Sensibilità e riproducibilità della tomografia a emissione di positroni con 18F-fluorodesossiglucosio per la valutazione dell'attività dei muscoli respiratori (ResPET)

La valutazione della funzione dei muscoli respiratori è fondamentale sia in ambito clinico che di ricerca. Gli strumenti per la valutazione della funzione dei muscoli respiratori sono particolarmente utili per la diagnosi, la fenotipizzazione, la comprensione della fisiopatologia e la valutazione delle risposte terapeutiche nei pazienti con sintomi respiratori, compresi i pazienti in condizioni critiche e i pazienti con malattie respiratorie e/o neuromuscolari. La funzione dei muscoli respiratori è più comunemente valutata utilizzando il flusso (es. spirometria) e misurazioni della pressione durante ventilazione spontanea, sforzi respiratori volontari o risposte evocate artificialmente mediante stimolazione magnetica o elettrica. Alcuni di questi approcci possono essere limitati, ad esempio, quando si verifica debolezza dei muscoli facciali e/o quando la funzione della glottide è compromessa, ad esempio nei pazienti con sclerosi laterale amiotrofica bulbare o miopatie. Di conseguenza, le misure respiratorie ampiamente utilizzate possono essere scarsi predittori di alterazioni dei muscoli respiratori e ciò può contribuire a influenzare le decisioni cliniche come il momento in cui la ventilazione non invasiva dovrebbe essere iniziata all'interno del continuum della malattia.

La tomografia ad emissione di positroni (PET) è una procedura di medicina nucleare basata sulla misurazione dell'emissione di positroni da molecole traccianti radiomarcate. Questi radiotraccianti consentono di misurare i processi biologici e di ottenere immagini di tutto il corpo che dimostrano i siti di accumulo del radiotracciante. Il fluorodesossiglucosio (18F-FDG) è una molecola di glucosio radiomarcata ed è il radiotracciante più comune utilizzato nella pratica clinica. La PET 18F-FDG è più frequentemente accoppiata alla tomografia computerizzata, ma può anche essere accoppiata alla risonanza magnetica (18F-FDG PET-MRI). 18F-FDG PET è ampiamente utilizzato per scopi di oncologia clinica (diagnostica, stadiazione, risposta al trattamento, prognosi). 18F-FDG PET trova applicazioni anche in altri campi per la rilevazione di infezioni e processi infiammatori. Il 18F-FDG può anche essere utilizzato nei muscoli che sono i principali utilizzatori di glucosio. 18F-FDG PET offre l'opportunità di valutare i modelli e la quantità di lavoro di più muscoli contemporaneamente, fornendo una visione globale dei muscoli coinvolti nella realizzazione di un compito motorio, come precedentemente dimostrato nei muscoli della spalla.

L'imaging ecografico (US) sta suscitando un crescente interesse per la valutazione della funzione dei muscoli respiratori, in quanto consente valutazioni non invasive e al letto del paziente. Recentemente, nuove tecniche statunitensi come l'elastografia a onde di taglio (SWE) hanno mostrato risultati promettenti per la valutazione del lavoro dei muscoli respiratori. Tuttavia, la capacità delle variabili derivate dall'ecografia dei muscoli respiratori di riflettere un aumento del lavoro muscolare rimane poco chiara. Pertanto, è necessario creare prove a supporto di biomarcatori statunitensi non invasivi per la funzione dei muscoli respiratori.

18F-FDG PET offre un'opportunità unica per studiare i modelli e la quantità di lavoro dei muscoli respiratori. In uno stato di riposo, è noto che l'assorbimento di 18F-FDG nel muscolo respiratorio è ridotto. Tuttavia, e per quanto ne sappiamo, l'assorbimento di 18F-FDG da parte dei muscoli respiratori a riposo in soggetti sani non è mai stato specificamente riportato. Non è chiaro se la PET 18F-FDG possa essere utilizzata per monitorare i cambiamenti nell'attività dei muscoli respiratori all'interno del continuum della malattia o in risposta a un intervento come l'avvio della ventilazione non invasiva. La riproducibilità dell'aumento dell'assorbimento di 18F-FDG indotto dai muscoli respiratori resta da valutare ed è un prerequisito per determinare la sua sensibilità al cambiamento. Inoltre, la relazione tra l'aumento dell'assorbimento di 18F-FDG e il lavoro dei muscoli respiratori valutata utilizzando altri metodi (ad es. le misurazioni di flusso e pressione, l'elettromiografia di superficie (sEMG)) e le variabili derivate dall'ecografia multiparametrica restano da determinare. Poiché la risonanza magnetica non utilizza radiazioni ionizzanti e grazie alle capacità di contrasto dei tessuti molli molto più elevate, la combinazione di PET con risonanza magnetica anziché TC è di maggiore rilevanza per lo scopo delle nostre analisi muscolari PET.