Porovnanie modelov difúzie vo Wilmsových nádoroch a normálnom kontralaterálnom obličkovom tkanive

Kontakt:tina.xiang@wecistanche.com

Abstraktné

CieľADC (zdanlivý difúzny koeficient) odvodený z difúzne váženého zobrazovania (DWI) sa ukázal ako sľubný ako-1invazívny kvantitatívny zobrazovací biomarker vWilmsove nádory. Na DWI by sa však dalo použiť mnoho negaussovských modelov. Cieľom tejto štúdie bolo porovnať vhodnosť štyrochdifúziamodely (monoexponenciálny, IVIM [intravoxelový nekoherentný pohyb], natiahnutý exponenciálny a špičatý) vo Wilmsových nádoroch a nepostihnutých kontralaterálnychobličky.

Materiály a metódy Údaje DWI boli retrospektívne preskúmané (110 Wilmsových nádorov a 75 súborov údajov o normálnych obličkách). Dobrá zhoda pre každý model sa merala voxelovo s použitím Akaike Information Criteria (AIC). Priemerná AIC bola vypočítaná pre každý objem nádoru (alebo kontralaterálne normálne obličkové tkanivo). Jednosmerné ANOVA s korekciou Greenhouse-Geisser a post hoc testy s použitím Bonferroniho korekcie vyhodnotili významné rozdiely medzi hodnotami AIC; najnižší AIC označujúci optimálny model.

VýsledkyIVIM a natiahnutá exponenciálna hodnota najlepšie zodpovedajú údajom DWI Wilmsovho nádoru. IVIM najlepšie zodpovedal údajom o normálnych obličkách. Mono exponenciálna bola najmenej vhodná metóda prispôsobenia pre údaje Wilmsovho tumoru aj normálnej obličky.

DiskusiaDifúzne vážený signál vWilmsove nádorya normálneobličkové tkanivonevykazuje mono-exponenciálny rozpad a je lepšie opísaný negaussovskými modelmi difúzie.

Kľúčové slováWilmsov nádor. Obličky. Difúzia

Pre viac informácií kliknite sem

Úvod

Wilmsov tumor je najčastejším pediatrickým tumorom obličiek [1] a v Európe sú pacienti pred operáciou liečení chemoterapiou na zmenšenie veľkosti tumoru [2]. Po úplnej alebo čiastočnej nefrektómii histologická analýza klasifikuje nádor ako podtyp v závislosti od prevládajúceho typu buniek [3]. Pacienti budú mať často viacnásobné vyšetrenia MRI na monitorovanie odpovede na liečbu, pričom sa často získava difúzne vážené zobrazenie (DWI).

Zdanlivý difúzny koeficient (ADC) možno odvodiť z DWI použitím mono-exponenciálneho preloženia (Rov. 1) na údaje o difúzii.

(1)S(b)= Se-b.ADC

kde S(b) je signál pri danej hodnote b a S. je signál bez difúzneho váženia.

ADC ukázal veľký prísľub ako kvantitatívny zobrazovací nástroj vo Wilmsovom nádore. Napríklad ADC sa použil na rozlíšenie benígnych nádorov od malígnych (podskupina tohto

kohorta sú Wilmsove nádory)[4], oddeľujú neuroblastóm od Wilmsovho nádoru[5], monitorujú odpoveď na chemoterapiu [6, 7], identifikujú histologické podtypy [7] a pomáhajú pri identifikácii nekrotického tkaniva Wilmsovho nádoru [8].

Aj keď je ADC užitočným parametrom, existujú aj iné negaussovské modely (VIM[9][ntravoxel inkoherentný pohyb], roztiahnutá exponenciála [10] a špičatosť [11]), ktoré možno použiť na údaje DWI na vytvorenie širokého rozsahu difúzne metriky. IVIM(Eq.2) je bi-exponenciálny model, ktorý nielen popisuje pohyb vody v extravaskulárnom priestore, ale aj v náhodne orientovanej mikrokapilárnej sieti. Vytvára parametre D (koeficient difúzie bez vplyvu rýchlo tečúcej vody v kapilárnej sieti, označovaný ako pomalá difúzia), D* (koeficient difúzie v dôsledku náhodne orientovaného pohybu vody v krvi v kapilárna sieť - rýchla difúzia) a f (objemový podiel spojený s rýchlo tečúcou zložkou). (2)S(b)= Takže[(1-f)e(-bD plus fel-b(D plus D')

Natiahnutý exponenciálny model (Rov. 3) opisuje heterogenitu v difúzii v rámci jedného voxelu a opisuje odchýlku od monoexponenciálneho rozpadu. Vytvára parametre DDC (koeficient rozloženej difúzie) a a (parameter napínania na opis odchýlky od homogénnej difúzie).

(3)S(b)= S,e(-(b.DDC)“)

Model špičatosti (Rov. 4) popisuje odchýlku od posunu molekúl vody podľa Gaussovho rozdelenia a vytvára parametre D (koeficient difúzie korigovaný na negaussovský posun) a K (špicatosť).

(4)S(b)= Soe-bD plus b2D,?K/6

Tieto modely majú potenciál poskytnúť doplňujúce informácie týkajúce sa mikroštruktúry tkaniva. Okrem toho sa ukázalo, že poskytujú lepšie popisy údajov o difúzii v porovnaní s monoexponenciálnym modelom pri rakovine rekta [12], kostných metastázach rakoviny prostaty [13], rakovine vaječníkov [14] a zdravom tkanive obličiek[15]. Existuje však obmedzený výskum aplikácie týchto modelov vo Wilmsovom nádore, kde môžu byť užitočné kvôli vysoko heterogénnemu bunkovému prostrediu nádorového tkaniva. Ďalej sa predpokladá, že v dôsledku vysokých úrovní perfúzie vobličkya že IVIM je navrhnutý tak, aby zohľadňoval komponent súvisiaci s perfúziou v difúznom signáli, tento model môže poskytnúť lepšie prispôsobenie týmto údajom DWI [16].

Cieľom tohto výskumu bolo zistiť, či tieto modely (VIM, natiahnutá exponenciálna a špičatosť) poskytujú lepšie prispôsobenie signálu váženému difúziou v porovnaní s monoexponenciálnym modelom vo Wilmsových nádoroch a kontralaterálnom normále.obličky. Správnosť zhody bola vypočítaná pomocou Akaike Information Criterion (AIC)[17], ktoré penalizuje modely obsahujúce viac voľných parametrov, ako podporujú nespracované údaje. Okrem toho, ako sekundárny cieľ, boli Wilmsove nádory oddelené podľa histologického podtypu, aby sa určilo, či určité modely uprednostňujú určité podtypy.

Materiály a metódy Študijná populácia

Inštitucionálne etické schválenie bolo udelené a upustilo od potreby súhlasu pre túto štúdiu jedného centra. 10-ročná retrospektívna kontrola (apríl 2007-marec 2017) rádiologického zobrazovacieho systému v našej inštitúcii bola vykonaná pre všetky údaje MRI brucha u detí s preukázanou histologickou diagnózouWilmsov nádor. Kritériá zaradenia boli tie s údajmi DWI s viacnásobnou hodnotou b (vrátane maximálnej hodnoty b 1000 s/mm2) a veľkosťou nádoru pokrývajúcou aspoň 2 axiálne rezy na DWI. Odstránené boli aj DWI s artefaktmi extrémneho pohybu. Údaje MRI sa zbierali od pacientov s Wilmsovým nádorom pred chemoterapiou aj po nej. Histologické podtypy boli potvrdené po operácii pre podskupinu nádorov. Pre údaje o normálnych obličkách sa použila kontralaterálna nepostihnutá oblička, s výnimkou pacientov s bilaterálnym ochorením.

MRI

Všetky zobrazenia sa uskutočňovali na 1,5 T Siemens Magnetom Avanto skeneri vybavenom 40 mT/m gradientmi. V závislosti od veľkosti pacienta sa na dosiahnutie úplného pokrytia použila jedna alebo dve cievky s telesnou matricou (6 elementový dizajn, Siemens). Pacienti boli buď bdelí, alebo boli v anestézii v závislosti od veku.

Viacnásobná hodnota b DWI bola získaná pre všetkých pacientov a bola získaná počas voľného dýchania. Protokol DWI bol nasledovný: hodnoty 7 alebo 8b v 3 ortogonálnych smeroch (0, 50, 100, 250, 500, 750, 1000 s/mm² alebo 0,50, 100, 150, 200, 250, 500, 1000 slice² mm², hrúbka 6 mm） slice TR/TE:2800 ms/89 ms, zorné pole:350×350 mm, veľkosť voxelu:1,4×1,4×6 mm, počet rezov:19, veľkosť matrice:128×96×19. Získalo sa deväť priemerov pre Na analýzu sa použili všetky hodnoty a snímky (priemer z 3 smerov). Štandardné klinické sekvencie boli tiež získané v spojení, vrátane Tw s potlačením tuku pred a po podaní kontrastu na báze gadolínia; úplné podrobnosti o klinických zobrazovacích sekvenciách môžu nájdete v [18].

Následné spracovanie

Difúziaúdaje boli spracované pomocou trasovacích obrázkov a interných postupov prispôsobenia modelov navrhnutých v Matlabe (verzia 2019a, MathWorks Inc., Natick, MA, USA) na báze voxel po voxeli pomocou štyroch rôznych modelov difúzie: monoexponenciálna (Eq. 1), IVIM (Rov. 2), exponenciálne natiahnutie (Rov. 3) a špičatosť (Rov. 4).

V každom prípade bol Swa definovaný ako signál na b{{{{10}}}} a pre mono-exponenciálny model bol lineárny fit In(S/S.) proti všetkým hodnotám b vykonané. Pre negaussovské modely sa prispôsobenie vykonalo pomocou nelineárneho algoritmu najmenších štvorcov Levenberg-Mar-quart (pomocou funkcie 'lsq-curve-fit v Matlabe) naprieč všetkými hodnotami b (okrem modelu IVIM). Pre model IVIM sa najprv vypočítalo lineárne prispôsobenie In(S/S.) voči b pri vysokých hodnotách b (200-1000 s/mm2), aby sa určila hodnota D. Potom sa vypočítali D* a f boli prispôsobené súčasne (s pevným D). D nemala žiadne obmedzenia na horných hraniciach a f bola obmedzená medzi 0 a 1. Pre natiahnutý exponenciálny model nemal DDC žiadne horné hraničné podmienky a bol obmedzený medzi 0 a 1. Pre špičatosť neboli Dk ani K obmedzené hornými hranicami a K malo dolnú hranicu 0.

Oblasti záujmu (NI)

Oblasti záujmu boli vygenerované pomocou softvéru Mango (Research Imaging Institute, UTHSCSA). Oblasti záujmu boli nakreslené na b{{0}} snímkach okolo celého objemu nádoru, tieto boli upravené a overené rádiológom so špecializáciou na detskú rádiológiu (MV3 rokov venovanej detskej rádiológii). Normálne obličkové tkanivo bolo tiež definované na snímkach b0 pomocou kontralaterálnej obličky (okrem tých s bilaterálnym ochorením) okolo celého objemu obličky a oblasti s vysokým prietokom, ako sú oblasti obklopujúce obličkovú panvičku, boli vylúčené; príklad je možné vidieť na obr. 1. Všetky analýzy týkajúce sa porovnaní modelov sa obmedzili na tieto oblasti záujmu.

Analýza porovnávania modelov

AIC sa použil na porovnanie štyroch modelov (monoexponenciálny, IVIM, natiahnutý exponenciálny a špičatý). Pre každý voxel v rámci oblastí záujmu nádoru a normálnej oblasti záujmu obličiek. AIC bola vypočítaná pre model. Priemerná AIC bola vypočítaná pre celý objem ROI na model. Priemerné hodnoty AIC pre každý model sa potom porovnali s použitím jednosmernej ANOVA s opakovanými meraniami s korekciou Greenhouse-Geis-ser, aby sa zohľadnil nerovnaký rozptyl, a vykonali sa post hoc testy s použitím Bonferroniho korekcie. Významný rozdiel bol definovaný ako p<0.05.anovas were="" calculated="" for="" the="" entire="" wilms'tumour="" and="" normal="" kidney="" populations,="" as="" well="" as="" within="" different="" subgroups="" (pre-chemotherapy,="" post-chemotherapy,="" and="" different="" b="" value="" acquisitions="" [7="" and="" 8="" b="" value="" ranges]).="" additionally,="" models="" were="" compared="" between="" wilms'tumour="" histological="" subtypes="" to="" determine="" whether="" a="" certain="" subtype="" favoured="" a="" particular="" model.="" the="" post-chemotherapy="" data="" were="" used="" for="" this="" comparison="" as="" it="" was="" the="" nearest="" time="" point="" to="">

Výsledky

Študijná populácia

Do analýzy porovnávania difúzneho modelu bolo zahrnutých celkovo 110 Wilmsových nádorov; pozostávajúce zo 49 nádorov pred chemoterapiou a 61 nádorov po chemoterapii (38 nádorov pred chemoterapiou bolo zahrnutých ako súčasť 61 kohort po chemoterapii). Vývojový diagram s podrobnosťami o zahrnutí a vylúčení prípadov je možné vidieť na obr. Priemerný vek pacientov pri skenovaní pred chemoterapiou bol 2,43 roka (SD:2,2) a priemerný vek pri skenovaní po chemoterapii bol 3,0 roka (SD:2,8).

The diffusion data were acquired using either 7 or 8 b values（0,50,100,250,500,750,1000 s/mm²or 0,50,100,150,200,250,500,1000 s/mm>Bolo to kvôli zmene protokolu počas obdobia tejto štúdie z dôvodov nesúvisiacich s touto štúdiou. 49 nádorov malo protokol s hodnotou 7b (22 pred chemoterapiou a 27 po chemoterapii) a 61 nádorov malo protokol s hodnotou 8b (27 pred chemoterapiou a 34 po chemoterapii).

Zo 61 nádorov po chemoterapii malo 56 histologicky potvrdené podtypy: 7 blastemálnych, 9 epiteliálnych, 13 stromálnych, 8 regresívnych, 18 zmiešaných a 1 úplne nekrotický. Podtypy boli definované podľa protokolu SIOP-2001 [3].

Kontralaterálna nepostihnutá oblička bola použitá ako normálne obličkové dáta. Kvôli potrebe vylúčiť bilaterálne prípady bolo zahrnutých celkovo 75 súborov údajov o normálnych obličkách;38od pacientov, ktorí podstúpili chemoterapiu a 37 od pacientov, ktorí ju nepodstúpili. Zo 75 súborov údajov o normálnych obličkách malo 31 protokol s hodnotou 7 b (15 pred chemoterapiou a 16 po chemoterapii) a 44 malo protokol s hodnotou 8b (22 pred a 22 po chemoterapii).

Výsledky Wilmsovho nádoru

Jednosmerné ANOVA s korekciou Greenhouse-Geisser odhalili, že hodnoty AIC sa výrazne líšili medzi difúznymi modelmi vo všetkých podmienkach:celá kohorta:(F(1,08, 117,91)=157,08,p=1,68 ×10-24), predchemoterapia:(F(1,05;50,53)=79,35,p=3,11×10-12),post-chemoterapia:( F(1.13;67.92)=85.92,p=1.34×10-14),7b hodnoty:(F(1.21;58.16)=76.23,p{ {39}}.10×10-13),a8b hodnoty:(F(1.04;62.49)=95.51,p=1.68×10-14).

Obrázok 3 ukazuje boxové grafy každého stavu s výraznými pruhmi zvýrazňujúcimi výsledky post hoc testu s použitím Bonferroniho korekcie. Vo všetkých podmienkach boli hodnoty AIC pre monoexponenciálny model výrazne vyššie ako ostatné tri modely, čo naznačuje, že to bol najmenej vhodný model pre údaje o Wilmsovom nádore. Pre celé kohorty Wilmsovho nádoru a po chemoterapii bola natiahnutá exponenciála najlepším modelom na prispôsobenie údajov o difúzii, pretože poskytla najnižšie hodnoty AIC. Obrázok 4 ukazuje príklad toho, ako dobre modely zodpovedajú signálu rozpadu difúzie v jednom voxeli Wilmsovho nádoru po chemoterapii.

Pre kohortu pred chemoterapiou a keď sa údaje rozdelili do rozsahov hodnôt 7 a 8 b, IVIM aj natiahnutá exponenciálna hodnota sa považovali za najvhodnejšie modely bez významného rozdielu medzi hodnotami AIC pre tieto dva modely.

Additionally, one-way ANOVAs were used to investigate whether the best fit model was related to Wilms'tumour histological subtypes, using the post-chemotherapy data as they were the closest timepoints to histology. Only one tumour was classified as necrotic and was therefore removed from this section of the analysis. Figure 5 shows the AIC values for each subtype based on different diffusion models. There were no significant differences between AIC values across the subtypes (blastemal [n=7], epithelial [n=9], mixed [n=18], stromal [n=13], regressive [n=8]), for any of the models (p>0.05).

Normálne výsledky obličiek

Jednosmerné analýzy ANOVA so skleníkovou-Geisserovou korekciou tiež odhalili, že hodnoty AIC sa významne líšili medzi difúznymi modelmi vo všetkých podmienkach pre údaje o normálnych obličkách: celá kohorta:(F(1,51,85,2)=276. 07, p=2,57×10-30), predchemoterapia:(F(1,43, 41,13)=119,38,p=1,16×{{22} }), post-chemoterapia: (F(1,16,42,81)=157,33,p=1,10×10-15,7b hodnoty:(F(1,14,34,10){{ 38}}.49,p=1.06×10-1) a hodnoty 8b:(F(1.14,49.10)=193.30,p=1.19× 10-19.

Obrázok 6 ukazuje box grafy každého stavu, s pruhmi významnosti zvýrazňujúcimi výsledky post hoc testu s použitím Bonferroniho korekcie. Údaje o normálnych obličkách poskytli podobné výsledky ako údaje o Wilmsovom nádore: za všetkých podmienok boli hodnoty AIC pre monoexponenciálny model významne vyššie ako ostatné tri modely, čo naznačuje, že to bol najmenej vhodný model pre údaje o normálnych obličkách. Na rozdiel od údajov o Wilmsovom nádore pre všetky stavy údaje o normálnych obličkách ukázali, že IVIM poskytuje najnižšie hodnoty AIC, čo naznačuje, že ide o najvhodnejší model pre tieto údaje o difúzii. Obrázok 7 ukazuje príklad, ako dobre modely zodpovedajú signálu difúzneho rozpadu v údajoch kontralaterálnej normálnej obličky pacienta s Wilmsovým nádorom po chemoterapii.

Diskusia

Táto štúdia porovnávala štyri modelydifúzia(monoexponenciálne, IVIM, natiahnuté exponenciálne a špičaté) na základe toho, ako dobre zodpovedajú poklesu signálu DWI, podľa AIC. Tieto porovnania sa uskutočnili vo Wilmsových nádoroch pred aj po chemoterapii a na kontralaterálnej nepostihnutej obličke ako miera normálneho obličkového tkaniva. Údaje o difúzii pochádzajú z rozsahov hodnôt 7 a 8 b. Pre údaje Wilmsovho nádoru sa ukázalo, že natiahnutý exponenciálny model celkovo najlepšie zodpovedal. Tento výsledok sa zachoval, keď sa analýza obmedzila na skupinu po chemoterapii. Keď sa však analýza zamerala na údaje pred chemoterapiou a pri oddelení získaním hodnoty b, neboli žiadne významné rozdiely medzi IVIM a natiahnutou exponenciálou, pričom oba modely poskytovali najnižšie hodnoty AIC. Okrem toho neexistovali žiadne konkrétne preferencie modelu, keď boli nádory zoskupené podľa histologického podtypu. Pokiaľ ide o údaje o normálnych obličkách, IVIM poskytla najlepšiu zhodu vo všetkých analýzach. Monoexponenciálny model sa ukázal ako najmenej vhodný model podľa AIC; poskytujú konzistentne výrazne vyššie hodnoty AIC v porovnaní s ostatnými modelmi pre oba modelyWilmsov nádora normálne obličkové súbory údajov.

Hlavným zistením tohto výskumu bolo, že negaussovské modely poskytli lepšie opisy difúznych údajov v porovnaní s monoexponenciálnymi, a to vo Wilmsovom nádore aj v normálnom obličkovom tkanive. Odchýlka od mono-exponenciálneho rozpadu už bola zdôraznená a preskúmaná: ukázalo sa, že došlo k rýchlemu poklesu signálu pri nižších hodnotách, po ktorom nasledoval pozvoľnejší pokles pri vyšších hodnotách b v pečeni [19]. Predpokladá sa, že tento počiatočný pokles je spôsobený vaskulárnou perfúziou, keďže sa predpokladá, že nižšie hodnoty b sú citlivé na zoslabenie signálu z perfúzie [9], vďaka čomu je model IVIM pre tieto údaje veľmi vhodný. Ukázalo sa to v prípade zdravého obličkového tkaniva [20,21], kde sa ukázalo, že signál je biexponenciálny na rozdiel od monoexponenciálneho; keďže oblička je dobre prekrvený orgán. Táto štúdia podporuje tieto zistenia, pretože IVIM bol uprednostňovaný pred inými modelmi v normálnom obličkovom tkanive. Toto zistenie sa zachovalo v súbore údajov o normálnych obličkách po chemoterapii, čo naznačuje, že liečba neovplyvnila normálne tkanivo obličiek spôsobom, ktorý by bolo možné zistiť pomocou údajov DWI.

Natiahnutý exponenciálny model dobre zodpovedal údajom o nádore DWI Wilmsa. Vyššie uvedené štúdie o rakovine konečníka a zdravom tkanive konečníka[12], kostných metastázach rakoviny prostaty [13] a rakovine vaječníkov[14] ukázali, že tento model najlepšie zodpovedá údajom DWI v porovnaní s IVIM a monoexponenciálnym modelom. Natiahnutý exponenciálny model poskytuje dva parametre a DDC; zatiaľ čo presný fyziologický základ nie je známy, predpokladá sa, že predstavuje heterogenitu tkaniva, pričom nižšia hodnota naznačuje heterogénnejšie prostredie [10]. Keďže tkanivo Wilmsovho nádoru je veľmi heterogénne, nie je prekvapujúce, že natiahnutý exponenciálny model tieto údaje dobre opisuje.

Okrem natiahnutého exponenciálneho modelu IVIM rovnako dobre vyhovoval Wilmsovým nádorom pred chemoterapiou, zatiaľ čo po liečbe to tak nebolo. Po liečbe pravdepodobne dôjde k zvýšeniu nekrotického tkaniva a tým k zníženiu perfúzie, preto IVIM (model, ktorý sa zameriava na perfúzne účinky) môže byť menej vhodný.

Nezdalo sa, že by konkrétny histologický podtyp uprednostňoval určitý model, avšak počty v každej skupine boli malé. Ďalej je dôležité poznamenať, že histologické podtypy sa definujú po analýze iba podsekcie

z celého objemu nádoru. Wilmsove nádory sú veľmi heterogénne a v rámci jedného nádoru budú oblasti s odlišným bunkovým prostredím. Voxely v týchto odlišných oblastiach môžu vykazovať preferencie variabilného difúzneho modelu. Kvôli nedostatku pokročilej histológie však táto analýza nebola možná.

Použitie negaussovských modelov môže nielen poskytnúť lepšie prispôsobenie údajom, ale môže poskytnúť aj ďalšie klinické informácie. Napríklad sa ukázalo, že D z kurtózy by mohol poskytnúť vyššiu diagnostickú presnosť v porovnaní s ADC pri odlíšení nádoru od nenádorového pri rakovine pankreasu [22]. Okrem toho (natiahnutý exponenciálny) mal vyššie úrovne senzitivity a špecificity pri rozlišovaní medzi angiomyolipómom s minimálnym obsahom tuku a karcinómom obličkových buniek v porovnaní s ADC [23]. Okrem toho sa D aj f(IVIM) ukázali ako sľubné pri zdôrazňovaní funkcie obličiek, pričom oba parametre súvisia s odhadovanou rýchlosťou glomerulárnej filtrácie u pacientov s chronickým ochorením obličiek [24]. Preto môžu mať aj negaussovské modely potenciál poskytnúť ďalšie informácie o mikroštruktúre obličkového tkaniva.

Aj keď monoexponenciálny model neposkytol najlepšie prispôsobenie údajom DWI, neznamená to, že by sa nemal používať klinicky. Ako už bolo spomenuté, ukázalo sa, že ADC je klinicky užitočný pri Wilmsovom nádore [4-8]. Okrem toho ADC nevyžaduje viacero hodnôt b, čo je výhodou, pretože mnohé centrá nemusia štandardne získavať DWI s viacerými hodnotami b. Preto napriek súčasnej štúdii, ktorá ukazuje odchýlku od mono-exponenciálneho poklesu signálu, je dôležité si uvedomiť, že hoci model nemusí byť najlepším deskriptorom údajov DWI, je napriek tomu klinicky užitočný.

Metóda výberu modelu, ktorý najlepšie vyhovuje, je potenciálnou slabinou tejto štúdie. AIC berie do úvahy zložitosť modelu a dobré prispôsobenie, a preto sa zdalo byť vhodnou voľbou na porovnanie a výber modelov. Je dôležité zvážiť, či je jeden model jednoznačne najlepší pre celé tkanivo alebo či je medzi modelmi len malý rozdiel. Toto predtým zdôraznili Manikis et al. [25] pri rakovine rekta, kde sa síce uprednostňovala celkovo mono exponenciálna liečba pred IVIM, ale v tkanive bola vysoká heterogenita. To sa preukázalo aj pri Wilmsových nádoroch v tejto štúdii, pričom modely IVIM aj exponenciálne modely s natiahnutou exponenciou preukázali dobré prispôsobenie údajom. S ohľadom na túto skutočnosť by sme mali byť opatrní pred tvrdením, že konkrétny model najlepšie zodpovedá údajom, pretože sa môže stať, že mnohé modely sú v kvalite montáže takmer rovnaké.

Okrem toho maximálna hodnota b 1000 s/mm² mohla byť obmedzením pre model špičatosti, pretože sa stáva citlivejším pri vyšších hodnotách b [26]. Preto s optimalizovanejším rozsahom hodnôt b môže tento model fungovať lepšie ako so súčasnými údajmi. V štúdii o realizovateľnosti špičatosti v obličkách sa však použilo aj maximum b=1000 s/mm' [27]. Okrem toho sa táto štúdia chcela zamerať na prispôsobenie sa rutinne získaným klinickým údajom, ktoré nemajú extrémne vysoké hodnoty b. Tento sentiment bol tiež navrhnutý v predchádzajúcej práci, ktorá porovnávala mono-exponenciálny model s kurtózou v pečeni tiež s použitím maximálneho b=1000 s/mm² 【28】.

Celkovo táto štúdia preukázala, že mono-exponenciálny model nezodpovedá údajom DWwI, ako aj IVIM, natiahnutej exponencii alebo špičatosti v tkanive Wilmsovho nádoru alebo v normálnom tkanive obličiek. Okrem toho neexistovala žiadna preferencia modelu

odlišné bunkové podtypy. IVIM najlepšie vyhovoval normálnemu obličkovému tkanivu a vo Wilmsových nádoroch oba modely IVIM aj natiahnuté exponenciálne modely poskytli najlepšie deskriptory údajov. ADC sa často používa v klinickom výskume, a preto sa predpokladá, že pokles signálu je monoexponenciálny. Tieto výsledky však naznačujú, že vo Wilmsovom nádore a normálnom obličkovom tkanive signál DWI nevykazuje mono-exponenciálny rozpad. Preto použitie iných modelov môže poskytnúť presnejšie znázornenie základného tkanivového prostredia a odvodené parametre môžu poskytnúť klinicky užitočné informácie.

Referencie

1. Pastore G, Znaor A, Spreafco F a kol. (2006) Incidencia a prežívanie malígnych renálnych tumorov u európskych detí (1978 – 1997): správa z projektu Automated Childhood Cancer Information System. Eur J Cancer 42:2103–2114. https://doi. org/10.1016/j.ejca.2006.05.010

2. van den Heuvel-Eibrink MM, Hol JA, Pritchard-Jones K et al (2017) Pozičný dokument: Zdôvodnenie liečby Wilmsovho tumoru v protokole UMBRELLA SIOP–RTSG 2016. Nature Rev Urol 14: 743–752. https://doi.org/10.1038/nrurol.2017.163

3. Vujanić GM, Sandstedt B, Harms D a kol. (2002) Revidovaná pracovná klasifikácia nádorov obličiek detstva Medzinárodnej spoločnosti pre detskú onkológiu (SIOP). Med Pediatr Oncol 38:79–82

4. Gawande RS, Gonzalez G, Messing S et al (2013) Úloha difúzne váženého zobrazovania pri rozlišovaní benígnych a malígnych detských brušných nádorov. Pediatr Radiol 43:836–845. https:// doi.org/10.1007/s00247-013-2626-0

5. Aslan M, Aslan A, Habibi HA et al (2017) Difúzne vážená MRI na odlíšenie Wilmsovho nádoru od neuroblastómu. Diagn Interv Radiol 23:403–406. https://doi.org/10.5152/dir.2017.16541

6. Littooij AS, Humphries PD, Olsen ØE (2015) Vnútro- a interobserverská variabilita meraní zdanlivého difúzneho koeficientu celého nádoru pri nefroblastóme: pilotná štúdia. Pediatr Radiol 45:1651–1660. https://doi.org/10.1007/s00247-015-3354-4

7. Hales PW, Olsen ØE, Sebire NJ et al (2015) Multi-Gaussov model pre analýzu histogramu zjavného difúzneho koeficientu podtypu Wilmsovho nádoru a odpovede na chemoterapiu. NMR Biomed 28:948-957. https://doi.org/10.1002/nbm.3337

8. Rogers HJ, Verhagen MV, Shelmerdine SC et al (2018) Alternatívny prístup k zobrazovaniu so zvýšeným kontrastom: difúzne vážené zobrazovanie a T1- vážené zobrazovanie identifikuje a kvantifikuje nekrózu vo Wilmsovom nádore. Eur Radiol. https://doi. org/10.1007/s00330-018-5907-z

9. Le Bihan D, Breton E, Lallemand D a kol. (1988) Separácia difúzie a perfúzie v intraoxelovom inkoherentnom pohybe MR zobrazovaním. Radiology 168:497-505. https://doi.org/10.1148/radio logy.168.2.3393671

10. Bennett KM, Schmainda KM, Bennett RT a kol. (2003) Charakterizácia kontinuálne distribuovaných rýchlostí kortikálnej difúzie vody s natiahnutým exponenciálnym modelom. Magn Reson Med 50:727-734. https://doi.org/10.1002/mrm.10581

11. Jensen JH, Helpern JA, Ramani A et al (2005) Zobrazovanie difúznej špičatosti: kvantifikácia negaussovskej difúzie vody pomocou zobrazovania magnetickou rezonanciou. Magn Reson Med 53:1432-1440. https://doi.org/10.1002/mrm.20508

12. Zhang G, Wang S, Wen D et al (2016) Porovnanie negaussovských a gaussovských difúznych modelov difúzne váženého zobrazovania rakoviny rekta pri 3,0 T MRI. Sci Rep. https://doi. org/10.1038/srep38782

13. Reischauer C, Patzwahl R, Koh DM et al (2017) Nemono exponenciálna analýza zobrazovania so váženým difúziou na monitorovanie liečby pri kostných metastázach rakoviny prostaty. Sci Rep. https://doi.org/10.1038/s41598-017-06246-4

14. Winfield JM, deSouza NM, Priest AN et al (2015) Modelovanie údajov DW-MRI z primárnych a metastatických ovariálnych nádorov. Eur Radiol 25:2033–2040. https://doi.org/10.1007/s0033 0-014-3573-3

15. Pentang G, Lanzman RS, Heusch P et al (2014) Zobrazenie difúznej špičatosti ľudskej obličky: štúdia uskutočniteľnosti. Magn Reson Imaging 32:413–420. https://doi.org/10.1016/j.mri.2014.01.006

16. Caroli A, Schneider M, Friedli I et al (2018) Difúzne vážené zobrazovanie magnetickou rezonanciou na posúdenie difúznej renálnej patológie: systematický prehľad a vyhlásenie. Transplantácia nefrolového číselníka 33:ii29–ii40. https://doi.org/10.1093/ndt/gfy163