Spiergezondheidsmetingen met elektrische impedantiemyografie

Magnetische resonantie beeldvorming (MRI) is een belangrijk klinisch hulpmiddel voor het volgen van skeletspierziekten en de reactie op therapie bij verschillende aandoeningen, variërend van spierdystrofie tot myositis. MRI kan dienen als een surrogaatmaat voor skeletspierpathologie; het kan atrofie, oedeem, vetinfiltratie en myofiberdisorganisatie kwantificeren, waardoor een biopsie overbodig wordt. Er is weinig twijfel dat het volgen van MRI-veranderingen therapeutische klinische onderzoeken bij veel spierziekten zal versnellen; het gebruik ervan wordt sterk aangemoedigd. Hoewel MRI een uitstekende beoordeling van de spierconditie kan bieden, heeft MRI veel nadelen, waaronder hoge kosten, algemene ongemakken, de noodzaak voor de proefpersoon om plat te liggen zonder te bewegen, beperkte evaluatie van bovenste ledemaatspieren, de behoefte aan gedetailleerde beeldanalyse om complexe beeldgegevens te distilleren tot een eenvoudige waarde voor ziekteopvolging, moeilijkheden bij het verkrijgen van herhaalde metingen in een klinische studie, en uitdagingen bij de standaardisatie van protocollen tussen instellingen. Deze beperkingen voorkomen dat MRI een gemakkelijk toe te passen biomarker is voor de beoordeling van spiergezondheid en ziekte-status. Een technologie die vergelijkbare compositie-informatie biedt als MRI maar die de vele nadelen van MRI overwint, zou een buitengewoon krachtige biomarker kunnen zijn in reguliere patiëntenzorg en klinische therapeutische onderzoeken.

Elektrische impedantie myografie (EIM) is zo'n technologie. In feite wordt EIM momenteel gebruikt als biomarker bij een aantal neuromusculaire aandoeningen. Bij EIM wordt met een klein handapparaat een zwakke, directioneel gefocuste, multifrequente elektrische stroom op een spier aangebracht, worden resulterende oppervlaktespanningen gemeten en worden impedantiewaarden afgeleid. Veranderingen in deze waarden geven inzicht in de conditie van de spier, waaronder atrofie, oedeem, vetinfiltratie en myofiberdisorganisatie. Naast ALS heeft EIM al aanzienlijke waarde getoond als biomarker bij een aantal aandoeningen, waaronder spierdystrofie, myositis en eenvoudige deconditionering. Kortom, we veronderstellen dat EIM het potentieel heeft om als vervanger voor MRI te dienen, waarbij veel van dezelfde informatie wordt verstrekt maar met veel grotere snelheid en gemak, lagere kosten, kleinere omvang, grotere flexibiliteit en verdraagzaamheid en zonder de noodzaak van omslachtige beeldanalyse.

Hoewel veel gegevens zijn verkregen die aantonen dat EIM gevoelig is voor spiergezondheid, zijn er slechts spaarzame gegevens die EIM direct aan MRI relateren. Gezien de complexiteit van zowel EIM als MRI kan het toepassen van machine learning-benaderingen op deze datasets dienen als een middel om een relatie tussen deze twee technologieën vast te stellen. Dit zou EIM toelaten om te dienen als een uiterst handig hulpmiddel voor het volgen van spiergezondheid en mogelijk als een biomarker in toekomstige klinische therapeutische onderzoeken en dagelijkse patiëntenzorg.

Onderzoeksvraag: Kan EIM MRI aanvullen en mogelijk vervangen bij de beoordeling van primaire ziekten van de skeletspier (myopathieën)?