Tüdőelastrosonográfia a COPD és a fibrózis diagnosztikájában és rétegződésében (ELAS-P-1)

Bevezetés

A krónikus obstruktív tüdőbetegség (COPD) egy gyakori légúti betegség, amelyet a légúti légáramlás visszafordíthatatlan korlátozása jellemez, hörgők hiperinflációjával és légcsapdával, ami csökkenti a tüdő- és mellkasi együttműködést, amelyet krónikus gyulladás jellemez a tüdő emphysemás pusztításával (GOLD Guidelines 2019; Singh). P et al 2019; Bagdonas E et al 2015).

Az elmúlt évtizedben az ágy melletti tüdő ultrahangvizsgálat (LUS) gyorsan elterjedt a légúti betegségek differenciáldiagnosztikájában, különösen akut esetekben, pontossága, megismételhetősége, gyorsasága és sokoldalúsága miatt ideális diagnosztikai eszköz a belgyógyászatban és a belgyógyászatban. geriátriai környezet (Ticinesi A et al 2019).

A COPD nem társul semmilyen specifikus tünethez a LUS-ban, így a légzési elégtelenséggel járó akut exacerbáció kontextusában továbbra is a kizárás diagnózisa marad (Lichtenstein D 2015). Ehelyett a tüdőfunkciós teszteket (azaz a spirometriát) tekintik a COPD kimutatás arany standard tesztjének (GOLD Guidelines 2019).

A spirometriának azonban vannak korlátai, amelyek közül a legfontosabb az alany együttműködésétől való függés, mivel a teszt során korrekt kilégzési kényszermanővert kell végrehajtani, korlátozott elfogadhatósági normákkal (American Thoracic Society 1991; American Toracic Society 1995). Mint ilyen, nem végezhető súlyos kognitív és fizikai károsodásban szenvedő betegeknél. Ezenkívül a spirometria ellenjavallt számos olyan állapotban, amelyet az erőfeszítés súlyosbíthat (pl. instabil kardiovaszkuláris állapot, közelmúltbeli szívinfarktus, tüdőembólia és egyéb) (American Association for Respiratory Care 1996). A COPD azonosításának és kockázatának rétegződésének alternatív módszerei a klinikai gyakorlatban ezért nagyon kívánatosak, de a mai napig nem állnak rendelkezésre.

Az intersticiális tüdőbetegség (ILD) a tüdőpatológiák széles skáláját képviseli, amelyeket a kötőszöveti lerakódás és a tüdő rostos átalakulása jellemez, ami súlyos és progresszív légzési funkcióvesztést okoz (Meyer KC 2017). A nagyfelbontású komputertomográfia (HRCT) jelenleg az arany standardnak számít az ILD diagnosztizálásában és monitorozásában, de alkalmazása során figyelembe kell venni az ionizáló sugárterhelést (az egyes vizsgálatok kumulatív dózisa 7 mSv körüli, ami két éves napfénynek való kitettség), ami számos kórházban befolyásolhatja a vizsga megismételhetőségét, a magas költségeket és az elérhetetlenséget.

Ezenkívül az ILD-ben való fő alveoláris érintettség miatt a LUS változó számú B-vonalat mutathat, még akkor is, ha ez egy nem specifikus műtermék, amely más kóros tüdőbetegségekre jellemző (pl. szívelégtelenség tüdőödémával és akut légzési distressz szindrómával), valamint a pleurális vonal 3 mm-nél nagyobb megvastagodása (Wohlgenannt S et al 2001).

A COPD és az ILD patofiziológiai alapja lehetővé teszi, hogy feltételezzük, hogy ezen betegek tüdőparenchymája merevebb, mint a normál, de a tüdőparenchyma merevségének in vivo mérésére a klinikai gyakorlatban még hiányoznak a könnyű eszközök.

Az elasztográfia egy nem invazív diagnosztikai eszköz, amely kiegészíti az ultrahangot, és valós időben méri fel a parenchyma rugalmassági fokát, értékeli a szövetek mechanikai tulajdonságait (Gennisson JL et al 2013). Jelenleg ezt a technikát széles körben használják a májfibrózis tanulmányozására, valamint a mell, a pajzsmirigy, a vese és a prosztata gyanús csomóinak és elváltozásainak jellemzésére (Gennisson JL et al 2013).

Jelenleg csak egy tanulmány (Zhang X és mtsai, 2019) foglalkozott a felületi hullám elasztográfia szerepével a felületes tüdőszövet rugalmassági tulajdonságainak mérésében ILD-ben szenvedő betegeknél, de nincsenek tanulmányok annak COPD-ben való alkalmazásáról diagnosztikus vagy diagnosztikai célokra. rétegezi a betegség kialakulásának kockázatát a dohányosoknál.

A tanulmány célja a LUS-ba integrált strain elasztográfia alkalmazhatóságának értékelése a COPD és az ILD kockázatának felmérésében és diagnózisában.

Tanulmányi hipotézis

A tanulmány fő hipotézise, ​​hogy a felületi hullám nyúlás elasztográfia alkalmazása a mellkasi ultrahangos vizsgálat során képes megkülönböztetni a COPD-ben vagy ILD-ben szenvedőket és a légúti betegségben nem szenvedőket, dokumentálva a tüdő különböző merevségi tulajdonságait. Egy másik hipotézis az, hogy az aktív dohányosok vagy volt dohányosok tüdeje, akik hosszú ideig voltak füstnek kitéve, eltérő merevségi mintát mutatnak, mint az egészséges nemdohányzók tüdeje az elasztozonográfiás vizsgálatok során. Végül egy másik hipotézis, hogy a tüdő ultrahanggal kimutatott anatómiai károsodása szignifikánsan korrelál a tüdőfunkciós vizsgálatok paramétereivel.

Célok

1. A tüdőparenchyma merevségi tulajdonságainak összehasonlítása, amelyet in vivo tüdő-ultrahanggal mértek felületi hullám-elasztográfiával integrálva, három különböző csoportban: az egyik csoportban COPD vagy fibrózis diagnosztizált, egy csoportban nincs krónikus tüdőbetegség, de magas a tüdőgyulladás kockázata. fejlődő COPD (azaz aktív dohányosok vagy volt dohányosok), valamint az egészséges, nemdohányzók egy csoportja.
2. A tüdő parenchyma merevségi tulajdonságainak felszíni hullám-elasztográfiával mért lehetséges összefüggéseinek igazolása tüdőfunkciós tesztekkel.

Dizájnt tanulni

Egyközpontú kísérleti diagnosztikai vizsgálat, nyereség nélkül és gyógyszerek nélkül.

Beállítás

A vizsgálatot az olaszországi Parmai Egyetem Kórházának Belgyógyászati ​​és Kritikus Szubakut Ellátási Osztályán végzik el és fejezik be. Az egység egy nagy belgyógyászati ​​részleg (100 ágy fekvőbetegek számára), amely az idősebb betegek ellátására szolgál. Tartalmaz egy járóbeteg területet is, ahol ultrahang és spirometria diagnosztikai források állnak rendelkezésre. A vizsgálatba fekvő- és járóbetegeket egyaránt bevonnak.

Vizsgálati populáció

Százharmincnyolc résztvevőt neveznek be (csoportonként 46-an). A COPD/fibrózisos csoportnak rendelkeznie kell a krónikus légúti betegséggel (COPD vagy ILD) kapcsolatos anamnesztikus nyilvántartással, amelyet a közelmúltbeli képalkotó és/vagy spirometriai leletek igazolnak. A „magas kockázatú” csoportot aktív dohányzókból vagy volt dohányzókból kell állnia, akiknek jelentős kitettsége legfeljebb 5 évre nyúlik vissza, és a GOLD 2019-es irányelvei szerint magas a COPD kockázata. Az "egészséges" csoport soha nem dohányzott, és nem áll fenn krónikus légúti megbetegedésük. Kizárásra kerül minden olyan alany, aki akut légzési elégtelenségben szenved, és nem vehet részt vizsgálati eljárásokon, kognitív károsodásban vagy demenciában, súlyos mozgáskorlátozottságban, súlyos neuromuszkuláris betegségekben, súlyos szívelégtelenségben, súlyos vese- vagy májbetegségben, rákban vagy a vizsgálati eljárásoknak való megfelelés hiányában szenved (kizárási kritériumok). minden csoportban közös).

A minta mérete 138 résztvevő (csoportonként 46) olyan csábító számítás alapján, amely feltételezi, hogy a tüdő elasztográfia nem rosszabb a spirometriához képest (az érzékenység nem kisebb, mint 10%) a COPD vagy ILD kimutatásában (alfa=0,05, pontosság 5%). Mindazonáltal a minta méretének pontos kiszámítása nem lehetséges, mivel nem állnak rendelkezésre klinikai adatok az elasztográfia diagnosztikai jelentőségéről COPD-ben.

Tanulmányi eljárások

A résztvevőket fekvő- vagy járóbeteg-alapon veszik fel, feltéve, hogy megfelelnek az adott csoportra vonatkozó összes felvételi kritériumnak, és nem teljesítik a kizárási kritériumok egyikét sem. Az önkéntesek beiratkozását szórólapok és nyilvános hirdetmények is támogatják.

A tájékoztatáson alapuló írásos hozzájárulás és a személyes adatok kezeléséhez való hozzájárulás megszerzése után (az Európai Unió GDPR 2016/679 rendelete szerint) minden résztvevőt egy személyzeti orvos értékel, aki személyes anamnézist és alapvető klinikai adatokat gyűjt, ha vannak ilyenek. Az összegyűjtött adatok magukban foglalják az életkort, a légúti betegségek (különösen a COPD és az ILD) meglétét vagy hiányát, a társbetegségeket, a krónikus gyógyszeres kezeléseket, a legfrissebb laboratóriumi vizsgálatokat, a legutóbbi mellkasi képalkotó vizsgálatok jelentéseit, a legutóbbi tüdőfunkciós tesztekről szóló jelentéseket. A dohányzási szokásokat gondosan felmérik, különös tekintettel a szokások időzítésére és a cigaretta mennyiségére.

A tüdőfunkciós teszteket ezután szabványos és nemzetközileg elismert protokollok szerint (American Association for Respiratory Care, 1996), Carefusion MSC Body spirométerrel végzik el. A FEV1-et és a Tiffeneau-indexet (FEV1/FVC) különösen értékelni fogják.

A tüdő ultrahangvizsgálatát ezután a személyzet orvosa végzi el egy Esaote Mylab Seven ultrahangrendszerrel (Esaote, Genova, Olaszország), amely az ElaXto© nyúlási elasztográfiai modullal van felszerelve. A vizsgálatok mindegyike domború, 3,5-5 mHz-es szondával történik, a résztvevővel ülő helyzetben, a vizsgálóval mögötte.

Először is, az orvos rutin B-módú tüdő ultrahangvizsgálatot végez, mindkét tüdőt feltárva, hogy kizárjon más olyan betegségeket, amelyek befolyásolhatják a tüdő- és mellkasi együttműködést és a tüdő parenchyma rugalmasságát. Ezután az orvos aktiválja az elasztográfiai modult, és kis kompressziót hajt végre a csuklójával a konvex szondán az ultrahangdetektornak megfelelően, hogy színanalízisre alkalmas elasztográfiai képeket kapjon. Az elasztográfiai képek valójában vörös, zöld és kék színek keverékéből állnak, amelyek kombinációja a vizsgált parenchyma merevségének kifejeződése. A vizsgáló szisztematikus kétoldali vizsgálatot végez, a tüdő hátsó részétől, a rekeszizom feletti két bordaközi tértől kezdve, és mindkét oldalról két-két képet készít, egy bazálist és egy apikálist. A vizsgáló ezután a tüdő oldalsó régióira, a biztonsági háromszög alapjára lép, és további két képet készít, egy bazálist és egy apikálist, végül pedig a tüdő elülső régióiba, a kulcscsont középső vonalán lévő harmadik bordaközi térbe. jobb oldalon és a második bordaközi térben a középső clavicularis vonalon a bal oldalon (a szívterület elkerülése érdekében), további két képet, egy bazálist és egy apikálist, összesen 12 felvételt készítve résztvevőnként.

Az elasztográfiai képeket az ultrahangos rendszerben archiválják, majd az ElaXto© speciális ultrahangszoftveren végzett utófeldolgozás során elemzik. Ezzel a szoftverrel minőségileg meg lehet mérni a szövetek rugalmasságának és merevségének százalékos arányát.

Minden egyes képnél a merevség százalékos aránya 20%-os merevségi küszöb mellett három érdekes területen kerül mérésre a kézi nyomkövetés segítségével:

• A feltárt tüdőparenchyma teljes területe (a bőr alatti és a pleurális vonal felett elhelyezkedő izomszövet kivételével);
• A tüdőparenchyma felszíni fele feltárt terület (kb. 3-4 cm-ig a pleurális vonal alatt);
• A tüdőparenchyma mély fele feltárt terület (3-4 cm mélységtől a kép alsó határáig).

Három különböző merevségi mérőszám alkalmazása minden egyes képnél biztosítja a feltárt tüdőparenchyma általános merevségének, valamint a felületes és a mélytüdő tervek közötti lehetséges regionális különbségek kiemelését. Valójában a COPD várhatóan főként a tüdőparenchyma mélyebb részeit érinti, mivel alapvetően a kis légutak betegsége, míg az ILD főként a tüdő parenchyma felületes terveit (szubpleurális fibrózist) érinti. Minden egyes képhez minőségi rugalmassági indexet és mennyiségi merevségi indexet kapunk.

A résztvevők valamennyi vizsgálatára ugyanazon a napon kerül sor.

Statisztikai analízis

Az adatokat medián és interkvartilis tartományként vagy átlag plusz/mínusz szórásként kell kifejezni, a változó eloszlásnak megfelelően. Az elasztográfiai paramétereket a három vizsgálati csoportban ANCOVA és Bonferroni teszttel hasonlítják össze. A spirometrikus és az elasztográfiai paraméterek közötti összefüggéseket Pearson korrelációs index segítségével értékeljük.

Etikai kérdések

A spirometria és az elasztoszonográfia két biztonságos vizsgálat, amely nem jelent különösebb kockázatot a résztvevők számára. Minden eljárás a Helyes Klinikai Gyakorlat és a Helsinki Nyilatkozat elveit követi. Az adatok kezelése a hatályos Európai Uniós jogszabályoknak megfelelően történik.