Regional overvåking av CF-lungesykdom

Cystisk fibrose (CF) er en progressiv, systemisk sykdom som påvirker anslagsvis 30 000 barn og voksne i USA (70 000+ over hele verden) og er forårsaket av mutasjoner i genet som koder for cystisk fibrose transmembrane conductance regulator (CFTR)-proteinet - en klorid- og bikarbonatkanal som regulerer ionetransport og slimsammensetning i CF-påvirket vev, slik som lungen. I luftveiene fører dette til slimstase, infeksjon, betennelse og ombygging som resulterer i slimplugger, regional lungeobstruksjon og progressiv luftveisødeleggelse og bronkiektasi. Svært effektive CFTR-modulatorer, som nylig er tilgjengelige for >90 % av pasientene, har revolusjonert CF klinisk behandling, med store økninger i lungefunksjonen som et resultat av mer effektiv slimhinneclearance. Som et resultat har tyngende vedlikeholdsbehandlinger som mekanisk luftveisklaringsbehandling (ACT), som krever nesten 2 dedikerte timer per dag, blitt stilt spørsmål ved av pasienter, familier og medisinske leverandører. I en fersk undersøkelse blant medlemmer av CF-samfunnet ble ACT rangert som den mest tyngende kroniske terapien, men er den minst studerte. Prospektive studier av seponering av vedlikeholdsterapi utgjør potensielle etiske risikoer, siden tradisjonell testing via spirometri og/eller utvasking med flere pust er relativt ufølsom for små eller regionale endringer og langsiktige reduksjoner i lungefunksjonen ofte har permanente konsekvenser. Likevel har mange pasienter trukket tilbake disse vedlikeholdsbehandlingene mot råd fra leverandørene. Et stort gap i CF-behandling er vår evne til å overvåke lungefunksjonen sensitivt og raskt som følge av behandlingsendringer, som delvis seponering av ACT.

Gjennombrudd innen strukturell og funksjonell magnetisk resonansavbildning (MRI) har vist utsøkt følsomhet for regional CF-lungesykdom og kan overvåke regionale og subtile endringer over tid, uten ioniserende stråling, selv hos pasienter med normal spirometri. Som vist i forrige R01 gir ultrakort ekkotid (UTE) MR strukturelle bilder som konkurrerer med datatomografi (CT) avbildning, med følsomhet for å oppdage alle de strukturelle kjennetegnene ved behandlingsbar (f.eks. slimpropp) og permanent lungesykdom (f.eks. bronkiektasi). Det er påvist at hyperpolarisert 129Xe MR er mer følsom enn noen annen teknikk for å oppdage endringer i regional lungeventilasjon og gassutveksling. For første gang er en enkelt modalitet (MRI) tilgjengelig for sikker overvåking av regional lungesykdom og behandlingsendringer før FEV1-nedgang blir permanent. Dette er en unik mulighet til å trygt evaluere ACT i CF-populasjoner som fortsatt er i fare for langvarig lungefunksjonsnedgang.