Inspirate, espirate: Nuovo modo di polmoni di imaging potrebbe migliorare la diagnosi e il trattamento della BPCO

Marzo 31, 2016 Admin Salute 0 5
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In un nuovo documento pubblicato online su Nature Medicine, un team della University of Michigan Medical School riporta su una tecnica chiamata mappatura risposta parametrico, o PRM. Hanno usato PRM per analizzare tomografia computerizzata o TAC, le scansioni dei polmoni dei pazienti con malattia polmonare ostruttiva cronica, nota come BPCO, che ha preso parte allo studio COPDGene nazionale finanziato dal National Heart, Lung e Blood Institute.

I ricercatori riferiscono che la tecnica PRM per analizzare TAC permette loro di distinguere meglio tra danno fase iniziale per le piccole vie aeree dei polmoni, e il danno più grave conosciuto come enfisema. Hanno anche dimostrato che la gravità complessiva della malattia del paziente, misurata con PRM, corrisponde a stretto contatto con la performance del paziente sui test polmonari standard basati sulla capacità di respirare.




"In sostanza, con la tecnica del PRM, siamo stati in grado di dire sottotipi di BPCO a parte, distinguendo piccola malattia delle vie aeree funzionale o FSAD da enfisema e la funzione polmonare normale", dice Brian Ross, Ph.D., il Roger A. Berg Professore ricercatore di radiologia, professore di chimica biologica e senior autore della nuova carta. "Crediamo che questo offre un nuovo percorso per la diagnosi e il trattamento più preciso pianificazione, e un utile strumento per valutare con precisione l'impatto di nuovi farmaci e altri trattamenti."

BPCO limita la capacità di respiro del paziente, causando mancanza di respiro, tosse, respiro sibilante e la capacità di esercitare, camminare e fare altre cose ridotto. Nel corso del tempo, molti pazienti con BPCO diventano disabili come loro malattia peggiora. Molto spesso associato con il fumo, la BPCO può anche derivare da esposizione a lungo termine alla polvere, e di alcuni gas e prodotti chimici.

"Negli ultimi dieci anni, tecniche di scansione CT per l'imaging BPCO sono migliorate costantemente, ma PRM è l'anello mancante - dandoci modo robusto per vedere piccoli malattia delle vie aeree e personalizzare il trattamento," dice Ella Kazerooni, MD, MS, FACS, una professore di radiologia che guida il programma di imaging polmonare di UM ed è membro del processo COPDGene.

Originariamente sviluppato per mostrare la risposta dei tumori cerebrali al trattamento, alla tecnica PRM permette ai ricercatori di identificare specifici cambiamenti BPCO nelle regioni polmonari tridimensionali nel tempo.

Già, una società spin-off di messaggistica unificata, Imbio, ha concesso in licenza i brevetti di UM sulla tecnica PRM, e sta sviluppando la tecnologia per l'utilizzo in previsione precoce della risposta al trattamento di tumori cerebrali e di altri tumori. Ora Imbio ha iniziato a sviluppare PRM per la diagnosi di BPCO sottotipo e di monitoraggio.

Ross e co-autore Alnawaz Rehemtulla, Ph.D., Ruth Tuttle Freeman Research Professor di Radioterapia Oncologica, co-fondato Imbio e fungono da consulenti scientifici per l'azienda. Hanno anche co-diretto il Centro di messaggistica unificata per Molecular Imaging, che persegue una vasta gamma di ricerca di immagini.

Con la tecnica PRM, i ricercatori utilizzano potenti tecniche informatiche per sovrapporre la TAC scattata durante una inalazione completa con un'immagine scattata durante una espirazione completa. Il sovrapposta, o registrato, immagini TC condividono lo stesso spazio geometrico, in modo che il tessuto polmonare nelle gonfiati e sgonfiati polmoni allinea. La densità del tessuto polmonare sano cambierà più tra le due immagini che la densità del polmone malato, consentendo ai ricercatori di creare una "mappa" tridimensionale polmoni del paziente.

PRM assegnare colori per ogni piccola area 3-D, chiamato voxel, in base alla differenza nel segnale cambia in ciascuna delle zone tra le due scansioni. Verde significa sano, giallo indica una ridotta capacità di spingere l'aria fuori dalle piccole sacche, e mezzi rossi capacità gravemente ridotta.

PRM potrebbe prendere BPCO sub-tipizzazione al livello successivo, dicono della nuova carta degli autori. "Distinguendo piccola anomalia vie aeree da quella che coinvolge il parenchima polmonare, come l'enfisema, PRM potrebbe aiutare i medici di personalizzare la terapia per i pazienti affetti da BPCO individuali - e selezionare i pazienti per la sperimentazione clinica di nuove opzioni di trattamento più precisamente,", dice Fernando Martinez, MD, MS , un professore di medicina interna che è anche partecipato al processo COPDGene.

"PRM può anche contribuire a monitorare la progressione BPCO o risposta al trattamento nel corso del tempo", dice l'autore Craig Gabбn, assistente professore di radiologia. Anche se questo studio ha esaminato principalmente una "istantanea" di TC preso una sola volta, include anche i dati su due pazienti affetti da BPCO UM che sono stati ripresi nel corso di oltre due anni. Più dati longitudinali è necessario per fare in modo che PRM funziona bene per il monitoraggio a lungo termine e gli studi sono già in corso.

Mentre un test di respirazione semplice chiamato spirometria è ancora considerato il modo migliore per diagnosticare la malattia, spirometria ha dei limiti nella sua capacità di distinguere tra diversi tipi di danni ai polmoni che la BPCO esperienza pazienti.

"La tecnica PRM è un passo in avanti nella capacità di meglio sub-classificare i pazienti con BPCO in modo che le terapie mirate possono essere sviluppate," dice il co-autore Meilan Han, MDM, un pneumologo UM e COPDGene investigatore. "Questo è uno dei molti studi importanti che viene reso possibile dai dati che vengono raccolti attraverso iniziative finanziate con BPCO NHLBI."

Il gruppo di ricerca comprendeva anche Jennifer Boes, Komal Chughtai, Charles R. Meyer, e Timothy D. Johnson, e Stefanie Galbбn. Johnson ha un appuntamento congiunto del Dipartimento di Biostatistica presso la Scuola UM of Public Health.

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