Integrované radiografické a metabolomické hodnocení rizik u pacientů s intersticiálním plicním onemocněním (IRM-ILD)

Intersticiální plicní onemocnění (ILD) jsou skupinou chronických, progresivních plicních onemocnění. Nejběžnějším intersticiálním plicním onemocněním je idiopatická plicní fibróza (IPF) s průměrným přežitím v rozmezí 2,5–5 let po diagnóze. Pojem plicní fibróza znamená zjizvení plicní tkáně a je příčinou zhoršující se dušnosti. IPF může často postihnout tkáň mezi vzduchovými vaky v plicích zvanou intersticium a mnoho dalších oblastí v plicích (krevní cévy a cesty dýchacích cest). Včasnější diagnostika intersticiálních plicních onemocnění je předpokladem lepších dlouhodobých výsledků. Detekce onemocnění a hodnocení progrese však závisí na mnoha různých vlivech hostitele a prostředí. V důsledku toho jsou pacienti s intersticiální plicní chorobou často nesprávně diagnostikováni v rané fázi procesu onemocnění. Navíc pacienti s diagnostikovanou intersticiální plicní chorobou mají různé průběhy onemocnění a předpovědět, u kterého pacienta je riziko progrese, je náročný problém. Vyvíjí se mnoho přístupů personalizované medicíny, ale v klinické praxi je nedostatek dostupných biomarkerů. Biomarkery pocházejí z nové experimentální techniky zvané metabolomika, která se široce používá v medicíně a biologii pro studium živých organismů. Metoda měří hladiny velkého množství přirozeně se vyskytujících malých molekul (nazývaných metabolity), které jsou přítomny v krvi, slinách, dechu a tkáních. Vzor nebo otisk prstu metabolitů v lidských vzorcích lze použít k poznání zdraví organismu a možná umožní lékařům diagnostikovat, léčit a sledovat vývoj konkrétních onemocnění. Klinické a funkční modely postrádají prediktivní schopnost odhalit pacienty s rizikem progrese onemocnění. Existuje tedy naléhavá potřeba vyvinout přesné predikční modely pro diagnostiku onemocnění a posouzení účinků léčby.

CT-derived ventilace (CT-V) zobrazení zahrnuje kvantitativní zobrazení plicních funkcí a zobrazení poddajnosti plic. CT-V je novější technika založená na zpracování obrazu, která využívá matematické modelování a vědecké výpočty ke shromažďování změn v objemech plicní tkáně během dýchacího cyklu. Beaumont v současnosti používá CT-V pro plánování radioterapie. CT-V vytváří úplnou 3D mapu ventilace/dýchání, má lepší rozlišení obrazu, poskytuje relevantní měřitelné obrazové informace a nevyžaduje kontrastní látku. Pomocí CT-V lze tedy odvodit anatomické a funkční informace s vysokým rozlišením.

Abychom lépe porozuměli funkčním a radiografickým změnám pozorovaným u pacientů s intersticiální plicní chorobou, je potřeba dále zkoumat následné změny, ke kterým dochází na úrovni proteinů a metabolitů. Metabolomika poskytuje "snímek" v čase všech metabolitů přítomných v biologickém vzorku. Proteiny samotné nebo integrované s jinými systémy jsou zvláště informativním nástrojem pro pochopení biologie onemocnění u pacientů s ILD. Použití necílené metabolomické platformy a profilování séra a dýchání od pacientů určí, zda lze identifikovat další nebo robustnější biomarkery onemocnění a ve spojení s hodnocením regionálních ventilačních rozdílů prostřednictvím CT-V poskytne lepší náhled na proces onemocnění a dále pomůže s přesnou prognózou.

Účastníci, kteří souhlasili se studií a splnili všechna zařazovací kritéria a žádné z vylučovacích kritérií, budou mít jedno CT plné nádechu a výdechu a dva 4D-CT skeny pod dvěma různými tlaky (5 a 10 cm vody), s výjimkou zdravých dobrovolníci. Během jednoho týdne jim bude profilován dech pomocí platformy Owlstone a odebráno sérum pro metabolomické testování. Účastníci budou požádáni, aby se jeden den před datem studie zdrželi kouření. Veškerý odběr vzorků související se studií bude pokud možno proveden při jediné návštěvě, a pokud to nebude možné, všechny studijní postupy a vzorky budou odebrány během jednoho týdne.

Progrese onemocnění bude hodnocena pomocí přehledu grafů v průběhu příštích 24 měsíců, aby se posoudila standardní péče o hodnocení plicních funkcí a odpovídající CT znaky respiračních hospitalizací a mortality.