Känslighet och reproducerbarhet för 18F-fluordeoxiglukos Positron Emission Tomografi för bedömning av andningsmuskelaktivitet (ResPET)

Bedömningen av andningsmuskelfunktionen är kritisk inom både kliniska och forskningsmiljöer. Verktyg för bedömning av andningsmuskelfunktion är särskilt användbara vid diagnostik, fenotypning, förståelse av patofysiologi och bedömning av behandlingssvar hos patienter med luftvägssymtom, inklusive patienter med kritiska backar och patienter med respiratoriska och/eller neuromuskulära sjukdomar. Andningsmuskelfunktionen bedöms oftast med flöde (dvs. spirometri) och tryckmätningar under spontan ventilation, frivilliga andningsansträngningar eller artificiellt framkallade reaktioner med hjälp av magnetisk eller elektrisk stimulering. Vissa av dessa tillvägagångssätt kan vara begränsade, till exempel när ansiktsmuskelsvaghet uppstår och/eller när glottisfunktionen äventyras, till exempel hos patienter med bulbar amyotrofisk lateralskleros eller myopatier. Följaktligen kan allmänt använda andningsåtgärder vara dåliga prediktorer av andningsmuskelförändringar och detta kan bidra till att påverka kliniska beslut såsom tidpunkten då icke-invasiv ventilation bör initieras inom sjukdomskontinuumet.

Positronemissionstomografi (PET) är en nuklearmedicinsk procedur baserad på mätning av positronemission från radioaktivt märkta spårmolekyler. Dessa radiospårämnen tillåter mätning av biologiska processer och helkroppsbilder som visar platser för ackumulering av radiospårämnen. Fluorodeoxiglukos (18F-FDG) är en radioaktivt märkt glukosmolekyl och är det vanligaste radiospårämnet som används i klinisk praxis. 18F-FDG PET är oftast kopplat till datortomografi men kan också kopplas till magnetisk resonanstomografi (18F-FDG PET-MRI). 18F-FDG PET används flitigt för kliniska onkologiska ändamål (diagnostik, stadieindelning, svar på behandling, prognos). 18F-FDG PET finner även tillämpningar inom andra områden för att upptäcka infektioner och inflammatoriska processer. 18F-FDG kan också användas i muskler som är stora användare av glukos. 18F-FDG PET erbjuder möjligheten att bedöma mönstren och arbetsmängden för flera muskler samtidigt, vilket ger en global bild av de muskler som är involverade i förverkligandet av en motorisk uppgift, som tidigare visats i axelmuskler.

Ultraljudsundersökning (US) tilldrar sig ett växande intresse för bedömning av luftvägsmuskelfunktion, eftersom den möjliggör bedömningar vid sängkanten och icke-invasiva bedömningar. Nyligen har nya amerikanska tekniker såsom shear wave elastography (SWE) visat löften för bedömning av andningsmuskelarbete. Förmågan hos variabler härledda från andningsmuskel-US att återspegla ökat muskelarbete är dock fortfarande oklart. Därför är det nödvändigt att bygga upp bevis som stöder icke-invasiva amerikanska biomarkörer för luftvägsmuskelfunktion.

18F-FDG PET erbjuder en unik möjlighet att undersöka mönster och arbetsmängd i andningsmusklerna. I vilotillstånd är 18F-FDG-upptaget i andningsmuskeln känt för att vara litet. Men, och så vitt vi vet, har 18F-FDG-upptag av andningsmusklerna i vila hos friska försökspersoner aldrig rapporterats specifikt. Det är oklart om 18F-FDG PET kan användas för att övervaka förändringar i andningsmuskelaktivitet inom sjukdomskontinuumet eller som svar på en intervention som initiering av icke-invasiv ventilation. Reproducerbarheten av ökat 18F-FDG-upptag av de inducerade andningsmusklerna återstår att bedöma och är en förutsättning för att bestämma dess känslighet för förändringar. Dessutom har sambandet mellan ökat 18F-FDG-upptag och andningsmuskelarbete bedömt med andra metoder (t.ex. flödes- och tryckmätningar, ytelektromyografi (sEMG)) och variabler härledda från multiparametrisk UL återstår att fastställa. Eftersom MR inte använder joniserande strålning, och på grund av mycket högre mjukvävnadskontrastförmåga, är det bättre att kombinera PET med MRT istället för CT för våra PET-muskulära analyser.