การประเมินปริมาณไตด้วย MRI: Experimental Protocol ตอนที่ 1
Mar 28, 2023
เชิงนามธรรม
ความยาวและปริมาตรของไตเป็นตัวแปรสำคัญในการประเมินทางคลินิกของผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวาน การปลูกถ่ายไต หรือหลอดเลือดแดงในไตตีบ ขนาดไตใช้ในการวินิจฉัยเบื้องต้นเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างพยาธิสรีรวิทยาเฉียบพลัน (ไตค่อนข้างบวม) และพยาธิสรีรวิทยาเรื้อรัง (ไตค่อนข้างเล็ก)ปริมาณไตทั้งหมดยังเป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพที่จัดตั้งขึ้นในการศึกษาสำหรับการรักษาโรคไต polycystic เด่นใน autosomal (ADPKD) มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อขนาดของไต และยังคงมีข้อถกเถียงเกี่ยวกับค่าของขนาดไตที่วัดได้ในแง่ของการทำงานของไตหรือความเสี่ยงต่อโรคหัวใจและหลอดเลือด ปริมาตรของไตมักคำนวณโดยการวัดแกนทั้งสามของไต โดยสันนิษฐานว่าอวัยวะนั้นมีรูปร่างคล้ายวงรี ตามค่าเริ่มต้น จะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางตามยาวและตามขวางของไต ในแบบจำลองสัตว์ ความยาวไตและปริมาตร1 เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญเช่นกันในการประเมินการปฏิเสธอวัยวะหลังการปลูกถ่าย และในการระบุภาวะไตวายเนื่องจากการตีบของหลอดเลือดแดงในไต การติดเชื้อทางเดินปัสสาวะซ้ำ หรือโรคเบาหวาน โดยทั่วไป ปริมาณไตทั้งหมด (TKV) เป็นพารามิเตอร์ที่มีค่าสำหรับการทำนายการพยากรณ์โรคและติดตามความก้าวหน้าของโรคในสัตว์จำลองของโรคในมนุษย์ เช่น โรคไต polycystic (PKD) หรือการบาดเจ็บของไตเฉียบพลัน (AKI) และโรคไตเรื้อรัง (โรคไตวายเรื้อรัง).
1. บทนำ
ไตขนาดที่ใช้ในการวินิจฉัยเบื้องต้นเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างพยาธิสรีรวิทยาเฉียบพลัน (ไตค่อนข้างบวม) และเรื้อรัง (ไตค่อนข้างเล็ก) ความยาวและปริมาตรของไตเป็นตัวแปรสำคัญในการประเมินทางคลินิกของผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวาน การปลูกถ่ายไต หรือหลอดเลือดแดงในไตตีบ ปริมาณไตทั้งหมด (TKV) ยังมีคุณสมบัติเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในการศึกษาสำหรับการรักษาโรคไต polycystic ที่เด่นใน autosomal (ADPKD) ตามคำแนะนำที่ไม่ผูกมัดขององค์การอาหารและยา ผู้พัฒนายาสามารถใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพนี้สำหรับบริบทการใช้งานที่มีคุณสมบัติเหมาะสมในการส่งใบสมัครยาใหม่เพื่อการวิจัย ใบสมัครยาใหม่ และใบอนุญาตชีวภาพ มีหลายปัจจัยที่ควบคุมขนาดและปริมาตรของไต
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับการใช้สเต็มเซลล์และสมุนไพรจีนในการรักษาโรคไตได้รับความสนใจอย่างมาก กลไกหลักของการรักษาทั้งสองแบบคือการส่งเสริมการซ่อมแซมเนื้อเยื่อไตที่ได้รับบาดเจ็บและปกป้องการทำงานของไตที่เหลืออยู่.
ยาสมุนไพรจีน cistanche ถูกนำมาใช้ในการแพทย์แผนจีนเพื่อรักษาโรคไตเรื้อรังต่างๆ มาตั้งแต่สมัยโบราณ มีรายงานว่า cistanche มีศักยภาพในการลดการอักเสบลดการเกิดพังผืดในไตและส่งเสริมการสังเคราะห์ส่วนประกอบเมทริกซ์นอกเซลล์ มีการเปิดเผยว่าผลกระทบเหล่านี้เกิดจากส่วนประกอบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งรวมถึงสารฟีนอลิก ไตรเทอร์พีนอยด์ และคูมาริน
ในทางกลับกัน เทคโนโลยีสเต็มเซลล์ทำให้เกิดการปฏิวัติวงการแพทย์ การวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าสเต็มเซลล์สามารถแยกความแตกต่างเป็นเซลล์ไตประเภทต่างๆ และดำเนินกิจกรรมการรักษา รวมถึงปกป้องเนื้อเยื่อไตที่ยังใช้งานได้ ชะลอการเกิดพังผืดของเนื้อเยื่อ และซ่อมแซมเนื้อเยื่อไตที่เสียหาย

คลิกที่อาหารเสริม Cistanche Tubulosa
สอบถามเพิ่มเติม:
david.deng@wecistanche.com วอทแอพ:86 13632399501
ในที่สุด การผสมผสานระหว่างการแพทย์แผนจีนกับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่อาจเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาโรคไตต่างๆ กลยุทธ์นี้ค่อยๆ ได้รับการยอมรับจากชุมชนทางการแพทย์ และจากการศึกษาได้แสดงให้เห็นแล้วว่าการรักษาแบบผสมผสานของ cistanche และการรักษาด้วยสเต็มเซลล์อาจลดอัตราการเสียชีวิตจากโรคไตได้อย่างมาก
สรุปแล้วการใช้กระท่อมและการใช้สเต็มเซลล์ในการรักษาโรคไตนั้นมีศักยภาพสูงและต้องมีการศึกษาวิจัยต่อไป การบำบัดร่วมกันของการรักษาทั้งสองสามารถให้ทางเลือกการรักษาที่ดีขึ้นสำหรับผู้ที่เผชิญกับโรคไต
ในผู้ป่วย ปริมาณไตอาจเป็นหนึ่งในตัวแปรทำนายที่สำคัญที่สุดสำหรับการสูญเสียการทำงานของไต ดังนั้นจึงแนะนำให้กำหนดขนาดไตสำหรับผู้ป่วยที่มีความเสี่ยง ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วย ADPKD<30 years with a combined renal volume >1500 มล. และอัตราการกรองของไตโดยประมาณ (eGFR)<90 mL/min are at high risk even with otherwise normal renal function. Such patients will need renal replacement therapy within 20 years. In ADPKD patients renal volume measurements have been studied extensively and provide a method for patient stratification, monitoring of disease progression, and therapeutic efficacy [1–3].
นอกจากนี้ การตัดสินใจในการรักษามักขึ้นอยู่กับขนาดของไต เช่น การประเมินเป็นประจำในการติดตามผลผู้ป่วยที่มีภาวะไตตีบ หรือการประเมินผู้ที่ได้รับการปลูกถ่ายไต [4, 5] ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องใช้วิธีการวัดที่ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องและแม่นยำในร่างกาย

ในแบบจำลองสัตว์ ความยาวและปริมาตรของไตยังเป็นตัวแปรสำคัญในการประเมินการปฏิเสธอวัยวะหลังการปลูกถ่าย และในการระบุภาวะไตวายเนื่องจากการตีบตันของหลอดเลือดแดงในไต การติดเชื้อในทางเดินปัสสาวะซ้ำ หรือโรคเบาหวาน โดยทั่วไป ปริมาณไตทั้งหมด (TKV) เป็นพารามิเตอร์ที่มีค่าสำหรับการทำนายการพยากรณ์โรคและติดตามความก้าวหน้าของโรคในแบบจำลองของโรคไต polycystic (PKD) จนถึงตอนนี้ยังไม่มีมาตรฐานทองคำสำหรับปริมาณไตในร่างกาย
ปริมาตรของไตมักคำนวณโดยการวัดแกนทั้งสามของไต โดยสันนิษฐานว่าอวัยวะนั้นมีรูปร่างคล้ายวงรี ตามค่าเริ่มต้น จะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางตามยาวและตามขวางของไต ปริมาตรไตคำนวณตามสูตรการประมาณต่อไปนี้ (ในมนุษย์ ข้อมูลปริมาตรไตเหล่านี้สัมพันธ์กันดีกับความยาวและอายุของร่างกาย) (ดูรูปที่ 1):
ปริมาณ {{0}} ความยาว × ความกว้าง × ความลึกเฉลี่ย ×0.5
MRI กายวิภาคทั่วไปช่วยให้เข้าถึงข้อมูลภาพคุณภาพสูงได้ง่าย ปริมาณไตสามารถทำซ้ำได้อย่างน่าเชื่อถือ และการวัดสามารถทำได้โดยมีอคติน้อยที่สุดและความแปรปรวนระหว่างและระหว่างผู้ปฏิบัติงานต่ำ [6] ในวิธีการนับจำนวน voxel การคำนวณที่แม่นยำจะอำนวยความสะดวกโดยการได้มาซึ่งภาพที่ต่อเนื่องกันหลายภาพซึ่งแบ่งส่วนไต หลังจากระบุขอบเขตของอวัยวะแล้ว ผลรวมของปริมาตร voxel ทั้งหมดที่อยู่ภายในขอบเขตของอวัยวะจะแสดงปริมาตรของไตทั้งหมด แม้ว่าแนวทางดังกล่าวจะมีความแม่นยำสูง แต่ก็ใช้เวลานานเช่นกัน การถ่ายโอนการวัด TKV สู่การปฏิบัติในชีวิตประจำวันต้องใช้เทคนิคการถ่ายภาพและโปรโตคอลที่มีให้ใช้งานอย่างกว้างขวางในขณะที่ใช้งานได้ง่ายและรวดเร็ว นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีวิธีการตีความผลลัพธ์ที่เป็นไปได้และนำไปใช้ได้ง่าย เพื่อจุดประสงค์นี้ เครื่องมือวิเคราะห์ภาพแบบโอเพ่นซอร์สที่อำนวยความสะดวกในการกำหนด TKV อย่างรวดเร็วและง่ายดาย

สำหรับ MRI กายวิภาคของลำดับ MRI ถ่วงน้ำหนักของไต T2 เป็นวิธีการเลือก พวกมันให้ความแตกต่างที่ยอดเยี่ยมระหว่างเนื้อเยื่อต่าง ๆ และส่วนต่าง ๆ ของไต ลำดับการถ่ายภาพแบบถ่วงน้ำหนักสปิน-เอคโค่ T2 มาตรฐานใช้เวลานานเนื่องจาก TR มีเวลาทำซ้ำนาน อย่างไรก็ตาม พวกเขายังคงให้คุณภาพของภาพที่ดีที่สุดในแง่ของความสามารถในการทำซ้ำและความแปรปรวนระหว่างสไลซ์ นอกจากนี้ยังสามารถแก้ไขลำดับดังกล่าวได้อย่างง่ายดาย
2 วัสดุ
2.1 สัตว์
โปรโตคอลการทดลองเหล่านี้ออกแบบมาสำหรับหนู (C57BL/6J) ที่มีมวลกาย 20–30 ก. คำแนะนำสำหรับการปรับตัวเข้ากับหนู (Wistar, Sprague-Dawley หรือ Lewis) ให้ไว้ในหัวข้อย่อย 4 หากจำเป็น

2.2 อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ
3. อุปกรณ์สำหรับตรวจสอบคลื่นไฟฟ้าหัวใจ อุณหภูมิ และการหายใจทางสรีรวิทยา เพื่อกระตุ้นการรับภาพ: ตัวอย่างเช่น SAI (Model 1030, SAII, Stony Brook, NY, US)
2.3 ฮาร์ดแวร์ MRI
ข้อกำหนดฮาร์ดแวร์ทั่วไปสำหรับ MRI 1H ของไตในหนูและหนูขาวได้อธิบายไว้ในบทนี้โดย Ramos Delgado P et al "การพิจารณาฮาร์ดแวร์สำหรับการตรวจด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กของไต" (แบบเปิด) เทคนิคที่อธิบายในบทนี้ได้รับการปรับแต่งสำหรับระบบ 9.4 T MR (Biospec 94/20, Bruker Biospin, Ettlingen, Germany) แต่คำแนะนำสำหรับการปรับให้เข้ากับจุดแข็งและระบบอื่นๆ ของสนาม (เช่น 4.7 T Varian และ 3 T Siemens Skyra human MR เครื่องสแกนโดยใช้ขดลวด RF ที่ข้อมือ (สำหรับการรับสัญญาณ) หรือขดลวด RF ที่หัวเข่า (ส่ง-รับ)) จะได้รับหากจำเป็น
ด้วยระบบ MRI ระดับพรีคลินิก ขดลวด RF ที่ครอบคลุมทั้งตัวหนูหรือตัวหนูสามารถใช้สำหรับการส่งสัญญาณและรับสัญญาณได้ อย่างไรก็ตาม หากต้องการอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) สามารถยกระดับได้โดยใช้ขดลวด RF พื้นผิวรับพื้นผิวเฉพาะ (เช่น ขดลวด RF พื้นผิวสี่องค์ประกอบหัวใจเมาส์หรือขดลวด RF พื้นผิวสี่องค์ประกอบหัวใจหนู) ร่วมกับการส่งโพลาไรซ์เชิงเส้น - ขดลวด RF ปริมาณเท่านั้น
2.4 โปรโตคอล MRI
สำหรับ MRI กายวิภาคของไต T2-ลำดับ MRI แบบถ่วงน้ำหนักคือรูปแบบที่เลือก เทคนิคการถ่ายภาพแบบเร่งมีอยู่ในระบบ MRI ทั้งหมด ในระบบ Bruker จะมีการระบุด้วยตัวย่อ "RARE" หรือ "turboRARE" (สำหรับการปรับปรุงการได้มาอย่างรวดเร็ว) ใน Philips และ Siemens เครื่องสแกนลำดับดังกล่าวมักจะแสดงแทน "FSE" หรือ "TSE" (สำหรับเสียงสะท้อนแบบหมุนเร็วหรือเสียงสะท้อนแบบเทอร์โบ)
2.5 เครื่องมือวิเคราะห์รูปภาพ
1. ImageJand เครื่องมือไม้กายสิทธิ์อเนกประสงค์
2. น้ำแข็ง
3 วิธี
ปริมาตรของไตสามารถคำนวณได้หลายวิธี โดยใช้สูตรทรงรีหรือวิธีนับว็อกเซล สำหรับการคำนวณสูตรทรงรี ความยาวจะพิจารณาจากการสแกนแบบทัล ความกว้างและความหนาจะถูกวัดที่ hilum ในการสแกนตามขวาง นอกจากนี้ยังสามารถวัดความกว้างได้ที่เส้นผ่านศูนย์กลางตามขวางที่ใหญ่ที่สุด ทั้งปริมาตร-hilum และปริมาตร-สูงสุดจะถูกคำนวณ การวัดปริมาตรโดยใช้สูตรทรงรีสามารถทำได้ง่ายๆ ภายในเวลาไม่ถึง 2 นาที ในการศึกษาทางคลินิกส่วนใหญ่ วิธีการทรงรีมักจะใช้สำหรับการประเมินปริมาตรไต ด้วยวิธีนี้ สันนิษฐานว่าไตมีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างทรงรี สิ่งนี้นำไปสู่การประเมินปริมาณไตต่ำเกินไปอย่างเป็นระบบ ในความเป็นจริง ไตไม่ใช่โครงสร้างทรงรีที่แท้จริง

5. ตั้งค่าแบนด์วิดท์การได้มาสูง (BW) เพื่อย่อ ΔTE ในขณะที่คอยจับตาดู SNR ซึ่งลดลงด้วยรากที่สองของ BW SNR ต่ำอาจสมดุลกับค่าเฉลี่ย (ดูหมายเหตุ 5)
6. เปิดใช้งานความอิ่มตัวของไขมัน ในระบบภาคสนามสูงพิเศษ วิธีนี้ทำงานได้ดีเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณไขมันที่ซ้อนทับไตเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสารเคมี ที่ความแรงของฟิลด์ที่ต่ำกว่า อาจทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยลง
