Zintegrowana ocena ryzyka radiologicznego i metabolicznego u pacjentów ze śródmiąższowymi chorobami płuc (IRM-ILD)

Śródmiąższowe choroby płuc (ILD) to grupa przewlekłych, postępujących chorób płuc. Najczęstszą ILD jest idiopatyczne włóknienie płuc (IPF) ze średnim przeżyciem w zakresie od 2,5 do 5 lat od rozpoznania. Termin włóknienie płuc oznacza bliznowacenie tkanki płucnej i jest przyczyną nasilającej się duszności. IPF może często atakować tkankę między pęcherzykami płucnymi zwaną tkanką śródmiąższową i wiele innych obszarów w płucach (naczynia krwionośne i drogi oddechowe). Wcześniejsze rozpoznanie ILD jest warunkiem wstępnym uzyskania lepszych długoterminowych wyników leczenia. Jednak wykrywanie choroby i ocena progresji zależą od wielu różnych wpływów żywiciela i środowiska. W rezultacie pacjenci z ILD są często błędnie diagnozowani na wczesnym etapie procesu chorobowego. Ponadto pacjenci, u których zdiagnozowano ILD, mają różny przebieg choroby, a przewidywanie, który pacjent jest zagrożony progresją, jest trudnym problemem. Opracowywanych jest wiele metod medycyny spersonalizowanej, ale w praktyce klinicznej brakuje dostępnych biomarkerów. Biomarkery wywodzą się z nowej techniki eksperymentalnej zwanej metabolomiką, która jest szeroko stosowana w medycynie i biologii do badania żywych organizmów. Metoda mierzy poziomy dużej liczby naturalnie występujących małych cząsteczek (zwanych metabolitami), które są obecne we krwi, ślinie, oddechu i tkankach. Wzór lub odcisk palca metabolitów w próbkach ludzkich można wykorzystać do poznania stanu zdrowia organizmu i być może umożliwić lekarzom diagnozowanie, leczenie i śledzenie postępu określonych chorób. Modele kliniczne i funkcjonalne nie mają zdolności predykcyjnej do wykrywania pacjentów zagrożonych progresją choroby. W związku z tym istnieje pilna potrzeba opracowania dokładnych modeli predykcyjnych do diagnozowania chorób i oceny efektów leczenia.

Obrazowanie wentylacji pochodzącej z tomografii komputerowej (CT-V) obejmuje ilościowe obrazowanie czynności płuc i obrazowanie podatności płuc. CT-V to nowsza technika oparta na przetwarzaniu obrazu, która wykorzystuje modelowanie matematyczne i obliczenia naukowe do zbierania zmian w objętości tkanki płucnej podczas cyklu oddychania. Beaumont używa obecnie CT-V do planowania radioterapii. CT-V tworzy pełną trójwymiarową mapę wentylacji/oddychania, ma lepszą rozdzielczość obrazu, dostarcza istotnych, mierzalnych informacji obrazowych i nie wymaga środka kontrastowego. W ten sposób za pomocą CT-V można uzyskać informacje anatomiczne i funkcjonalne o wysokiej rozdzielczości.

Aby lepiej zrozumieć zmiany czynnościowe i radiologiczne obserwowane u pacjentów z ILD, istnieje potrzeba dalszego zbadania dalszych zmian zachodzących na poziomie białek i metabolitów. Metabolomika zapewnia „migawkę” w czasie wszystkich metabolitów obecnych w próbce biologicznej. Same białka lub zintegrowane z innymi systemami są szczególnie pouczającym narzędziem do zrozumienia biologii choroby u pacjentów z ILD. Korzystanie z nieukierunkowanej platformy metabolomicznej i profilowanie surowicy i oddechu pacjentów pozwoli określić, czy można zidentyfikować dodatkowe lub bardziej wiarygodne biomarkery choroby, a w w połączeniu z oceną regionalnych różnic wentylacji za pomocą CT-V zapewni lepszy wgląd w proces chorobowy i dodatkowo pomoże w dokładnym prognozowaniu.

Uczestnicy, którzy wyrazili zgodę na udział w badaniu i spełnili wszystkie kryteria włączenia i żadne z kryteriów wykluczenia, będą mieli jedno pełne wdechowe i wydechowe badanie CT oraz dwa skany 4D-CT pod dwoma różnymi ciśnieniami (5 i 10 cm wody), z wyjątkiem zdrowych wolontariusze. Ich oddech zostanie profilowany za pomocą platformy Owlstone, a surowica zostanie pobrana do badań metabolomicznych w ciągu jednego tygodnia. Uczestnicy zostaną poproszeni o powstrzymanie się od palenia na jeden dzień przed datą badania. Jeśli to możliwe, wszystkie pobieranie próbek związanych z badaniem zostanie wykonane podczas jednej wizyty, a jeśli nie jest to możliwe, wszystkie procedury badawcze i próbki zostaną zebrane w ciągu jednego tygodnia.

Postęp choroby zostanie oceniony za pomocą przeglądu wykresów w ciągu następnych 24 miesięcy w celu oceny standardowej oceny czynności płuc i odpowiednich cech tomografii komputerowej, hospitalizacji ze strony układu oddechowego i śmiertelności.