 SWI'nin doku demir konsantrasyonunu güvenilir bir şekilde ölçebildiği ve bu da otopsi inceleme sonuçlarıyla uyumlu olduğu gösterilmiştir.14 Bu nedenle, SWI, çeşitli ilişkili hastalıklarda aşırı demir yüklenmesini izleyerek güvenilir bir belirteç olarak kabul edilebilir. ilerlemeyi analiz etmek.10
Şimdiye kadar, karaciğer11 ve beyin13,14 dokusunda demir birikimini saptamak ve ölçmek için SWI kullanılmıştır. Kapsamlı bir literatür taramasından sonra bile, renal demir birikimini değerlendiren makaleler neredeyse hiç yoktu. Bu çalışmada, aşırı demir birikiminin kalitatif ve kantitatif tespitinde SWI'nin değerini araştırmak için hayvan deneylerini kullandık.böbrek, referans standart olarak Prusya mavisi boyama ve atomik absorpsiyon spektrofotometresinin sonuçlarını dikkate alarak.
Malzemeler ve yöntemler
Bu çalışma, Soochow Üniversitesi Üçüncü Bağlı Hastanesi etik kurulu tarafından onaylandı (Onay numarası: 2019026).
Hayvan modelleme ve gruplama
Her biri 2,0–2,5 kg, 2-3 aylık, 16 erkek ve 12 dişi, yirmi sekiz safkan sağlıklı Yeni Zelanda beyaz tavşanı (Suzhou Huqiao Biotechnology Limited Company, Suzhou, Çin tarafından sağlanmıştır) kullandık. 22 derece oda sıcaklığında, temiz ortamda yetiştirilmiş, tam formül yem ve arıtılmış su ile beslenmiştir. Tüm tavşanlar rastgele aşağıdaki iki gruba ayrıldı:
1. Demir grubu: 14 tavşan (7 erkek ve 7 dişi). 0.haftanın ilk gününde, vücut ağırlığı belgelendikten sonra, 3 ml/kg dozunda gluteal kaslara 20 mg/ml demir içeren bir demir dekstran süspansiyonu enjekte edildi.
2. Kontrol grubu: 14 tavşan (9 erkek ve 5 dişi). Demir enjekte edilmedi.
MR muayenesi
Demir ve kontrol grubunda MRG tetkik programı şu şekildedir: sırasıyla 0. haftanın ilk günü, 8. hafta ve 12. hafta.
Bağırsak peristalsis artefaktlarını azaltmak için, incelemeden önce 8 saat süreyle gıda alımı kısıtlandı. Anestezi, taramadan önce arka bacak kaslarına 1 ml/kg dozunda yüzde 3 pentobarbital sodyum solüsyonu enjekte edilerek sağlandı. Muayene sırasında önce baş girildi ve sol lateral pozisyonda sol böbrek tarandı. Tarama aralığı, ekranın üst kutbundan alt kutbuna kadardı.böbrek. Tüm MRI görüntüleri, standart sekiz kanallı bir faz dizili vücut matrisi bobinine sahip bir 3.0 T MRI sisteminde (Magnetom Verio; Siemens Healthcare, Erlangen, Almanya) elde edildi. MRI protokolleri Tablo 1'de gösterilmektedir. SWI dizisi, son büyüklük görüntüsünü, maksimum yoğunluk projeksiyon görüntüsünü, faz görüntüsünü ve SWI görüntüsünü üretti.
cistanchegeliştirebilirböbrekişlev
Görüntü analizi
Tüm görüntüler, abdominal MRG'nin yorumlanmasında beş yıldan fazla iş tecrübesine sahip iki doktor tarafından analiz edildi. syogo.via son işleme iş istasyonunda (Siemens), görüntüleme arayüzüne girdiler ve aynı anda T2-ağırlıklı görüntüleri (T2WI), SWI ve faz dizilerini açtılar ve en büyük merkezi seviye görüntüsünü seçtiler.böbrek. Analiz şu şekilde yapıldı: (1) Niteliksel analiz: T2WI ve SWI'de renal korteks ve medullanın sinyal yoğunluğu (SI) gözlendi. (2) Kantitatif analiz: T2WI ve SWI'ye göre, kortikal bölge SWI'de böbreğin merkezi seviyesinde manuel olarak tanımlandı, sinyal değerini etkileyebilecek sınır alanından kaçınıldı, medulla da öyle. İş istasyonunun kopyala ve yapıştır işlevi uygulanarak SWI'deki kortikal ve medüller bölge sırasıyla faz görüntüsüne kopyalandı. Daha sonra faz görüntüsündeki kortikal ve medüller bölge sırasıyla ön, orta ve arka olmak üzere kabaca eşit alana sahip üç alt bölgeye ayrıldı (Şekil 1). Faz değeri, sırasıyla üç alt bölgede ilgili bölgenin manuel olarak çizilmesiyle elde edilmiştir. Tüm bölgenin faz değeri (X) için üç alt bölgenin faz değerinin ortalama değeri alınmıştır.böbrek korteksive medulla sırasıyla. Açı radyan değeri (ARV) aşağıdaki formülle hesaplandı: ARV=(–X × π)/4096 ve X'in –4096 ila 4095 arasında bir aralığa sahip olduğu demir birikiminin nicelleştirilmesi için kullanıldı. ARV'nin birimi radyandır.
patolojik inceleme
12. hafta MRI taramasından sonra tüm tavşanlar hala anestezi altındaydı. Bu sırada tüm tavşanlar hava embolizasyonu ile kurban edildi ve bırakıldı.böbreklerkaldırıldı. Renal merkezi seviyenin yeterli dokusu örneklendi ve yüzde 10 nötr tamponlu formalin içinde sabitlendi. Rutin protokole göre dokular dehidrate edildi, şeffaf hale getirildi, mum emdirildi, parafine gömüldü, kesitler alındı, hematoksilen-eozin ve Prusya mavisi ile boyandı ve aşağıda renal demir birikimi açısından değerlendirildi.
aydınlık alan mikroskobu.
Kalan renal kortikal ve medüller dokular Guangdong Tıbbi Laboratuvar Hayvan Merkezine gönderildi ve kortikal ve medüller demir içeriğinin ölçümü atomik absorpsiyon spektrofotometresi ile yapıldı.
Tablo 1 MRI protokollerinin dizileri ve parametreleri
D, boyut; GRE, gradyanla hatırlanan eko; HASTE, yarım çekim tek atış turbo spin-echo; Hz, Hertz; SWI, duyarlılık ağırlıklı görüntüleme
Şekil 1 Renal kortikal (1 korteksin konturunu temsil eder) ve medüller (2 medulla konturunu temsil eder) bölgesinin SWI ve faz görüntüsü üzerinde sınırlandırılmış ve bölünmüş örneklemesi. SWI görüntüsünde (a) kortikal bölge, sinyal değerini etkileyebilecek sınır alanı hariç tutularak manuel olarak çizilmiştir, medulla da öyle. SWI görüntüsündeki kortikal ve medüller bölge sırasıyla kopyalandı ve faz görüntüsüne (b) yapıştırıldı. Daha sonra, faz görüntüsü (b) üzerindeki kortikal bölge, kabaca eşit alana sahip (ön, orta ve arka) üç alt bölgeye bölündü, medulla da öyle. SWI, duyarlılık ağırlıklı görüntüleme.
istatistiksel analiz
İstatistiksel analiz için SPSS 22.0 yazılımı (IBM, Armonk, NY, ABD) kullanıldı. Veriler ortanca (çeyrekler arası aralık) (M [Q1 ve Q3]) olarak ifade edildi ve iki grup arasındaki ARV farkını karşılaştırmak için Mann-Whitney U testi kullanıldı. ARV arasındaki farkı çoklu gruplar arasında karşılaştırmak için Kruskal-Wallis testi kullanıldı. İki grup arasında atomik absorpsiyon spektrofotometresi ile ölçülen renal demir içeriği farkını karşılaştırmak için bağımsız bir örnek t testi kullanıldı. Çoklu gruplar arasında atomik absorpsiyon spektrofotometresi ile ölçülen renal demir içeriği farkını karşılaştırmak için varyans analizi kullanıldı. Açı radyan değerleri ile atomik absorpsiyon spektrofotometresi ile ölçülen renal demir içeriği arasındaki korelasyonu analiz etmek için Spearman rank korelasyon analizi kullanıldı. Korelasyon katsayısını temsil etmek için r sembolü kullanıldı.16 Korelasyon şu şekilde yorumlandı: r > 0 pozitif bir korelasyon olarak kabul edildi; r < 0="" negatif="" bir="" korelasyon="" olarak="" kabul="" edildi;="" |r|="" 1="" mükemmel="" bir="" korelasyon="" olarak="" kabul="" edildi;="" 0.7="" |r|'den="" küçük="" veya="" eşit="">< 1="" yüksek="" bir="" korelasyon="" olarak="" kabul="" edildi;="" 0.4="" |r|'den="" küçük="" veya="" eşit="">< 0.7="" orta="" düzeyde="" bir="" korelasyon="" olarak="" kabul="" edildi;="" 0="" |r|'den="" küçük="" veya="" eşit="">< 0.4="" düşük="" bir="" korelasyon="" olarak="" kabul="" edildi;="" ve="" r="0" sıfır="" korelasyon="" olarak="" kabul="" edildi.16="" p="">< 0.05="" istatistiksel="" olarak="" anlamlı="" kabul="">
Şekil 2 Akış şeması, farklı zaman noktalarında kontrol ve demir ajanı grubunda T2WI ve SWI görüntülerinde renal korteks ve medulla için SI değişimini göstermektedir. SI, sinyal yoğunluğu; SWI, duyarlılık ağırlıklı görüntüleme; T2W, T2-ağırlıklı; T2WI, T2-ağırlıklı görüntü.
Sonuçlar
kalitatif analiz
T2WI ve SWI'de renal korteks ve medulla için SI'daki değişimin akış şeması Şekil 2'de özetlenmiştir.
0.haftada (Şekil 3): kontrol grubunda, tüm tavşanlar için korteksin SI'si sırasıyla hem T2WI hem de SWI'de medullanınkine benzerdi; demir grubunda bile, tüm tavşanlar için, korteksin SI'si, sırasıyla hem T2WI hem de SWI'de medullanınkine benzerdi; hem T2WI hem de SWI'de korteksin SI'sinde kontrol ve demir grubu arasında anlamlı bir değişiklik olmadı, medüller bölge de öyle; kontrol ve demir grubunda, hem T2WI hem de SWI'de korteksin SI'sinde erkekler ve kadınlar arasında anlamlı bir değişiklik yoktu, medulla da öyle.
Şekil 3 0haftada kontrol (a ve b) ve demir (c ve d) grubu. Kontrol grubunda (a ve b) sırasıyla hem T2WI (a) hem de SWI (b) görüntülerinde korteksin SI'si medullanınkine benzerdi. Demir grubunda (c ve d) sırasıyla hem T2WI (c) hem de SWI (d) görüntülerinde korteksin SI'si medullanınkine benzerdi. Hem T2WI (a-c) hem de SWI (b-d) görüntülerinde, kontrol ve demir grubu arasında korteksin SI'sinde önemli bir değişiklik yoktu, medulla da öyle. SI, sinyal yoğunluğu; SWI, duyarlılık ağırlıklı görüntüleme; T2WI, T2-ağırlıklı görüntü.
Şekil 4 8. haftada kontrol (a ve b) ve demir (c ve d) grubu. Kontrol grubunda (a ve b) sırasıyla hem T2WI (a) hem de SWI (b) görüntülerinde korteksin SI'si medullanınkine benzerdi. Demir grubunda (c ve d), korteksin SI'si T2WI (c) görüntülerinde medullanınkine benzerdi, ancak korteksin SI'si (sarı oklar) SWI'de medullanınkinden (kırmızı oklar) önemli ölçüde düşüktü. (d) görüntüler. Kontrol ve demir grubu arasında T2WI (a-c) görüntülerinde korteksin SI'ında önemli bir değişiklik yoktu, medüller de öyle. SWI görüntülerinde (d vs. b), demir grubundaki korteksin SI'si kontrol grubundan önemli ölçüde düşüktü, ancak kontrol ve demir grubu arasında medüller SI'da anlamlı bir değişiklik yoktu. SI, sinyal yoğunluğu; SWI, duyarlılık ağırlıklı görüntüleme; T2WI,T2-ağırlıklı görüntü.
8. haftada (Şekil 4): kontrol grubunda tüm tavşanlar için korteksin SI'si sırasıyla hem T2WI hem de SWI'de medullanınkine benzerdi; demir grubunda, tüm tavşanlar için, korteksin SI'si, T2WI'de medullanınkine benzerdi; bununla birlikte, korteksin SI'si, SWI'de medullanınkinden önemli ölçüde düşüktü; kontrol ve demir grubu arasında T2WI'de korteksin SI'ında anlamlı bir değişiklik yoktu, medüller bölge de öyle; SWI'de, demir grubundaki korteksin SI değeri kontrol grubundan önemli ölçüde düşüktü; ancak kontrol ve demir grubu arasında medüller bölgenin SI'ında anlamlı bir değişiklik yoktu; kontrol ve demir grubunda, hem T2WI hem de SWI'de korteksin SI'sinde erkekler ve kadınlar arasında anlamlı bir değişiklik yoktu, medulla da öyle.
12. haftada (Şekil 5): kontrol grubunda tüm tavşanlar için korteksin SI'si hem T2WI hem de SWI'de medullanınkine benzerdi; demir grubunda, tüm tavşanlar için, korteksin SI'si, T2WI'de medullanınkine benzerdi; demir grubunda, SWI görüntülerinde, sekiz tavşanda sadece korteksin SI'sinin azaldığı, diğer altı tavşanın ise korteks ve medullanın SI'sinin aynı derecede azaldığı; kontrol ve demir grubu arasında T2WI'de korteksin SI'ında anlamlı bir değişiklik yoktu, medüller bölge de öyle; SWI'de, demir grubundaki korteksin SI değeri kontrol grubundan önemli ölçüde düşüktü; kontrol ve demir grubunda, hem T2WI hem de SWI'de korteksin SI'sinde erkekler ve kadınlar arasında anlamlı bir değişiklik yoktu, medulla da öyle.
Cistanche'nin etkisi böbrek fonksiyonunu iyileştirir
kantitatif analiz
Kontrol grubunda 0, 8. ve 12. haftalarda (Tablo 2) yapılan görüntüleme değerlendirmesinde renal korteksin ARV'sinde ve renal medullada anlamlı bir fark yoktu.
Demir grubunda: Renal korteks için {{0}}., 8. ve 12. haftalar arasında ARV'de anlamlı fark vardı; 8. ve 12. haftanın ARV'si 0.haftanınkinden önemli ölçüde yüksekti; 8. ve 12. haftalar arasında ARV'de anlamlı bir fark yoktu (Tablo 2). Renal medulla için 0,8 ve 12. haftalar arasında ARV'de anlamlı fark vardı; 12. haftada korteks ve medulla SI'sını aynı derecede azaltan diğer altı tavşanın ARV'si, 0. hafta, 8. hafta ve sadece korteksin SI'sı azalmış olan sekiz tavşanınkinden önemli ölçüde yüksekti. 12. hafta (Tablo 3).
Demir ve kontrol grubu arasında: Renal korteks için {{0}}.haftada ARV'de anlamlı bir fark yoktu (Tablo 2); 8. ve 12. haftalarda demir grubunun ARV'si sırasıyla kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksekti (Tablo 2). Renal medulla için 0. ve 8. haftalarda ARV'de anlamlı fark yoktu; 12. haftada, sadece korteks SI'sı azalmış sekiz tavşan ile kontrol grubu arasında ARV'de anlamlı bir fark yoktu, ancak korteks ve medulla SI'sını aynı derecede azaltan diğer altı tavşanın ARV'sinde ARV'de anlamlı bir fark yoktu. demir grubunda kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksekti (Tablo 3).
Korteks ve medulla arasında: Kontrol grubunda {{0}., 8. ve 12. haftalarda korteks ve medulla arasında ARV'de anlamlı fark yoktu (Tablo 4). Demir grubunda 0. haftada korteks ve medulla arasında ARV'de anlamlı fark yoktu; demir grubunda 8. haftada renal korteksin ARV'si medullanınkinden anlamlı derecede yüksekti; 12. haftada demir grubunda renal korteksin ARV'si, sadece kortekste SI'nın azaldığı saptanan sekiz tavşanın medullasınınkinden anlamlı derecede yüksekti ve korteks ile korteks arasında ARV'de anlamlı bir fark yoktu. korteks ve medulla SI'sını aynı derecede azaltan diğer altı tavşanın medullası.
Erkek ve kadın arasında: Kontrol grubunda sırasıyla 0, 8. ve 12. haftalarda korteks ve medulla ARV'sinde anlamlı bir fark yoktu (Tablo 5), demir grubunda da (Tablo 5). Tablo 6).
Şekil 5 12. haftada kontrol grubu (ad), sadece kortikal SI olan demir grubu (eh) ve kortikal ve medüller SI olan demir grubu (il) hem azaldı. Kontrol grubunda (ad): korteksin SI, sırasıyla hem T2WI (a) hem de SWI (b) görüntülerinde medullanınkine benzerdi ve Photomicrograph, hem renal kortekste (c) hem de SWI (b) görüntülerinde mavi pozitif demir birikimi göstermedi. medulla (d) (Prusya mavisi lekesi, x 400). Sadece kortikal SI'nin azaldığı demir grubunda (eh): korteksin SI'si T2WI (e) görüntülerinde medullanınkine benzerdi, ancak korteksin SI'si (sarı oklar) medullanınkinden (kırmızı oklar) önemli ölçüde düşüktü ) SWI (f) görüntülerde; fotomikrografi, renal kortekste (g) birçok mavi pozitif demir birikintisi gösterdi, ancak medullada (h) tortu yok (Prusya mavisi lekesi, × 400). Kortikal ve medüller SI olan demir grubunda (il) tümü azaldı: korteksin SI'si T2WI (i) görüntülerinde medullanınkine benzerdi ve korteks (sarı oklar) ve medulla (kırmızı oklar) her ikisi de azaldı SWI (j) görüntüleri üzerinde. Fotomikrograf, hem kortekste (k) hem de medullada (l) (Prusya mavisi lekesi, x 400) birçok mavi pozitif demir birikimi gösterdi. SI, sinyal yoğunluğu; SWI, duyarlılık ağırlıklı görüntüleme; T2WI, T2-ağırlıklı görüntü.
Tablo 2 Kontrol ve demir grubu arasındaki renal korteks açısı radyan değeri farkının karşılaştırılması
Veriler M (Q1 ve Q3) olarak ifade edildi. * Önemli bir fark yok. M, ortanca; Q1, ilk çeyrek; Q3, üçüncü çeyrek.
Tablo 3 Kontrol ve demir grubu arasında renal medulla açısı radyan değerindeki farkın karşılaştırılması.
Veriler M (Q1, Q3) olarak ifade edildi. * Önemli bir fark yok. *1 Sekiz tavşanda sadece korteksin SI'sının azaldığı bulundu. *2 Diğer altı tavşan, korteks ve medulla SI'sını aynı derecede azaltmıştı. M, ortanca; Q1, ilk çeyrek; Q3, üçüncü çeyrek; SI, sinyal yoğunluğu.
Tablo 4 Kontrol ve demir grubunda korteks ve medulla arasındaki açı radyan değeri farkının karşılaştırılması
Veriler M (Q1 ve Q3) olarak ifade edildi. *1 Sekiz tavşanda sadece korteksin SI'sının azaldığı bulundu. *2 Diğer altı tavşan, korteks ve medulla SI'sını aynı derecede azaltmıştı. M, ortanca; Q1, ilk çeyrek; Q3, üçüncü çeyrek; SI, sinyal yoğunluğu.
Hematoksilen-eozin lekesi
12. haftada: kontrol grubunda renal korteks ve medulla net bir şekilde sınırlanmıştır, glomerüler kapiller yapıları belirgindi ve renal tübüler epitel hücrelerinin yapıları normaldi; demir grubunda, korteksin bir kısmı, medulla ve interstisyel konjesyonda renal tübüler epitel hücreleri ödem ve dejenerasyon; renal tübüler epitel hücrelerinde kahverengimsi-sarı birikintiler görülebilir (Prusya mavisi, hücrelerde hemosiderin biriktiğini doğruladı).
Prusya mavi lekesi
12. w: kontrol grubunda, tavşanların hiçbirinde ne renal kortekste ne de medullada mavi pozitif demir birikintisi yoktu; demir grubunda, sekiz tavşanın renal kortekste birçok Prusya mavisi pozitif demir (hemosiderin partiküllerini temsil eden) birikimine sahip olduğu bulundu; bununla birlikte, hiçbirinin medullada tortusu yoktu ve diğer altı tavşanın, hem kortekste hem de medullada birikmiş birçok Prusya mavi-pozitif demirine (hemosiderin partiküllerini temsil eden) sahip olduğu bulundu (Şekil 5).
Atomik absorpsiyon spektrofotometre değerlendirmesi
12. haftada: demir grubunda atomik absorpsiyon spektrofotometresi ile ölçülen renal korteksteki demir içeriği, kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksekti; diğer altı tavşanın renal medullasındaki demir içeriği, korteks ve medulla SI'sını aynı derecede azaltmıştı, demir grubunda kontrol grubundan önemli ölçüde daha yüksekti; kontrol grubunda korteks ve medulla arasında demir içeriği açısından anlamlı bir fark yoktu; demir grubunda ise sekiz tavşanın korteks, medullası ve diğer altı tavşanın medullası arasında demir içeriği açısından anlamlı fark vardı (Tablo 7).
Tablo 5 Kontrol grubunda kadın ve erkek arasındaki açı radyan değeri farkının karşılaştırılması
Veriler M (Q1 ve Q3) olarak ifade edildi. M, ortanca; Q1, ilk çeyrek; Q3, üçüncü çeyrek.
Tablo 6 Demir grubunda kadın ve erkek arasındaki açı radyan değeri farkının karşılaştırılması
Veriler M (Q1 ve Q3) olarak ifade edildi. M, ortanca; Q1, ilk çeyrek; Q3, üçüncü çeyrek.
Tablo 7 12. haftada atomik absorpsiyon spektrofotometresi ile ölçülen demir içeriğindeki farkın karşılaştırması
* Önemli bir fark yok. *1 Sekiz tavşanda sadece korteksin SI'sının azaldığı bulundu. *2 Diğer altı tavşan, korteks ve medulla sinyal yoğunluğunu aynı derecede azaltmıştı.
ARV ve atomik absorpsiyon spektrofotometresi tarafından ölçülen demir içeriği arasındaki korelasyon.
12. haftada, tüm tavşanlar için renal korteks ve medullanın ARV'si, atomik absorpsiyon spektrofotometresi (r=0.773, P=0) ile ölçülen demir içeriği ile yüksek oranda pozitif korelasyon gösterdi.{{4} }).
Tartışma
Bu çalışmada hem kontrol hem de demir grubunu sırasıyla 0, 8. ve 12. haftalarda MRG ve SWI ile değerlendirdik. Bu karşılaştırmalı çalışma sayesinde, aşırı demir birikiminin SWI SI'de bir azalmaya yol açabileceği bulundu; ancak, geleneksel MRG SI'de belirgin bir değişiklik olmadı. SWI değerlendirmesinde, 8. haftada ağırlıklı olarak renal kortekste aşırı demir birikimi fark edildi.böbrek korteksiveya 12. haftada medulla. Faz görüntülerinden hesaplanan ARV, renal korteks ve medulladaki aşırı demir birikimini nicel olarak değerlendirmek için kullanılabilir. Kontrol ve demir gruplarında SWI ve tavşanların cinsiyetinin kalitatif ve kantitatif analiz (ARV) sonuçları arasında anlamlı bir fark yoktu. ARV, atomik absorpsiyon spektrofotometresi ile ölçülen demir içeriği ile yüksek oranda pozitif korelasyona sahipti. Hematoksilen-eozin boyası, Prusya mavisi boyası ve atomik absorpsiyon fotometresinin sonuçları, SWI bulgularını daha da doğruladı. Çalışmamız, aşırı demir birikimini değerlendirmenin mümkün olduğunu göstermiştir.böbrekSWI aracılığıyla.
Aşırı demir yüklenmesi demir depolanmasında artışa neden olur17 ve organ disfonksiyonu için bir risk faktörü olarak kabul edilmiştir.4 Aşırı demir nedenleriböbrekzararoksidatif stresin bir kombinasyonu yoluyla hastalarda.2,17,18 Hastaların böbreklerinde demir birikiminin düzenli olarak izlenmesi, tedavi için büyük önem taşımaktadır.böbrek hasarı.18 SWI, kontrast oluşturmak ve demiri ve lokal manyetik alanları etkileyen diğer maddeleri saptamak için duyarlılığı artırmak için doku manyetik duyarlılık farklılıklarını kullanan, yüksek çözünürlüklü ve tam akış kompanzasyonlu bir gradyan eko dizisidir.12 SWI'yi ilk kez kullandık böbrekte aşırı demir birikimini tespit etmek için.
Böbrek dokusunda fazla demir, ferritin şeklinde depolanır.13 Güçlü bir manyetik madde olarak ferritin, SWI üzerinde ana manyetik alan boyunca hizalanır ve daha büyük bir alan üretir, bu da voksellerin faz kaymasına neden olabilir, bu da voksellerin faz farklılıklarına neden olabilir. alan ve manyetik olarak hassas sinyaller düzensiz.13,19 Bu çalışma, demir enjeksiyonu olmadan renal korteks ve medulla arasında SWI SI'da anlamlı bir fark bulmadı. Ancak demir enjeksiyonundan sonra: 8. haftada tüm tavşanlarda korteksin SWI SI değeri medullanınkinden önemli ölçüde düşüktü; karşılaştırıldığında, 12. haftada sekiz tavşanın korteks SWI SI'sinin medullanınkinden daha düşük olduğu, diğer altı tavşanın korteks ve medullasının SI'sinin aynı ölçüde azaldığı bulundu.
12. haftadaki demir grubunda, SWI sonuçları, sekiz tavşanın fazla demirinin esas olarak renal kortekste biriktiğini ve diğer altı tavşanın fazla demirinin hem renal kortekste hem de medullada biriktiğini gösterdi. Prusya mavisi boyama sonuçları ile. Vücuttaki fazla demirin metabolizmasının çok karmaşık olduğunu ve aynı grupta bu farklılığa neden olabileceğini düşünüyoruz. Bir başka olası sebep de böbrekte aşırı demir birikiminin zamanla ilgili olmasıydı. Seçilen zaman noktasına bağlı olarak, renal korteks ve medulladaki aşırı demir birikimi farklı olabilir. Neyse ki, SWI aynı grupta demir birikimi farkını doğru bir şekilde tespit edebilir. Dokudaki artan demir içeriği ile faz farkı daha büyüktür.13,19 Demir içeriğindeki herhangi bir değişiklik, dokunun çevresine göre fazında bir değişikliğe neden olacaktır. Bu çalışmada, böbrek korteksinde veya medullada fazla demir birikmiştir. Kortekste veya medullada ne kadar fazla demir birikirse, manyetik alanın eşitsizliği o kadar büyük olur ve korteks veya medullanın SWI SI değerindeki azalma daha önemliydi. Bazı çalışmalar, aşırı demir yüklenmesininzararenböbrek.7,8,20 Bir katalizör olarak demir, Fenton reaksiyonunda yüksek oranda reaktif serbest radikal oluşumunu teşvik edebilir ve aşırı demir birikimi, renal tübüler epitel hücrelerine zarar verebilecek aşırı derecede reaktif radikaller üretir.7,8
Faz değeri, normal ve anormal koşullarda demir içeriğini ölçmek için bir araç olarak kullanılabilir.21,22 Faz görüntüsünde, demir birikimi olan insan dokuları ile demir birikimi olmayanlar arasında bir faz farkı vardır, dolayısıyla kontrast şu şekildedir: önemli ölçüde arttı.23 Gao ve ark.13 dokudaki demir içeriği ile faz değeri arasında yüksek bir korelasyon olduğunu kanıtladı. Faz görüntüsü üzerinde ölçülen her bir ROI'nin ortalama faz değeri, doku demir içeriği ile önemli bir negatif korelasyona sahipti. Bu çalışmada, demir birikimi için kantitatif bir değer olarak ARV'yi kullandık. Hesaplamaya göre, ARV'nin faz değeri ile negatif bir korelasyonu ve dokunun demir içeriği ile anlamlı bir pozitif korelasyonu vardı. 12. haftada, demir grubundaki renal korteksin ARV'si, kontrol grubundan önemli ölçüde daha yüksekti, bu da birincideki demir birikiminin ikincisinden önemli ölçüde daha yüksek olduğunu gösteriyor. Bu, sırasıyla Prusya mavisi boyama ve atomik absorpsiyon spektrofotometresinin sonuçlarıyla tutarlıydı. 12. haftada Prusya mavisi boyaması demir grubunda demir birikiminin önemli olduğunu gösterdi. Bununla birlikte, kontrol grubunda hiçbir pozitif boyama kaydedilmedi ve atomik absorpsiyon spektrofotometresi, demir grubundaki renal korteksin demir içeriğinin kontrol grubundan önemli ölçüde yüksek olduğunu gösterdi. Ayrıca, önceki çalışmada SWI'nin dokudaki anormal demir birikimini belirlediği kanıtlanmıştır.10 Bu çalışmada, SWI'nin vücuttaki aşırı demir birikimini kantitatif olarak değerlendirebildiği patolojik olarak daha da doğrulanmıştır.böbrek.
Bu deneyde tavşanlara belirli bir miktarda demir enjekte edildi ve böbrek korteksinde veya medullada aşırı demir birikimi fark edildi. Aynı zamanda kalitatif gözlem için SWI ve T2WI kullanıldı. SWI'de renal korteks veya medulla SI'sinin önemli ölçüde azaldığı, T2WI'dekinin ise değişmediği bulundu. Renal aşırı demir birikimini değerlendirmede SWI'nin T2WI'den anlamlı derecede daha iyi olduğunu göstermektedir. Bu, yeni bir MRG yöntemi olan SWI'nin veri elde etmek için geleneksel spin-yoğunluğu, T1 veya T2 görüntülemeyle çağrılan eko nabız sekansından farklı bir teknik kullanması nedeniyle mümkün olmuştur.24 Diğer çalışmalarda, SWI'nin değerlendirmede daha duyarlı olduğu bulunmuştur. T2WI ve T2*WI.10,25 gibi diğer tekniklerden daha fazla demir
böbrek için cistanche ürünleri
Bu çalışma aşağıdaki eksikliklere sahipti: (1) Manyetik olarak hassas artefaktlar kortikal faz değerinin ölçümünü etkileyebilir. MRI taraması sırasında, manyetik olarak hassas artefaktlar esas olarak iki açıdan ortaya çıkar: biri, anestezi uygulamasından sonra bile tavşanların hala hafif bir solunum hareketine sahip olması; diğeri şuyduböbreklerBu tavşanlardan biri, üst üste binen bağırsak gazından etkilenmiştir. (2) solböbreklerçalışma için tek başına seçilmiştir; ancak sağ böbrekler aynı anda değerlendirilmedi. Bu seçimin gerekçesi şuydu: İlk olarak, ön deneyde, tekrar tekrar sağ böbreklerin manyetik duyarlılık artefaktlarının nispeten ağır olduğunu ve görüntülerin kalitesinin düşük olduğunu bulduk. Sağ böbreğin anatomisinin kaburgaların alt kenarına yakın olması ve bağırsaktaki gazdan daha fazla etkilenmesi ile ilgili olabilir. İkinci olarak, sol böbreği taradıktan sonra, ek bir anestezik madde dozu gerektiren sağ böbrek tarandı. Bununla birlikte, aşırı miktarda anestezi zararlıydı ve hatta ölüme neden oldu. (3) Demir içeriği daha küçük olduğunda böbrek dokusu ihmal edilebilir düzeyde olmayabilir. ARV, böbrekteki aşırı demir birikimini nicel olarak değerlendirmek için kullanılabilse de, şu anda demir içeriğinin mutlak değerine dönüştürülemeyebilir. Çalışmamız bir ön araştırmadır. Gelecekte daha fazla örnek üzerinde daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulacaktır.
Çözüm
SWI'nin vücuttaki aşırı demir birikimini değerlendirmek için non-invaziv olarak kullanılabilmesi mümkündür.böbrek. Fazla demir esas olarak renal korteks veya medullada birikir ve SWI SI'larının azalmasına neden olur. Faz görüntüleri ile hesaplanan ARV, vücuttaki aşırı demir birikiminin nicel analizi için kullanılabilir.böbrekkorteks ve medulla. Çalışmamız, CKD'nin aşırı demir yüklenmesinde SWI'nin gelecekteki uygulaması için deneysel ve teorik bir temel sağlar.
Finansman
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (hibe numaraları 81771798) ve Changzhou Belediye Sağlık ve Aile Planlaması Komisyonu'nun Ana Bilim ve Teknoloji Programı (hibe numaraları ZD201806) tarafından desteklenmiştir.
Çıkar çatışmaları
Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan eder.
Referanslar
1. Liu S, Wang C, Zhang X, et al. Hepatik damarların belirgin duyarlılığı kullanılarak karaciğer demir konsantrasyonunun ölçülmesi. Quant Imaging Med Surg 2018; 8:123-134.
2. Ikeda Y, Enomoto H, Tajima S, et al. Diyet demir kısıtlaması, db/db farelerde diyabetik nefropatinin ilerlemesini engeller. Am J Physiol Renal Physiol 2013; 304:F1028–1036.
3. Grassedonio E, Meloni A, Positano V, et al. Renal aşırı demir yükü değerlendirmesi için kantitatif T2* manyetik rezonans görüntüleme: yaşa ve cinsiyete göre normal değerler. Karın Görüntüleme 2015; 40:1700–1704.
4. Ige AO, Ongele FA, Adele BO, et al. Aşırı demir yüklenmesine bağlı böbrek hasarı ve disfonksiyonunun patofizyolojisi: Renal oksidatif stres ve sistemik inflamatuar mediatörlerin rolleri. Patofizyoloji 2019; 26:175-180.
5. Naito Y, Fujii A, Sawada H, et al. Diyetle alınan demir kısıtlaması, kronik bir durumda böbrek hasarının daha da kötüleşmesini önler.böbrekhastalıksıçan modeli. J Hipertens 2013; 31:103-1213.
6. Ikeda Y, Horinouchi Y, Hamano H, et al. Diyet demir kısıtlaması, farelerde aşırı protein yüklenmesinin neden olduğu renal tübülointerstisyel hasarı hafifletir. Bilim Temsilcisi 2017; 7:10621.
7. van Raaij S, van Swelm R, Bouman K, et al. İnsan sağlıklı böbreklerinde boru şeklindeki demir birikimi ve demir işleme proteinleri vekronik böbrek hastalığı. Bilim Temsilcisi 2018; 8:9353.
8. Naito Y, Fujii A, Sawada H, et al. Kronik böbrek hastalığının sıçan modelinde renal demir birikimi ile renal interstisyel fibrozis arasındaki ilişki. Hipertens Res 2015; 38:463-470.
9. Kang H, Han M, Xue J, et al. Aşırı demir yükleme tedavisi için renal temizlenebilir nanoşelatörler. Nat Commun 2019; 10:5134.
10. Hasiloğlu Zİ, Aşık M, Üre E, et al. -Talasemi majörlü hastaların koroid pleksusunda demir birikiminin derecesini değerlendirmek için duyarlılık ağırlıklı görüntülemenin faydası. Clin Radiol 2017; 72:903.e1–903.e7.
11. Li RK, Zeng MS, Qiang JW, et al. Histopatolojik korelasyon üzerinde durularak duyarlılık ağırlıklı görüntüleme kullanılarak sirotik karaciğerde demir birikiminin saptanmasının iyileştirilmesi. J Comput Assist Tomogr 2017; 41:18–24.
12. Park M, Moon Y, Han SH, et al. Duyarlılık ağırlıklı görüntülemede motor korteks hipointensitesi: bilişsel bozukluğu olan hastalarda demir birikiminin potansiyel bir görüntüleme belirteci. Nöroradyoloji 2019; 61:675–683.
13. Gao L, Jiang Z, Cai Z, et al. Hafif bilişsel bozukluğu olan hastalarda duyarlılık ağırlıklı görüntüleme ve bunun vücut demir düzeyi ile ilişkisi kullanılarak beyin demir birikimi analizi. Mol Med Temsilcisi 2017; 16:8209-8215.
14. Chen L, Wei X, Liu C, et al. Primer uykusuzlukta beyin demiri birikimi-Bir in vivo duyarlılık ağırlıklı görüntüleme çalışması. Beyin Davranışı 2019; 9:e01138.
15. Lu L, Cao H, Wei X, et al. Demir birikimi, kronik hafif travmatik beyin hasarı olan hastalarda bilişsel bozulma ile pozitif ilişkilidir: duyarlılık ağırlıklı görüntüleme ile değerlendirme. Biomed Res Int 2015; 2015:470676.
16. Sun J, Yu S, Chen J, et al. Böbrek nakli sonrası erken dönemde duyarlılık ağırlıklı görüntüleme kullanılarak gecikmiş greft fonksiyonunun değerlendirilmesi: bir fizibilite çalışması. Abdom Radyol (NY) 2019; 44:218–226.
17. Gao W, Li X, Gao Z, et al. Demir, sıçanlarda diyabetin neden olduğu böbrek hasarını ve oksidatif stresi artırır. Biol İz Elem Res 2014; 160:368–375.
18. Chaudhary K, Chilakala A, Ananth S, et al. Renal demir, aşırı demir yüklenmesinin HFE geni nakavt fare modelinde diyabetik nefropatinin ilerlemesini hızlandırır. Am J Physiol Renal Physiol 2019; 317:F512–F517.
19. Haacke EM, Makki M, Ge Y, et al. Duyarlılık ağırlıklı görüntüleme kullanılarak multipl skleroz lezyonlarında demir birikiminin karakterize edilmesi. J Magn Reson Görüntüleme 2009; 29:537-544.
20. Ahmadzadeh A, Celali A, Assar S, et al. Beta talasemi majörlü pediyatrik hastalarda renal tübüler disfonksiyon. Saudi J Böbrek Dis Nakli 2011; 22:497–500.
21. Haacke EM, Ayaz M, Khan A, et al. Beyindeki normal ve anormal demir içeriğini belirlemek için manyetik rezonans görüntülemede temel faz davranışı oluşturma. J Magn Reson Görüntüleme 2007; 26:256–264.
22. Hagemeier J, Heininen-Brown M, Poloni GU, et al. Duyarlılık ağırlıklı görüntüleme filtrelenmiş faz ile ölçülen multipl skleroz lezyonlarında demir birikimi: bir vaka kontrol çalışması. J Magn Reson Görüntüleme 2012; 36:73-83.
23. Haacke EM, Cheng NY, House MJ, et al. Manyetik rezonans görüntüleme kullanarak beyindeki demir depolarını görüntüleme. Magn Reson Görüntüleme 2005; 23:1–25.
24. Pietracupa S, Martin-Bastida A, Piccini P. Parkinson bozukluklarında demir metabolizması ve MRI yoluyla tespiti: sistematik bir derleme. Neurol Sci 2017; 38:2095–2101.
25. Li SJ, Ren YD, Li J, et al. Duyarlılık ağırlıklı görüntüleme ve endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometrisi ile değerlendirilen Parkinson hastalığı maymunlarında demirin rolü. Yaşam Bilimi 2020; 240:117091.
