Sensitivitet og reproduserbarhet av 18F-fluordeoksyglukose positronemisjonstomografi for vurdering av respiratorisk muskelaktivitet (ResPET)

Vurderingen av luftveismuskelfunksjonen er kritisk både i kliniske og forskningsmiljøer. Verktøy for vurdering av respiratorisk muskelfunksjon er spesielt nyttig for diagnostisering, fenotyping, forståelse av patofysiologi og vurdering av behandlingsrespons hos pasienter med luftveissymptomer, inkludert kritiske bakkepasienter og pasienter med respiratoriske og/eller nevromuskulære sykdommer. Åndedrettsmuskelfunksjonen vurderes oftest ved hjelp av flyt (dvs. spirometri) og trykkmålinger under spontan ventilasjon, frivillig åndedrettsanstrengelse eller kunstig fremkalte responser ved hjelp av magnetisk eller elektrisk stimulering. Noen av disse tilnærmingene kan være begrenset, for eksempel når muskelsvakhet i ansiktet oppstår og/eller når glottisfunksjonen er kompromittert, for eksempel hos pasienter med bulbar amyotrofisk lateralsklerose eller myopatier. Følgelig kan mye brukte respiratoriske tiltak være dårlige prediktorer for endringer i respirasjonsmuskelen, og dette kan bidra til å påvirke kliniske avgjørelser som tidspunktet når ikke-invasiv ventilasjon bør startes innenfor sykdomskontinuumet.

Positronemisjonstomografi (PET) er en nukleærmedisinsk prosedyre basert på måling av positronutslipp fra radiomerkede spormolekyler. Disse radiosporerne gjør det mulig å måle biologiske prosesser og få helkroppsbilder som viser steder for radiosporingakkumulering. Fluorodeoksyglukose (18F-FDG) er et radiomerket glukosemolekyl og er det vanligste radiosporstoffet som brukes i klinisk praksis. 18F-FDG PET er oftest koblet med computertomografi, men kan også kobles med magnetisk resonansavbildning (18F-FDG PET-MRI). 18F-FDG PET er mye brukt til kliniske onkologiske formål (diagnostikk, iscenesettelse, respons på behandling, prognose). 18F-FDG PET finner også anvendelser på andre felt for å oppdage infeksjoner og inflammatoriske prosesser. 18F-FDG kan også brukes i muskler som er store brukere av glukose. 18F-FDG PET tilbyr muligheten til å vurdere mønstrene og arbeidsmengden til flere muskler samtidig, og gir en global oversikt over musklene som er involvert i realiseringen av en motorisk oppgave, som tidligere demonstrert i skuldermuskler.

Ultralydavbildning (US) tiltrekker seg en økende interesse for vurdering av respiratorisk muskelfunksjon, ettersom den tillater bedside og ikke-invasive vurderinger. Nylig har nye amerikanske teknikker som skjærbølgeelastografi (SWE) vist løfter for vurdering av pustemuskelarbeid. Imidlertid er evnen til variabler avledet fra luftveismuskel-US til å reflektere økt muskelarbeid fortsatt uklar. Derfor er det nødvendig å bygge bevis som støtter ikke-invasive amerikanske biomarkører for respiratorisk muskelfunksjon.

18F-FDG PET tilbyr en unik mulighet til å undersøke mønstre og arbeidsmengde i pustemusklene. I hviletilstand er 18F-FDG-opptaket i respirasjonsmuskelen kjent for å være lite. Imidlertid, og så vidt vi vet, har 18F-FDG-opptak av luftveismusklene i hvile hos friske forsøkspersoner aldri blitt spesifikt rapportert. Det er uklart om 18F-FDG PET kan brukes til å overvåke endringer i respiratorisk muskelaktivitet innenfor sykdomskontinuumet eller som svar på en intervensjon som initiering av ikke-invasiv ventilasjon. Reproduserbarheten av økt 18F-FDG-opptak av respirasjonsmuskulaturen indusert gjenstår å vurdere og er en forutsetning for å bestemme dens følsomhet for endringer. Dessuten er forholdet mellom økt 18F-FDG-opptak og pustemuskelarbeid vurdert ved bruk av andre metoder (f. strømnings- og trykkmålinger, overflateelektromyografi (sEMG)) og variabler avledet fra multiparametrisk UL gjenstår å bestemme. Siden MR ikke bruker ioniserende stråling, og på grunn av svært høyere bløtvevskontrastevner, er det å kombinere PET med MR i stedet for CT av bedre relevans for vårt PET-muskulære analyseformål.