腎臓の高解像度の機械的イメージング

この研究の目的は、無症候性のヒト腎臓のin vivo高解像度の機械的イメージングの実現可能性と再現性をテストすることでした。これにより、9人のボランティアが、膀胱膀胱充填の3つの異なる生理学的状態（正常状態、尿の緊急性、および尿の緩和直後）で検査されました。3次元の多面的な磁気共鳴エラストグラフィを使用して、多周波のデュアルエラストヴィスコ反転を組み合わせた3次元の多周波磁気共鳴エラストグラフィを使用して、in vivo腎臓の機械的イメージングを実施しました。貯蔵および損失せん断係数が評価される古典的なエラストグラフィ以外に、マグニチュード| g（⁎）|を分析しました。そして、30から60Hzの7つの高調波駆動周波数と2.5mm立方体ボクセルサイズの分解能に対応する完全な波動場データの同時反転によって再構築された複雑なせん断弾性率の位相角φ。機械的パラメーターマップは、以前の研究よりも優れた空間解像度で導出されました。| g（⁎）|のグループ平均値腎髄質では2.67±0.52kpa、皮質で1.64±0.17kpa、hilusで1.17±0.21kpaでした。位相角φ（ラジアン）は、髄質で0.89±0.12、皮質で0.83±0.09、hilusで0.72±0.06でした。すべての局所的な違いは有意でしたが（p <0.001）、膀胱充填の異なる段階に関連して有意な変動は見られませんでした。要約すると、我々の研究は、腎臓の3つの解剖学的領域の粘弾性パラメーターの最初の高解像度マップを提供します。| g（⁎）|φは、腎臓の粘弾性特性に関する新しい情報を提供します。これは、腎病変または線維症の検出に潜在的に有用です。

The objective of this study was to test the feasibility and reproducibility of in vivo high-resolution mechanical imaging of the asymptomatic human kidney. Hereby nine volunteers were examined at three different physiological states of urinary bladder filling (a normal state, urinary urgency, and immediately after urinary relief). Mechanical imaging was performed of the in vivo kidney using three-dimensional multifrequency magnetic resonance elastography combined with multifrequency dual elastovisco inversion. Other than in classical elastography, where the storage and loss shear moduli are evaluated, we analyzed the magnitude |G(⁎)| and the phase angle φ of the complex shear modulus reconstructed by simultaneous inversion of full wave field data corresponding to 7 harmonic drive frequencies from 30 to 60Hz and a resolution of 2.5mm cubic voxel size. Mechanical parameter maps were derived with a spatial resolution superior to that in previous work. The group-averaged values of |G(⁎)| were 2.67±0.52kPa in the renal medulla, 1.64±0.17kPa in the cortex, and 1.17±0.21kPa in the hilus. The phase angle φ (in radians) was 0.89±0.12 in the medulla, 0.83±0.09 in the cortex, and 0.72±0.06 in the hilus. All regional differences were significant (P<0.001), while no significant variation was found in relation to different stages of bladder filling. In summary our study provides first high-resolution maps of viscoelastic parameters of the three anatomical regions of the kidney. |G(⁎)| and φ provide novel information on the viscoelastic properties of the kidney, which is potentially useful for the detection of renal lesions or fibrosis.