Процена имиџинга пондерисане осетљивошћу за преоптерећење бубрега гвожђем
Mar 05, 2022
Снимање пондерисано осетљивошћу за процену преоптерећења бубрега гвожђем: пилот студија
Контакт: emily.li@wecistanche.com
Јун Сун, Иуаниуан Сха, Веивеи Генг, Јие Цхен и Веи Ксинг*
Сврха: Истражити изводљивост снимања пондерисане осетљивошћу (СВИ) за процену бубрежног преоптерећења гвожђем.
Методе: Двадесет осам зечева је насумично распоређено у контролну (н=14) и гвоздену (н=14) групу. У 0 недељи, студијској групи је убризган гвожђе декстран. Обе групе су биле подвргнуте СВИ прегледу 0., 8. и 12. недеље. Оцењен је интензитет сигнала (СИ) кортекса и медуле. Радијанска вредност угла (АРВ) израчуната са фазном сликом узета је као квантитативна вредност за кортикално и медуларно таложење гвожђа. После 12. недеље левобубрезизечева су уклоњени због патологије. Разлика у АРВ леку између три групе је анализирана коришћењем Крускал-Волисовог теста. Разлика у садржају гвожђа између две групе анализирана је независним узорком т-тестом.
Резултати: У групи са гвожђем: у 12. недељи, код осам зечева је утврђено смањење СИ само кортекса, а осталих шест зечева имало је смањен СИ кортекса и медуле у истом степену; АРВ кортекса у 8. и 12. недељи био је значајно већи него у 0. недељи (П < 0.05);="" арв="" медуле="" шест="" зечева="" у="" 12.="" недељи="" је="" био="" значајно="" већи="" него="" у="" {{10}}="" недељи,="" 8.="" недељи="" и="" осталих="" осам="" зечева="" у="" 12.="" недељи="" (п="">< 0,05);="" у="" 12.="" недељи,="" код="" осам="" зечева="" (група="" гвожђа)="" нађено="" је="" да="" има="" много="" гвожђа="" само="" у="" кортексу,="" а="" код="" осталих="" је="" утврђено="" да="" има="" много="" гвожђа="" таложено="" и="" у="" кортексу="" и="" у="" медули;="" садржај="" гвожђа="" у="" кортексу="" и="" медули="" шест="" зечева="" у="" групи="" са="" гвожђем="" био="" је="" значајно="" већи="" него="" у="" контролној="" (п=""><>
Закључак: АРВ од СВИ се може користити за квантитативну процену вишка депозиције гвожђа убубрези. Прекомерно таложење гвожђа се углавном дешава у кортексу или медули и узрокује смањење њиховог СВИ СИ.
Кључне речи:таложење гвожђа,бубрега, снимање пондерисано осетљивошћу
Увод
Гвожђе је један од есенцијалних микроелемената за организме.1,2 У нормалним условима, људи одржавају равнотежу између апсорпције, употребе и губитка.3 Међутим, када је гвожђе прекомерно, људско тело нема механизме да очисти вишак гвожђа. 4 Вишак гвожђа ће се депоновати у неким органима и штетан је.4 Бубрези су један од таквих органа који често бива захваћен. Преоптерећење гвожђем је потврђено као опасан фактор забубрегадисфункција, што је повезано са хроничнимбубрегаболест(ЦКД) узроковане стањима као што су дијабетичка нефропатија, хипертензијабубрегаповредаи ренална фиброза.3–6 Пријављено је да је таложење гвожђа уочено у проксималним и дисталним тубулима бубрега код хумане ЦКД.5,7 Прекомерно гвожђе подстиче повећано стварање слободних радикала и оксидативни стрес, што узрокује оштећење ћелија и ткива бубрега .5,7,8 С друге стране, ограничење гвожђа у исхрани или третман путем хелатних агенаса може ублажити преоптерећење бубрега гвожђем, чиме се инхибира напредовање постојеће повреде бубрега.5,8,9 Из тога следи да степен бубрежне таложење гвожђа је повезано са његовом повредом. Тачна и ефикасна процена прекомерног таложења гвожђа убубрегаје од велике вредности у праћењу оштећења бубрега код пацијената са ЦКД.10 Тренутно, пруско плаво бојење9 може да се користи за анализу расподеле вишка депозиције гвожђа убубрега, а атомски апсорпциони спектрофотометар се може користити за мерење садржаја гвожђа у бубрегу. Међутим, обе методе су инвазивне и захтевају узорак ткива, који није погодан за клиничко праћење прекомерног таложења гвожђа у бубрезима код пацијената са ЦКД. Да би се одговорило на ове захтеве за безбедним, неинвазивним и способношћу да понуди поновљене евалуације за праћење, МРИ нуди могућност одрживе алтернативе кроз снимање пондерисано осетљивошћу (СВИ), новонастајућу функционалну МРИ технику. Користи разлику у магнетној осетљивости ткива да генерише јединствени контраст који се разликује од оног добијеног конвенционалним МРИ.11,12 Комбинујући слике фазе и магнитуде, СВИ нуди добру демонстрацију парамагнетних сигнала.13 Гвожђе је парамагнетна супстанца, о чему сведочи његова кратко време релаксације Т2.10 Показало се да СВИ може поуздано да измери концентрацију гвожђа у ткиву, што је било у складу са резултатима обдукционог прегледа.14 Дакле, СВИ се може сматрати поузданим маркером кроз праћење преоптерећења гвожђем у различитим удруженим болестима, чиме анализирајући прогресију.10
До сада је СВИ коришћен за откривање и квантификацију таложења гвожђа у ткиву јетре11 и мозга13,14. Чак и након опсежне претраге литературе, радова који процењују депозицију гвожђа у бубрезима није било готово никаквих. У овој студији користили смо експерименте на животињама да бисмо истражили вредност СВИ у квалитативном и квантитативном откривању прекомерног таложења гвожђа убубрега, узимајући у обзир резултате пруског плавог бојења и атомског апсорпционог спектрофотометра као референтног стандарда.
Материјали и методе
Ову студију је одобрио етички комитет Треће придружене болнице Универзитета Соочов (број одобрења: 2019026).
Моделирање животиња и груписање
Користили смо двадесет осам чистокрвних здравих новозеландских белих зечева (обезбеђује компанија Сузхоу Хукиао Биотецхнологи Лимитед Цомпани, Суџоу, Кина), сваки тежак 2.0–2,5 кг, старости 2–3 месеца, 16 мужјака и 12 женки, узгаја се на собној температури од 22 степена, чиста околина, храњена комплетном адаптираном сточном храном и пречишћеном водом. Сви зечеви су насумично подељени у следеће две групе:
1. Гвоздена група: 14 зечева (7 мужјака и 7 женки). Првог дана 0 недеље, након документовања телесне тежине, суспензија гвожђа декстрана која садржи 20 мг/мл гвожђа је убризгана у глутеалне мишиће у дози од 3 мл/кг.
2. Контролна група: 14 зечева (9 мужјака и 5 женки). Није убризгано гвожђе.
МР преглед
Распоред МР прегледа код гвожђа и контролне групе је следећи: првог дана 0, 8. и 12. недеље, респективно.
Да би се смањили артефакти цревне перисталтике, унос хране је ограничен на период од 8 сати пре прегледа. Анестезија је постигнута убризгавањем 3 процентног раствора натријума пентобарбитала у мишиће задње ноге у дози од 1 мл/кг пре скенирања. Приликом прегледа прво је ушла глава, а скениран је леви бубрег у левом бочном положају. Опсег скенирања је био од горњег до доњег полабубрега. Сви МРИ снимци су добијени на 3.0 Т МРИ систему (Магнетом Верио; Сиеменс Хеалтхцаре, Ерланген, Немачка) са стандардним осмоканалним фазним низом тела матричне завојнице. МРИ протоколи су приказани у табели 1. Секвенца СВИ је произвела коначну слику магнитуде, пројекцијску слику максималног интензитета, фазну слику и СВИ слику.
Цистанцхеможе побољшатибубрегафункција
Анализа слике
Све слике су анализирала два лекара са више од пет година радног искуства у интерпретацији МР абдомена. На радној станици за постпроцесирање сиого.виа (Сиеменс), ушли су у интерфејс за гледање и истовремено отворили Т2-пондерисане слике (Т2ВИ), СВИ и фазне секвенце и изабрали највећу слику централног нивоабубрега. Анализа је урађена на следећи начин: (1) Квалитативна анализа: На Т2ВИ и СВИ уочен је интензитет сигнала (СИ) кортекса бубрега и медуле. (2) Квантитативна анализа: Према Т2ВИ и СВИ, кортикални регион је ручно оцртан на СВИ на централном нивоу бубрега, избегавајући гранично подручје које може утицати на вредност сигнала, као и медула. Применом функције копирања и лепљења радне станице, кортикални и медуларни регион у СВИ су, респективно, копирани на фазну слику. Затим, кортикални и медуларни регион на фазној слици су, респективно, подељени на три подрегиона приближно једнаке површине, укључујући предњу, средњу и позадину (слика 1). Фазна вредност је добијена, респективно, ручним цртањем региона од интереса у три подрегиона. Просечна вредност фазне вредности три субрегиона је узета за фазну вредност (Кс) целинекоре бубрегаи медула, респективно. Радијанска вредност угла (АРВ) је израчуната по следећој формули: АРВ=(–Кс × π)/4096 и коришћена је за квантификацију таложења гвожђа, где је Кс имао опсег од –4096 до 4095.15 јединица АРВ је радијан.
Патолошки преглед
После 12. недеље магнетне резонанце, сви зечеви су и даље били под анестезијом. У то време, сви зечеви су жртвовани ваздушном емболизацијом и остављенибубрезису уклоњени. Узето је довољно ткива централног нивоа бубрега и фиксирано у 10% неутралног пуферованог формалина. Према рутинском протоколу, ткива су дехидрирана, провидна, импрегнирана воском, уметнута у парафин, исечена, обојена хематоксилин-еозином и пруском плавом и процењена на таложење гвожђа у бубрезима под
микроскопија светлог поља.
Преостало бубрежно кортикално и медуларно ткиво послато је у Гуангдонг медицински лабораторијски центар за животиње, а мерење садржаја кортикалног и медуларног гвожђа урађено је атомским апсорпционим спектрофотометром.
Табела 1. Секвенце и параметри МРИ протокола
Д, димензија; ГРЕ, ехо опозван градијентом; ХАСТЕ, пола аквизиције сингле-схот турбо спин-ецхо; Хз, Херц; СВИ, снимање пондерисано осетљивошћу
Слика 1 Пример кортикалног региона бубрега (1 представља контуру кортекса) и медуларног (2 представља контуру медуле) региона оцртаних и подељених на СВИ и фазној слици. На СВИ слици (а), кортикални регион је ручно оцртан искључујући граничну област која може утицати на вредност сигнала, као и медула. Кортикални и медуларни регион на СВИ слици су, респективно, копирани и залепљени на фазну слику (б). Затим је кортикални регион на фазној слици (б) подељен на три подрегиона приближно једнаке површине (предњи, средњи и задњи), као и медула. СВИ, снимање пондерисано осетљивошћу.
Статистичка анализа
За статистичку анализу коришћен је софтвер СПСС 22.0 (ИБМ, Армонк, Њујорк, САД). Подаци су изражени као медијана (интерквартилни опсег) (М [К1 и К3]), а Манн-Вхитнеи У тест је коришћен да се упореди разлика у АРВ леку између две групе. Крускал-Волисов тест је коришћен за поређење разлике у АРВ међу више група. Независни т-тест узорка је коришћен да се упореди разлика у садржају гвожђа у бубрегу измерена атомским апсорпционим спектрофотометром између две групе. Анализа варијансе је коришћена да се упореди разлика у садржају гвожђа у бубрегу измерена атомским апсорпционим спектрофотометром међу више група. Корелациона анализа Спеармановог ранга је коришћена за анализу корелације између вредности углова радијана и садржаја гвожђа у бубрегу измереним атомским апсорпционим спектрофотометром. Симбол р је коришћен за представљање коефицијента корелације.16 Корелација је тумачена на следећи начин: р > 0 се сматра позитивном корелацијом; р < 0="" се="" сматра="" негативном="" корелацијом;="" |р|="" 1="" се="" сматрало="" савршеном="" корелацијом;="" 0.7="" мање="" или="" једнако="" |р|="">< 1="" се="" сматра="" високом="" корелацијом;="" 0.4="" мање="" или="" једнако="" |р|="">< 0.7="" се="" сматрало="" умереном="" корелацијом;="" 0="" мање="" или="" једнако="" |р|="">< 0.4="" се="" сматрало="" ниском="" корелацијом;="" а="" р="0" се="" сматрало="" нултом="" корелацијом.16="" п="">< 0.05="" се="" сматрало="" статистички="">
Слика 2 Дијаграм тока показује промену СИ за бубрежну кору и медулу на Т2ВИ и СВИ сликама у контролној групи и групи агенса за гвожђе у различитим временским тачкама. СИ, интензитет сигнала; СВИ, снимање пондерисано осетљивошћу; Т2В, Т2-пондерисано; Т2ВИ, Т2-пондерисана слика.
Резултати
Квалитативна анализа
Дијаграм тока промене СИ за бубрежни кортекс и медулу на Т2ВИ и СВИ је сажет на Слици 2.
У 0. недељи (слика 3): у контролној групи, за све зечеве, СИ кортекса је био сличан оном медуле на Т2ВИ и СВИ, респективно; чак и у групи са гвожђем, за све зечеве, СИ кортекса је био сличан оном медуле на Т2ВИ и СВИ, респективно; није било значајне промене у СИ кортекса на Т2ВИ и СВИ између контролне и гвоздене групе, као и медуларног региона; у контролној групи и групи са гвожђем, није било значајне промене у СИ кортекса на Т2ВИ и СВИ између мушкараца и жена, као и медуле.
Слика 3. 0-те недеље, контролна (а и б) и гвоздена (ц и д) група. У контролној групи (а и б), СИ кортекса био је сличан оном медуле на Т2ВИ (а) и СВИ (б) сликама, респективно. У групи гвожђа (ц и д), СИ кортекса је био сличан оном у медули и на Т2ВИ (ц) и СВИ (д) сликама, респективно. Није било значајне промене у СИ кортекса на Т2ВИ (а вс. ц) и СВИ (б вс. д) сликама између контролне и групе гвожђа, као и на медули. СИ, интензитет сигнала; СВИ, снимање пондерисано осетљивошћу; Т2ВИ, Т2-пондерисана слика.
Слика 4. У 8. недељи, контролна (а и б) и гвоздена (ц и д) група. У контролној групи (а и б), СИ кортекса био је сличан оном медуле на Т2ВИ (а) и СВИ (б) сликама, респективно. У групи са гвожђем (ц и д), СИ кортекса је био сличан оном медуле на Т2ВИ (ц) сликама, али је СИ кортекса (жуте стрелице) био значајно нижи од СИ кортекса (црвене стрелице) на СВИ (д) слике. Није било значајне промене у СИ кортекса на Т2ВИ (а вс. ц) снимцима између контролне и групе гвожђа, као и медуларне. На СВИ снимцима (д вс. б), СИ кортекса у групи са гвожђем био је значајно нижи од оног у контролној групи, међутим, није било значајне промене у СИ медулара између контролне и групе гвожђа. СИ, интензитет сигнала; СВИ, снимање пондерисано осетљивошћу; Т2ВИ,Т2-пондерисана слика.
У 8. недељи (слика 4): у контролној групи, за све зечеве, СИ кортекса је био сличан оном медуле на Т2ВИ и СВИ, респективно; у групи са гвожђем, за све зечеве, СИ кортекса је био сличан оном медуле на Т2ВИ; међутим, СИ кортекса је био значајно нижи од СИ медуле на СВИ; није било значајне промене у СИ кортекса на Т2ВИ између контролне и гвоздене групе, као и медуларног региона; на СВИ, СИ кортекса у групи са гвожђем био је значајно нижи од контролне групе; међутим, није било значајне промене у СИ медуларног региона између контролне и групе гвожђа; у контролној групи и групи са гвожђем, није било значајне промене у СИ кортекса на Т2ВИ и СВИ између мушкараца и жена, као и медуле.
У 12. недељи (слика 5): у контролној групи, за све зечеве, СИ кортекса је био сличан оном медуле и на Т2ВИ и на СВИ; у групи са гвожђем, за све зечеве, СИ кортекса је био сличан оном медуле на Т2ВИ; у групи са гвожђем, на СВИ сликама, утврђено је да осам зечева има смањен СИ само кортекса, а осталих шест зечева је имало смањен СИ кортекса и медуле у истом степену; није било значајне промене у СИ кортекса на Т2ВИ између контролне и гвоздене групе, као и медуларног региона; на СВИ, СИ кортекса у групи са гвожђем био је значајно нижи од контролне групе; у контролној групи и групи са гвожђем, није било значајне промене у СИ кортекса на Т2ВИ и СВИ између мушкараца и жена, као и медуле.
Ефекат цистанцхе побољшава функцију бубрега
Квантитативна анализа
У контролној групи, није било значајне разлике у АРВ-у кортекса бубрега у евалуацији снимања у 0., 8. и 12. недељи (Табела 2), као и у бубрежној медули.
У групи са гвожђем: За кортекс бубрега, постојала је значајна разлика у АРВ-у између {{0}}., 8. и 12. недеље; АРВ у 8. и 12. недељи били су значајно већи него у 0 недељи; није било значајне разлике у АРВ леку између 8. и 12. недеље (Табела 2). За бубрежну медулу, постојала је значајна разлика у АРВ леку између 0., 8. и 12. недеље; АРВ код осталих шест зечева који су имали смањен СИ кортекса и медуле за исти степен у 12. недељи био је значајно већи од оног у 0. недељи, 8. недељи, и осам зечева код којих је утврђено да су смањили СИ само кортекса у 12. недеља (табела 3).
Између групе гвожђа и контролне групе: За кортекс бубрега, није било значајне разлике у АРВ у {{0}} недељи (табела 2); у 8. и 12. недељи, АРВ групе са гвожђем су биле значајно веће него у контролној групи (Табела 2). За бубрежну медулу, није било значајне разлике у АРВ леку у 0. и 8. недељи; у 12. недељи, није било значајне разлике у АРВ између осам зечева код којих је утврђено да имају смањен СИ само кортекса и контролне групе, али АРВ код осталих шест зечева који су имали смањен СИ кортекса и медуле у истом степену у групи са гвожђем била је значајно већа него у контролној групи (Табела 3).
Између кортекса и медуле: У контролној групи у {{0}}., 8. и 12. недељи, није било значајне разлике у АРВ између кортекса и медуле (Табела 4). У групи са гвожђем у 0. недељи, није било значајне разлике у АРВ између кортекса и медуле; у групи са гвожђем у 8. недељи, АРВ кортекса бубрега је био значајно већи него у медули; у групи са гвожђем у 12. недељи, АРВ кортекса бубрега је био значајно већи од оног у медули осам зечева за које је утврђено да имају смањен СИ само кортекса, и није било значајне разлике у АРВ између кортекса и мождина осталих шест зечева који су имали смањен СИ кортекса и медуле за исти степен.
Између мушкараца и жена: Није било значајне разлике у АРВ кортекса и медуле у контролној групи у 0, 8. и 12. недељи, респективно (Табела 5), као и у групи са гвожђем ( Табела 6).
Слика 5. У 12. недељи, контролна група (ад), група гвожђа (ех) са само кортикалним СИ су се смањиле, а група гвожђа (ил) са кортикалним и медуларним СИ су се смањиле. У контролној групи (ад): СИ кортекса био је сличан оном медуле на Т2ВИ (а) и СВИ (б) снимцима, респективно, а Микрографска фотографија није показала плаво-позитивне депозите гвожђа у оба бубрежног кортекса (ц) и медула (д) (пруска плава мрља,× 400). У групи са гвожђем (ех) са само кортикалним СИ је смањен: СИ кортекса био је сличан оном медуле на Т2ВИ (е) сликама, али је СИ кортекса (жуте стрелице) био значајно нижи од оног у медули (црвене стрелице ) на СВИ (ф) сликама; фотомикрографија је показала много плавих позитивних депозита гвожђа у кортексу бубрега (г), али без депозита у медули (х) (пруска плава мрља, × 400). У групи гвожђа (ил) са кортикалним и медуларним СИ сви су смањени: СИ кортекса је био сличан оном медуле на Т2ВИ (и) сликама, а СИ кортекса (жуте стрелице) и медуле (црвене стрелице) су смањени на СВИ (ј) сликама. Микросографија је показала много плаво-позитивних депозита гвожђа у кортексу (к) и медули (л) (пруска плава мрља, × 400). СИ, интензитет сигнала; СВИ, снимање пондерисано осетљивошћу; Т2ВИ, Т{18}пондерисана слика.
Табела 2 Поређење разлике у радијанској вредности угла кортекса бубрега између контролне и групе гвожђа
Подаци су изражени као М (К1 и К3). * Нема значајне разлике. М, медијана; К1, први квартил; К3, трећи квартил.
Табела 3 Поређење разлике у радијанској вредности угла бубрежне медуле између контролне и групе гвожђа.
Подаци су изражени као М (К1, К3). * Нема значајне разлике. *1 Утврђено је да осам зечева има смањен СИ само кортекса. *2 Осталих шест зечева је смањило СИ кортекса и медуле у истом степену. М, медијана; К1, први квартил; К3, трећи квартил; СИ, интензитет сигнала.
Табела 4 Поређење разлике у радијанској вредности угла између кортекса и медуле у контролној и гвозденој групи
Подаци су изражени као М (К1 и К3). *1 Утврђено је да осам зечева има смањен СИ само кортекса. *2 Осталих шест зечева је смањило СИ кортекса и медуле у истом степену. М, медијана; К1, први квартил; К3, трећи квартил; СИ, интензитет сигнала.
Хематоксилин-еозин мрља
У 12. недељи: у контролној групи, кортекс бубрега и медула су били јасно разграничени, структуре капилара гломерула биле чисте, а структуре епителних ћелија бубрежних тубуларних ћелија биле нормалне; у групи са гвожђем, део кортекса, медуле и интерстицијална конгестија, бубрежне тубуларне епителне ћелије су биле едем и дегенерација; смеђе-жуте наслаге се могу видети у бубрежним тубуларним епителним ћелијама (пруска плава боја је потврдила да се хемосидерин акумулирао у ћелијама).
пруска плава мрља
У 12. в: у контролној групи, ниједан од зечева није имао плаво-позитивне депозите гвожђа ни у кортексу бубрега ни у медули; у групи са гвожђем, код осам зечева нађено је да има много пруских плавих позитивних гвожђа (које су представљале честице хемосидерина) у кортексу бубрега; међутим, ниједан од њих није имао депозит у медули, а за осталих шест зечева је утврђено да има много пруског плаво-позитивног гвожђа (које су представљале честице хемосидерина) депоновано и у кортексу и у медули (слика 5).
Процена атомског апсорпционог спектрофотометра
У 12. недељи: садржај гвожђа у кортексу бубрега који је мерен атомским апсорпционим спектрофотометром у групи са гвожђем био је значајно већи него у контролној групи; садржај гвожђа у бубрежној медули осталих шест зечева је имао смањен СИ кортекса и медуле у истом степену у групи са гвожђем је био значајно већи него у контролној групи; у контролној групи није било значајне разлике у садржају гвожђа између кортекса и медуле; у групи са гвожђем, постојала је значајна разлика у садржају гвожђа између кортекса, медуле осам зечева и медуле осталих шест зечева (табела 7).
Табела 5 Поређење разлике у радијанској вредности угла између мушкараца и жена у контролној групи
Подаци су изражени као М (К1 и К3). М, медијана; К1, први квартил; К3, трећи квартил.
Табела 6 Поређење разлике у радијанској вредности угла између мушкараца и жена у групи гвожђа
Подаци су изражени као М (К1 и К3). М, медијана; К1, први квартил; К3, трећи квартил.
Табела 7 Поређење разлике у садржају гвожђа измереним атомским апсорпционим спектрофотометром у 12. недељи.
* Нема значајне разлике. *1 Утврђено је да осам зечева има смањен СИ само кортекса. *2 Осталих шест зечева имало је смањен интензитет сигнала кортекса и медуле за исти степен.
Корелација између АРВ и садржаја гвожђа мереног атомским апсорпционим спектрофотометром.
У 12. недељи, за све зечеве, АРВ кортекса бубрега и медуле је био у високој позитивној корелацији са садржајем гвожђа измереним атомским апсорпционим спектрофотометром (р=0.773, П=0.{{4} }).
Дискусија
У овој студији смо проценили и контролну групу и групу са гвожђем са МРИ и СВИ у 0, 8. и 12. недељи, респективно. Кроз ову упоредну студију, установљено је да прекомерно таложење гвожђа може довести до смањења СВИ СИ; међутим, није било очигледне промене у конвенционалном МРИ СИ. Кроз СВИ евалуацију, вишак депозиције гвожђа примећен је углавном у кортексу бубрега у 8. недељи, а укоре бубрегаили медула у 12. недељи. АРВ израчунат из фазних слика може се користити за квантитативну процену вишка депозиције гвожђа у бубрежном кортексу и медули. Није било значајне разлике између резултата квалитативне и квантитативне анализе (АРВ) СВИ и пола зечева у контролној и гвозденој групи. АРВ је био у високој позитивној корелацији са садржајем гвожђа измереним атомским апсорпционим спектрофотометром. Резултати бојења хематоксилин-еозином, пруске плаве боје и атомског апсорпционог фотометра додатно су потврдили налазе СВИ. Наша студија је показала да је изводљиво проценити вишак таложења гвожђа убубрегапреко СВИ.
Преоптерећење гвожђем доводи до повећања складиштеног гвожђа17 и препознато је као фактор ризика за дисфункцију органа.4 Вишак гвожђа узрокујебубрегаоштећењакод пацијената кроз комбинацију оксидативног стреса.2,17,18 Редовно праћење депозиције гвожђа у бубрезима пацијената је од великог значаја за збрињавањеповреда бубрега.18 СВИ је градијентна ехо секвенца високе резолуције и компензованог пуњења протока која користи разлике у магнетној осетљивости ткива да би произвела контраст и побољшала осетљивост за детекцију гвожђа и других супстанци које утичу на локална магнетна поља.12 Први пут смо користили СВИ за откривање вишка депозиције гвожђа у бубрезима.
У бубрежном ткиву, вишак гвожђа се складишти у облику феритина.13 Феритин, као јака магнетна супстанца, поравнава се дуж главног магнетног поља на СВИ стварајући веће поље, које може изазвати фазни помак воксела, што резултира фазним разликама у подручје и магнетски осетљиви сигнали неуједначени.13,19 Ова студија није пронашла значајну разлику у СВИ СИ између кортекса бубрега и медуле без ињекције гвожђа. Међутим, након ињекције гвожђа: у 8. недељи, код свих зечева, СВИ СИ кортекса је био значајно нижи од оног код медуле; за поређење, у 12. недељи, код њих осам је утврђено да је СВИ СИ кортекса нижи од оног у медули, док су СИ кортекса и медуле осталих шест зечева смањени у истој мери.
У групи са гвожђем у 12. недељи, резултати СВИ су показали да је вишак гвожђа осам зечева углавном депонован у кортексу бубрега, а вишак гвожђа осталих шест зечева депонован је и у бубрежном кортексу и у медули, што је било доследно. са резултатима бојења пруском плавом бојом. Нагађамо да је метаболизам вишка гвожђа у организму био веома компликован, што може изазвати ову разлику у истој групи. Други могући разлог је био тај што је таложење вишка гвожђа у бубрезима било повезано са временом. У зависности од изабране временске тачке, вишак депозиције гвожђа у кортексу бубрега и медули може бити различит. На срећу, СВИ може тачно да открије разлику у таложењу гвожђа у истој групи. Са повећањем садржаја гвожђа у ткиву, фазна разлика је већа.13,19 Свака промена садржаја гвожђа ће изазвати промену фазе ткива у односу на околину. У овој студији, вишак гвожђа је депонован у бубрежном кортексу или медули. Што је више гвожђа депоновано у кортексу или медули, то је већа неравномерност магнетног поља, а смањење СВИ СИ кортекса или медуле је било значајније. Неке студије су показале да преоптерећење гвожђем можеоштећењатхебубрега.7,8,20 Гвожђе, као катализатор, може да промовише високо реактивно стварање слободних радикала у Фентоновој реакцији, а прекомерно таложење гвожђа производи прекомерне високо реактивне радикале, који могу оштетити ћелије епитела бубрежних тубула.7,8
Фазна вредност се може користити као средство за квантификацију садржаја гвожђа у нормалним и абнормалним околностима.21,22 На фазној слици постоји фазна разлика између људских ткива са депозицијом гвожђа и оних без таложења гвожђа, тако да је контраст значајно појачан.23 Гао и сар.13 доказали су да постоји висока корелација између садржаја гвожђа у ткиву и вредности фазе. Просечна вредност фазе сваког РОИ мерена на фазној слици имала је значајну негативну корелацију са садржајем гвожђа у ткиву. У овој студији смо користили АРВ као квантитативну вредност за таложење гвожђа. Према прорачуну, АРВ је имао негативну корелацију са фазном вредношћу и значајну позитивну корелацију са садржајем гвожђа у ткиву. У 12. недељи, АРВ кортекса бубрега у групи са гвожђем био је значајно већи него у контролној групи, што показује да је таложење гвожђа у првој било значајно веће него у другој. Ово је било у складу са резултатима пруског плавог бојења и атомског апсорпционог спектрофотометра, респективно. У 12. недељи, пруско плаво бојење је показало да је таложење гвожђа значајно у групи гвожђа. Међутим, у контролној групи није забележено позитивно бојење, а атомски апсорпциони спектрофотометар је показао да је садржај гвожђа у кортексу бубрега у групи са гвожђем био значајно већи него у контролној групи. Штавише, доказано је да СВИ идентификује абнормалну акумулацију гвожђа у ткиву у претходној студији.10 У овој студији, даље је патолошки потврђено да СВИ може квантитативно проценити вишак депозиције гвожђа убубрега.
У овом експерименту, зечевима је убризгана одређена количина гвожђа, а примећено је таложење вишка гвожђа у кортексу или медули бубрега. Истовремено, СВИ и Т2ВИ су коришћени за квалитативно посматрање. Утврђено је да је СИ кортекса или медуле бубрега на СВИ значајно смањен, док је на Т2ВИ остао непромењен. То показује да је СВИ био значајно бољи од Т2ВИ у процени вишка депозиције гвожђа у бубрезима. Ово је било могуће јер СВИ, нови МРИ модалитет, користи другачију технику од традиционалног снимања густине спина, Т1 или Т2 призване секвенце ехо пулса за прикупљање података.24 У другим студијама, СВИ је откривено да је осетљивији за процену гвожђе од других техника, као што су Т2ВИ и Т2*ВИ.10,25
цистанцхе производи за бубреге
Ова студија је имала следеће недостатке: (1) Магнетно осетљиви артефакти могу утицати на мерење вредности кортикалне фазе. Током МРИ скенирања, магнетски осетљиви артефакти углавном настају из два аспекта: један је био да су зечеви и даље имали благи покрети дисања чак и након давања анестезије; други је био да јебубрезиових зечева су били погођени преклапањем цревних гасова. (2) Левобубрезисами изабрани за студију; међутим, десни бубрези нису евалуирани у исто време. Образложење за овај избор је било следеће: Прво, у прелиминарном експерименту, више пута смо открили да су артефакти магнетне осетљивости десних бубрега били релативно тешки и да је квалитет слика био лош. То може бити повезано са анатомијом десног бубрега који је ближе доњој ивици ребара и више је под утицајем гасова у цревима. Друго, након скенирања левог бубрега, затим је скениран десни бубрег, што је захтевало додатну дозу анестетика. Међутим, превелика количина анестетика је била штетна и чак је узроковала смрт. (3) Ткиво бубрега можда није занемарљиво када је садржај гвожђа мањи. Иако се АРВ може користити за квантитативну процену вишка депозиције гвожђа у бубрезима, тренутно се не може претворити у апсолутну вредност садржаја гвожђа. Наша студија је прелиминарно истраживање. У будућности ће бити потребне даље студије на више узорака.
Закључак
Могуће је да се СВИ може користити неинвазивно за процену вишка таложења гвожђа убубрега. Вишак гвожђа се углавном таложи у бубрежном кортексу или медули, узрокујући смањење њиховог СВИ СИ. АРВ израчунат са фазним сликама може се користити за квантитативну анализу вишка депозиције гвожђа убубрежникортекса и медуле. Наша студија пружа експерименталну и теоријску основу за будућу примену СВИ код преоптерећења гвожђем код ЦКД.
Финансирање
Овај рад су подржали Национална фондација за природне науке Кине (бројеви грантова 81771798) и главни програм науке и технологије општинске комисије за здравље и планирање породице Чангџоу (бројеви грантова ЗД201806).
Сукоби интереса
Аутори изјављују да немају сукоб интереса.
Референце
1. Лиу С, Ванг Ц, Зханг Кс, ет ал. Квантификација концентрације гвожђа у јетри коришћењем очигледне осетљивости јетрених судова. Куант Имагинг Мед Сург 2018; 8:123–134.
2. Икеда И, Еномото Х, Тајима С, ет ал. Ограничење гвожђа у исхрани инхибира напредовање дијабетичке нефропатије код дб/дб мишева. Ам Ј Пхисиол Ренал Пхисиол 2013; 304: Ф1028–1036.
3. Граседонио Е, Мелони А, Поситано В, ет ал. Квантитативна Т2* магнетна резонанца за процену преоптерећења бубрега гвожђем: нормалне вредности према старости и полу. Абдом Имагинг 2015; 40: 1700–1704.
4. Иге АО, Онгеле ФА, Аделе БО, ет ал. Патофизиологија бубрежне повреде и дисфункције изазване преоптерећењем гвожђем: улоге бубрежног оксидативног стреса и системских инфламаторних медијатора. Патофизиологија 2019; 26:175–180.
5. Наито И, Фујии А, Савада Х, ет ал. Ограничење гвожђа у исхрани спречава даље погоршање оштећења бубрега код хроничне болестибубрегаболестмодел пацова. Ј Хипертенс 2013; 31:1203–1213.
6. Икеда И, Хориноуцхи И, Хамано Х, ет ал. Ограничење гвожђа у исхрани ублажава оштећење бубрежних тубулоинтерстицијала изазвано преоптерећењем протеинима код мишева. Сци Реп 2017; 7:10621.
7. ван Рааиј С, ван Свелм Р, Боуман К, ет ал. Тубуларно таложење гвожђа и протеини за руковање гвожђем у људском здравом бубрегу ихронична болест бубрега. Сци Реп 2018; 8:9353.
8. Наито И, Фујии А, Савада Х, ет ал. Повезаност између бубрежне акумулације гвожђа и интерстицијалне фиброзе бубрега у моделу хроничне болести бубрега пацова. Хипертенс Рес 2015; 38:463–470.
9. Канг Х, Хан М, Ксуе Ј, ет ал. Нанохелатори који се могу очистити од бубрега за терапију преоптерећења гвожђем. Нат Цоммун 2019; 10:5134.
10. Хасилоглу ЗИ, Асик М, Уре Е, ет ал. Корисност снимања пондерисане осетљивошћу за процену обима акумулације гвожђа у хороидном плексусу пацијената са -таласемијом мајор. Цлин Радиол 2017; 72:903.е1–903.е7.
11. Ли РК, Зенг МС, Кианг ЈВ, ет ал. Побољшање детекције таложења гвожђа у циротској јетри коришћењем имиџинга пондерисаног осетљивошћу са нагласком на хистопатолошкој корелацији. Ј Цомпут Ассист Томогр 2017; 41:18–24.
12. Парк М, Моон И, Хан СХ, ет ал. Хипоинтензитет моторног кортекса на снимку пондерисаном осетљивошћу: потенцијални сликовни маркер акумулације гвожђа код пацијената са когнитивним оштећењем. Неурорадиологи 2019; 61:675–683.
13. Гао Л, Јианг З, Цаи З, ет ал. Анализа таложења гвожђа у мозгу коришћењем слике пондерисане осетљивости и њене повезаности са нивоом гвожђа у телу код пацијената са благим когнитивним оштећењем. Мол Мед Реп 2017; 16: 8209–8215.
14. Цхен Л, Веи Кс, Лиу Ц, ет ал. Депозиција гвожђа у мозгу у примарној несаници-Ан виво студија пондерисане осетљивости. Браин Бехав 2019; 9:е01138.
15. Лу Л, Цао Х, Веи Кс, ет ал. Депозиција гвожђа је позитивно повезана са когнитивним оштећењем код пацијената са хроничном благом трауматском повредом мозга: процена помоћу имиџинга пондерисане осетљивости. Биомед Рес Инт 2015; 2015:470676.
16. Сун Ј, Иу С, Цхен Ј, ет ал. Процена одложене функције графта коришћењем имиџинга пондерисаног осетљивошћу у раном периоду након трансплантације бубрега: студија изводљивости. Абдом Радиол (НИ) 2019; 44:218–226.
17. Гао В, Ли Кс, Гао З, ет ал. Гвожђе повећава оштећење бубрега изазвано дијабетесом и оксидативни стрес код пацова. Биол Траце Елем Рес 2014; 160:368–375.
18. Цхаудхари К, Цхилакала А, Анантх С, ет ал. Бубрежно гвожђе убрзава напредовање дијабетичке нефропатије у моделу преоптерећења гвожђем код миша који је нокаутирао ХФЕ ген. Ам Ј Пхисиол Ренал Пхисиол 2019; 317: Ф512–Ф517.
19. Хаацке ЕМ, Макки М, Ге И, ет ал. Карактеризација депозиције гвожђа у лезијама мултипле склерозе коришћењем сликања пондерисаног осетљивошћу. Ј Магн Ресон Имагинг 2009; 29:537–544.
20. Ахмадзадех А, Јалали А, Ассар С, ет ал. Бубрежна тубуларна дисфункција код педијатријских пацијената са бета-таласемијом мајор. Сауди Ј Киднеи Дис Транспл 2011; 22:497–500.
21. Хаацке ЕМ, Аиаз М, Кхан А, ет ал. Успостављање понашања основне фазе у магнетној резонанцији ради одређивања нормалног и абнормалног садржаја гвожђа у мозгу. Ј Магн Ресон Имагинг 2007; 26:256–264.
22. Хагемеиер Ј, Хеининен-Бровн М, Полони ГУ, ет ал. Депозиција гвожђа у лезијама мултипле склерозе мерено филтрираном фазом сликања пондерисане осетљивошћу: студија контроле случаја. Ј Магн Ресон Имагинг 2012; 36:73–83.
23. Хаацке ЕМ, Цхенг НИ, Хоусе МЈ, ет ал. Снимање складишта гвожђа у мозгу помоћу магнетне резонанце. Магн Ресон Имагинг 2005; 23:1–25.
24. Пиетрацупа С, Мартин-Бастида А, Пиццини П. Метаболизам гвожђа и његово откривање путем МРИ код паркинсонских поремећаја: систематски преглед. Неурол Сци 2017; 38:2095–2101.
25. Ли СЈ, Рен ИД, Ли Ј, ет ал. Улога гвожђа код мајмуна са Паркинсоновом болешћу процењена помоћу снимања пондерисане осетљивости и масене спектрометрије индуктивно спрегнуте плазме. Лифе Сци 2020; 240:117091.
