Modelování kostní mikroarchitektury a rizika zlomenin u CHOPN na základě CT

Tato translační studie se snaží vytvořit model predikce zlomenin specifický pro chronickou obstrukční plicní nemoc (CHOPN) s využitím unikátního hodnocení mikroarchitektury periferní kosti na základě počítačové tomografie (CT). Osteoporóza, běžná komorbidita u pacientů s CHOPN, urychluje morbiditu a mortalitu. Podstata této komorbidity je špatně pochopena, a proto je potřeba charakterizovat souvislost mezi faktory souvisejícími s CHOPN a kostní mikroarchitekturou a jejich asociaci s rizikem zlomenin. S osteoporózou je spojeno mnoho faktorů souvisejících s CHOPN. Různé příčiny úbytku kostní hmoty související s CHOPN mohou nestejnoměrně ovlivňovat kortikální a trabekulární kostní struktury s různými mechanickými důsledky, což odráží odlišné riziko zlomenin spojené s CHOPN u jedinců s podobnou hustotou kostních minerálů (BMD). O této vazbě je málo známo a cílem studie je zaplnit tuto mezeru ve znalostech pomocí klinicky vhodného vznikajícího nástroje založeného na CT pro charakterizaci kostní mikroarchitektury na periferních místech. Konkrétně tato studie (1) stanoví zobecnitelnost hodnocení kostní mikroarchitektury výzkumnými pracovníky aplikovaného na vznikající CT skenery s nízkou dávkou/vysokým rozlišením od různých výrobců; (2) posoudit její potenciál ve srovnání s dvouenergetickou rentgenovou absorptiometrií (DXA) k vysvětlení rozšířených zlomenin a predikci zlomenin u pacientů s CHOPN; (3) kvantifikovat dopad různých faktorů souvisejících s CHOPN na kostní struktury a jejich důsledky pro riziko zlomenin; (4) identifikovat podtypy CHOPN s rychlou kostní strukturální degenerací; a (5) vyvinout model specifický pro CHOPN pro hodnocení rizika zlomeniny pomocí údajů specifických pro pacienta.

Studie využije (1) stávající kohorty pacientů s CHOPN s charakterizací plic na University of Iowa (UI) a Columbia University (CU), které představují široký demografický rozsah; (2) přístup k nově vznikajícím CT skenerům na obou místech; a (3) unikátní metodologie zpracování obrazu pro kvantifikaci trojrozměrných strukturálních metrik kosti. Studie zahrne 550 kuřáků s CHOPN a bez CHOPN z kohort UI a CU ze studií COPDGene a SPIROMICS. Kuřáci bez CHOPN budou tvořit kontrolní skupinu pro studii. Při výchozích a 3letých následných návštěvách bude studijní tým shromažďovat (1) údaje týkající se rizikových faktorů; (2) CT vyšetření laterální páteře k posouzení zlomenin obratlů; (3) CT skeny kyčle a kotníku s vysokým rozlišením pro výpočet kostních strukturálních metrik; (4) DXA skeny celého těla, páteře a kyčle pro hodnocení minerální hustoty kostí a složení těla; a (5) posouzení zlomeniny obratle DXA.

Tato studie zavede nový zobecněný nástroj nezávislý na CT skenování pro hodnocení kostní odpovědi na různé terapeutické intervence zaměřené na zpomalení nebo zvrácení ztráty kostní hmoty a případně obnovení kostní struktury, což může vést k intervencím specifičtějším pro pacienta. Tato studie se také snaží vysvětlit vztahy mezi různými faktory souvisejícími s CHOPN, kostními strukturálními změnami a jejich důsledky pro riziko zlomenin.

Nakonec bude vyvinut model specifický pro CHOPN pro hodnocení rizika zlomenin, který bude využívat specifická demografická, klinická a rentgenová data pacienta a CT BMD v páteři, stejně jako kostní strukturální opatření v kyčli a/nebo kotníku.