文摘
目的是调查是否diffusion-weighted磁共振成像(驾车)检测和监控呼吸道炎症和肺功能变化在急性加重(RTE)患者治疗囊肿性纤维化(CF)。
29 RTE患者接受了醉酒驾车和抗生素治疗。对照组27个稳定的患者,年龄和性别匹配,进行了醉酒驾车的同时接受RTE治疗缺口。临床状态和肺功能评估在每个驾车时间点。CF-MRI评分系统是用来评估肺结构的变化在两个CF组。
显著减少醉酒驾车的分数在抗生素治疗(p < 0.0001)在RTE患者观察到,但不是在对照组。醉酒驾车的分数与临床状况有很强的负相关(r =−0.504, p < 0.0001)和肺功能(r =−0.635, p < 0.0001)在RTE患者。有趣的是,有持久的显著差异CF-MRI RTE和对照组之间的分数在基线和随访(p < 0.001),而酒后驾驶分数的差异只是观察到基线(p < 0.001)。
醉酒驾车是一种很有前途的无损检测的成像方法在RTE肺部炎症,并可用于监测治疗功效的抗炎治疗。
文摘
醉酒驾车是一种很有前途的成像方法检测和监测炎症的严重程度在RTE CF患者http://ow.ly/Ulcc30c0ebU
介绍
囊性纤维化(CF)肺部疾病的特点是慢性呼吸道感染和炎症、呼吸道恶化(RTE)和进步的肺损伤,从儿童早期(1]。RTE的特点是急性病毒性感染更严重的症状,降低肺功能测试(击球)参数和影像学改变2]。RTE期间,将是很有价值的定位和监控炎性变化来评估治疗的效果(3]。到目前为止,这些信息不能准确地通过身体检查,实验室检测或击球参数,因为它们有限的敏感性区域异常(4]。
结构变化相关RTE大多胸片影像质量综合评估(CXR)或胸部计算机断层扫描(CT),根据中心(5]。CXR第一个成像方法用于RTE因为它的低成本和可用性。CXR不是有用的,然而,在确定CF患者是否有RTE [6]。相比之下,胸部CT定位和量化区域结构和早期炎性肺的变化(7]。然而,短期监测与CT RTE受到辐射,尤其是儿童(8]。到目前为止,只有少数研究可用成像技术被用来监测炎症变化在CF (9]。正电子发射断层扫描(PET) - ct已经使用在一些研究中,但它的使用受到高辐射和成本(10]。pet - ct机替代,肺间隙指数(LCI)和分数的呼出一氧化氮(F伊诺)已被用来量化肺部炎症,但是,与肺量测定法,他们不提供区域信息11,12]。因此,一个可靠的和无辐射的技术定位和监控肺部炎症变化RTE仍然是必要的。
磁共振成像(MRI) [13)可以实现可靠和安全的要求RTE的监视工具。由于MRI不使用电离辐射,它允许安全的短期监测,根据需要对RTE后续[13]。中可用的核磁共振成像技术,diffusion-weighted MRI(驾车)是准确识别的各种器官的炎症(14关于炎症[]和可以提供功能信息14]。到目前为止,醉酒驾车已经胸主要用来描述恶性病变(15]。最近,醉酒驾车被用来区分肺癌和post-obstructive肺炎(16),检测患者肺部病变主要抗体不足(17]。
由于这些原因,我们最近进行了一项横断面研究一群稳定的CF患者,在酒后驾驶出现高信号病灶(“热点地区”),只在部分重叠结构肺变化形态CT或MRI (18]。我们也观察到,酒后驾驶分数与放射性很强的相关性及临床参数CF肺部疾病严重程度的指标18]。
由这些引人注目的结果,我们试图调查是否酒后驾驶:1)能够区分稳定的CF患者和那些RTE;2)能够跟踪更改的RTE治疗;3)与建立的临床标记CF肺部疾病严重程度和4)显示了一个与肺结构变化关系建立在RTE CF MRI评分。
材料和方法
研究设计和患者报名
这个只有前瞻性研究是经当地伦理委员会批准(协议号314 / AULSS9)。CF患者知情同意后,承认RTE治疗进行了研究协议,包括临床检查、肺量测定法和核磁共振在同一天。为每个RTE病人登记,下一个合适的CF主题没有RTE在前6个月被选为对照组。在年度跟踪和控制CF受试者招募与RTE受试者年龄、性别和意味着在1 s (FEV用力呼气量1)在前面的前6个月的访问。一般,病例组和对照组纳入和排除标准中描述表1。
RTE患者重复基线研究协议完成后,静脉注射抗生素治疗。类似地,反复对照研究协议相同的平均时间间隔RTE组。
临床检查、实验室和肺功能测试
临床检查包括体格检查和测量体重和身高。肺量测定法是根据“ATS /人指南”使用Masterscope (Jaeger-Carefusion Hoechberg,德国)肺活量计(19]。以下参数记录:用力肺活量(FVC), FEV1%预测和用力呼气流量的25 - 75% FVC (FEF25 - 75)。
RTE的定义根据罗森菲尔德和评分标准肺恶化(PEX得分)20.]。标准及评分系统是辅助表中列出S1。
核磁共振成像协议
每个主题RTE组接受了胸部核磁共振在入学(基线)和抗生素治疗结束时(后续)。相同的平均时间间隔(∼20天)是用于对象的对照组。
MRI是在1.5特斯拉(MAGNETOM Avanto,西门子医疗、埃朗根,德国)使用形态和功能序列。形态序列包括轴向和呼气末日冕触发螺旋桨(BLADE@SIEMENS)和质子密度加权(PD) (21),屏息轴向和日冕SSFP (TrueFISP@SIEMENS)。
酒后驾驶数据获得的轴面使用一个醉酒驾车单发echo-planar成像(EPI)序列原型。醉酒驾车的详细描述协议提供的补充材料。
图像分析
MRI图像是匿名和评估以随机的顺序由两个放射科医生(v期和Bertolo), 4和8年的经验在胸MRI评分分别。放射科医生都看不到任何临床信息和彼此的MRI评估。形态磁共振图像与CF得分MRI评分系统。Diffusion-weighted图像是在随机顺序使用半定量评分方法被用于先前的研究[22,23]。DW的图像也定量评估与表观扩散系数(ADC)地图(24]。更详细的描述CF和醉酒驾车评分系统中提供了补充表S2。
统计分析
描述性统计,qq情节和Shapiro-Wilk测试用来测试数据正常。评估基线组之间的区别,我们使用无关的t检验和Mann-Whitney紫外线测试。评估基线和随访MRI的区别,我们进行了相关的学习任务和Wilcoxon测试。
国米和intra-observer协议CF-MRI和醉酒驾车得分方法是评估使用组内相关系数(ICC)和Bland-Altman情节。
皮尔森的相关性是用来测量酒后驾驶分数之间的关系和临床,肺量测定法和放射学参数反映疾病的严重程度。这些参数包括PEX分数,FEV1,FVC % pred FEF25 - 75和总(CFMRI CF-MRI分数合计)。多个比较使用Bonferroni调整修正。根据科恩的标准,r在0.10和0.29之间的相关性被认为是软弱,在0.30和0.49之间中度及以上0.50强(25]。
接受者操作特征曲线(ROC)被用来确定精度酒后驾车检测RTE患者在基线。准确性是表示为曲线下的面积(AUC)。
最后,使用mixed-effects模型结果总酒后驾驶分数测试以下协变量:时间(基线与后续(RTE) +组与控制)+时间*集团观察者(分数观察者1与分数观察者2)和观察者*时间。协变量的“时间*集团”和“观察者*时间”指定的阶乘集团内部相互作用时间点和观察员。被认为具有统计显著性差异如果p值< 0.05。用SPSS进行统计分析(美国版本20.0,SPSS,芝加哥,IL)和R (R版本3.1.3,基础统计计算,维也纳,奥地利)。
结果
病人的特点
56参加研究的CF患者(平均年龄24岁,范围12-58年,35岁女性)。29个受试者被包括在RTE集团(平均年龄24岁,范围13-48年,20名女性)和27个科目在对照组(平均年龄23岁,射程12-58,15女性)。中位数(第一和第三个四分位数)时间差距基线和随访MRI为21(35)和15(程度)天分别RTE病人和控制。受试者正确匹配之间的年龄和性别组。PEX得分(p < 0.001),醉酒驾车得分(p = 0.002)和ADC (p < 0.001)显著不同的RTE和对照组之间在基线,但不是在随访。CF-MRI分数明显高于在两个时间点RTE相对于对照组。病人的特征、肺量测定法,CF-MRI驾车分数和归纳了ADC表2。
基线和随访MRI之间的区别
RTE组在基线和随访MRI显示显著差异肺量测定法,PEX得分,CF-MRI得分,酒后驾驶分数和ADC (p < 0.0001)。图1和2显示酒后驾驶之间的更改基线和随访的病人RTE组。相比之下,对照组差异不显著基线和随访所有参数。表3总结基线和随访MRI在组织之间的区别。补充图S1显示了PEX分数的变化,FEV1和酒后驾驶分数之间的组织。
相关性
酒后驾驶分数与FEV强负相关性1和FEF25 - 75在基线(FEV1r =−0.635;FEF25 - 75r =−0.611;p < 0.0001),随访(FEV1r =−0.633;FEF25 - 75r =−0.626;所有p < 0.0001) (表3)。醉酒驾车的分数有很强的正相关与PEX得分在基线(r = 0.504, p < 0.0001),但不是在随访(r = 0.364, p = 0.005;Bonferroni后不重要)(表3)。ADC PEX得分在基线有很强的负相关(r =−0.634, p < 0.0001),但不是在随访(r =−0.43, p = 0.766) (表3)。醉酒驾车的分数与CFMRI有很强的正相关关系合计在基线(r = 0.809, p < 0.0001),随访(r = 0.767, p < 0.0001) (表3)。
ROC曲线
醉酒驾车的分数有一个公平的诊断准确性(AUC 0.73, 95%可信区间0.59 - -0.86,p = 0.003)。酒后驾驶分数截止14的敏感性为73%,特异性为68%。ADC图有很好的诊断准确性(AUC 0.818, 95%可信区间0.69 - -0.94,p < 0.0001)。ADC的地图,截止值为1.45×10−3毫米2·年代−1敏感性为72%,特异性为84%。补充图S2显示了醉酒驾车分数和ADC ROC曲线确定RTE病人使用PEX分数作为参考。
混合模型分析
混合模型分析表明,酒后总得分结果显著不同组(组、价值13.3醉酒驾车得分,se3.1,p = 0.0003),并显著降低基线和随访MRI RTE组(组*时间,价值−5.2醉酒驾车得分,se1.4,p = 0.0003)。醉酒驾车总分没有显著差异之间的观察员(观察者,p = 0.58)。此外,醉酒驾车的趋势总分之间的基线和随访是相同的两个观察员(观察者*时间,p = 0.74)。图3显示了醉酒驾车总分影响情节的结果基于mixed-effects模型分析。
醉酒驾车的可靠性分
Inter-observer协议在基线和随访MRI是适合所有子任务和总酒后驾驶分数与国际刑事法庭在0.873和0.918之间不等。此外,intra-observer协议是优秀的国际刑事法院范围在0.894和0.947之间。更大的可变性对观察家指出在随访MRI见了ICC值低于基线。ICC值提出了补充表S3。Bland-Altman情节没有显示系统的观察人士之间的差异。国米Bland-Altman情节——和intra-observer协议提出了补充图3和4。
讨论
我们表明,酒后驾驶分数和ADC可以监控相关的临床变化RTE PEX分数和肺量测定法确定的参数。我们的研究结果支持的潜力驾车作为肺部炎症的无辐射成像生物标志物。
最有趣的观察是,在RTE患者静脉注射抗生素治疗后,本机醉酒驾车在后续信号在高b值显示与基线相比显著降低(图1)。相反,在没有RTE的对照组,之间没有显著差异在醉酒驾车信号跟踪和基线被观察到。这是确认由酒后驾驶分数和ADC值。更重要的是,这些发现也证实了混合模型分析混杂因素调整后(即。观察者的分数),这表明不同趋势的醉酒驾车评分基线和随访两组之间。这些观察强烈支持这一概念,醉酒驾车可以追踪炎性变化在RTE治疗。
第二个有趣的发现是CF-MRI和酒后驾驶分数之间的关系。在RTE集团CF-MRI治疗结束时得分显著低于基线。RTE和对照组之间的CF-MRI得分显著高于基线和随访。这证实了之前的研究的结果,CF更严重的肺病患者面临更大的风险,开发一个RTE [26,27]。有趣的是,酒后驾驶分数和ADC明显不同控制和RTE患者基线,但不是在随访。这种差异在醉酒驾车可能是重要的评估急性RTE的变化。之前的研究已经表明贫穷炎症生物标记和可逆的结构组件之间的相关性评估CXR和CT (6,28]。例如,我们注意到一个整合或粘液插头可能会持续下去抗生素治疗后,局部炎症的严重程度,减少醉酒驾车的信号,表达的是(图2)。醉酒驾车的能力来追踪相关的炎性改变RTE可能的价值评估RTE的治疗功效,并发展新的治疗策略。醉酒驾车技术的敏感性可能允许这种研究使用相对较少的患者。
第三个重要的发现是有很强的正相关关系酒后分数和ADC PEX分数和FEV强负相关1和FEF25 - 75。值得注意的是,正如所料,酒后驾驶分数和ADC没有与PEX CF-MRI得分的后续扫描结束治疗。此外,FEV CF-MRI分数有较强的相关性1而不是驾车得分。这些相关性证实之间的差异在RTE结构性和功能性核磁共振肺的变化,在CF-MRI更好地反映结构性肺部疾病的严重程度,而醉酒驾车更好地描绘了RTE相关的炎性变化。
第四个重要的发现是公平好醉酒驾车分数和ADC精度区分RTE的CF患者治疗。更好的诊断ADC的性能定义RTE病人证实ADC图提供的定量评估的优越性与半定量驾车得分。
最后值得注意的发现是,醉酒驾车的分数和ADC参数可以可靠地得分较低的内部,inter-observer可变性。醉酒驾车的强度得分混杂因素调整后,也证实了混合模型分析。
我们承认,这项研究存在一定的局限性。首先,我们没有获得当地的样品醉酒驾车的热点地区,我们认为是炎症。这需要支气管镜检查,手术是一个不经常在此在我们的机构,这不是标准的临床护理在CF中心。然而,RTE的观察和对照组之间的差异表明,酒后驾驶信号分离的结构变化CF-MRI量化的分数。我们的确证明了只有RTE组有显著差异之间的酒后驾驶分数和ADC基线和随访。基于我们的有前景的结果,我们打算执行进一步验证研究,包括支气管肺泡灌洗(BAL)调查区别肺和没有热点地区和/或RTE之前和之后的治疗。另一个选择是进行比较的驾车技术使用PET mri与宠物。PET mri的辐射负担约70%低于磁共振和将允许同时对比醉酒驾车和宠物热点[29日]。
其次,酒后所有数据获得了呼吸门控(导航)和交错模式收购。如果不利用运动修正或注册技术,呼吸运动可能会使ADC和阻碍酒后驾驶分数评价结果。但是,它最近表明,可靠的ADC测量可以获得自由呼吸,屏息和呼吸道引发肺癌的醉酒驾车30.]。另外的研究中,我们没有专门的成像软件登记,我们目前正在发展中。在未来,这个软件将使更复杂的定量分析,如intravoxel不连贯的运动(31日]。
最后,我们承认这是一个只有研究;因此,为进一步临床翻译,我们的方法需要进行更大规模多中心研究。尽管有这些限制,本研究对验证代表下一个重要阶段驾车作为工具来监控肺部炎症。
结论
我们的研究表明,酒后驾驶分数和ADC的变化与肺部炎症改善RTE的治疗。此外,酒后驾驶分数和ADC强烈与RTE患者的症状评分和肺功能的措施。酒后驾驶分数和ADC可以诊断RTE CF患者公平良好的精度。
醉酒驾车是一种非侵入性肺部炎症的承诺不仅没有辐射成像方法检测在RTE CF人口。醉酒驾车有潜力监控当前的有效性和小说RTE CF患者的治疗策略,以减少肺部炎症。
补充材料
披露的信息
补充材料
几何级数Krestinerj - 01437 - 2016 - _krestin
g . Moranaerj - 01437 - 2016 - _morana
H.A.W.M. Tiddenserj - 01437 - 2016 - _tiddens
确认
作者感谢伊丽莎白·萨拉蒙在呼吸道医学系,皇家珀斯医院,提供无价的详细建议语法和组织的手稿。研究人员还希望表达最深的感谢所有CF患者参与了这项研究。
p . Ciet H.A.W.M. Tiddens g . Morana参与研究和设计概念。s . Bertolo m . Ros诉射手,卢卡,t . Feiweier和g Morana参与数据采集。p . Ciet s Bertolo诉射手,H.A.W.M. Tiddens和g Morana进行了数据分析,解释和手稿准备和起草。p . Ciet和雌激素受体Andrinopoulou进行了统计方法和统计数据分析。p . Ciet t . Feiweier几何级数Krestin, H.A.W.M. Tiddens g . Morana手稿进行了批判和审查。所有作者手稿提交批准。g . Morana和p . Ciet完全访问所有的数据研究,负责数据的完整性和数据分析的准确性。
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
支持声明:这项研究是由意大利囊性纤维化基金会(FFC)、授予数量FFC # 25/2011 (www.fibrosicisticaricerca.it progetto / ffc - 25 - 2011酒后联合国-诺沃strumento - / - valutare linfiammazione nei - pazienti - con - fibrosi cistica - con - esacerbazione respiratoria /)。赞助商没有参与这项研究的设计,数据的收集和分析,或者准备手稿。资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
利益冲突:披露可以找到与这篇文章www.qdcxjkg.com
- 收到了2016年7月19日。
- 接受2017年4月10日。
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