Pencitraan Berbobot Kerentanan Untuk Penilaian Kelebihan Zat Besi Ginjal: Sebuah Studi Percontohan

Tujuan:Untuk mengeksplorasi kelayakan pencitraan tertimbang kerentanan (SWI) untuk mengevaluasi kelebihan zat besi ginjal.Metode:Dua puluh delapan kelinci secara acak dimasukkan ke dalam kelompok kontrol (n=14) dan besi (n=14). Pada minggu ke 0, kelompok penelitian disuntik dengan besi dekstran. Kedua kelompok menjalani pemeriksaan SWI pada minggu 0, 8, dan 12. Intensitas sinyal (SI) korteks dan medula dinilai. Nilai sudut radian (ARV) yang dihitung dengan gambar fase diambil sebagai nilai kuantitatif untuk deposisi besi kortikal dan meduler. Setelah minggu ke-12, ginjal kiri kelinci diangkat karena patologi. Perbedaan ARV antar ketiga kelompok dianalisis menggunakan Kruskal–Tes Wallis. Perbedaan kandungan zat besi antara kedua kelompok dianalisis melalui sampel independent-tes.Hasil:Pada kelompok zat besi: pada minggu ke-12, delapan kelinci ditemukan mengalami penurunan SI pada korteks saja, dan enam kelinci lainnya mengalami penurunan SI pada korteks dan medula dengan derajat yang sama; ARV korteks pada minggu ke-8 dan ke-12 secara signifikan lebih tinggi dibandingkan pada minggu ke-0(P < 0.05); the ARV of the six rabbits' medula pada minggu ke-12 secara signifikan lebih tinggi dibandingkan pada 0minggu ke-8, minggu ke-8, dan delapan kelinci lainnya pada minggu ke-12 (P < 0.05); at the 12th week, eight rabbits (iron group) were found to have many irons only deposit in the cortex, and the others were found to have many irons deposit in both cortex and medulla; the iron content of cortex and six rabbits' medula pada kelompok zat besi secara signifikan lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol (P < 0.05). Kesimpulan:ARV SWI dapat digunakan untuk menilai kelebihan pengendapan zat besi di ginjal secara kuantitatif. Penimbunan zat besi yang berlebihan terutama terjadi di korteks atau medula dan menyebabkan SI SWI-nya menurun.

KLIK DI SINI UNTUK MENDAPATKAN EKSTRAK CISTANCHE ORGANIK ALAMI DENGAN 25% ECHINACOSIDE DAN 9% ACTEOSIDE UNTUK FUNGSI GINJAL

Kata kunci:pengendapan besi,ginjal, pencitraan berbobot kerentanan

Perkenalan

Zat besi merupakan salah satu unsur mikro yang penting bagi organisme.1,2 Dalam kondisi normal, manusia menjaga keseimbangan antara penyerapan, penggunaan, dan kehilangan.3 Namun, jika zat besi berlebih, tubuh manusia tidak memiliki mekanisme untuk membersihkan kelebihan zat besi. 4 Kelebihan zat besi akan disimpan di beberapa organ dan merugikan.4 Ginjal adalah salah satu organ yang sering terkena dampaknya. Kelebihan zat besi telah ditegaskan sebagai faktor berbahaya bagi disfungsi ginjal, yang berhubungan denganpenyakit ginjal kronis(CKD) yang disebabkan oleh kondisi seperti nefropati diabetik,ginjal hipertensicedera, dan fibrosis ginjal.3–6 Dilaporkan bahwa pengendapan zat besi diamati di bagian proksimal dantubulus distal ginjal pada manusiaCKD.5,7 Zat besi yang berlebihan meningkatkan pembentukan radikal bebas dan stres oksidatif, yang menyebabkan kerusakan sel dan jaringan ginjal.5,7,8 Di sisi lain, pembatasan zat besi dalam makanan atau pengobatan melalui agen pengkhelat dapat mengurangi kelebihan zat besi di ginjal, sehingga menghambat perkembangan cedera ginjal yang sudah ada sebelumnya.5,8,9 Oleh karena itu, derajat pengendapan zat besi di ginjal berhubungan dengan cederanya. Evaluasi yang akurat dan efektif terhadap pengendapan zat besi yang berlebihan di ginjal sangat bermanfaat dalam memantau cedera ginjal pada pasien CKD.10

Saat ini, pewarnaan biru Prusia9 dapat digunakan untuk menganalisis distribusi kelebihan zat besipengendapan di ginjal, dan spektrofotometer serapan atom dapat digunakan untuk mengukur kandungan besi ginjal. Namun, kedua metode ini bersifat invasif dan memerlukan sampel jaringan, sehingga tidak cocok untuk pemantauan tindak lanjut klinis terhadap pengendapan zat besi yang berlebihan di dalam tubuh.ginjal untuk pasien CKD. Untuk memenuhi persyaratan keamanan, non-invasif, dan kemampuan untuk menawarkan evaluasi berulang untuk pemantauan, MRI menawarkan kemungkinan alternatif melalui susceptibility-weighted imaging (SWI), sebuah teknik MRI fungsional yang sedang berkembang. Ia menggunakan perbedaan kerentanan magnetik jaringan untuk menghasilkan kontras unik yang berbeda dari yang diperoleh dengan MRI konvensional.11,12 Menggabungkan gambar fase dan magnitudo, SWI menawarkan demonstrasi sinyal paramagnetik yang baik.13 Besi adalah zat paramagnetik, sebagaimana dibuktikan oleh sifatnya waktu relaksasi T2 yang singkat.10 Telah dibuktikan bahwa SWI dapat mengukur konsentrasi zat besi jaringan dengan andal, yang konsisten dengan hasil pemeriksaan otopsi.14 Oleh karena itu, SWI dapat dianggap sebagai penanda yang dapat diandalkan melalui pelacakan kelebihan zat besi pada berbagai penyakit terkait, sehingga menganalisis perkembangan.10

Sejauh ini, SWI telah digunakan untuk mendeteksi dan mengukur pengendapan zat besi di jaringan hati11 dan otak13,14. Bahkan setelah pencarian literatur yang luas, makalah yang mengevaluasi pengendapan zat besi di ginjal hampir tidak ada. Dalam penelitian ini, kami menggunakan eksperimen pada hewan untuk mengeksplorasi nilai SWI dalam deteksi kualitatif dan kuantitatif endapan besi berlebih di ginjal, dengan mempertimbangkan hasil pewarnaan Prussian blue dan spektrofotometer serapan atom sebagai standar acuan.

Bahan dan metode

Penelitian ini disetujui oleh komite etika Rumah Sakit Afiliasi Ketiga Universitas Soochow (Nomor persetujuan: 2019026).

Pemodelan dan pengelompokan hewan

Kami menggunakan Dua puluh delapan kelinci putih murni Selandia Baru yang sehat (disediakan oleh Suzhou Huqiao Biotechnology Limited Company, Suzhou, Tiongkok), masing-masing berbobot 2.0–2,5 kg, berusia 2–3 bulan, 16 jantan dan 12 betina, ditanam pada suhu kamar 22 derajat, lingkungan bersih, diberi pakan formula lengkap, dan air murni. Semua kelinci secara acak dibagi menjadi dua kelompok berikut:

1. Kelompok besi : 14 ekor kelinci (7 jantan dan 7 betina). Pada hari pertama minggu 0th, setelah pendokumentasian berat badan, suspensi besi dekstran yang mengandung 20 mg/ml zat besi disuntikkan ke otot gluteal dengan dosis 3 ml/kg.

2. Kelompok kontrol : 14 ekor kelinci (9 jantan dan 5 betina). Tidak ada zat besi yang disuntikkan.

pemeriksaan MR

Jadwal pemeriksaan MRI pada kelompok besi dan kontrol adalah sebagai berikut: masing-masing pada hari pertama minggu 0, 8, dan 12.

Untuk mengurangi artefak peristaltik usus, asupan makanan dibatasi selama 8 jam sebelum pemeriksaan. Anestesi dilakukan dengan menyuntikkan larutan natrium pentobarbital 3% ke otot kaki belakang dengan dosis 1 ml/kg sebelum pemindaian. Pada pemeriksaan, kepala dimasukkan terlebih dahulu, dan ginjal kiri dipindai dalam posisi menyamping kiri. Rentang pemindaiannya adalah dari kutub atas hingga kutub bawah ginjal. Semua gambar MRI diperoleh pada sistem MRI 3.0 T (Magnetom Verio; Siemens Healthcare, Erlangen, Jerman) dengan kumparan matriks tubuh array bertahap delapan saluran standar. Protokol MRI ditunjukkan pada Tabel 1. Urutan SWI menghasilkan gambar magnitudo akhir, gambar proyeksi intensitas maksimum, gambar fase, dan gambar SWI.

Analisis gambar

Semua gambar dianalisis oleh dua dokter dengan pengalaman kerja lebih dari lima tahun dalam interpretasi MRI perut. Di stasiun kerja pasca-pemrosesan yoga.via (Siemens), mereka memasuki antarmuka tampilan dan secara bersamaan membuka gambar berbobot T2-(T2WI), SWI, dan urutan fase serta memilih gambar tingkat pusat terbesar dari ginjal. Analisis dilakukan sebagai berikut: (1) Analisis kualitatif: Pada T2WI dan SWI diamati intensitas sinyal (SI) korteks dan medula ginjal. (2) Analisis kuantitatif: Menurut T2WI dan SWI, wilayah kortikal digambarkan secara manual pada SWI ditingkat sentral ginjal, menghindari area batas yang dapat mempengaruhi nilai sinyal, begitu pula medula. Dengan menerapkan fungsi salin dan tempel pada stasiun kerja, wilayah kortikal dan meduler di SWI masing-masing disalin ke gambar fase. Kemudian, daerah kortikal dan medula pada gambar fase, masing-masing, dibagi menjadi tiga sub-wilayah dengan luas yang kira-kira sama, termasuk bagian depan, tengah, dan belakang (Gbr. 1). Nilai fase diperoleh dengan menggambar wilayah yang diminati pada ketiga subwilayah secara manual. Nilai rata-rata nilai fase ketiga subwilayah diambil masing-masing untuk nilai fase (X) seluruh korteks ginjal dan medula ginjal. Nilai sudut radian (ARV) dihitung dengan rumus berikut: ARV=(–X × π)/4096, dan digunakan untuk kuantifikasi pengendapan besi, di mana X memiliki rentang dari –4096 hingga 4095,15 satuan ARV adalah radian.

Pemeriksaan patologis

Setelah pemindaian MRI minggu ke-12, semua kelinci masih dibius. Pada saat ini, semua kelinci dikorbankan dengan embolisasi udara, dan ginjal kirinya diangkat. Cukup banyak jaringan di tingkat pusat ginjal yang diambil sampelnya dan difiksasi dalam formalin buffer netral 10%. Sesuai dengan protokol rutin, jaringan didehidrasi, dibuat transparan, diresapi lilin, ditempelkan parafin, dibelah, diwarnai dengan hematoxylin-eosin dan biru Prusia, dan dievaluasi untuk pengendapan besi ginjal di bawah mikroskop brightfield.

Jaringan kortikal dan medula ginjal yang tersisa dikirim ke Pusat Hewan Laboratorium Medis Guangdong, dan pengukuran kandungan besi kortikal dan medula dilakukan dengan spektrofotometer serapan atom.

Analisis statistik

Untuk analisis statistik, perangkat lunak SPSS 22.0 (IBM, Armonk, NY, USA) digunakan. Data dinyatakan sebagai median (kisaran interkuartil) (M [Q1 dan Q3]) dan uji Mann-Whitney U digunakan untuk membandingkan perbedaan ARV antara kedua kelompok. Uji Kruskal-Wallis digunakan untuk membandingkan perbedaan ARV pada beberapa kelompok. Uji-t sampel independen digunakan untuk membandingkan perbedaan kandungan besi ginjal yang diukur dengan spektrofotometer serapan atom antara kedua kelompok. Analisis varians digunakan untuk membandingkan perbedaan kandungan besi ginjal yang diukur dengan spektrofotometer serapan atom antara beberapa kelompok. Analisis korelasi rank spearman digunakan untuk menganalisis korelasi antara nilai sudut radian dengan kandungan besi ginjal yang diukur dengan spektrofotometer serapan atom. Simbol r digunakan untuk menyatakan koefisien korelasi.16 Korelasi tersebut diinterpretasikan sebagai berikut: r > 0 dianggap sebagai korelasi positif; r <0 dianggap korelasi negatif; |r|=1 dianggap sebagai korelasi sempurna; 0.7 Kurang dari atau sama dengan |r| <1 dianggap korelasi tinggi; 0.4 Kurang dari atau sama dengan |r| < 0.7 dianggap sebagai korelasi sedang; 0 Kurang dari atau sama dengan |r| < 0.4 dianggap korelasi rendah; dan r=0 dianggap korelasi nol.16 P < 0.05 dianggap signifikan secara statistik.

Gambar 2 Diagram alur menunjukkan perubahan SI untuk korteks ginjal dan medula pada gambar T2WI dan SWI pada kelompok kontrol dan agen besi pada titik waktu yang berbeda. SI, intensitas sinyal; SWI, pencitraan berbobot kerentanan; T2W, T2-tertimbang; T2WI, T2-gambar berbobot.