MRI แบบหลายพารามิเตอร์ของความก้าวหน้าของโรคไตสำหรับโรคไต Polycystic Recessive (ARPKD): แบบจำลองเมาส์และผลลัพธ์ของผู้ป่วยเบื้องต้น

ติดต่อ:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

การแนะนำ

autosomal recessive polycystic โรคไต(ARPKD) เป็นโรคทางพันธุกรรมที่หายากแต่อาจถึงตายและมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว ซึ่งส่งผลกระทบต่อเด็กประมาณ 1/20,000 คน (1,2)ARPKDมักมีลักษณะเฉพาะโดย microcysts ไตกระจายที่เกิดจากการขยายตัวของท่อรวบรวม (2) ARPKDความก้าวหน้าของโรคไตส่งผลให้การทำงานของไตลดลงตั้งแต่อายุยังน้อย จากร้อยละ 70 ของผู้ป่วยที่มีARPKDที่รอดพ้นช่วงแรกเกิด (3) คืบหน้า 40 เปอร์เซ็นต์ถึงขั้นสุดท้ายไตโรค (ESRD) เมื่ออายุ 15 ปี (1,3) ที่สำคัญ ปัจจุบันยังไม่มีการรักษาเฉพาะโรคสำหรับผู้ป่วยARPKDนอกเหนือจากการปลูกถ่ายไตและการฟอกไต (1,2,4) ส่งผลให้การจัดการทางคลินิกของโรคเรื้อรังโรคไต(CKD) และภาวะแทรกซ้อนยังคงเป็นทางเลือกในการรักษาผู้ป่วยโรคไตARPKD (1,2,4).

เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการแสดงการบำบัดแบบใหม่หลายอย่างเพื่อให้ดีขึ้นโรคไตในรูปแบบสัตว์ของARPKDและโรคประจำตัวอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง (1,5–9) อย่างไรก็ตาม สิ่งกีดขวางบนถนนที่สำคัญสำหรับการดำเนินการทดลองทางคลินิกในผู้ป่วยที่มี ARPKD คือการไม่มีมาตรการที่ละเอียดอ่อนของ ARPKDความก้าวหน้าของโรคไตและ/หรือประสิทธิภาพการรักษา (1,4) น่าเสียดายที่ creatinine ในซีรัมจะเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติในเด็ก (10,11) นอกจากนี้ eGFR ยังไม่ค่อยอ่อนไหว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโรคระยะเริ่มต้น และอาจไม่ได้สะท้อนถึงความรุนแรงของความเสียหายของไตได้อย่างแม่นยำ (10,11) นอกจากนี้ในโรคหายากมากมายเช่นARPKDมีความแปรปรวนอย่างมากในอัตรา GFR ที่ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป การศึกษาก่อนสอบความก้าวหน้าของโรคไตในผู้ป่วยที่มี ARPKD พบว่าอัตราการลดลง GFR ค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัวและมีความแปรปรวนสูงในกลุ่มผู้ป่วย (เฉลี่ย 6 เปอร์เซ็นต์ / ปี, ช่วง 1-10 เปอร์เซ็นต์ / ปี) (12) ดังนั้น จึงมีความจำเป็นทางคลินิกในการพัฒนามาตรการที่ปลอดภัยและละเอียดอ่อนสำหรับความก้าวหน้าของโรคไตและผลการรักษาในที่สุดสำหรับผู้ป่วยARPKD.

ลดความไวขององคชาตกับcistanche ผลิตภัณฑ์สารสกัดจากสมุนไพร

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) สามารถใช้เพื่อให้ภาพไตที่มีความละเอียดสูงในผู้ป่วยและสัตว์จำลอง ที่สำคัญ MRI สามารถให้ภาพที่มีความเปรียบต่างของเนื้อเยื่ออ่อนได้หลากหลายซึ่งไม่ต้องการรังสีไอออไนซ์หรือสารคอนทราสต์ที่ฉีดได้ (13) การประเมิน MRI ของปริมาณไตทั้งหมด (TKV) ได้รับการกำหนดเป็นเครื่องหมายสำหรับความก้าวหน้าของโรคไตในผู้ป่วย autosomal dominant PKD (ADPKD) น่าเสียดายที่ TKV แตกต่างจาก ADPKD สำหรับผู้ป่วยที่มีARPKDไม่ใช่ตัวบ่งชี้โรคที่เชื่อถือได้เนื่องจากขนาดของไตจะคงที่เมื่อเวลาผ่านไปตามปกติไตparenchyma ถูกแทนที่ด้วย microcysts (1,14) ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา มีการใช้เทคนิค MRI เชิงปริมาณ เช่น diffusion MRI, arterial spin labeling (ASL) และ MRI relaxometry (เช่น การทำแผนที่ T1 และ T2) เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของไต ออกซิเจน การไหลเวียนของเลือด และองค์ประกอบของเนื้อเยื่อแบบไม่รุกล้ำ สำหรับโรคเฉียบพลันและเรื้อรังต่างๆโรคไตอย่างไรก็ตาม เทคนิค MRI เชิงปริมาณเหล่านี้ส่วนใหญ่ยังไม่ได้รับการประเมินอย่างละเอียดในแบบจำลองสัตว์หรือผู้ป่วยที่ARPKD(1,15–19). ในงานเริ่มต้นของเราในแบบจำลองหนู PCK ของ ARPKD เราแสดงให้เห็นว่า T2-ถ่วงน้ำหนักด้วย MRI ที่วัดได้อย่างน่าเชื่อถือไตภาระ cystic กับ cystic ที่ก้าวหน้าโรคไต(1). อย่างไรก็ตาม โรคซิสติกความก้าวหน้าของโรคไตในหนู PCK เป็นหลักไตแมคโครซีสต์ มาโครซีสต์เหล่านี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับไมโครซิสต์ในไตแบบกระจายทั่วไปของมนุษย์ใน ARPKDโรคไต. ดังนั้นในการศึกษาปัจจุบัน เราจึงพยายามประเมินความสามารถของ T1 และ T2 MRI เพื่อประเมินความก้าวหน้าของไตในไตภายนอกร่างกายจากแบบจำลองหนูเมาส์ bpk ที่แสดงการแพร่กระจายไตซีสต์ที่สอดคล้องกับมนุษย์ARPKD โรคไต,(9,20–22) ด้วยสมมติฐานโดยรวมว่าแผนที่ MRI ของไต T1 และ T2 จะให้การประเมินที่ละเอียดอ่อนของการเปลี่ยนแปลง cystic ที่เกี่ยวข้องกับ ARPKD แบบก้าวหน้าโรคไต. ในระยะที่สองของการศึกษานี้ เราได้รับการประเมินเบื้องต้นในไตในร่างกาย T1 และ T2 ในผู้ป่วยที่เป็นโรคARPKDและอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีเพื่อเปรียบเทียบกับผลการวิจัยพรีคลินิกโดยใช้เทคโนโลยี Magnetic Resonance Fingerprinting (MRF) แบบใหม่

คำสำคัญ:โรคไต,ไต, Autosomal Recessive Polycystic Kidney Disease, ARPKD, การทำงานของไต, ความก้าวหน้าของโรคไต

วิธีการ

การประเมิน MRI พรีคลินิก

โมเดลสัตว์—การศึกษาทั้งหมดดำเนินการตามระเบียบข้อบังคับของคณะกรรมการการดูแลสัตว์ในสถาบันที่ได้รับอนุมัติและการใช้งานที่คลีฟแลนด์คลินิกและมหาวิทยาลัย Case Western Reserve ลูกหนูเมาส์ Bpk ถูกทำการุณยฆาตที่ 8 (n=5), 14 (n=5) และอายุ 18 (n=3) วันโดยการเอาเลือดออก และไตถูกตัดออกและแก้ไขใน เมทานอล ไตจากเพื่อนร่วมครอกที่จับคู่อายุต่างกันยังได้รับมาเป็นกลุ่มควบคุม (8 (n=3), 14 (n=4) และอายุ 18 (n=5) วัน)

การเข้าซื้อกิจการ MRI—การทดลอง MRI พรีคลินิกดำเนินการบนเครื่องสแกน MRI สำหรับสัตว์เล็ก T Bruker Biospec ขนาด 7.0 (Bruker, Inc., Billerica, MA) ไตทั้งซ้ายและขวาของสัตว์แต่ละตัวถูกสแกนในหลอดหมุนเหวี่ยงที่เต็มไปด้วยเมทานอล ตัวอย่างไตแต่ละชิ้นถูกจัดตำแหน่งโดยไตที่ isocenter ในขดลวดส่ง/รับรูปทรงกระบอกขนาด 35-มม. เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระตุ้นด้วยความถี่วิทยุสม่ำเสมอ ภาพที่มีการถ่วงน้ำหนัก Axial T2- ได้มาด้วยการได้มาซึ่งการสปิน-เอคโคแบบหลายเอคโค่เพื่อจัดตำแหน่งชิ้นสำหรับการสแกน MRI เชิงปริมาณ จากนั้นจึงได้แผนที่โคโรนัล T1 และ T2 ที่มีความละเอียดสูงสำหรับไตของหนูเมาส์แต่ละตัว ข้อมูล T1 ได้มาโดยใช้การได้มาซึ่งสปิน-เอคโค่แบบธรรมดาโดยมีการทำซ้ำหลายครั้ง (TR=10,000 ms, 5,000 ms, 2,000 ms, 1, 000 มิลลิวินาที 500 มิลลิวินาที และ 3{{60}}0 มิลลิวินาที) (23) พารามิเตอร์การสร้างภาพ T1 เพิ่มเติม ได้แก่ เวลาสะท้อน (TE)=10.4 ms ความหนาของชิ้น (TH)=1.0 มม. 12 ชิ้น มุมมอง (FOV)=35 × 35 มม. ความละเอียดในระนาบ=0.273 × 0.273 มม./พิกเซล จำนวนค่าเฉลี่ยสัญญาณ (NSA)=1 เวลาในการรับรวมสำหรับการวัด T1 คือ 39 นาที 54 วินาที ข้อมูล T2 ได้มาด้วยการได้มาซึ่งการได้มาซึ่งเสียงสะท้อนหลายเสียงสะท้อน (12 echoes, TE=52 ms, 63 ms, 73 ms, 83 ms, 94 ms, 104 ms, 115 ms, 125 ms, 136 ms, 146 ms, 157 ms และ 167 ms) (24) พารามิเตอร์การถ่ายภาพ T2 โดยละเอียด ได้แก่ TR=2,000 ms, TH=1.0 มม., 12 ชิ้น, FOV=35 × 35 มม., ความละเอียดในระนาบ {{65 }}.273 × 0.273 มม./พิกเซล เวลารวมสำหรับการประเมิน T2 คือ 17 นาที 4 วินาที

หลังจากเสร็จสิ้นการสแกน MRI พรีคลินิก ไตที่เป็นตัวแทนจาก 8-วันและ 18-วันและ 18-วัน bpk และคู่ครอก WT ที่จับคู่ตามอายุถูกฝังด้วยพาราฟิน ส่วนห้าไมครอนมีศูนย์กลางที่ไตได้รับฮีลัมและย้อมด้วยฮีมาทอกซิลินและอีโอซิน (H&E) ส่วนต่างๆ ถูกมองเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (กำลังขยาย 2 เท่า) และภาพที่ถ่ายโดยใช้กล้องดิจิตอลที่แนบมาและนำเข้ามาใน Adobe Photoshop®

การวิเคราะห์ภาพและสถิติ—ข้อมูล Ex vivo MRI ถูกส่งออกสำหรับการวิเคราะห์ออฟไลน์ใน Matlab (The Mathworks, Natick, MA) แผนที่ T1 และ T2 เชิงปริมาณได้มาจากความคลาดเคลื่อนกำลังสองน้อยที่สุดเชิงเส้นตรงที่ชาญฉลาดของ voxel ของข้อมูลการถ่ายภาพเพื่อสร้างแบบจำลองเอกซ์โพเนนเชียลที่สร้างขึ้นสำหรับการคลายตัวของแม่เหล็ก (23,25,26) ความพอดีที่เป็นผลลัพธ์ได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลเป็นเส้นตรง การวิเคราะห์ขอบเขตความสนใจ (ROI) แบบแมนนวลได้ดำเนินการในแต่ละส่วนของภาพเพื่อคำนวณค่าเฉลี่ยและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสำหรับข้อมูล T1 และ T2 สำหรับไตแต่ละชิ้น จำนวน voxel ของไตในแต่ละส่วนของภาพถูกใช้เพื่อให้ได้ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักเหนือชุดของภาพสไลด์ ไตซ้ายและขวาของสัตว์แต่ละตัวมีค่าเฉลี่ยแล้วเสร็จ ปริมาตรรวมของไตแต่ละข้างยังคำนวณจากการวิเคราะห์ ROI ของภาพที่ถ่วงน้ำหนัก T2-

ค่าเฉลี่ยไต T1 และ T2 สำหรับ bpk และหนูควบคุมถูกเปรียบเทียบระหว่างความเครียดและอายุของเมาส์โดยใช้การทดสอบ t ของนักเรียนที่ไม่จับคู่ ความสัมพันธ์แบบเพียร์สันถูกใช้เพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างค่าเฉลี่ย T1 และ T2 กับปริมาตรของไต ความน่าจะเป็นแบบสองด้านที่ 0.05 ( ) ถูกใช้เพื่อทดสอบนัยสำคัญ

การประเมิน MRI ไตของมนุษย์การศึกษาภาพมนุษย์ทั้งหมดดำเนินการตามโปรโตคอล Institutional Review Board (IRB) ที่ได้รับอนุมัติที่คลีฟแลนด์คลินิกและโรงพยาบาลมหาวิทยาลัย – ศูนย์การแพทย์คลีฟแลนด์ สำหรับการศึกษาเบื้องต้นนี้ เราคัดเลือกผู้ป่วยวัยรุ่นหนึ่งรายที่มี ARPKD และอาสาสมัครวัยผู้ใหญ่หนึ่งราย (อายุ{{0}}) การศึกษา MRI ของมนุษย์ดำเนินการโดยใช้เครื่องสแกน MRI ของ Siemens Skyra 3.0 tesla (Siemens Healthineers, Erlangen, Germany)

การทดลอง MRI ของไตของมนุษย์—แต่ละอาสาสมัครได้รับการสแกนในตำแหน่งหงายโดยใช้ทั้งอาร์เรย์ของร่างกายและขดลวดรับอาร์เรย์กระดูกสันหลังเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของภาพที่สม่ำเสมอเหนือไตของอาสาสมัคร ตัวระบุตำแหน่งเริ่มต้น HASTE (Half-Fourier Acquisition Single-shot Turbo spin Echo) ได้มาระหว่างการหายใจตามคำสั่งในระนาบการถ่ายภาพทั้งสาม เพื่อให้ได้ภาพทางกายวิภาคของไตทั้งซ้ายและขวาเพื่อการจัดตำแหน่งสไลซ์ที่แม่นยำในการได้มาในภายหลัง ข้อมูล MRI ของ T1 และ T2 สำหรับแต่ละไตได้รับมาสำหรับไตแต่ละข้างโดยใช้การรับ Magnetic Resonance Fingerprinting (MRF) อย่างรวดเร็ว วิธีการที่แสดงโดย Chen, Y. et al. ถูกดัดแปลงเพื่อใช้ในช่องท้องด้วยพารามิเตอร์ต่อไปนี้: TR=5.74 ms, TE=1.00 ms, ช่วงมุมพลิก=5–12 องศา , TH { {11}}.0 มม. มุมมองภาพ (FOV)=400 × 400 มม. ความละเอียดในระนาบ=1.3 × 1.3 มม./พิกเซล ภาพ MRF 1728 ภาพ เวลาในการรับภาพ=15 วินาที (27) การได้มาซึ่ง MRF แต่ละครั้งส่งผลให้ T1 และ . ลงทะเบียนร่วม

แผนที่ T2 สำหรับภาพชิ้นเดียว (27) ชิ้นการถ่ายภาพ MRF แต่ละชิ้นอยู่ในตำแหน่งขนานกับแกนยาวของไตแต่ละข้าง ได้รับภาพ MRF โคโรนาลเฉียงสามภาพสำหรับไตซ้ายและขวา

ภาพมนุษย์และการวิเคราะห์ทางสถิติ—ภาพมนุษย์และการวิเคราะห์ทางสถิติ—ข้อมูล MRI ของมนุษย์ถูกส่งออกไปเพื่อการวิเคราะห์แบบออฟไลน์ใน Matlab (The Mathworks, Natick, MA) แผนที่ T1 และ T2 เชิงปริมาณสำหรับการเข้าซื้อกิจการ MRF ได้มาโดยการจับคู่โปรไฟล์ภาพ MRF แบบ voxel-wise กับพจนานุกรม MRF ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (27,28) ไม่มีการคำนวณทางสถิติอื่นใดที่เสร็จสมบูรณ์สำหรับการศึกษาพิสูจน์แนวคิดในมนุษย์เหล่านี้

ผลลัพธ์

แผนที่ตัวแทนของไตเวลาผ่อนคลาย T1 และ T2 รวมถึงส่วนที่ย้อมสี H&E สำหรับ 18-เมาส์ bpk อายุหนึ่งวัน (A, B, C) และเมาส์ bpk อายุ 8-วัน (D, E, F ) และเมาส์ WT อายุ 18-วัน (G, H, I) แสดงในรูปที่ 1 ตามลำดับ สังเกตสถาปัตยกรรม cystic แบบกระจายตลอดจนภาระที่เพิ่มขึ้นและปริมาตรของไตสำหรับไต bpk ไตจากหนู bpk ยังแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นในไตค่า MRI T1 และ T2 ระหว่าง 8-วันของอายุและ 18-วันของอายุตามที่คาดไว้เนื่องจากโรคซิสติกความก้าวหน้าของโรคไต

ค่าเฉลี่ยไต T1 และ T2 สำหรับแต่ละกลุ่มอายุสำหรับหนูทั้ง bpk และ wild ซึ่งวางแผนตามหน้าที่ของอายุแสดงไว้ในรูปที่ 2 ค่าเฉลี่ย T1 และ T2 สำหรับไต bpk ทั้งหมดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับไต WT ที่ คะแนนเวลาทั้งหมดเทียบกับอายุ (p < 2="" ×="" 10-10)="" สำหรับหนูทดลอง="" bpk="" ยังสังเกตการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของค่าไตเฉลี่ย="" t1="" และ="" t2="" สำหรับไตที่มีอายุมากกว่า="" (t1:="" 8="" เทียบกับ="" 18="" วัน,="" p="0.018;" t2:="" 8="" เทียบกับ="" 14="" วัน,="" p="" {{="" 18}}.0002="" และ="" 8="" เทียบกับ="" 18="" วัน="" p="0.0009)" ในทางตรงกันข้าม="" ค่าเฉลี่ยไตที่สอดคล้องกันสำหรับหนู="" wt="" ลดลงตามอายุ="" (t1:="" 8="" เทียบกับ="" 18="" วัน,="" p="0.03)" หรือไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ="" (t2:="" หนู="" wt="" ทั้งหมด,="" p=""> 0.13) . ฮิสโตแกรมที่แสดงการรวบรวมค่าว็อกเซลของค่าไต T1 และ T2 สำหรับหนูควบคุม bpk และ WT ตามหน้าที่ของอายุแสดงไว้ในรูปที่ 1 เพิ่มเติม

ค่าเฉลี่ยไต T1 และ T2 สำหรับหนูเมาส์ bpk และหนูควบคุม WT ยังถูกพล็อตเป็นฟังก์ชันของปริมาตรไตทั้งหมด (รูปที่ 3 A, B) ตามที่คาดไว้ ค่า T1 และ T2 สำหรับไต bpk เพิ่มขึ้นตามปริมาณไตที่เพิ่มขึ้น ค่า T1 เฉลี่ยของไตสำหรับหนูเมาส์ bpk (n=13) ส่งผลให้เกิดความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงที่มีนัยสำคัญกับปริมาตรของไตทั้งหมด (R=0.60, p=0.030) ค่า T2 เฉลี่ยของไตมีแนวโน้มไปสู่ความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญกับปริมาตรของไตทั้งหมด (T2: R=0.55, p=0.054) ไม่พบความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญระหว่างการวัด MRI และปริมาตรไตทั้งหมดสำหรับไต WT

แผนที่ T1 และ T2 เริ่มต้นสำหรับทั้งอาสาสมัครวัยหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดีและผู้ป่วยวัยรุ่นที่มี ARPKD แสดงไว้ในรูปที่ 4 โปรดสังเกตสถาปัตยกรรม cystic แบบกระจายที่เห็นได้ชัดและขนาดไตที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดสำหรับผู้ป่วย ARPKD ไตของผู้ป่วย ARPKD แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของ T1 และ T2 เมื่อเปรียบเทียบกับไตของอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี โดยรวมแล้ว การประเมิน MRI ของมนุษย์เบื้องต้นสำหรับ ARPKDโรคไตสอดคล้องกับการค้นพบการถ่ายภาพพรีคลินิกในรูปที่ 1–3

อภิปรายผล

ในการศึกษานี้ เราประเมินความสามารถของเทคนิค MRI เชิงปริมาณเพื่อประเมินภาระเรื้อรังใน ARPKDโรคไต. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราประเมินความสามารถของ MRI เฉลี่ยของไต T1 และ T2 MRI เพื่อหาปริมาณซีสติกความก้าวหน้าของโรคไตในแบบจำลองสัตว์ ARPKD ที่เป็นที่ยอมรับซึ่งแสดงการแพร่กระจายที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆไตไมโครซิสต์ นอกจากนี้เรายังทำการศึกษาพิสูจน์แนวคิดเบื้องต้นเกี่ยวกับผู้ป่วยที่มี ARPKD และอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี ค่าเฉลี่ยไต T1 และ T2 สำหรับไต bpk เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตามอายุที่สอดคล้องกับจุลพยาธิวิทยาและสูงกว่าไต WT อย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 1 และ 2) นอกจากนี้ ตัวชี้วัด MRI ทั้งสองนี้แสดงความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญ (T1) หรือเกือบ (T2) ที่มีนัยสำคัญ (T2) กับปริมาตรของไตทั้งหมด (รูปที่ 3) ที่สำคัญที่สุด ผลลัพธ์ MRI ของมนุษย์ในขั้นต้นนั้นสอดคล้องกับการประเมิน MRI พรีคลินิก (รูปที่ 4) ดังนั้น ในขณะที่จำเป็นต้องมีการศึกษาการถ่ายภาพตามยาวเพิ่มเติมในผู้ป่วยที่มี ARPKD เพื่อประเมินความไวและความจำเพาะของเทคนิค MRI เหล่านี้อย่างเต็มที่มากขึ้น เมื่อเทียบกับการวัดทางคลินิกทั่วไปของการทำงานของไต (เช่น creatinine ในซีรัม) MRI ทางคลินิกในระยะเริ่มแรกและทางคลินิก ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า MRI ของ T1 และ T2 สามารถใช้เพื่อประเมินความก้าวหน้าของไตในผู้ป่วยที่เป็นโรคนี้ได้ARPKD.

วิธีการ MRI ที่ใช้ในการศึกษานี้มีข้อดีหลายประการสำหรับการศึกษาในขั้นสุดท้ายในผู้ป่วยที่มีARPKD. ประการแรก เทคนิค MRI เหล่านี้ไม่รุกรานและไม่จำเป็นต้องมีสารตัดกันของ MRI แบบฉีด ทำให้วิธีการเหล่านี้ปลอดภัยสำหรับการศึกษาระยะยาวของผู้ป่วยเด็กและผู้ใหญ่ที่เป็นโรคขั้นสูงโรคไต(13) ประการที่สอง วิธีการ MRI เหล่านี้เป็นเชิงปริมาณและดังนั้นจึงให้การวัดผลลัพธ์ตามวัตถุประสงค์ที่สามารถนำมาใช้ในการทดลองทางคลินิกในอนาคต ประการที่สาม เทคนิค MRF ทางคลินิกที่ใช้ในที่นี้ต้องใช้เวลาในการได้มาซึ่งสั้นมาก (~15 วินาที) ส่งผลให้สิ่งแปลกปลอมในการเคลื่อนไหวทางเดินหายใจลดลง ซึ่งอาจขจัดความจำเป็นในการใช้ยาระงับความรู้สึกแบบลึกหรือยาชาทั่วไปสำหรับผู้ป่วยเด็ก เทคนิค MRI ประการที่สี่, T1 และ T2 มีอยู่ในเครื่องสแกน MRI ของมนุษย์สมัยใหม่เกือบทั้งหมด ตัวอย่างเช่น การประเมิน T1 MRI ถูกใช้ในการศึกษา MRI จำนวนมากของหัวใจ ปอด ตับ และอวัยวะอื่นๆ (29–35) ดังนั้น วิธีการเหล่านี้จึงสามารถนำไปใช้อย่างรวดเร็วในการทดลองทางคลินิกแบบหลายศูนย์เพื่อประเมินการรักษาแบบใหม่สำหรับ ARPKD

การเข้าซื้อกิจการ MRF ที่ใช้เพื่อให้ได้แผนที่ไตของมนุษย์เริ่มต้น T1 และ T2 ที่แสดงในรูปที่ 4 ยังให้ประโยชน์หลายประการสำหรับมนุษย์ในอนาคตARPKDการศึกษา วิธีการนี้ได้รับการอธิบายในขั้นต้นในปี 2013 และใช้การเปลี่ยนแปลงก่อนหน้าอย่างรวดเร็วในพารามิเตอร์การได้มาซึ่ง MRI (เช่น มุมพลิกของการกระตุ้น) เพื่อสร้างโปรไฟล์การวิวัฒนาการสัญญาณ MRF เฉพาะเนื้อเยื่อ จากนั้นโปรไฟล์เหล่านี้จะถูกจับคู่กับโปรไฟล์วิวัฒนาการของสัญญาณตามทฤษฎีที่เหมาะสมที่สุดในพจนานุกรม MRF เพื่อรับค่าประมาณเวลาผ่อนคลาย T1 และ T2 สำหรับ voxel แต่ละภาพพร้อมกัน การศึกษาหลายชิ้นได้แสดงให้เห็นก่อนหน้านี้ว่า MRF มีความทนทานโดยเนื้อแท้ต่อสิ่งประดิษฐ์การเคลื่อนไหว และส่งผลให้มีการประเมินเวลาในการผ่อนคลาย T1 และ T2 ที่แม่นยำและทำซ้ำได้สำหรับการประยุกต์ใช้การถ่ายภาพสมอง ไต ตับ และต่อมลูกหมาก (27,36–39) สำหรับการนำ MRF ไปใช้ในที่นี้ เราใช้การได้มาซึ่ง MRF มุมปลายต่ำ ซึ่งให้ค่าประมาณ T1 และ T2 ที่แม่นยำโดยไม่จำเป็นต้องสแกนเพิ่มเติมเพื่อชดเชยความแตกต่างของ B1 (27,38) มุมปลายด้านล่างยังจำกัดการสะสมพลังงานความถี่วิทยุกับวัตถุด้วย เนื่องจากการเข้าซื้อกิจการ MRF นี้เสร็จสิ้นภายในเวลา 15- วินาทีสำหรับการถ่ายภาพแต่ละภาพ แผนที่เวลาผ่อนคลาย T1 และ T2 จึงปราศจากสิ่งแปลกปลอมเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวระบบทางเดินหายใจ การประเมิน MRI ของ T1 และ T2 เหล่านี้อาจใช้ร่วมกับไตการประเมินการกำซาบหรือวิธีการถ่ายภาพอื่น ๆ เพื่อให้อธิบายลักษณะ ARPKD . อย่างละเอียดยิ่งขึ้นความก้าวหน้าของโรคไต (34).

แม้ว่าการศึกษา MRI ทางคลินิกทั้งในระยะพรีคลินิกและเบื้องต้นเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาในการใช้วิธีการ MRI เชิงปริมาณเพื่อประเมิน ARPKDความก้าวหน้าของโรคไตการศึกษานี้ยังมีข้อจำกัดที่สำคัญหลายประการ ข้อจำกัดหลักของส่วนพรีคลินิกของการศึกษานี้คือ ไต bpk และ WT ถูกสแกนจากภายนอกร่างกาย เป็นที่ยอมรับกันดีว่าการไหลเวียนของเลือดสามารถเปลี่ยนแปลงค่า T1 และ T2 ของไตในร่างกายได้อย่างมีนัยสำคัญ (40) ดังนั้น การเติม aไตสัญญาณ MRI ในเลือดน่าจะเปลี่ยนค่าไตเฉลี่ย T1 และ T2 สำหรับทั้งหนู bpk และ WT อย่างไรก็ตาม แม้ว่าค่าสัมบูรณ์สำหรับเวลา ex vivo ไต T1 และ T2 อาจค่อนข้างแตกต่างไปจากค่าในร่างกาย ความแตกต่างของค่า T1 และ T2 ระหว่างหนู bpk และ WT รวมถึงการเปลี่ยนแปลงในค่าไต T1 และ T2 ด้วย อายุยังคงมีความสำคัญ นอกจากนี้ เนื่องจากเป้าหมายระยะยาวของการศึกษานี้คือการพัฒนาเครื่องหมาย MRI ของ cysticความก้าวหน้าของโรคไตในผู้ป่วยARPKDวิธีการสร้างภาพ ex vivo นี้ช่วยให้เทคนิค MRI ของ T1 และ T2 เหล่านี้ได้รับการประเมินในขั้นต้นในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างมาก โดยมีผลกระทบจำกัดต่อตัวแปรที่ทราบ เช่น สถานะความชุ่มชื้น การเต้นของหัวใจ และการเคลื่อนไหวทางเดินหายใจที่สามารถสร้างความสับสนกับข้อมูลโรคซิสติกใน ข้อมูล MRI การสแกนไตเหล่านี้นอกร่างกายยังช่วยให้ได้พารามิเตอร์ MRI หลายตัว (T1 และ T2) ที่มีความละเอียดและความแม่นยำสูงมาก ดังนั้น วิธีการปั่นสะท้อนแบบธรรมดาที่ใช้ในการศึกษานี้เพื่อสร้างแผนที่ ex vivo T1 และ T2 สำหรับไต bpk และ WT ต้องใช้เวลาในการได้รับอย่างมีนัยสำคัญ (เวลาสแกนทั้งหมด=~1 ชั่วโมง) ซึ่งไม่เหมาะสำหรับ การศึกษาในร่างกายของหนู bpk ขั้นสูงโรคไต

ในท้ายที่สุด ผลลัพธ์ MRI พรีคลินิกนอกร่างกายเหล่านี้สอดคล้องกับทั้งมิญญวิทยา (รูปที่ 1) เช่นเดียวกับการประเมิน MRI ของมนุษย์ ในร่างกาย (รูปที่ 4) ด้วยเหตุนี้ การค้นพบ MRI ภายนอกร่างกายเหล่านี้จึงช่วยสนับสนุนแนวคิดที่ว่าการประเมินด้วย MRI ของ T1 และ T2 อาจมีประโยชน์ในการประเมิน ARPKDความก้าวหน้าของโรคไตในผู้ป่วย

ข้อจำกัดหลักสำหรับการศึกษา MRI ทางคลินิกคือกลุ่มตัวอย่างที่มีขนาดเล็ก ในขณะที่จำเป็นต้องมีการสแกนผู้ป่วยเพิ่มเติมอย่างแน่นอน การศึกษาพิสูจน์แนวคิดด้วยภาพของมนุษย์เหล่านี้ระบุว่าการทำแผนที่ MRI ไต T1 และ T2 ความละเอียดสูงในเชิงปริมาณในช่วงเวลาที่ใช้งานได้จริงโดยไม่มีการระงับประสาทในผู้ป่วยเด็กนั้นเป็นไปได้ ที่สำคัญที่สุด ตัวชี้วัด MRI เหล่านี้และอื่น ๆ จะต้องถูกเปรียบเทียบกับการวัดทั่วไปของการทำงานของไต(เช่น ซีรั่มครีเอตินีนและอัลบูมิน) ในการศึกษาภาพตัดขวางและตามยาว เพื่อประเมินประโยชน์ของเทคนิค MRI เหล่านี้ในการประเมิน ARPKDความก้าวหน้าของโรคไตในการทดลองทางคลินิกแบบหลายศูนย์

โดยสรุป การศึกษาทางคลินิกเบื้องต้นและเบื้องต้นนี้ชี้ให้เห็นว่าการทำแผนที่ไต T1 และ T2 ของไตโดยใช้ MRI สามารถใช้เป็นการประเมินภาพที่ไม่รุกรานของ ARPKDโรคไตความก้าวหน้า การศึกษา MRI / MRF ตามยาวในอนาคตในผู้ป่วยที่มี ARPKD จะประเมินความไว ความจำเพาะ และความสามารถในการทำซ้ำของเทคนิค MRI เหล่านี้เพิ่มเติมเพื่อตรวจหาและกำหนดระยะ ARPKDโรคไตหากประสบความสำเร็จ เทคนิค MRI เชิงปริมาณแบบไม่รุกรานเหล่านี้สามารถนำมาใช้เป็นตัวชี้วัดผลลัพธ์สำหรับการทดลองทางคลินิกเพื่อประเมินการรักษาแบบใหม่ที่มุ่งจำกัดหรือป้องกันความก้าวหน้าของโรคไต ARPKD

ลดความไวขององคชาตด้วย cistanche