Czułość i powtarzalność pozytonowej tomografii emisyjnej 18F-fluorodeoksyglukozy do oceny czynności mięśni oddechowych (ResPET)

Ocena funkcji mięśni oddechowych ma kluczowe znaczenie zarówno w warunkach klinicznych, jak i badawczych. Narzędzia do oceny funkcji mięśni oddechowych są szczególnie przydatne w diagnozowaniu, fenotypowaniu, zrozumieniu patofizjologii i ocenie odpowiedzi na leczenie u pacjentów z objawami ze strony układu oddechowego, w tym pacjentów w stanie krytycznym oraz pacjentów z chorobami układu oddechowego i/lub nerwowo-mięśniowego. Czynność mięśni oddechowych jest najczęściej oceniana za pomocą przepływu (tj. spirometria) i pomiary ciśnienia podczas wentylacji spontanicznej, dobrowolnych wysiłków oddechowych lub sztucznie wywołanych odpowiedzi za pomocą stymulacji magnetycznej lub elektrycznej. Niektóre z tych podejść mogą być ograniczone, na przykład, gdy występuje osłabienie mięśni twarzy i/lub gdy funkcja głośni jest upośledzona, na przykład u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym opuszkowym lub miopatiami. W związku z tym szeroko stosowane pomiary oddechowe mogą być słabymi predyktorami zmian w mięśniach oddechowych, co może wpływać na decyzje kliniczne, takie jak czas rozpoczęcia wentylacji nieinwazyjnej w kontinuum choroby.

Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) to procedura medycyny nuklearnej oparta na pomiarze emisji pozytonów ze znakowanych radioaktywnie cząsteczek znacznikowych. Te znaczniki promieniotwórcze umożliwiają pomiar procesów biologicznych i uzyskanie obrazów całego ciała, które pokazują miejsca akumulacji znacznika promieniotwórczego. Fluorodeoksyglukoza (18F-FDG) jest znakowaną radioaktywnie cząsteczką glukozy i jest najczęściej stosowanym radioznacznikiem w praktyce klinicznej. Badanie 18F-FDG PET jest najczęściej łączone z tomografią komputerową, ale może być również łączone z rezonansem magnetycznym (18F-FDG PET-MRI). 18F-FDG PET jest intensywnie stosowany w onkologii klinicznej (diagnostyka, ocena stopnia zaawansowania, odpowiedź na leczenie, rokowanie). 18F-FDG PET znajduje również zastosowanie w innych dziedzinach do wykrywania infekcji i procesów zapalnych. 18F-FDG może być również stosowany w mięśniach, które są głównym użytkownikiem glukozy. 18F-FDG PET oferuje możliwość oceny wzorców i ilości pracy wielu mięśni jednocześnie, zapewniając globalny obraz mięśni zaangażowanych w realizację zadania motorycznego, jak wykazano wcześniej w przypadku mięśni ramion.

Obrazowanie ultrasonograficzne (USG) cieszy się coraz większym zainteresowaniem w ocenie funkcji mięśni oddechowych, ponieważ umożliwia ocenę przyłóżkową i nieinwazyjną. Niedawno nowe techniki amerykańskie, takie jak elastografia fali ścinającej (SWE), okazały się obiecujące w ocenie pracy mięśni oddechowych. Jednak zdolność zmiennych pochodzących z USG mięśni oddechowych do odzwierciedlenia zwiększonej pracy mięśni pozostaje niejasna. W związku z tym konieczne jest zgromadzenie dowodów wspierających nieinwazyjne biomarkery US dla funkcji mięśni oddechowych.

18F-FDG PET oferuje wyjątkową możliwość zbadania wzorców i nakładu pracy mięśni oddechowych. Wiadomo, że w stanie spoczynku wychwyt 18F-FDG w mięśniach oddechowych jest niewielki. Jednakże, zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, wychwyt 18F-FDG przez mięśnie oddechowe w spoczynku u zdrowych osób nigdy nie został szczegółowo opisany. Nie jest jasne, czy 18F-FDG PET może być stosowany do monitorowania zmian aktywności mięśni oddechowych w obrębie kontinuum choroby lub w odpowiedzi na interwencję, taką jak rozpoczęcie nieinwazyjnej wentylacji. Powtarzalność wzrostu wychwytu 18F-FDG indukowanego przez mięśnie oddechowe pozostaje do oceny i jest warunkiem wstępnym określenia jego wrażliwości na zmiany. Ponadto, związek między wzrostem wychwytu 18F-FDG a pracą mięśni oddechowych oceniany innymi metodami (np. pomiary przepływu i ciśnienia, elektromiografia powierzchniowa (sEMG)) oraz zmienne pochodzące z wieloparametrycznego USG pozostają do ustalenia. Ponieważ MRI nie wykorzystuje promieniowania jonizującego i ze względu na znacznie większe możliwości kontrastu tkanek miękkich, połączenie PET z MRI zamiast CT ma większe znaczenie dla naszych celów analizy mięśni PET.