Nowe techniki obrazowania ujawniają poprawę czynności płuc w czasie rzeczywistym, co stanowi przełom w diagnozowaniu i leczeniu chorób układu oddechowego, takich jak astma, POChP i powikłania po przeszczepieniu płuc.
Wykorzystując specjalistyczny gaz widoczny na skanach MRI, badacze mogą wskazać słabo wentylowane obszary płuc, otwierając nowe możliwości spersonalizowanej opieki i wczesnej interwencji.
Rewolucyjne skanowanie płuc do monitorowania leczenia w czasie rzeczywistym
Przełomowa metoda skanowania płuc pozwala ekspertom obserwować w czasie rzeczywistym wpływ leczenia na czynność płuc i zapewnia szczegółowy wgląd w działanie przeszczepionych płuc.
Ta innowacyjna technika może pomóc lekarzom znacznie wcześniej wykryć pogorszenie czynności płuc.
Opracowany przez zespół naukowców z Uniwersytetu w Newcastle w Wielkiej Brytanii skan ujawnia, w jaki sposób powietrze wpływa do i wypływa z płuc podczas oddychania. Wykorzystano go już do badania pacjentów chorych na astmę, przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP) i osób po przeszczepie płuc.
Opublikowanie dwóch uzupełniających się artykułów w Radiologia I JHLT Otwartezespół wyjaśnia, w jaki sposób wykorzystuje specjalny gaz zwany perfluoropropanem, który można zobaczyć na skanerze MRI. Pacjenci mogą bezpiecznie wdychać i wydychać gaz, a następnie wykonać skanowanie w celu sprawdzenia, dokąd w płucach dotarł gaz.
Mapowanie wzorców wentylacji w chorobach płuc
Kierownik projektu, profesor Pete Thelwall, jest profesorem fizyki rezonansu magnetycznego i dyrektorem Centrum Obrazowania In Vivo na Uniwersytecie w Newcastle. Powiedział; „Nasze skany pokazują, gdzie u pacjentów z chorobami płuc występuje niejednolita wentylacja i pokazują, w których częściach płuc następuje poprawa po leczeniu. Na przykład skanując pacjenta podczas stosowania leków na astmę, możemy zobaczyć, jaka część jego płuc i które części są w stanie lepiej wtłaczać i wydychać powietrze przy każdym oddechu”.
Korzystając z nowej metody skanowania, zespół jest w stanie odkryć części płuc, do których powietrze nie dociera prawidłowo podczas oddychania. Mierząc, jaka część płuc jest dobrze i słabo wentylowana, eksperci mogą ocenić skutki choroby układu oddechowego pacjenta, a także zlokalizować i zwizualizować obszary płuc z wadami wentylacji.
Korzystając z nowej metody skanowania, zespół jest w stanie odkryć części płuc, do których powietrze nie dociera prawidłowo podczas oddychania. Źródło: Uniwersytet w Newcastle, Wielka Brytania
Badania kliniczne podkreślają potencjał tej techniki
Wykazując skuteczność skanów u pacjentów chorych na astmę lub POChP, zespół składający się z ekspertów z uniwersytetów i funduszy NHS w Newcastle i Sheffield opublikował pierwszy artykuł w czasopiśmie Radiologia.
Nowa technika skanowania umożliwia zespołowi ilościowe określenie stopnia poprawy wentylacji podczas leczenia pacjentów, w tym przypadku szeroko stosowanym inhalatorem, lekiem rozszerzającym oskrzela, salbutamolem. Pokazuje to, że metody obrazowania mogą być cenne w badaniach klinicznych nowych metod leczenia chorób płuc.
Postęp w monitorowaniu przeszczepów płuc
Kolejne badanie, opublikowane w JHLT Otwartezbadali pacjentów, którzy wcześniej otrzymali przeszczep płuc z powodu bardzo ciężkiej choroby płuc w Newcastle upon Tyne Hospitals NHS Foundation Trust. Pokazuje, w jaki sposób zespół udoskonalił metodę obrazowania, aby zapewnić pomiary czynności płuc, które można w przyszłości wykorzystać do lepszego wspierania biorców przeszczepów płuc. Czułość pomiaru oznacza, że lekarze mogą wykryć wczesne zmiany w czynności płuc, co pozwala im wcześniej zidentyfikować problemy z płucami, a tym samym zapewnić pacjentom lepszą opiekę.
W badaniach naukowych zespół skanował płuca biorców przeszczepów podczas wielu wdechów i wydechów, zbierając obrazy MRI, które pokazują, w jaki sposób powietrze zawierające gaz docierało do różnych obszarów płuc. Zespół przeskanował tych, którzy mieli prawidłową czynność płuc lub u których występowało przewlekłe odrzucenie przeszczepu płuc, co jest częstym problemem u biorców przeszczepu płuc, ponieważ ich układ odpornościowy atakuje płuca dawcy. U osób z przewlekłym odrzucaniem skany wykazały gorszy przepływ powietrza do krawędzi płuc, najprawdopodobniej z powodu uszkodzenia bardzo małych rurek oddechowych (dróg oddechowych) w płucach, co jest cechą typową dla przewlekłego odrzucania, znanego również jako przewlekła dysfunkcja alloprzeszczepu płuc.
Profesor Andrew Fisher, profesor medycyny przeszczepów dróg oddechowych w Newcastle Hospitals NHS Foundation Trust i Newcastle University w Wielkiej Brytanii, powiedział współautor badania; „Mamy nadzieję, że ten nowy typ badania pozwoli nam wcześniej dostrzec zmiany w płucach po przeszczepie i zanim w zwykłych badaniach przedmuchowych pojawią się oznaki uszkodzenia. Umożliwiłoby to wcześniejsze rozpoczęcie leczenia i pomogłoby chronić przeszczepione płuca przed dalszymi uszkodzeniami”.
Szersze zastosowania w leczeniu chorób płuc
Zespół twierdzi, że tę metodę skanowania można w przyszłości zastosować w leczeniu klinicznym biorców przeszczepów płuc i innych chorób płuc, zapewniając czuły pomiar, który może wykryć wczesne zmiany w czynności płuc i umożliwić lepsze leczenie tych schorzeń.
Prace nad obrazowaniem płuc zostały sfinansowane przez Medical Research Council i The Rosetrees Trust.
Referencje:
„Ocena wentylacji płuc i odpowiedzi na leki rozszerzające oskrzela w astmie i przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc za pomocą MRI z fluorem 19” autorstwa Pipparda BJ, Neala MA, Hollanda CW, Maundera AM, Forresta I, Lawsona RA, Fishera HF, Matthewsa JNS, Wild JM, Simpson AJ i Thelwall, PE, 24 grudnia 2024 r., Radiologia.
DOI: 10.1148/radiol.240949
„Dynamiczny obraz 19F-MRI wentylacji płuc u biorców przeszczepów płuc z przewlekłą dysfunkcją alloprzeszczepu płuc i bez niej”: dr Mary A. Neal, dr Saskia Bos, MD, Charlotte W. Holland, MRCP, Kieren G. Hollingsworth, Gerard Meachery, FRCP, Arun Nair, MD, FRCP, James L. Lordan, FRCP, Andrew J. Fisher, FRCP, PhD i Peter dr E. Thelwall, 17 października 2024 r., JHLT Otwarte.
DOI: 10.1016/j.jhlto.2024.100167
