Evaluation of the blood-oxygen-level-dependent (BOLD) sequence with 3 Tesla device in renal transplant patients in the assessment of early allograft disfunction, correlated with biopsy

Mendes, Guilherme Falleiros; Falsarella, Priscila Mina; Garcia, Rodrigo Gobbo; Sanches, Liana Guerra; Baroni, Ronaldo Hueb

ABSTRACT Objective To evaluate the ability of blood-oxygen-level-dependent (BOLD) magnetic resonance imaging at 3 Tesla to measure tissue oxygen bioavailability based on R2* values, and to differentiate between acute tubular necrosis and acute rejection compared to renal biopsy (gold standard). Methods A prospective, single-center study, with patients submitted to renal transplantation between 2013 and 2014, who developed graft dysfunction less than 4 weeks after transplantation. All patients were submitted to abdominal magnetic resonance imaging at 3 Tesla using the same protocol, followed by two BOLD sequences and kidney biopsy. Results Twelve male (68.75%) and three female (31.25%) patients were included. A total of 19 percutaneous renal biopsies were performed (four patients required a second biopsy due to changes in clinical findings). Pathological findings revealed ten cases of acute tubular necrosis, four cases of acute rejection, and five cases with other (miscellaneous) diagnoses. Comparison between the four groups of interest failed to reveal significant differences (p=0.177) in cortical R2* values, whereas medullary R2* values differed significantly (p=0.033), with lower values in the miscellaneous diagnoses and the acute tubular necrosis group. Conclusion BOLD magnetic resonance imaging at 3 Tesla is a feasible technique that uses indirect tissue oxygen level measurements to differentiate between acute rejection and acute tubular necrosis in renal grafts.

RESUMO Objetivo Avaliar a sequência de ressonância magnética blood-oxygen-level-dependent (BOLD) realizada em um equipamento 3 Tesla para medir a biodisponibilidade do oxigênio do tecido pelo valor de R2* na diferenciação de necrose tubular aguda e rejeição aguda, comparando à biópsia renal (padrão-ouro). Métodos Estudo unicêntrico, prospectivo, com pacientes submetidos a transplante renal de 2013 a 2014, que desenvolveram disfunção do enxerto menos de 4 semanas após o transplante. Todos os pacientes foram submetidos à ressonância magnética abdominal 3 Tesla com o mesmo protocolo, seguida de duas sequências BOLD e biópsia renal. Resultados Foram incluídos 12 homens (68,75%) e três mulheres (31,25%). Foram realizadas 19 biópsias renais percutâneas (quatro pacientes necessitaram de segunda biópsia devido à alteração nos achados clínicos). Os resultados histopatológicos incluíram dez casos de necrose tubular aguda, quatro de rejeição aguda e cinco casos de outros diagnósticos (miscelânea). A comparação entre os quatro grupos de interesse não mostrou diferenças significativas em relação ao R2* no córtex (p=0,177). Quanto ao R2* da medula, observaram-se diferenças significativas (p=0,033), com miscelânea e necrose tubular aguda apresentando valores mais baixos quando comparados aos demais. Conclusão A ressonância magnética BOLD 3 Tesla é uma técnica viável que indiretamente utiliza a concentração de oxigênio no tecido em enxertos renais e pode ser usada para a diferenciação entre rejeição aguda e necrose tubular aguda.