Geïntegreerde radiografische en metabolomische risicobeoordeling bij patiënten met interstitiële longziekten (IRM-ILD)

Interstitiële longziekten (ILD) zijn een groep chronische, progressieve longaandoeningen. De meest voorkomende ILD is idiopathische longfibrose (IPF) met een gemiddelde overleving van 2,5 tot 5 jaar na de diagnose. De term longfibrose betekent littekenvorming van het longweefsel en is de oorzaak van verergerende kortademigheid. IPF kan vaak het weefsel tussen de luchtzakken in de long, het interstitium genaamd, en vele andere gebieden in de longen (bloedvaten en luchtdoorgangen) aantasten. Eerdere diagnose van ILD is een voorwaarde voor betere langetermijnresultaten. Ziektedetectie en beoordeling van progressie zijn echter afhankelijk van veel verschillende gastheer- en omgevingsinvloeden. Dientengevolge worden patiënten met ILD vaak vroeg in het ziekteproces verkeerd gediagnosticeerd. Bovendien hebben patiënten met de diagnose ILD verschillende ziekteverlopen en is het een uitdagend probleem om te voorspellen welke patiënt het risico loopt op progressie. Er worden veel gepersonaliseerde geneeskundebenaderingen ontwikkeld, maar er is een gebrek aan beschikbare biomarkers in de klinische praktijk. Biomarkers zijn afkomstig van een nieuwe experimentele techniek, metabolomics genaamd, die op grote schaal wordt gebruikt in de geneeskunde en biologie voor het bestuderen van levende organismen. De methode meet de niveaus van grote aantallen van nature voorkomende kleine moleculen (metabolieten genoemd) die aanwezig zijn in het bloed, speeksel, adem en weefsels. Het patroon, of de vingerafdruk, van metabolieten in menselijke monsters kan worden gebruikt om meer te weten te komen over de gezondheid van een organisme en artsen misschien in staat te stellen een diagnose te stellen, te behandelen en de voortgang van specifieke ziekten te volgen. Klinische en functionele modellen missen voorspellend vermogen om patiënten te detecteren die risico lopen op ziekteprogressie. Er is dus dringend behoefte aan het ontwikkelen van nauwkeurige voorspellingsmodellen voor ziektediagnose en het beoordelen van behandelingseffecten.

CT-afgeleide ventilatie (CT-V) beeldvorming omvat kwantitatieve beeldvorming van de longfunctie en beeldvorming van de longcompliantie. CT-V is een nieuwere op beeldverwerking gebaseerde techniek die gebruik maakt van wiskundige modellen en wetenschappelijke berekeningen om veranderingen in longweefselvolumes tijdens de ademhalingscyclus te verzamelen. Beaumont gebruikt momenteel CT-V voor radiotherapieplanning. CT-V produceert een volledige 3D-kaart van ventilatie/ademhaling, heeft een betere beeldresolutie, biedt relevante meetbare beeldinformatie en vereist geen contrastmiddel. Zo kan anatomische en functionele informatie met hoge resolutie worden afgeleid met behulp van CT-V.

Om de functionele en radiografische veranderingen die worden waargenomen bij patiënten met ILD beter te begrijpen, is er behoefte aan verder onderzoek naar de stroomafwaartse veranderingen die optreden op het niveau van eiwitten en metabolieten. Metabolomics biedt een "momentopname" in de tijd van alle metabolieten die aanwezig zijn in een biologisch monster. Eiwitten, alleen of geïntegreerd met andere systemen, zijn een bijzonder informatief hulpmiddel voor het begrijpen van de ziektebiologie bij ILD-patiënten. Door gebruik te maken van een niet-gericht metabolomics-platform en het profileren van serum en adem van de patiënten, zal worden bepaald of aanvullende of robuustere biomarkers van ziekte kunnen worden geïdentificeerd en, in in combinatie met de beoordeling van regionale ventilatieverschillen door middel van CT-V, geeft dit een beter inzicht in het ziekteproces en verdere hulp bij een nauwkeurige prognose.

Deelnemers die hebben ingestemd met het onderzoek en die voldoen aan alle inclusiecriteria en geen van de exclusiecriteria, krijgen één volledige inademings- en uitademings-CT en twee 4D-CT-scans onder twee verschillende drukken (5 en 10 cm water), behalve bij gezonde vrijwilligers. Ze zullen hun adem laten profileren met behulp van het Owlstone-platform en serum dat binnen een week wordt verzameld voor metabolomics-testen. Deelnemers wordt gevraagd om een ​​dag voorafgaand aan de studiedatum niet te roken. Alle studiegerelateerde bemonstering zal indien mogelijk in een enkel bezoek worden gedaan en indien niet mogelijk zullen alle onderzoeksprocedures en monsters binnen een periode van een week worden verzameld.

Ziekteprogressie zal worden beoordeeld met behulp van kaartoverzicht in de komende 24 maanden om de standaardzorg longfunctie-evaluatie en bijbehorende CT-kenmerken respiratoire ziekenhuisopnames en mortaliteit te beoordelen.