Kader voor het schatten van de nierfunctie met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming Ⅱ

4 Discussies

4.1 Prestaties van de voorgestelde methode

In dit onderzoek werd de nierfunctie geschat met behulp van waterbeelden van de Dixon-methode. DeeGFR-nauwkeurigheidwas {{0}}.38 wanneer geschat door middel van meervoudige regressieanalyse met behulp van de gemiddelde waarde voor elke laag. Aan de andere kant, wanneer een normale nier met een groot oppervlak werd gebruikt als niergebied en affiene transformatie en verplaatsingsveldregistratie werd gebruikt voor registratie, was de RMSE 11,99 en was de correlatiecoëfficiënt 0.83, wat overeenkomt met een grote verbetering. Grote nieren hadden doorgaans betere RMSE- en correlatiecoëfficiënten dan normale nieren. Ter vergelijking werden kenmerken berekend en geëvalueerd met behulp van de TLCO die handmatig door een specialist werd geëxtraheerd. De TLCO-methode heeft een RMSE van 15.07 en een correlatiecoëfficiënt van 0.69. Met de A-TLCO-methode werden betere resultaten behaald dan met de TLCO-methode. Er wordt gedacht dat de reden hiervoor is dat de waarde die door de TLCO-methode wordt geleverd varieert omdat het niergebied handmatig in lagen wordt verdeeld en het verdelen van kleine nieren, zoals atrofische nieren, in 12 lagen moeilijk is. De door Google verkregen resultaten hadden een RMSE van 21 en een correlatiecoëfficiënt van 0,23. Het gebruik van GoogleLeNet + SVM leverde geen goede resultaten op, met een RMSE van 21 en een correlatiecoëfficiënt van −0,01. Het werd duidelijk dat schatting door middel van eenvoudig deep learning moeilijk was. Dit duidt waarschijnlijk op het kleine aantal gegevens dat wordt gebruikt voor het leren, evenals op de moeilijke inschatting van informatie die specialisten niet kunnen herkennen uit afbeeldingen, met behulp van deep learning. Met behulp van de A-TLCO-methode ontdekten we echter dat de eGFR met hoge nauwkeurigheid kon worden geschat op basis van waterbeelden van de Dixon-methode

KLIK HIER VOOR NATUURLIJK BIOLOGISCH CISTANCHE-EXTRACT MET 25% ECHINACOSIDE EN 9% ACTEOSIDE VOOR DE NIERFUNCTIE

Ondersteunende service van Wecistanche, de grootste cistanche-exporteur in China:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/tel:+86 15292862950

Winkel voor meer specificaties:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

Een soortgelijk experiment werd uitgevoerd op de eGFR-helling. De eGFR-helling werd berekend met behulp van een normale nier met een groot gebied als niergebied, en voor registratie werden affiene transformatie en verplaatsingsveldregistratie gebruikt. De RMSE was 4,8 en de correlatiecoëfficiënt was 0.5. Bij de schatting van de eGFR-helling werd ook een correlatiecoëfficiënt van 0.5 verkregen met behulp van R-RF. De geschatte eGFR-helling had echter doorgaans een significant lagere correlatiecoëfficiënt dan deeGFR-schatting. Ook de handmatig door een specialist geëxtraheerde TLCO werd op dezelfde wijze beoordeeld. De RMSE was 4,82 en de correlatiecoëfficiënt was 0.45. Betere resultaten werden verkregen met de A-TLCO-methode. De door Google verkregen resultaten hadden een RMSE van 5,35 en een correlatiecoëfficiënt van −0.09. Het gebruik van GoogleLeNet +SVM leverde geen goede resultaten op, met een RMSE van 5,25 en een correlatiecoëfficiënt van 0,11. Het was opnieuw duidelijk dat schatting door middel van eenvoudig diep leren moeilijk was. Er werd echter gevonden dat de prognose van de nierfunctie tot op zekere hoogte kan worden geschat met behulp van de A-TLCO-methode, zelfs met behulp van waterbeelden van de Dixon-methode. Om de nauwkeurigheid van de schatting van de eGFR-helling te verbeteren, is het noodzakelijk om rekening te houden met verschillende MRI-beelden, zoals de T2*-kaart gegenereerd doorGEWELDIGE MRI.

4.2 Geschiktheid voor klinische toepassing van geselecteerde kenmerken van de voorgestelde methode

Nefrologen hebben de nierfunctie empirisch voorspeld op basis van de niermorfologie. Bij het diagnosticeren van een geval van nierdisfunctie met onbekend verloop, acuut nierletsel enchronische nierziekteworden gediagnosticeerd op basis van bloedonderzoek en een beeldvormend onderzoek inclusief MRI, en wordt een onderzoeks-/behandelingsbeleid bepaald. Bijvoorbeeld de discrepantie tussen de voorspeldeeGFRUit de beelden blijkt dat de werkelijke eGFR groot is in het geval van acuut nierletsel, terwijl in het geval vanchronische nierschade, het verschil is klein. Daarnaast wordt MRI gebruikt als referentie voor het voorspellen van het herstel van de nierfunctie door patiënten te behandelenacuut nierletsel. Nefrologen voorspellen echter empirischnierfunctiegebaseerd op de grootte van de nier, oppervlakte-onregelmatigheden en de helderheid van de grens tussen de cortex en de medulla, en kwantitatieve evaluatie is moeilijk. Aan de andere kant wordt verwacht dat deze studie kwantitatieve beoordeling en reproduceerbaarheid van diagnostische beeldvorming door middel van MRI mogelijk zal maken. De voorgestelde methode is een raamwerk voor het kwantificeren van detoestand van de nieren kan worden toegepast op verschillende soorten MRI, zoals T2*-mapping. Daarom wordt verwacht dat de voorgestelde methode een nieuwe beeldvormingsmethode zal worden voor het evalueren van verschillende fysiologische en pathologische aspecten van de nier.

5. Conclusie

We hebben de A-TLCO-methode voorgesteld om de nierfunctie te schatten op basis van waterbeelden verkregen met behulp van de Dixon-methode. De voorgestelde methode leverde een RMSE op van 11,99 en een correlatiecoëfficiënt van 0.83 vooreGFR-schatting, een RMSE van 4,8 en een correlatiecoëfficiënt van 0.5 voor de eGFR-helling, wat een indicator is vanCKD-prognose. Deze resultaten bevestigden dat de betrouwbaarheid hoog was en dat de nauwkeurigheid dramatisch was verbeterd vergeleken met de conventionele TLCO-methode.

De de facto standaard voor MRI-metingen is de ROI-methode. Omdat de nieren concentrisch zijn gerangschikt met functionele en anatomische verschillen, is gerapporteerd dat de TLCO-methode meer informatie verschaft dan de ROI-methode.8 In dit artikel wordt door het toevoegen van automatische annotatie en registratieverwerking met behulp van het masker, en door het bedenken van van de kenmerken die bij de schatting zijn gebruikt, hebben we de nauwkeurigheid van de schatting aanzienlijk kunnen verbeteren met behulp van de kenmerken die zijn verkregen met de conventionele TLCO-methode.

Er zijn MRI-methoden gerapporteerd die de status van hypoxie en fibrose kunnen verkrijgen, net zoals waterbeeldvorming de interne structuur van de nier in beeld kan brengen. In tegenstelling tot röntgencomputertomografie en echografie kan MRI ook de fysiologische en functionele aspecten van de nier samen met positionele informatie verschaffen. Als zodanig wordt verwacht dat de voorgestelde methode van uitgebreide MRI-kwantificering een belangrijke beeldvormingsanalysemethode zal opleveren die nuttige informatie aan artsen kan opleveren.

Referenties

1. Japanse Vereniging voor Nefrologie,"Essentiële punten uit evidence-based klinische praktijkrichtlijnen voor chronische nierziekte 2018," Klin. Uitv. Nefrol.23(1), 1–15 (2019). 

2. AC Webster et al.,"Chronische nierziekte," Lancet389(10075), 1238–1252 (2017). 

3. TK Chen, DH Knicely en ME Gram,"Diagnose en behandeling van chronische nierziekten: een overzicht," J. Am. Med. Assoc.322(13), 1294–1304 (2019).

4. R. Simms en S. Sourbron,"Recente bevindingen over de klinische bruikbaarheid van biomarkers voor magnetische resonantiebeeldvorming in de nieren," Nefrol. Wijzerplaat. Transplanteren.35(6), 915–919 (2020). 

5. M. Pruijm et al.,"Verminderde corticale oxygenatie voorspelt een progressieve achteruitgang van de nierfunctie bij patiënten met chronische nierziekte." Nier Int.93(4), 932–940 (2018). 

6. K. Sugiyama et al.,"Verminderde oxygenatie maar niet fibrose gedefinieerd door functionele magnetische resonantiebeeldvorming voorspelt de progressie op lange termijn van chronische nierziekte," Nefrol. Wijzerplaat. Transplanteren.35, 964–970 (2018). 

7. T.Inoue et al.,"Niet-invasieve evaluatie van nierhypoxie en fibrose met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming," J. Am. Soc. Nefrol.22(8), 1429–1434 (2011). 

8. LP Li et al.,"Renale BOLD MRI bij patiënten met chronische nierziekte: vergelijking van de semi-automatische twaalflaags concentrische objecten (TLCO) en handmatige ROI-methoden," MAGMA33(1), 113–120 (2020). 

9. CC Kuo et al.,"Automatisering van de voorspelling en classificatie van de nierfunctie door middel van op echografie gebaseerde nierbeeldvorming met behulp van deep learning," NPJ Digitale Med.2, 29 (2019). 

10. F. Khalifa et al.,"Dynamische contrastversterkte MRI-gebaseerde vroege detectie van acute afstoting van een niertransplantaat," IEEE Trans. Med. In beeld brengen32(10), 1910–1927 (2013).