Измерения состояния мышц с помощью электрической импедансной миографии

Магнитно-резонансная томография (МРТ) является важным клиническим инструментом для отслеживания заболеваний скелетных мышц и реакции на терапию при различных состояниях, от мышечной дистрофии до миозита. МРТ может служить суррогатным показателем патологии скелетных мышц; она может количественно оценивать атрофию, отек, жировую инфильтрацию и дезорганизацию миофибрилл, устраняя необходимость в биопсии. Нет сомнений, что отслеживание изменений по данным МРТ ускорит терапевтические клинические испытания при многих мышечных заболеваниях; её использование настоятельно рекомендуется. Хотя МРТ может обеспечить отличную оценку состояния мышц, у неё есть множество недостатков, включая высокую стоимость, общую неудобство, необходимость для испытуемого лежать неподвижно, ограниченную оценку мышц верхних конечностей, необходимость детального анализа изображений для сведения сложных данных визуализации к простому значению для отслеживания заболевания, трудности в получении повторных измерений в клиническом исследовании и проблемы стандартизации протоколов между учреждениями. Эти ограничения не позволяют МРТ быть легко применяемым биомаркером для оценки здоровья мышц и статуса заболевания. Технология, которая предоставляет информацию о составе, аналогичную МРТ, но преодолевает многие недостатки МРТ, может служить чрезвычайно мощным биомаркером в регулярном уходе за пациентами и клинических терапевтических испытаниях.

Электрическая импедансная миография (ЭИМ) является такой технологией. Фактически, ЭИМ в настоящее время используется в качестве биомаркера при ряде нервно-мышечных расстройств. При ЭИМ с помощью небольшого портативного устройства к мышце прикладывается слабый, направленно сфокусированный, многочастотный электрический ток, измеряются возникающие поверхностные напряжения и выводятся значения импеданса. Изменения этих значений дают представление о состоянии мышцы, включая атрофию, отек, жировую инфильтрацию и дезорганизацию миофибрилл. Помимо БАС, ЭИМ уже показала значительную ценность в качестве биомаркера при ряде заболеваний, включая мышечную дистрофию, миозит и простую детренированность. В итоге, мы предполагаем, что ЭИМ имеет потенциал служить заменой МРТ, предоставляя большую часть той же информации, но с гораздо большей скоростью и удобством, меньшей стоимостью, меньшим размером, большей гибкостью и переносимостью и без необходимости громоздкого анализа изображений.

Хотя было получено много данных, показывающих, что ЭИМ чувствительна к здоровью мышц, данных, непосредственно связывающих ЭИМ с МРТ, мало. Учитывая сложность как ЭИМ, так и МРТ, применение подходов машинного обучения к этим наборам данных может служить средством установления взаимосвязи между этими двумя технологиями. Это позволило бы ЭИМ служить чрезвычайно удобным инструментом для отслеживания здоровья мышц и потенциально в качестве биомаркера в будущих клинических терапевтических испытаниях и повседневном уходе за пациентами.

Исследовательский вопрос: Может ли ЭИМ дополнить и потенциально заменить МРТ в оценке первичных заболеваний скелетных мышц (миопатий)?