CT定量分析在抗合成酶綜合征合并間質(zhì)性肺炎中的應(yīng)用價值

丁夢江,李學任,彭守春,張玉華

抗合成酶抗體(aminoacyl-tRNA-synthetases, ARS)是肌炎特異性自身抗體(myositis specific autoantibody, MSA)中最常見的一組[1],其又包括抗組氨酰tRNA合成酶(Jo-1)、抗蘇氨酰tRNA合成酶(PL-7)、抗丙氨酰tRNA合成酶(PL-12)、抗甘氨酰tRNA合成酶(EJ)等10余種抗體[2]。當患者ARS抗體陽性時,常出現(xiàn)肌炎、發(fā)熱、關(guān)節(jié)炎、間質(zhì)性肺炎(interstitial lung disease,ILD)、技工手、雷諾現(xiàn)象等系列特征性表現(xiàn),稱之為抗合成酶綜合征(anti-synthase syndrome, ASS),此時ILD稱之為抗合成酶綜合征相關(guān)間質(zhì)性肺炎(anti-synthase syndrome associated with interstitial lung disease, ASS-ILD)[3]。80%～100%的ASS患者可合并ILD,其嚴重程度是患者預后的主要決定因素,5年生存率為72%～97%[4]。

肺功能檢查(pulmonary function tests, PFT)是間質(zhì)性肺炎病情嚴重程度和治療效果評估的主要參考依據(jù),CT定量指標與PFT相關(guān)參數(shù)有很好的相關(guān)性[5,6],特別是因各種原因患者無法完成肺功能測定時, HRCT定量分析評估患者病情顯得十分重要,計算機輔助CT定量分析因評估更準確和客觀,逐漸被廣泛接受[7]。本研究擬對兩個問題進行分析:(1)在ASS-ILD患者中HRCT定量分析與PFT參數(shù)的相關(guān)性。(2)HRCT定量分析對ASS-ILD影像學類型判定的價值。

1 對象與方法

1.1 對象 回顧性分析2015-01至2022-06在武警特色醫(yī)學中心呼吸科收治的ASS-ILD患者臨床資料。收集患者基本情況、臨床癥狀和體征、實驗室數(shù)據(jù)、PFT指標、影像學結(jié)果及治療方案和隨訪資料等。入選標準:(1)ASS的診斷符合2011年Solomon等[8]提出的診斷標準;(2)ILD的診斷符合2002年美國胸科學會/歐洲呼吸學會(American Thoracic Society/European Respiratory Society, ATS/ERS)專家共識所推薦的ILD分類方法[9]和2013年修訂的特發(fā)性間質(zhì)性肺炎(idiopathic interstitial pneumonia, IIP)國際多學科新分類標準[10],影像學類型由兩名有經(jīng)驗的呼吸內(nèi)科和1名放射科醫(yī)師共同判定。排除標準:(1)臨床資料不全者;(2)由其他已知原因,如其他結(jié)締組織病、藥物、感染、腫瘤等繼發(fā)的ILD者。

1.2 方法

1.2.1 PFT檢查 患者均使用肺功能儀(德國耶格)進行通氣及彌散功能檢測,選取第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in the first second,FEV1)占預計值百分比(FEV1%)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)占預計值百分比(FVC%)、一秒率(FEV1/FVC)、一氧化碳彌散量(diffusion lung for carbon Monoxide,DLCO)占預計值百分比(DLCO%)等指標。

1.2.2 CT檢查 患者均接受多層螺旋CT(美國通用)進行全肺掃描,掃描參數(shù):管電壓為120 kV,管電流120～140 mAs,準直64×0.625 mm,轉(zhuǎn)速0.4～0.8 s/r,重建層厚為1 mm,矩陣512×512。

1.2.3 CT定量分析 將HRCT數(shù)據(jù)傳至Advantage Workstation 4.4(GE Healthcare)處理系統(tǒng),采用閾值分割法測定感興趣區(qū)肺容積,行全自動定量分析。參考相關(guān)研究報道[11-16],設(shè)定-1024～200 HU為肺實質(zhì)范圍,并計算出肺總?cè)莘e(total lung volume, TLV)和平均肺衰減值(mean lung attenuation, MLA)。設(shè)置CT值-950 HU,-500 HU,-100 HU為區(qū)間閾值,不同區(qū)間閾值的CT值表現(xiàn)出不同肺衰減值,反映不同肺通氣情況,代表不同肺組織。CT值<-950 HU的區(qū)域,反映肺過度通氣,代表肺氣腫,衰減值用MLAhyper表示;-950 HU至-500 HU區(qū)域,反映肺正常通氣,代表正常肺組織,衰減值用MLAnormal表示;-500 HU至-100 HU區(qū)域,反映肺通氣不良,代表肺間質(zhì)性或肺纖維化改變,衰減值用MLAfibrosis表示;-100 HU至200 HU區(qū)域,反映肺無通氣,代表肺實變,衰減值用MLAnonaerated表示。GE Healthcare會根據(jù)閾值分割得出的衰減值,自動計算出不同區(qū)域的體積和重量,以及其占肺總?cè)莘e的百分比。

1.3 療效評價標準 記錄每名患者的治療方案,特別是糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑的使用種類和劑量,根據(jù)復查PFT檢查中FVC%和DLCO%的指標變化來評估治療效果。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料 共納入ASS-ILD患者42例,臨床表現(xiàn):咳嗽30例(71.43%),呼吸困難22例(52.38%)。臨床體征:細濕性啰音42例(100%),技工手24例(57.14%),雷諾現(xiàn)象4例(9.52%),肌無力12例(28.57%),關(guān)節(jié)炎4例(9.52%)。PFT表現(xiàn)為中度限制性通氣異常和輕度一氧化碳彌散障礙。HRCT顯示:42例患者中NSIP 8例(19.05%),OP 18例(42.86%)和NSIP/OP 16例(38.08%)。動脈血氣(arterial blood gas, ABG)提示多數(shù)病例存在低氧血癥。

2.2 CT定量指標與PFT參數(shù)的相關(guān)性 在CT定量指標與PFT參數(shù)中,FVC%與MLAfibrosis(r=0.58,P=0.048)、FEV1%與MLAfibrosis(r=0.79,P=0.01)、FEV1/FVC與MLAnormal(r=0.23,P=0.01)具有良好的線性相關(guān)性,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,圖1)。

2.3 NSIP/OP組和OP組的差異 將NSIP/OP患者與OP患者進行分組對照(表1),發(fā)現(xiàn):(1)兩組之間在DLCO%、Vfibrosis%、Vhyper%、Whyper%和MLAtotal指標上存在統(tǒng)計學差異(P<0.05)。NSIP/OP組Vfibrosis%高于OP組(P=0.03),DLCO%明顯低于OP組(P=0.01);OP組Vhyper%和Whyper%較NSIP/OP組高(P=0.03、P=0.02);NSIP/OP組MLAtotal明顯高于OP組(P=0.01)。(2)兩組患者在臨床癥狀和體征、PFT檢查以及ABG結(jié)果方面均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。(3)兩組患者均給予相同糖皮質(zhì)激素聯(lián)合免疫抑制劑治療方案,隨訪2年:2例于治療20個月后死于呼吸衰竭,2例失訪,有效治療時間在1～6個月,發(fā)現(xiàn)NSIP/OP組與OP組在治療效果方面無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。

表1 抗合成酶綜合征合并間質(zhì)性肺炎患者NSIP/OP組與OP組比較 [M(Q～Q3)]

3 討 論

結(jié)締組織病(connective tissue disease, CTD)引起肺間質(zhì)性改變稱為結(jié)締組織病相關(guān)間質(zhì)性肺病(connective tissue disease-interstitial lung disease, CTD-ILD),具有較高的發(fā)病率和病死率[17]。ASS是一種少見的結(jié)締組織病,80%～100%可合并ILD,ASS-ILD患者多數(shù)短期預后良好,但從病程長期看,約1/3患者出現(xiàn)病情復發(fā)及惡化,研究顯示ASS-ILD患者的病死率為4.8%～29.0%,5年生存率為72%～97%[4,18]。

肺活檢是ILD診斷和評估的“金標準”,但其屬有創(chuàng)操作,且不能對肺部病變的程度和范圍進行全面地定量評估,臨床上實施受限。因PFT廣泛普及,是ILD病情嚴重程度和治療效果評估的主要參考依據(jù),但其受病情嚴重程度、患者配合度、操作者熟練程度等影響,結(jié)果不能做到完全準確客觀。HRCT憑其無創(chuàng)簡便、時空分辨率高及經(jīng)濟高效等優(yōu)點,成為目前ILD診斷和評估的主要手段。ILD的HRCT判讀最初是依靠影像醫(yī)師的視覺評估,后發(fā)展到半定量評估,評分參考Camiciottoli標準[19],因仍需人工評判,結(jié)果帶有主觀性。近年來,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)ILD判讀多采用計算機輔助CT定量評估方法。研究表明CT 肺功能定量指標與PFT參數(shù)TLC、FVC及FEV1具有良好相關(guān)性,能對肺組織進行客觀測量和評價,不受CT影像分型影響,可用于疾病嚴重程度的評估[5,6,20]。目前CT定量分析主要方法有閾值分割法、密度直方圖法和紋理分析法,其中閾值分割法應(yīng)用最為廣泛[21],本研究采用的是閾值分割法。

研究發(fā)現(xiàn),通過設(shè)置不同的閾值范圍,可以對肺間質(zhì)改變程度進行量化。Delorme等[11]和Sverzellati等[12]發(fā)現(xiàn),>-700 HU的區(qū)間CT表現(xiàn)為磨玻璃影、網(wǎng)格狀影及實變影。Yanagawa等[13]和戴書華等[14]將>-700 HU的CT值再次細分:-700～-534 HU為磨玻璃影,-534～-188 HU為部分實性影,>-188HU為實變影。陳永華等[15]研究顯示,將-1024～-950 Hu定義為肺氣腫區(qū),-950～-700 Hu為正常肺功能區(qū),>-700為間質(zhì)性肺炎區(qū),MLA和DLCO%與>-700 HU區(qū)域CT值呈負相關(guān)。Umakoshi等[16]在研究中設(shè)置-500 HU為間質(zhì)性病變閾值下限,結(jié)果表明間質(zhì)性改變面積百分比與DLCO%呈負相關(guān)。另外,Best等[22]研究發(fā)現(xiàn),CT定量指標MLA和TLV與其PFT參數(shù)(如VCmax、FVC、DLCO%)有較好相關(guān)性,可用于肺纖維化患者的病情評估。目前未見到MLA與FEV1%及FEV1/FVC相關(guān)性的報道。參照上述研究結(jié)果,本研究設(shè)置CT值-950 HU、-500 HU、-100 HU為區(qū)間閾值,結(jié)果發(fā)現(xiàn)FVC%和FEV1%與-500 HU～-100HU區(qū)域CT值呈正相關(guān)(r=0.58,P=0.048和r=0.79,P=0.01),FEV1/FVC與-950 HU～-500區(qū)域CT值呈負相關(guān)(r=-0.23,P=0.01,圖1)。這與陳永華等[15]發(fā)現(xiàn)CT值在>-700 HU的區(qū)域與VCmax、FVC有較好的負相關(guān)性,-950～-700區(qū)域與VCmax、FVC有較好的正相關(guān)性的結(jié)果不一致,分析可能有以下幾方面原因:(1)研究對象不同。陳永華等[15]研究對象為彌漫性間質(zhì)性肺疾病(diffuse interstitial lung disease, DILD)患者,而本研究的對象為 ASS-ILD患者。(2)CT定量分析使用的處理系統(tǒng)不同。陳永華等[15]采用的西門子工作站Sensation Pulmo肺定量分析軟件,本研究采用的是GE Healthcare處理系統(tǒng)。(3)閾值設(shè)置不同。陳永華等[15]選取-950 Hu、-700 Hu為區(qū)間閾值,本研究設(shè)置CT值-950 HU、-500 HU、-100 HU為區(qū)間閾值。

圖1 抗合成酶綜合征合并間質(zhì)性肺炎患者CT定量指標與肺功能檢查參數(shù)的相關(guān)性A. FVC%與MLAfibrosis相關(guān)性;B.FEV1%與MLAfibrosis相關(guān)性;C.FEV1/FVC與MLAnormal相關(guān)性。

ILD的影像學分型以NSIP(61%)為主,其次為OP(10%)和NSIP/OP(10%)[23]。因NSIP/OP和OP比例相近,且分型有重疊,因此,我們將ASS-ILD患者NSIP/OP與OP類型的CT定量指標進行了比較。發(fā)現(xiàn)兩組間DLCO%、Vfibrosis%、Vhyper%、Whyper%和MLAtotal存在統(tǒng)計學差異(P<0.05)。一方面,NSIP/OP組Vfibrosis%高于OP組(P=0.03),DLCO%明顯低于OP組(P=0.01),表明NSIP/OP纖維化程度較OP要重,因此彌散功能下降更為明顯。另一方面,OP組的Vhyper%和Whyper%較NSIP/OP組高,說明OP實變程度較NSIP/OP明顯,實變成分高的類型對過度通氣區(qū)的體積和重量影響更大。此外,MLAtotal是-1024 HU至200 HU整個閾值范圍內(nèi)的平均衰減值,NSIP/OP組明顯高于OP組(P=0.01),說明NSIP/OP組整體纖維化程度高。因此,可以借助CT定量指標對NSIP/OP和OP進行更為客觀準確的判定。

本研究存在一定局限性:(1)這是對少數(shù)患者的單中心回顧性研究,樣本量較少,可能會影響統(tǒng)計學分析的效率,下一步需增加樣本量和多中心來豐富研究內(nèi)容;(2)僅有16例患者進行了組織病理學的分型診斷,其余是影像學分型,帶有一定主觀性,而有研究表明CT定量指標對不同病理類型的評估價值可能存在差異[24];(3)本研究CT閾值是參考相關(guān)文獻設(shè)定的,沒有進行過相關(guān)驗證。

綜上所述,ASS-ILD患者HRCT定量指標與PFT參數(shù)有較好的相關(guān)性,臨床中不易獲得PFT檢測結(jié)果時,可通過CT定量指標對患者肺功能做初步評價,為臨床診療提供參考依據(jù)。NSIP/OP和OP是ASS-ILD的常見類型,從CT定量分析看,NSIP/OP纖維化程度要較OP更為嚴重,OP實變成分更高,有助于兩種類型的判定。