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目标间质性肺病(ILD)的早期诊断,目前的主要死因系统性硬化症(SSc),是必要的。的黄金标准是高分辨率CT (HRCT)的胸部,但常规筛查面临增加辐射暴露的风险。我们进行了前瞻性验证专用,9-slice HRCT协议降低辐射剂量的患者ILD SSc的检测。
方法我们分析了170/205连续SSc患者。整个胸腔HRCT作为参考标准,减少HRCT与九片分配根据basal-apical梯度。ILD的存在,程度(>或< 20%)和诊断评估的信心。减少HRCT是由两个独立分析蒙蔽放射科医生,他也评价图像质量。辐射剂量参数计算。
结果标准的胸部HRCT显示ILD在77/170的病人。减少HRCT, 68/77例ILD确认(敏感性88.3%,读者)。准确性(91.8%,读者1;94.7%,读者2),诊断信心(98.8%,读者1;95.3%,读者2)和图像质量率高。最小ILD正确量化73.1%(读者1)/(读者2)和广泛的ILD 71.2% 88%(读者1)/ 100%(读者2)。重要的是,减少HRCT明显降低辐射剂量。平均剂量产品长度(有效剂量)仅为5.66±4.46 mGycm (0.08±0.06 mSv)与标准协议剂量的149.00±95.90 mGycm (2.09±1.34 mSv)。
结论上述减少胸部HRCT协议可靠地检测甚至轻微SSc-ILD在临床实践中,与辐射剂量更低的优势与标准相比,整个胸腔HRCT。
- 系统性硬化病
- 肺纤维化
- 结果研究
- 多学科team-care
来自Altmetric.com的统计
介绍
间质性肺病(ILD)是频繁的在系统性硬化症(SSc)患者和疾病相关死亡的主要原因。1如今,高分辨率CT (HRCT)的标准参考ILD的诊断。它允许一个早期发现肺参与,甚至从亚临床阶段。新方法使定量评估和支持使用HRCT的纵向研究。2 - 4
缺点是,CT使用电离辐射,4已经与癌症风险增加有关。3,5SSc通常每年检查患者,减少剂量是一个重要的问题。6,7在过去的十年中,介绍了许多方法来降低辐射剂量通过维护诊断图像质量。降低管电流在胸部CT使用最广泛的方法。8另外,切片的数量可以减少执行序列CT协议。
在早期,小,回顾性研究,我们小组评估“几乎”计算系列使用更少的片ILD的检测和量化。结果是有前途的,显示SSc-ILD的高精度检测。9
因此这个前瞻性研究的目标是(1)评估扫描协议有关图像采集的鲁棒性;(2)分析的准确性降低胸部与有限数量的HRCT扫描片与一个标准的整个胸部HRCT ILD的检测和量化患者SSc和验证从而第一回顾性研究的结果在一个更大的,前瞻性群组和(3)测量的降低辐射剂量与标准HRCT。
方法
病人的人口
共有205个连续的患者诊断为SSc和年度后续的风湿病,苏黎世大学医院,前瞻性纳入本研究。所有患者实现美国风湿病学院分类标准10或系统性硬化病的早期诊断(VEDOSS) SSc的标准。11评估的临床参数和图像采集完成后预期国际标准。12所有患者签署知情同意。这项研究是通过苏黎世欧洲硬皮病的群体的一部分试验和研究机构审查委员会注册。
图像采集
所有患者检查2012年1月至2013年9月。进行了CT扫描64片经由CT(西门子Somatom定义,医疗、埃朗根、德国)或128片经由CT (Flash双重来源定义,西门子医疗、德国)。病人被检查在卧姿和灵感。标准执行的整个胸部HRCT和考虑的标准参考(管潜在的120千伏,参考管当前时间产品40或110 mAs,保健剂量)。数据重构与过滤投影(FBP),一片厚度1毫米,0.8毫米的增量,用一把锋利的卷积(B60f)或非常锋利的内核(B70f)。
此外,低采样的胸部HRCT九连续切片,得到所谓的“减少HRCT”,(管潜在的120千伏,参考管当前时间产品30或110 mAs,保健剂量)。前三片有一个增量80毫米和被如下:第一片自胸骨柄,第二在船底座,第三下叶。以下六个基底片,增量是15毫米(图1)。由于技术原因,CT扫描仪两片每级执行。数据重构与FBP,一片厚度1毫米和锋利(B70f)或ultrasharp卷积内核(B80f)。
Topogram显示高分辨率CT扫描的水平减少数量的片。一个图像顶端,一个在船底座和六片图片在基准面1毫米,上面的三个图片的增量80毫米,基六15毫米的增量图像。
图像评估
读出进行专门PACS-Viewer (Impax 6.4,爱克发、飞行、瑞士)和授权阅读屏幕。读者被允许使用所有功能没有选择改革,包括改变窗口和水平设置。所有图片都显示在肺窗。
在标准的整个胸部HRCT, ILD(是/否;ILD的定义,请参阅在线补充文本)是由一位读者经验评估与胸部CT (TF, 12年的经验)如前所述。9ILD的程度分级是没有肺参与,肺参与不到20%(即有限的疾病)、肺参与超过20%(即广泛的疾病)或不确定的程度(即不容易可分类的)所描述的高et al。4关于ILD的存在,在不确定的情况下的CT扫描前一年度后续考虑在内。程度的诊断信心被记录(1 - 4分;1 =完全有信心;2 =可能自信;3 =自信只在有限的条件下;4 =不自信)。13之前的分析减少HRCT扫描,所有三个读者接受的训练包括评估和讨论10 non-study-related病例。
减少HRCT扫描盲法的方式进行评估,不知道标准的HRCT的结果,由两个放射科医生(啊,4年的经验;某人,6年的经验)。再次,ILD的存在和程度进行评估和相关的诊断信心。此外,图像采集的质量减少的HRCT扫描被评为规模从1到3如下:1 =优秀(所有的片都含有肺组织,基地的肺,第二片小于2厘米的水平高于或低于船底座);2 =可接受(1 - 2片没有捕获的肺组织和/或第二片超过2厘米的水平高于或低于船底座);,3 =不接受(三个或更多片没有捕获的肺组织和/或第二片超过3厘米的水平高于或低于船底座)。
辐射剂量
辐射剂量参数标准的整个胸部HRCT和减少HRCT评估病人的协议。有效毫西弗的辐射剂量估计用剂量的长度产品(DLP)区域转换系数(胸部0.014毫西弗/ mGycm)。14
统计分析
使用SPSS统计分析(SPSS,释放V.21.0窗口;SPSS,芝加哥,伊利诺斯州,美国)。连续变量被报告为平均数±标准差,分类变量频率或百分比。科恩的κ统计或肯德尔的τ测试计算interobserver协议。ILD的存在与科克伦的Q检验和McNemar检验法检验。敏感性、特异性、准确性和阴性预测值计算有关ILD的检测。置信区间为95%。统计学意义是推断p值低于0.05。
结果
病人的人口统计
的205患者包括SSc, 35无法分析(整个胸部HRCT不可用,n = 11;与迭代重建图像重建,而不是FBP, n = 16;没有可用的图像协议,n = 6;减少HRCT获得超过9片,n = 2)。因此,CT扫描170 SSc在本研究评估患者(139名女性,31人;平均年龄56 (Q1,第三季度= 48岁,65.75))。患者临床特点的这170 SSc总结表1。
图像采集
CT图像获得了所有病人管120千伏的潜力。参考管当前时间产品是110年标准HRCT和降低mAs HRCT在72名患者(42.4%),和40 mAs在标准HRCT和30 mAs降低HRCT在剩余的98名患者(57.6%)。标准和减少HRCT重建了一个非常尖锐的卷积核(B70f) 89例(52.4%),而在66名患者(38.8%)标准HRCT是重建卷积用一个锋利的内核(B70f)和减少HRCT ultrasharp卷积内核(B80f)。在15例(8.8%),一把锋利的卷积内核中使用标准HRCT (B60f)和一个非常尖锐的卷积核减少HRCT (B70f)。
图像评估
Inter-reader协议减少HRCT对图像采集质量的评估(κ= 0.71)(τ= 0.78)和分析ILD的程度(κ= 0.76)(τ= 0.84),它是优秀的检测ILD(κ= 0.82),以及有关的诊断信心(κ= 0.89)(τ= 0.94)。
减少HRCT扫描的图像采集质量被评为优秀的或可接受的93.5% (n = 159)的读者(读者1:112年优秀/ 47接受/ 11不能接受的;读者2:96优秀/ 63可以接受/ 11不可接受的)。
ILD出现在45.3%的受试者(n = 77/170)标准HRCT。ILD正确诊断88.3% (n = 68/77)减少HRCT扫描,对读者的敏感性为88.3%和91.8%的准确性(读者1)和94.7%(读者2),如图所示表2。在两个病人,读者错过ILD的存在由于位于costodiaphragmatic窦的细微变化,而不是减少捕获的HRCT扫描,尽管他们被归类为有出色的图像质量(图2)。其余7例,(小)发现在HRCT被解释为dystelectasis减少。
一名女病人(35岁)以最少的间质性肺病都错过了读者减少高分辨率CT (HRCT)扫描。(上)的横向图像标准HRCT在基准面costodiaphragmatic窦显示轻微的变化。(底部)第九最基底的减少HRCT扫描,不捕捉实质变化。
标准的HRCT诊断信心非常高(98.8%完全有信心,1.2%可能自信)在减少HRCT和高(读者1:91.2%完全有信心,7.6%可能有信心,1.2%的确信只在有限的条件下;读者2:70.0%完全有信心,25.3%可能有信心,4.7%的确信只在有限的条件下;p < 0.05 vs标准HRCT、读者)。没有读者感到“不自信”(4分)有关的诊断存在与否ILD HRCT在减少或标准。
患者ILD的证据(n = 77/170), ILD的程度估计是最小(即< 20%)在52/77的病人和广泛的25/77(> 20%)的患者HRCT标准。从最小的患者参与标准HRCT, 73.1%(读者1)和71.2%(2)读者减少HRCT分类正确,17.3%(读者)被错误归类为不ILD和9.6%(读者1)和(2)读者被高估了11.5%。关于患者分为广泛标准HRCT, 88%(读者1)和100%(2)读者正确归类为广泛的减少HRCT (表3)。所有被误诊病例也在标准HRCT边缘。
辐射剂量
在标准HRCT,意味着整体DLP为149.00±95.90 mGycm估计有效辐射剂量为2.09±1.34毫西弗,而在HRCT下降,整体DLP的平均值为5.66±4.46 mGycm 0.08±0.06 mSv的有效辐射剂量(p < 0.001),导致整体辐射剂量减少96.2%。
讨论
这项前瞻性研究评估一个专用的HRCT协议组成的只有9片basal-apical梯度的患者ILD SSc的检测。我们的结果表明,该协议具有很高的精度和灵敏度的检测SSc-ILD,显著降低辐射剂量,可以在日常生活中实现。
患者的筛查和早期发现ILD SSc和肺是重要的参与是一个消极的预后因子。吴等4在HRCT上显示,间质改变延长20%以上与更高的死亡率有关。早期肺像磨砂玻璃的透明是非常微妙的变化,不能呈现在胸部x线摄影,不导致肺功能下降可量化的参数。,尽管如此,容易进步,和他们的早期检测可能允许早期治疗,希望一个更好的结果。毫无疑问,早期诊断SSc-ILD,由于肺的主导作用参与SSc-related死亡率,优先级,HRCT是最敏感的方法。然而,就像使用HRCT对早期肺癌检测、年度HRCT的使用作为ILD的筛查方法必须仔细考虑,因为累积辐射剂量。假设患者可能特别暴露,由于重复CT-generated的电离辐射后罹患癌症的风险。6,7基于低至合理可行的原则,所有可能的方法来降低辐射剂量维持诊断图像质量必须应用。15,16与早期肺癌检测项目相比,使用低剂量或ultra-low-dose CT有限与当前管剂量减少导致噪音的增加,使细微的间隙的检测结果是不可能的。因此,我们研究了不同的方法通过减少的数量每扫描CT片。的确,使用我们的协议,可以降低辐射剂量为0.08毫西弗,这是一个有意义的剂量减少96.2%,水平可比常规胸片(0.05毫西弗)。这是一个重要的发展战略,以减少辐射,同时改善早期和敏感检测肺癌患者参与SSc(见在线补充文本)。
在此前的一项回顾性研究,9我们组回顾性评估使用这样的一个协议从整个胸腔中提取相关片HRCT的SSc患者。不同的图像系列进行了评估。平等的最佳性能,结果标准HRCT与basal-apical梯度图像系列,符合主要基底位于ILD的实质变化。2基于这些结果,在当前的研究中使用的HRCT协议设计。这个协议的回顾性研究略有不同,由于技术和相关的原因。CT扫描获得的技术人员与不同训练水平和不同的体验,协议必须容易使用,以最小的变量。我们的结果表明,大多数的考试列为优秀的和可接受的。最常报道的错与最基底片,是扫描过低或略太高,后者导致假阴性结果。
关于ILD的检测,结果显示高准确性和灵敏度的93%和88.3%,分别仅略低于回顾性研究的价值。假阴性结果主要是由于小面积costodiaphragmatic ILD的角度,可能没有临床意义。几乎没有假阳性结果的误解造成的噪音是磨砂玻璃的透明。
视觉评估肝纤维化程度的降低HRCT协议在广泛的疾病和满意的好最小的疾病,在这种情况下,17.3%的病例是错过了,9.6%的读者(1)和(2)读者被高估了11.5%。
这种限制可以通过评估的替代方法来克服ILD的程度。可以选择是使用CT密度测量参数等的偏斜度和峰度CT肺组织的直方图。17这些参数被各种验证作者的整个胸腔CT和与肺活量的肺功能参数。17日至19日人口相同的一个正在进行的研究的初步结果表明,该方法可以翻译成我们的协议,使量化减少HRCT。这是重要的关于这样一个协议的实现后续的考试,在较小的变化定量表达。
我们的研究有以下限制:HRCT协议使用不同的管当前时间为标准产品和抽搐内核整个胸腔HRCT和之间的HRCT减少考试。作为对纤维化的检测没有影响,我们不排除这些情况的分析。的原因不同的内核,内核提供的扫描仪不相同的序列和循环模式。另一个限制是由根据basal-apical片的不对称分布梯度,差距的non-depicted肺中期和上层部分。进一步提高肺癌介入的程度,估计一些额外的切片在这些地区可能是必要的。此外,轻微纤维化的变化水平的costodiaphragmatic窦可以错过HRCT协议减少由于缺乏报道,尽管这些细微变化的临床意义可能有问题。此外,ILD的重点,其他潜在相关的发现可以错过(见在线补充文本),使减少HRCT也许最适合年轻的病人,不太可能有重要的发现。最后,未来的研究在临床实践中必须显示新的HRCT协议能否取代传统HRCT协议或者协议的组合,例如,通过使用减少HRCT扫描和传统HRCT确认潜在的有意义的变化是更准确的。
总之,我们的研究表明,一个专门的、减少HRCT协议组成的九片分配根据basal-apical梯度是一个健壮的、准确可靠的方法检测患者ILD SSc。低辐射剂量的相当大的优势,本研究提供的证据表明,它可以实现在日常临床常规ILD的早期检测和筛查。
引用
补充材料
脚注
处理编辑器撕K Kvien
贡献者特遣部队设计的研究,分析了hrct,解释和分析了数据和写的手稿。AW hrct分析,解释和分析了数据和写的手稿。TDLN和某人分析hrct和解释和分析数据。RD解释和分析了数据和写的手稿。BM获得临床资料,解释和分析数据。OD设计研究,获得临床资料,解释和分析了数据和写的手稿。
资金RD的研究活动是由一个Articulum奖学金(2013 - 2014),一个欧拉培训奖学金和Actelion股价制药的研究资助。所有其他作者是支持他们的机构。
相互竞争的利益OD /咨询公司的关系和/或已收到领域的研究经费从Actelion股价SSc和相关条件,辉瑞公司Ergonex, BMS,赛诺菲-安万特(sanofi - aventis) United BioSource公司、罗氏/基因泰克,Medac, Biovitrium,勃林格殷格翰集团制药公司,诺华,4 D科学,积极研究,Bayer-Schering, Sinoxa, Serodapharm EpiPharm,生原体、Inventiva和葛兰素史克。上面列出的真实的或者所感知到的潜在冲突准确陈述。
病人的同意获得的。
伦理批准这项研究是由苏黎世大学医院的机构审查委员会批准。
出处和同行评议不是委托;外部同行评议。