Hodnocení funkce ledvin pomocí tomografie elektrické impedance (EIT)

Chronické onemocnění ledvin (CKD) je v globální a místní perspektivě stupňujícím se zdravotním problémem. CKD je definována jako všechny poruchy ovlivňující struktury a funkce ledvin. Hlavními klasifikacemi jsou akutní poškození ledvin (AKI) pro onemocnění ledvin, kde příznaky trvají během jednoho týdne a CKD, kde ledvinové abnormality trvají déle než 3 měsíce. AKI a CKD jsou vzájemně propojeny; AKI může postupovat do CKD a CKD může dále postupovat a komorbidně s hypertenzí, cukrovkou a kardiovaskulárními chorobami. Na základě pokynů KDIGO KDIGO z roku 2012 (onemocnění ledvin: zlepšování globálních výsledků) se kritéria pro diagnostiku CKD spoléhají na funkční měření založená na rychlosti glomerulární filtrace (GFR), zatímco strukturální markery poškození ledvin jsou hodnocena pomocí zobrazovací techniky, jako je renální ultrazvuk. CKD lze klasifikovat do pěti fází (fáze 1: normální/ vysoká funkce; fáze 2: mírně snížená funkce; fáze 3: mírná až středně snížená funkce; fáze 4: vážně snížená funkce; fáze 5: selhání ledvin) na základě GFR. Poslední fáze se označuje jako konečné onemocnění ledvin (ESRD), že pacient vyžaduje podporu dialýzy nebo transplantaci ledvin. Na rozdíl od většiny onemocnění jsou příznaky většiny problémů s ledvinami nespecifické a pacienti jsou často asymptomatičtí až do pokročilých fází. Odhaduje se, že 90% lidí s CKD si není vědom jejich stavu. Podle ministerstva zdravotnictví Hksar došlo v roce 2016 21,3 milionu případů incidentu, 1,2 milionu úmrtí a 35 milionů let postižených let (Dalys), v roce 2016, o 88,8%, 98% a 62,2% nárůst od roku 1990. Nedávná analýza naznačuje, že věková globální prevalence CKD byla u žen větší než u mužů. Míra progrese do ESRD a riziko úmrtnosti je však u mužů výrazně výraznější ve srovnání se ženami, s výjimkou po menopauzální a diabetické pacienty. Kromě toho jsou senioři starší 60 let hlavními rizikovými skupinami pro CKD, protože riziko diabetes mellitus a vysoký krevní tlak se zvyšuje s věkem.

Zlatý standard hodnocení funkcí ledvin pro diagnostiku a klasifikaci fází CKD je měření GFR u pacientů. Stupně CKD lze klasifikovat takto: 1. fáze je poškození ledvin s normálním nebo zvýšeným GFR (> 90 ml/min); Fáze 2 je mírné snížení GFR (60-89 ml/min); Fáze 3 je mírné snížení GFR, ve kterém fáze 3A (45-59 ml/min) a fáze 3B (30-44 ml/min); Fáze 4 je závažné snížení GFR (15-29 ml/min); Fáze 5 je selhání ledvin nebo ESKD, ve kterém je usnadněna GFR <15 ml/min nebo dialýza. Zlatým standardem hodnocení funkcí ledvin pro diagnostiku CKD je přímé měření GFR po 24 hodinovém sběru moči, ale to je nepraktické. Alternativní metody jsou měřeny GFR (MGFR), který měří clearance exogenních markerů, jako je inulin, iohexol a iothalamát, a odhadovaný GFR (EGFR) založený na endogenních filtračních markerech, sérovém kreatininu a močovině, i když žádný z nich nemůže přesně představovat pravý GFR. Exogenní markery, konkrétně clearance inulinu v moči, jsou považovány za lepší než měřit GFR, ale jedná se o postupy náročné na práci a pro opakované použití jsou příliš drahé. V klinickém nastavení je konvenční metodou použitím odhadovaných rovnic pro měření EGFR namísto MGFR pro jeho jednoduchost a rychlost. Bylo však pozorováno, že rovnice EGFR jsou náchylné k nadhodnocení funkce ledvin u fyzicky slabých pacientů, například starších jedinců. Tato metoda tedy slouží pouze jako nejlepší odhad úrovní GFR a nepředstavuje skutečný GFR. V současné době v současné době neexistuje standardizace pro rozsah měření MGFR použitých jako základ pro odhadované rovnice, a proto je tento přístup pochybován o zkreslení a nepřesnosti.

Protože biochemická měření může být pro hodnocení funkcí ledvin nedostatečná, protože tyto testy jsou necitlivé a nejsou schopny rozlišovat příčiny onemocnění ledvin, i když některé z nich mají různé funkční důsledky. Zobrazovací modality, jako je ultrazvuk (USA) a počítačová tomografie (CT), se stále více používají ke zlepšení diagnózy onemocnění ledvin a také odhalují morfologické změny ve struktuře a složení ledvin. USA však vykazují omezenou schopnost identifikovat zvýšenou kortikální echogenitu způsobenou chronickým selháním ledvin, což ztěžuje vyloučení reverzibilních příčin selhání ledvin. Pokud jde o CT, aplikace intravenózního jodovaného kontrastu vede k jeho kontraindikaci při pokročilém selhání ledvin, zatímco přítomnost ionizujícího záření vede k jeho kontraindikaci v případech časných těhotenství. Vypouštění potenciálně toxického kontrastního činidla je omezeno na pacienty, které vykazují odhadovanou míru glomerulární filtrace (EGFR) do 30 ml/minutu.

Renální biopsie s invazivní extrakcí tkáně ledvin pro histologickou analýzu by mohla identifikovat typ a závažnost onemocnění ledvin. Biopsii lze použít k odhalení zjizvení, zánětu a vkladu proteinů, které nejsou rozpoznatelné u ultrazvuku, krve a testů moči. Perkutánní biopsie se však řídí zobrazovacími modalitami nebo otevřenou biopsií, která využívá chirurgické metody, což je invazivnější a odhaluje rizika postkundovací léze a infekce do cílených i blízkých oblastí.

Zde by EIT mohla být alternativní nízká, přístupná, ionizující neinvazivní zobrazovací technika bez ionizujícího a kontrastního činidla k detekci strukturálních i funkčních změn v ledvinách. Gense EIT-Kidney Scan je rychlý (~ 10 minut), přenosný a nevyžaduje vyškoleného operátora. Existující komerční zařízení EIT jsou v současné době nasazena v některých klinických prostředích. Technologie EIT se používá již více než deset let, ačkoli dosud se většinou používá k pomoci mechanicky ventilovaným pacientům v jednotkách intenzivní péče, aby se zabránilo poškození plic způsobené umělou ventilací. Bylo prokázáno, že se ukázalo, že DRäger's EIT Lung Imaging Device (Pulmovista® 500) detekuje regionální distribuci ventilace v reálném čase a vede mechanické ventilační změny, včetně posouzení optimálního dodržování PEEP a plic. Dalším komerčním zařízením EIT je Enlight® (Timpel, Brasil), které může také pomoci při včasné identifikaci dyssynchronie a neustále kvantifikovat regionální plicní ventilační heterogenitu.

Během několika posledních let bylo provedeno několik průzkumných studií při použití bioelektrické impedance při pomoci hodnocení funkcí ledvin u zvířecích modelů, jako jsou prasata. Měření impedance se také použila na zlepšení odhadu GFR u pacientů s chronickým onemocněním ledvin. Elektrická vodivost biologických tkání se liší podle typu tkáně a frekvence proudu střídavého proudu. Na druhé straně se vodivost ledvin tkáně významně zvyšuje oproti změně frekvence. Proto lze biologické tkáně potenciálně diferencovat pomocí analýzy frekvenčního spektra EIT.

Pro hodnocení funkcí ledvin zůstává GFR dobrým měřítkem. Je však třeba řešit jeho omezení. Hlavním omezením je, že odhadované rovnice jako klinický standard pro měření EGFR mají kalibrovat rozdíly ve svalové hmotě, což je zdroj kreatininu v séru, založený na demografických proměnných, jako je věk, pohlaví, pohlaví, rasa atd., Ale stále nezohledňuje individuální variabilitu svalové hmoty. EIT by mohla být alternativou k predikci GFR na základě bioelektrické impedance těla, která korelovala apendikulární štíhlá hmota (ALM) pro výpočet hmotnosti kosterního svalu, která dříve prokázala analýzou bioelektrické impedance s rezistencí a reakcí. Tato metoda nejen poskytuje přesnější odhad GFR, ale také poskytuje dobrou predikci funkční kapacity, kvality života a výsledku v CKD.

Cílem této studie je ověřit a ověřit vztah mezi měřeními EIT a GFR pro funkční analýzu ledvin. Tato studie bude také studovat proveditelnost EIT jako potenciální zobrazovací modality pro analýzu struktur problémů u pacientů s onemocněním ledvin. GFR založený na rovnicích s bioelektrickou impedancí bude porovnán s GFR na základě clearance inulinu moči jako zlatého standardu. Nakonec budou pro další analýzu zváženy demografie, klinické hodnocení a historie pacientů. Výsledky z tohoto projektu se vyvinou jako pohodlný a neinvazivní screeningový test na dysfunkci ledvin a CKD. Včasná detekce CKD umožní včasným zásahům zpomalit další zhoršení funkce ledvin a tak zlepšit celkové výsledky pacienta a využití zdrojů zdravotní péče.