呼吸

哮喘患者肺部功能影像学定量与临床相关性研究

作者:谢敏 杨振宇 来源:南山呼吸 日期:2022-06-23
导读

         近期,《Therapeutic Advances in Chronic Disease》杂志发表了一项由华中科技大学同济医学院附属同济医院呼吸与危重症医学科谢敏教授团队完成的研究。

        近期,《Therapeutic Advances in Chronic Disease》杂志发表了一项由华中科技大学同济医学院附属同济医院呼吸与危重症医学科谢敏教授团队完成的研究。该研究共纳入了50名健康受试者和109名初治哮喘患者(入组前1个月内未接受激素或其他哮喘药物治疗)。所有受试者在基线访视时均收集其临床特征、肺功能检查、胸部高分辨率CT扫描等。并对以下四类肺部CT影像学相关指标进行了测量,包括:1)气道重塑;2)肺气肿;3)粘液栓;4)支气管扩张征。哮喘患者经规范治疗3个月后再次随访,并收集其肺功能和ACT评分,其中75名哮喘患者完成了随访。本研究分析了初治哮喘患者的肺部CT影像学特征及其与临床指标的相关性,并通过聚类分析的方法试图发现初治哮喘患者新的影像学表型。

        谢敏教授和胡琼洁教授为共同通讯作者。华中科技大学同济医学院附属同济医院心血管内科2020级博士生杨振宇和郑州大学第一附属医院呼吸与危重症医学科秦璐医师为共同第一作者。

        主要研究结果

        1.相较于健康受试者,初治哮喘患者具有显著的气道重塑,粘液栓以及支气管扩张征的CT特征。将近44%未治疗的哮喘患者具有不同严重程度的粘液栓,33%的未治疗哮喘患者存在CT影像学可识别的支气管扩张征。

        2.初治患者CT影像中的支气管扩张征与粘液栓和吸烟史密切关联。根据初治哮喘患者粘液栓评分,将其分为零粘液栓组、低粘液栓组和高粘液栓组,高粘液栓组的哮喘患者更容易合并支气管扩张。相较于无支气管扩张组和单纯支气管扩张组的哮喘患者,支气管扩张伴有粘液栓组的哮喘患者吸烟人数比例更高、吸烟包年更大。

        3.在评估治疗反应上,初治哮喘患者粘液栓评分与治疗3个月后肺功能的改善情况、ACT评分及其改善值呈显著正相关;然而,治疗后PEF%预计值和MEF75/25%预计值与治疗前CT影像中平均气道壁面积百分比(WA%)呈显著负相关,治疗后患者的FEV1%预计值与治疗前CT影像中支气管扩张征评分呈显著负相关。

        4.初治哮喘患者的CT影像学粘液栓特征与高T2炎症表型相关。相较于T2-低的哮喘患者,T2-高的哮喘患者其粘液栓评分和粘液栓个数明显增加。高粘液栓组的哮喘患者其外周血嗜酸性粒细胞计数、痰嗜酸性粒细胞百分比和FENO水平较零粘液栓组显著增加。然而,T2-高组和T2-低组哮喘患者之间,气道重塑、支气管扩张和肺气肿的影像学指标无显著统计学差异。

        5.通过肺部CT影像学特征的聚类分析,初治哮喘患者归为三类:第一类哮喘患者肺气肿比例高,粘液栓少;第二类哮喘患者具有严重的气道重塑,肺气肿和支扩轻度;第三类哮喘患者有严重的气道重塑、严重的粘液栓和严重的支气管扩张。三类患者影像学聚类投射的临床特点是:第一类哮喘患者肺功能最好,T2炎症水平最低;第二类哮喘患者具有相对良好的肺功能和中等水平T2炎症;第三类哮喘患者其肺功能最差,T2炎症水平最高。

        6.通过ROC曲线分析预测初治哮喘患者基线肺功能FEV1%预测值<80%,并且根据ROC曲线下面积(AUC)计算每个预测因子的诊断能力。研究表明哮喘患者的病程、粘液栓个数、外周血嗜酸性粒细胞计数和低于-950HU的低衰减容积(LAA-950)的总百分比的AUC值分别为0.657、0.674、0.630和0.649;将以上4个指标共同预测基线肺功能FEV1%预测值<80%,AUC值可提高至0.753。

        总之,此研究探索了初治哮喘患者CT影像学特征及其与临床治疗反应性之间的联系,结果发现

        1. 将近44%未治疗的哮喘患者具有不同严重程度的粘液栓,33%的未治疗哮喘患者存在CT影像学可识别的支气管扩张征;

        2. 初治患者CT影像中的支气管扩张征与粘液栓和吸烟史密切关联;粘液栓特征与高T2炎症表型相关。

        3. 初治哮喘患者粘液栓评分与治疗3个月后肺功能的改善情况、ACT评分及其改善值呈显著正相关;然而,治疗后PEF%预计值和MEF75/25%预计值与治疗前CT影像中平均气道壁面积百分比(WA%)呈显著负相关,治疗后患者的FEV1%预计值与治疗前CT影像中支气管扩张征评分呈显著负相关。

        4. 根据CT影像学特征聚类,初治哮喘患者归为三类:第一类哮喘患者肺气肿比例高,粘液栓少,临床肺功能最好,T2炎症水平最低;第二类哮喘患者具有严重的气道重塑,肺气肿和支扩轻度,临床具有相对良好的肺功能和中等水平T2炎症;第三类哮喘患者有严重的气道重塑、严重的粘液栓和严重的支气管扩张征,临床肺功能最差,T2炎症水平最高。

        哮喘患者的炎症特征已有深入研究,然而哮喘患者的气道结构特征由于技术手段有限,大部分研究一直停留在动物研究水平,此研究从CT影像学特征出发,深入探讨了未治疗哮喘患者的肺部结构特征及其与炎症表型和临床治疗反应之间的联系,并初步探索了未治疗哮喘患者的影像学表型分类,结果提示CT影像学气道重塑和支气管扩张征可以预测肺功能的改善不良。期待今后能有更多的相关研究验证和应用此研究结果。

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