Integroitu radiografinen ja aineenvaihduntariskin arviointi potilailla, joilla on interstitiaalisia keuhkosairauksia (IRM-ILD)

Interstitiaaliset keuhkosairaudet (ILD) ovat joukko kroonisia, eteneviä keuhkosairauksia. Yleisin ILD on idiopaattinen keuhkofibroosi (IPF), jonka keskimääräinen eloonjäämisaika on 2,5–5 vuotta diagnoosin jälkeen. Termi keuhkofibroosi tarkoittaa keuhkokudoksen arpeutumista ja aiheuttaa pahenevan hengenahdistuksen. IPF voi usein vaikuttaa kudokseen keuhkojen ilmapussien, joita kutsutaan interstitiumiksi, ja monien muiden keuhkojen alueiden (verisuonet ja ilmankulkureitit) väliin. ILD:n varhainen diagnoosi on parempien pitkän aikavälin tulosten edellytys. Taudin havaitseminen ja etenemisen arviointi ovat kuitenkin riippuvaisia ​​monista erilaisista isäntä- ja ympäristövaikutuksista. Tämän seurauksena ILD-potilaat diagnosoidaan usein väärin sairauden varhaisessa vaiheessa. Lisäksi ILD-diagnoosin saaneiden potilaiden sairauskulku on erilainen, ja sen ennustaminen, kenellä on riski etenemisestä, on haastava ongelma. Monia yksilöllisiä lääketieteen lähestymistapoja kehitetään, mutta kliinisessä käytännössä ei ole saatavilla biomarkkereita. Biomarkkerit ovat peräisin uudesta kokeellisesta tekniikasta nimeltä metabolomiikka, jota käytetään laajalti lääketieteessä ja biologiassa elävien organismien tutkimiseen. Menetelmä mittaa suuren määrän luonnossa esiintyviä pieniä molekyylejä (jota kutsutaan metaboliiteiksi), joita on veressä, syljessä, hengityksessä ja kudoksissa. Ihmisnäytteiden aineenvaihduntatuotteiden mallia tai sormenjälkeä voidaan käyttää oppimaan organismin terveydestä ja ehkä antaa lääkäreille mahdollisuuden diagnosoida, hoitaa ja seurata tiettyjen sairauksien etenemistä. Kliinisistä ja toiminnallisista malleista puuttuu ennustekyky havaita potilaita, joilla on riski taudin etenemisestä. Siksi on kiireellisesti kehitettävä tarkkoja ennustemalleja sairauksien diagnosoimiseksi ja hoidon vaikutusten arvioimiseksi.

CT-peräinen ventilaatiokuvaus (CT-V) sisältää kvantitatiivisen keuhkojen toiminnan kuvantamisen ja keuhkojen mukautumiskuvauksen. CT-V on uudempi kuvankäsittelyyn perustuva tekniikka, joka käyttää matemaattista mallintamista ja tieteellistä laskentaa keräämään muutoksia keuhkokudoksen tilavuudessa hengityssyklin aikana. Beaumont käyttää tällä hetkellä CT-V:tä sädehoidon suunnitteluun. CT-V tuottaa täydellisen 3D-kartan ventilaatiosta/hengityksestä, sillä on parempi kuvan resoluutio, se tarjoaa asiaankuuluvaa mitattavaa kuvantamistietoa eikä vaadi varjoainetta. Siten korkearesoluutioinen anatominen ja toiminnallinen informaatio voidaan johtaa käyttämällä CT-V:tä.

ILD-potilailla havaittujen toiminnallisten ja radiografisten muutosten ymmärtämiseksi paremmin on tarpeen tutkia tarkemmin proteiinien ja metaboliittien tasolla tapahtuvia alavirran muutoksia. Metabolomiikka tarjoaa "snapshot" -kuvan kaikista biologisessa näytteessä olevista metaboliiteista. Proteiinit yksinään tai integroituna muihin järjestelmiin on erityisen informatiivinen työkalu tautibiologian ymmärtämiseen ILD-potilailla. Kohdistamattoman metabolomiikkaalustan käyttö sekä potilaiden seerumin ja hengityksen profilointi määrittää, voidaanko taudin uusia tai vahvempia biomarkkereita tunnistaa. yhdessä alueellisten ventilaatioerojen arvioinnin kanssa CT-V:n avulla, se antaa paremman käsityksen sairauden prosessista ja auttaa edelleen tarkassa ennustamisessa.

Osallistujille, jotka ovat antaneet suostumuksensa tutkimukseen ja jotka ovat täyttäneet kaikki osallistumiskriteerit eikä yksikään poissulkemiskriteeri, tehdään yksi täysi sisään- ja uloshengitys-CT ja kaksi 4D-CT-kuvausta kahdessa eri paineessa (5 ja 10 cm vettä), paitsi terveille. vapaaehtoisia. Heidän hengitystään profiloidaan Owlstone-alustan avulla ja seerumi kerätään metabolomiikkatestausta varten viikon sisällä. Osallistujia pyydetään pidättäytymään tupakoinnista päivää ennen tutkimuspäivää. Kaikki tutkimukseen liittyvät näytteenotto tehdään mahdollisuuksien mukaan yhdellä käynnillä, ja jos se ei ole mahdollista, kaikki tutkimustoimenpiteet ja näytteet kerätään viikon sisällä.

Sairauden etenemistä arvioidaan seuraavan 24 kuukauden kaavion avulla, jotta voidaan arvioida hoidon tavanomaista keuhkojen toiminnan arviointia ja vastaavia TT-ominaisuuksia hengityssairaalahoitoja ja kuolleisuutta.