Integrerad radiografisk och metabolomisk riskbedömning hos patienter med interstitiell lungsjukdom (IRM-ILD)

Interstitiell lungsjukdom (ILD) är en grupp av kroniska, progressiva lungsjukdomar. Den vanligaste ILD är idiopatisk lungfibros (IPF) med en genomsnittlig överlevnad som sträcker sig mellan 2,5-5 år efter diagnos. Termen lungfibros betyder ärrbildning i lungvävnaden och är orsaken till förvärrad andnöd. IPF kan ofta påverka vävnaden mellan luftsäckarna i lungan som kallas interstitium och många andra områden i lungan (blodkärl och luftvägar). Tidigare diagnos av ILD är en förutsättning för bättre långsiktiga resultat. Men sjukdomsdetektering och bedömning av progression är beroende av många olika värd- och miljöpåverkan. Som ett resultat blir patienter med ILD ofta feldiagnostiserade tidigt i sjukdomsprocessen. Dessutom har patienter med diagnosen ILD olika sjukdomsförlopp och att förutsäga vilken patient som löper risk att utvecklas är ett utmanande problem. Många personliga medicinska metoder utvecklas men det finns en brist på tillgängliga biomarkörer i klinisk praxis. Biomarkörer kommer från en ny experimentell teknik som kallas metabolomics som har blivit allmänt använd inom medicin och biologi för att studera levande organismer. Metoden mäter nivåerna av ett stort antal naturligt förekommande små molekyler (kallade metaboliter) som finns i blodet, saliven, andetag och vävnader. Mönstret, eller fingeravtrycket, av metaboliter i mänskliga prover kan användas för att lära sig om en organisms hälsa och kanske tillåta läkare att diagnostisera, behandla och följa utvecklingen av specifika sjukdomar. Kliniska och funktionella modeller saknar prediktiv förmåga att upptäcka patienter med risk för sjukdomsprogression. Det finns därför ett akut behov av att utveckla noggranna prediktionsmodeller för sjukdomsdiagnostik och bedöma behandlingseffekter.

CT-derived ventilation (CT-V) avbildning inkluderar kvantitativ lungfunktionsavbildning och lungkompatibilitetsavbildning. CT-V är en nyare bildbehandlingsbaserad teknik som använder matematisk modellering och vetenskaplig beräkning för att samla in förändringar i lungvävnadsvolymer under andningscykeln. Beaumont använder för närvarande CT-V för planering av strålbehandling. CT-V producerar en fullständig 3D-karta över ventilation/andning, har bättre bildupplösning, ger relevant mätbar bildinformation och kräver inget kontrastmedel. Således kan högupplöst anatomisk och funktionell information härledas med hjälp av CT-V.

För att bättre förstå de funktionella och röntgenförändringar som ses hos patienter med ILD, finns det ett behov av att ytterligare undersöka de nedströmsförändringar som sker på nivån av proteiner och metaboliter. Metabolomics ger en "ögonblicksbild" i tiden av alla metaboliter som finns i ett biologiskt prov. Proteiner ensamma eller integrerade med andra system, är ett särskilt informativt verktyg för att förstå sjukdomsbiologi hos ILD-patienter. Genom att använda en oriktad metabolomikplattform och profilering av serum och andning från patienterna kommer att avgöra om ytterligare eller mer robusta biomarkörer för sjukdom kan identifieras och, i i kombination med bedömning av regionala ventilationsskillnader genom CT-V, kommer att ge en bättre insikt i sjukdomsförlopp och ytterligare hjälpa till med korrekt prognosticering.

Deltagare som har samtyckt till studien och har uppfyllt alla inklusionskriterier och inget av uteslutningskriterierna kommer att ha en fullständig inspirations- och utandnings-CT och två 4D-CT-skanningar under två olika tryck (5 och 10 cm vatten), förutom för friska frivilliga. De kommer att få sin andedräkt profilerad med hjälp av Owlstone-plattformen och serum insamlat för metabolomiktestning inom en veckas period. Deltagarna kommer att uppmanas att avstå från rökning en dag före studiedatumet. All studierelaterade provtagning kommer att göras i ett enda besök om möjligt och om det inte är möjligt kommer alla studieprocedurer och prover att samlas in inom en veckas period.

Sjukdomsprogression kommer att bedömas med hjälp av diagramgenomgång under de kommande 24 månaderna för att utvärdera standardvårdens lungfunktionsutvärdering och motsvarande CT-funktioner som respiratoriska sjukhusvistelser och mortalitet.