Måling af muskelhelbred ved hjælp af elektrisk impedans-myografi

Magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) er et vigtigt klinisk værktøj til at spore skelettmuskelsygdomme og respons på behandling i en række tilstande, der spænder fra muskeldystrofi til myositis. MRI kan fungere som et surrogatmål for skelettmuskelpatologi; det kan kvantificere atrofi, ødem, fedtinfiltration og myofiberdisorganisering, hvilket gør biopsi overflødig. Der er ingen tvivl om, at sporing af MRI-forandringer vil fremskynde terapeutiske kliniske forsøg i mange muskelsygdomme; dens brug er blevet kraftigt opfordret. Selvom MRI kan give en fremragende vurdering af muskelstatus, har MRI mange ulemper, herunder høj omkostning, generel ulempe, behov for at forsøgspersonen ligger fladt uden at bevæge sig, begrænset evaluering af øvre ekstremitetsmuskler, behov for detaljeret billedanalyse for at destillere komplekse billeddata ned til en simpel værdi til sygdomsopsporing, sværheder med at opnå gentagne målinger i et klinisk forsøg og udfordringer med standardisering af protokoller på tværs af institutioner. Disse begrænsninger forhindrer MRI i at være en let anvendt biomarkør til vurdering af muskelhelbred og sygdomsstatus. En teknologi, der tilbyder sammensætningsinformation svarende til MRI, men som overvinder MRIs mange ulemper, kunne fungere som en ekstraordinært kraftfuld biomarkør i almindelig patientpleje og kliniske terapeutiske forsøg.

Elektrisk impedansmyografi (EIM) er sådan en teknologi. Faktisk bruges EIM i øjeblikket som biomarkør i en række neuromuskulære lidelser. I EIM påføres en svag, retningsbestemt, multifrekvent elektrisk strøm til en muskel ved hjælp af en lille håndholdt enhed, resulterende overfladespændinger måles, og impedansværdier udledes. Ændringer i disse værdier giver indsigt i musklens tilstand, herunder atrofi, ødem, fedtinfiltration og myofiberdisorganisering. Udover ALS har EIM allerede vist sig at være af betydelig værdi som biomarkør i en række lidelser, herunder muskeldystrofi, myositis og simpel deconditionering. Kort sagt formoder vi, at EIM har potentiale til at fungere som en proxy for MRI, idet det giver meget af den samme information, men med langt større hastighed og bekvemmelighed, lavere omkostninger, mindre størrelse, større fleksibilitet og tolerabilitet og uden behov for besværlig billedanalyse.

Mens der er indsamlet mange data, der viser, at EIM er følsom over for muskelhelbred, er der kun sparsomme data, der direkte relaterer EIM til MRI. I betragtning af kompleksiteten af både EIM og MRI kan anvendelse af maskinlæringstilgange på disse datasæt tjene som et middel til at etablere en sammenhæng mellem disse to teknologier. Dette ville gøre det muligt for EIM at fungere som et ekstremt bekvemt værktøj til at spore muskelhelbred og potentielt som en biomarkør i fremtidige kliniske terapeutiske forsøg og daglig patientpleje.

Forskningsspørgsmål: Kan EIM supplere og potentielt erstatte MRI i vurderingen af primære sygdomme i skelettmuskulaturen (myopatier)?