Misurazioni della Salute Muscolare Utilizzando la Mioografia a Impedenza Elettrica

La risonanza magnetica (MRI) è uno strumento clinico importante per monitorare le malattie del muscolo scheletrico e la risposta alla terapia in una varietà di condizioni, dalla distrofia muscolare alla miosite. La MRI può fungere da misura surrogata della patologia del muscolo scheletrico; può quantificare atrofia, edema, infiltrazione grassa e disorganizzazione delle fibre muscolari, eliminando la necessità di biopsia. Non c'è dubbio che monitorare i cambiamenti della MRI accelererà gli studi clinici terapeutici in molte malattie muscolari; il suo utilizzo è stato fortemente incoraggiato. Sebbene la MRI possa fornire un'eccellente valutazione delle condizioni muscolari, presenta molti svantaggi, tra cui alto costo, generale scomodità, necessità per il soggetto di sdraiarsi senza muoversi, valutazione limitata dei muscoli dell'arto superiore, necessità di analisi dettagliata delle immagini per distillare dati di imaging complessi in un valore semplice per il monitoraggio della malattia, difficoltà nell'ottenere misurazioni ripetute in uno studio clinico e sfide nella standardizzazione dei protocolli tra le istituzioni. Queste limitazioni impediscono alla MRI di essere un biomarcatore facilmente applicabile per la valutazione della salute muscolare e dello stato della malattia. Una tecnologia che offra informazioni composizionali simili alla MRI ma che superi i numerosi svantaggi della MRI potrebbe fungere da biomarcatore straordinariamente potente nell'assistenza regolare ai pazienti e negli studi clinici terapeutici.

La miografia a impedenza elettrica (EIM) è una tecnologia del genere. Infatti, l'EIM è attualmente utilizzata come biomarcatore in numerosi disturbi neuromuscolari. Nell'EIM, utilizzando un piccolo dispositivo portatile, viene applicata una debole corrente elettrica multifrequenza focalizzata direzionalmente a un muscolo, vengono misurate le tensioni superficiali risultanti e vengono derivati i valori di impedenza. Le alterazioni di questi valori forniscono informazioni sulle condizioni del muscolo, inclusa atrofia, edema, infiltrazione grassa e disorganizzazione delle fibre muscolari. Oltre alla SLA, l'EIM ha già dimostrato un notevole valore come biomarcatore in numerosi disturbi, tra cui distrofia muscolare, miositis e semplice decondizionamento. In sintesi, ipotizziamo che l'EIM abbia il potenziale per fungere da proxy per la MRI, fornendo molte delle stesse informazioni ma con velocità e comodità molto maggiori, costo inferiore, dimensioni ridotte, maggiore flessibilità e tollerabilità e senza la necessità di un'analisi delle immagini macchinosa.

Sebbene siano stati acquisiti molti dati che mostrano che l'EIM è sensibile alla salute muscolare, ci sono solo dati scarsi che mettono in relazione direttamente l'EIM con la MRI. Data la complessità sia dell'EIM che della MRI, applicare approcci di apprendimento automatico a questi set di dati può servire come mezzo per stabilire una relazione tra queste due tecnologie. Ciò consentirebbe all'EIM di fungere da strumento estremamente conveniente per monitorare la salute muscolare e potenzialmente come biomarcatore nei futuri studi clinici terapeutici e nell'assistenza quotidiana ai pazienti.

Domanda di ricerca: L'EIM può integrare e potenzialmente sostituire la MRI nella valutazione delle malattie primarie del muscolo scheletrico (miopatie)?