Radiology：重症哮喘表型的定量CT特征

据统计，哮喘影响着大约5%的美国人口，每年的直接费用超过500亿美元。利用聚类分析等技术对哮喘的新 "内型 "进行鉴定，使哮喘的治疗发生了革命性的变化。然而，60%以上的严重哮喘患者可能不符合生物疗法的条件。

现阶段，要揭示严重难治性哮喘的机制，必须采用新技术来辅助。用标准化的方案对CT扫描进行定量分析，可以对肺部和气道解剖结构进行精确的结构和功能测量。气道壁厚和管腔直径的测量与疾病的严重程度和组织病理学重塑有关。在呼气CT图像上，由实质性低衰减区域定义的空气潴留与症状负担和恶化频率有关。

定量CT（qCT）评估主要集中在传统哮喘严重程度的分类上，这些分类往往仅包括具有广泛的症状、恶化和其他临床特征的患者，而未能捕捉到哮喘表型的多样性。严重哮喘研究计划（SARP）是一项大型的、多中心的、前瞻性的、观察性的研究，通过临床评估、生物标志物和胸部影像（包括qCT）来描述不同严重程度的哮喘患者和健康对照者的特征。为了更好地对异质性哮喘表型进行分类，SARP研究者进行了无监督的分级聚类分析以确定五种不同的临床表型，这些表型在症状、严重程度和卫生保健的利用方面都有所不同。

近日，发表在Radiology杂志的一项研究探讨了qCT特征在SARP参与者的横断面分析中区分不同哮喘表型中的能力及价值，对支撑这些表型的肺和气道的结构和功能特征提供了有价值的定量信息。

本研究利用qCT图像（总肺活量[TLC]或吸气时的最大支气管扩张，以及功能残余量[FRC]或呼气时的最大支气管扩张），对2001年9月至2015年12月期间纳入的SARP参与者（群组1：最小疾病；群组2：温和、可逆；群组3：肥胖哮喘；群组4：严重、可逆；群组5：严重、不可逆转）进行了回顾性横断面分析。气道形态测量是沿着标准路径（RB1、RB4、RB10、LB1和LB10）进行的。来自TLC和FRC图像的相应体素通过使用可变形图像配准来描述功能性小气道疾病（fSAD）的疾病概率图（DPMs）、体素级体积变化（Jacobian）和各向异性（各向异性变形指数[ADI]）。使用线性混合模型评估了分组分配和qCT测量之间的关联。

共有455名参与者接受了分组分配和CT评估（平均年龄±SD，42.1岁±14.7；270名女性）。气道形态测量在帮助区分群组方面的能力有限。DPM fSAD在第5群中最高（SARP III中的第1群：19.0% ± 20.6；第2群：18.9% ± 13.3；第3群：24.9% ± 13.1；第4群：24.1% ± 8.4；第5群：38.8% ± 14.4；P < .001）。较低的全肺Jacobian和ADI值与群组的严重程度有关。与第1组相比，第5组的肺膨胀率小31%（SARP III队列的Jacobian：2.31 ± 0.6 vs 1.61 ± 0.3，分别为P < .001），各向同性34%（SARP III队列的ADI：0.40 ± 0.1 vs 0.61 ± 0.2，P < .001）。肺内Jacobian和ADI的SD随着严重程度的恶化而下降（SARP III队列的Jacobian SD：第1组为0.90±0.4；第2组为0.79±0.3；第3组为0.62±0.2；第4组为0.63±0.2；第5组为0.41±0.2；P＜.001）。

图 具有代表性的（A）冠状面和（B）矢状面灰度CT扫描、疾病概率图（DPMs）、Jacobian图和各向异性变形指数（ADI）图像，来自于严重哮喘研究计划III队列中的患者。对于DPMs，绿色体素代表正常肺组织，黄色体素代表功能性空气潴留，红色体素代表过度充气。对于Jacobian图和ADI图，体素在一个梯度上表示，从绿色到黄色到红色。对于Jacobian图，绿色体素代表大于或等于2.5的Jacobian值，黄色体素代表1.75的Jacobian值，而红色体素代表小于或等于1.0的Jacobian值。对于ADI图，绿色体素代表ADI值大于或等于1.0，黄色体素代表ADI值为0.5，红色体素代表ADI值为0

本研究发现，气道形态学和空气截留的定量CT（qCT）评估只能识别严重的哮喘，而肺部扩张的全局和空间评估在一系列哮喘表型中是不同的。qCT肺部扩张可以增强传统哮喘的表征，并提供了一个可以描述传统表征无法识别的哮喘表型的工具。

原文出处：

Abhaya P Trivedi,Chase Hall,Charles W Goss,et al.Quantitative CT Characteristics of Cluster Phenotypes in the Severe Asthma Research Program Cohorts.DOI:10.1148/radiol.210363