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Tesi etd-04102019-125046


Thesis type
Tesi di specializzazione (5 anni)
Author
LEPRI, GEMMA
URN
etd-04102019-125046
Title
Analisi quantitativa del coinvolgimento parenchimale e vascolare polmonare attraverso immagini TC del torace ad alta risoluzione: correlazione con parametri clinici, clinimetrici, laboratoristici e strumentali in pazienti con sclerosi sistemica (SSc).
Struttura
MEDICINA CLINICA E SPERIMENTALE
Corso di studi
REUMATOLOGIA
Commissione
relatore Prof. Matucci Cerinic, Marco
correlatore Dott. Bruni, Cosimo
Parole chiave
  • Sclerosi Sistemica
  • vasi
  • polmone
  • interstiziopatia polmonare
Data inizio appello
30/04/2019;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Il coinvolgimento polmonare (ILD, interstitial lung disease) in corso di sclerosi sistemica (SSc) rimane una delle principali cause di morte insieme all'ipertensione polmonare (IP). L’evoluzione della malattia può dare origine a diverse forme di IP, tra le più frequenti: IP arteriosa (IPA) (causata da rimodellamento obliterativo dei vasi con conseguente aumento delle resistenze arteriose polmonari), l’IP dovuta alla fibrosi polmonare e, più raramente, l’IP causata da una disfunzione del cuore sinistro. Il coinvolgimento polmonare è caratterizzato da un interessamento prevalentemente subpleurico e basale bilaterale, se non trattato può progredire andando a interessare i campi medi e solo da ultimo gli apici polmonari. La TC del torace rappresenta ad oggi il gold-standard nella diagnosi dell’ILD: con questa metodica è possibile riscontrare un interessamento polmonare di diverso grado (da minimo a severo) fino nell'88-91% dei pazienti sclerodermici. I segni tipici dell'ILD sclerodermica alla TC sono rappresentati da opacità a tipo vetro smerigliato (GG, ground glass), ispessimento interstiziale inter- ed intra-lobare di tipo reticolare (RET), bronchiectasie e/o bronchioloectasie da trazione e polmone ad alveolare (HC, honey combing). Sul piano spirometrico, il coinvolgimento polmonare, è caratterizzato da un pattern restrittivo con diminuzione della capacità polmonare totale (TLC), della capacità vitale forzata (FVC) e della diffusione alveolo-capillare del monossido di carbonio (DLCO). Sicuramente l'estensione dell'ILD alla TC e i bassi valori di FVC e DLCO al baseline sono ritenuti elementi prognostici sfavorevoli nei pazienti con ILD. Per questo motivo si rende necessaria una metodica che possa essere in grado di fornire una valutazione quantitativa del coinvolgimento polmonare rilevato alla TC che possa essere riproducibile. Ad oggi, infatti, l’analisi delle immagini CT è stata basata su valutazioni semi-quantitative, spesso caratterizzate da una importante variabilità interpersonale. L'utilizzo di software automatici di post-processing dell’immagine, come il CALIPER (Computer-Aided Lung Informtics for Patology Evaluation and Rating), recentemente sviluppato al Biomedial Imaging Resource della Mayo Clinic (Rochester, MN, USA) può rendere possibile una valutazione quantitativa dell'interessamento polmonare in corso di ILD e dei pattern polmonari identificati alle CT del torace.
Tuttavia il danno polmonare da SSc non è legato soltanto alla componente parenchimale, difatti anche la disfunzione endoteliale dei vasi polmonari gioca un ruolo fondamentale nella patogenesi della malattia. A questo proposito, l’analisi computer-assistita dei vasi polmonari visibili alla TC rappresenta una promettente metodica per completare la diagnostica della malattia in maniera totalmente non invasiva. L'utilizzo di software dedicati come quello sviluppato dal Ludwig Boltzmann Institute for Lung Vascular Research (Graz, Austria) permette di valutare quantitativamente la vascolarizzazione polmonare totale, ma anche distintamente il circolo arterioso e venoso.
Scopo di questo studio è descrivere le alterazioni vascolari e parenchimali in pazienti con SSc utilizzando software di analisi quantitativa CT, correlando i pattern parenchimali e i dati estrapolati dall’analisi vascolare tra loro e con dati clinici, laboratoristici e strumentali.
Sono stati arruolati pazienti di età ≥ 18anni, con diagnosi di SSc o classificabili come SSc secondo i criteri ACR/EULAR 2013 o i criteri VEDOSS, che avessero eseguito ed avessero a disposizione almeno una CT del torace. Per ogni paziente sono stati registrati dati demografici, clinici, laboratoristici e strumentali. I dati radiologici registrati sono stati i seguenti: con il software CALIPER è stato ottenuto il volume polmonare (VP – cm3) ed il volume relative dei pattern parenchimali (%GG, %RET, %HL - hyperlucency, % HC). Tramite il software vascolare è stata ottenuta la percentuale indicizzata di letto vascolare totale rispetto al volume polmonare (VT%), il letto vascolare arterioso indicizzato (VAr%) ed il letto vascolare venoso indicizzato (VVe%).
Tra gennaio e dicembre 2018, sono stati arruolati nel 256 pazienti, per un totale di 417 CT valutate. Di questi pazienti, soltanto 73 presentavano una TC compatibile con l’analisi quantitativa: 51 presentavano CT compatibile con CALIPER, 61 con software vascolare, 44 con entrambi. L’età media della popolazione arruolata era di 58±14 anni, durata di malattia media 9±8 anni. La maggior parte dei pazienti presentava una malattia conclamata (83,6%), vi era una prevalenza di forma cutanea diffusa (42,5%). Le media di FVC% e TLC% erano normali, mentre il DLCO risultata diminuito (DLCO% 65±18, DLCO/VA% 80±21).
Attraverso l’analisi quantitativa tramite CALIPER si è osservato che in tutti i pazienti sclerodermici vi fosse anche una minima parte di coinvolgimento polmonare che variava dal 0.6% al 29.2% del volume totale parenchimale. L’alterazione più frequente era il GG, seguito dalle aree di enfisema, dalle alterazioni RET ed infine dal polmone HC in progressiva riduzione di rappresentazione percentuale. Attraverso analisi statistica si è vista una correlazione diretta tra il volume polmonare e la % di tessuto normale; era invece inversa la correlazione tra il volume polmonare e la % di GG.
Il volume polmonare, inoltre, correlava negativamente con la disabilità (nel camminare), con la classe funzionale NYHA. Correlazione diretta si osservava con i parametri della spirometria: FVC%, DLCO%, DLCO/VA% e TLC%. La percentuale di pattern normale mostrava una correlazione diretta con FVC% e TLC% e in modo inverso con il mRSS e la GG%. Inoltre, ci era una correlazione tra la %RET e la %HC con la desaturazione dopo il 6MWT. Inoltre, è stato riscontrato che l’aumento della PCR era associato a una % normale minore e a una % di pattern GG maggiore. Inoltre i soggetti ACA positivi avevano una maggior % di pattern normale e una minor % di pattern GG, RET e HC rispetto agli ACA negativi; risultati inversi sono stati riscontrati nel confronto tra anti-TopoI positivi vs negativi. Inoltre, vi è una correlazione diretta anche tra la maggior percentuale di alterazioni alla TC torace e un maggior declino dei parametri di funzione respiratoria.
61 delle 73 TC complessive erano compatibili per una valutazione quantitativa vascolare con il software del Ludwing Boltzmann Institute. Nella popolazione sclerodermica si osserva un maggior volume vascolare totale, arterioso e venoso indicizzato su volume polmonare rispetto al gruppo di controllo. Si è osservata una correlazione diretta tra VAr e DLCO/VA% e negativa con FVC%. All’aumentare del volume vascolare si è evidenziato un aumento della classe NYHA, della difficoltà a camminare e dell’NTproBNP, in quest’ultimo caso però significativo solo per VAr%. Invece, all’aumentare del volume vascolare si osserva un decremento di FVC% e TLC%. I pazienti con un aumento della PCR ematica presentavano volumi vascolari maggiori. I pazienti ACA positivi presentavano volumi vascolari più bassi, risultato contrario si aveva nella popolazione di pazienti sclerodermici anti-TopoI positivi.
Inoltre, si osservava minor VT% e VAr% nei pazienti con capillaroscopia avanzata (Active o Late) rispetto a quelli con pattern precoce o aspecifico.
I dati derivanti dal nostro studio hanno mostrato l’applicabilità dei software per l’analisi quantitativa del coinvolgimento parenchimale e vascolare polmonare nei pazienti sclerodermici. Attraverso l’analisi quantitativa è stato riscontrato un coinvolgimento polmonare parenchimale in tutti i pazienti con sclerodermia, seppur minimo in taluni soggetti. Inoltre, è stato confermato un maggior impegno fibrotico nei pazienti con più severo coinvolgimento polmonare. L’interessamento polmonare sarebbe inoltre associato a una risposta infiammatoria sistemica e a un maggior volume vascolare polmonare, probabilmente causato da meccanismi di compensazione. Si assisterebbe quindi al probabile reclutamento dei vasi nei distretti polmonari non colpiti da fibrosi. Tuttavia, accanto a tale meccanismo, non è al momento esclusa la presenza di un processo di neoangiogenesi aberrante anche a carico del polmone, volto a perfondere aree poco vascolarizzate, come si assiste a livello periferico valutando il letto ungueale con la tramite videocapillaroscopia.
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