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Quantitative Renal Perfusion Measurements in a Rat Model of Acute Kidney Injury at 3T: Testing Inter- and Intramethodical Significance of ASL and DCE-MRI.

3Tの急性腎臓損傷のラット・モデルの定量的腎潅流測定:試験インテル-とASLとDCE-MRIのIntramethodical有意性。

Published date

2013-01-07

Author

Fabian Zimmer, Frank G Zöllner, Simone Hoeger, Sarah Klotz, Charalambos Tsagogiorgas, Bernhard K Krämer, Lothar R Schad

Affiliation

Computer Assisted Clinical Medicine, Medical Faculty Mannheim, Heidelberg University, Mannheim, Germany.

Abstract

OBJECTIVES: To establish arterial spin labelling (ASL) for quantitative renal perfusion measurements in a rat model at 3 Tesla and to test the diagnostic significance of ASL and dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) in a model of acute kidney injury (AKI).

 

MATERIAL AND METHODS: ASL and DCE-MRI were consecutively employed on six Lewis rats, five of which had a unilateral ischaemic AKI. All measurements in this study were performed on a 3 Tesla MR scanner using a FAIR True-FISP approach and a TWIST sequence for ASL and DCE-MRI, respectively. Perfusion maps were calculated for both methods and the cortical perfusion of healthy and diseased kidneys was inter- and intramethodically compared using a region-of-interest based analysis. RESULTS/SIGNIFICANCE: Both methods produce significantly different values for the healthy and the diseased kidneys (P<0.01). The mean difference was 147±47 ml/100 g/min and 141±46 ml/100 g/min for ASL and DCE-MRI, respectively. ASL measurements yielded a mean cortical perfusion of 416±124 ml/100 g/min for the healthy and 316±102 ml/100 g/min for the diseased kidneys. The DCE-MRI values were systematically higher and the mean cortical renal blood flow (RBF) was found to be 542±85 ml/100 g/min (healthy) and 407±119 ml/100 g/min (AKI).

 

CONCLUSION: Both methods are equally able to detect abnormal perfusion in diseased (AKI) kidneys. This shows that ASL is a capable alternative to DCE-MRI regarding the detection of abnormal renal blood flow. Regarding absolute perfusion values, nontrivial differences and variations remain when comparing the two methods.

 

目的3人のテスラでラット・モデルで定量的腎潅流測定のために動脈のスピンラベル(ASL)を確立して、急性腎臓損傷(AKI)のモデルで、ASLと動的な造影剤増強磁気共鳴映像法(DCE-MRI)の診断有意性を試験すること。
材料と方法:ASLとDCE-MRIは6匹のルイス・ラットの上で連続的に使用された。
そして、そのうちの5つは片側性虚血性AKIを持った。
本研究のすべての測定は、それぞれASLとDCE-MRIのためにFAIR True-FISPアプローチとTWIST順序を使用している3台のテスラMRスキャナー行われた。
灌流マップは両方の方法に適していた、そして、健康なおよび疾患のある腎臓の皮質灌流は関心部分ベースの分析法を使用してインター-、そして、内部秩序だって比較された。
結果/有意性:両方の方法は、健康なおよび疾患のある腎臓(P < 0.01)のために、有意に異なる値を生じる。
それぞれ、平均差はASLとDCE-MRIのための147±47ml/100グラム/分と141±46ml/100グラム/分であった。
ASL測定は、疾患のある腎臓のために健常であるものと316±102ml/100グラム/分416±124ml/100グラム/分の平均皮質灌流を得た。
DCE-MRI値は系統的により高かった、そして、平均皮質腎血流量(RBF)が542±85ml/100グラム/分(健常な)と407±119ml/100グラム/分(AKI)であるとわかった。
結論両方の方法は、疾患のある(AKI)腎臓で異常な灌流を検出することが等しく可能である。
これは、ASLが異常な腎血流の検出に関するDCE-MRIの能力がある代替物であることを示す。
絶対の灌流値に関して、2つの方法を比較するとき、些細でない差と変動は残る。


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