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関節リウマチ：喘息やCOPDと気道異常との関係

Makisey


喘息やCOPDの既往歴と気道異常の有病率の関係について

提供された資料は、関節リウマチ（RA）における気道異常の有病率に関する研究ですが、喘息や慢性閉塞性肺疾患（COPD）の既往歴の有無で層別化したRA患者における気道異常の有病率を直接比較したデータは含まれていません。
しかし、ソースは、RA患者における喘息とCOPDの高い発生率について言及しており、これらの状態は、RAを持たない年齢と喫煙状況が一致する対照群と比較して、RA患者においてより多く見られると述べています。 さらに、ソースは、RA患者のコホートにおける気道異常の全体的な有病率に関する情報を提供しており、スパイロメトリーではRA患者の20.7%が気流閉塞を示し、画像検査では61%が気道異常を示したと報告しています。
これらの知見は、RAにおける気道異常の重要な有病率を示唆していますが、喘息やCOPDの既往を持つRA患者における気道異常の具体的な有病率を判断するには、さらなる研究が必要です。

Matson, Scott M., Jiwoong Choi, Drayton Rorah, Shamir Khan, Anna Trofimoff, Taewon Kim, David H. Lee, ほか. 「Airways abnormalities in a prospective cohort of patients with rheumatoid arthritis」. CHEST. 参照 2024年9月30日. https://doi.org/10.1016/j.chest.2024.09.006.

背景
関節リウマチ（RA）は全人口の約1％に影響を与え、しばしば肺が関与する。RAにおける肺病変の中では、間質性肺疾患（ILD）がよく知られているが、気道疾患は比較的研究が少ない。

研究課題
肺機能検査（PFT）、高分解能CTスキャン（HRCT）および計算画像解析に基づくRA患者の前向きコホートにおける気道異常の基礎的な状態は何か、これらの異常と呼吸器症状との関連はあるか。

研究デザインおよび方法
本研究は単施設で行われ、ILDの臨床診断を受けていないRA患者188名がHRCTおよびPFTを受けた。放射線科医がHRCTを用いて気道異常を評価した。147例のHRCTに対してVIDA Visionソフトウェアおよび自家製の定量的CT解析（qCT）を適用し、気道異常を定量化した。

結果
気道閉塞（FEV1/FVC比<0.7）は20.7％の患者に認められ、高齢、男性、および喫煙率の高さと関連していた。放射線科医は患者の61％に気道異常を確認し、そのうち55％が気管支壁の肥厚、12％が気管支拡張症、5％がモザイクアテニュエーションを呈していた。これらの気道所見は、高齢、男性、低FEV1、FVC、FEV1/FVC比、およびリウマトイド因子陽性率の高さと関連していた。あらかじめ定められたqCT指標（壁肥厚％および肺気腫％）は、PFTによる閉塞および息切れや咳などのより重篤な呼吸器症状と相関していた。

解釈
この前向きRAコホートでは、3つの検出方法に基づく高い割合の気道異常が確認された。qCT指標と呼吸器症状の間に有意な関連が認められた。気道疾患は、RAの関節外症状として過小評価されている可能性があり、qCTは呼吸器症状への臨床的影響を検出するための感度の高い方法である可能性がある。

定量的CT分析を使用して気道異常を評価する手順を以下に示します。

  • HRCTスキャンの取得と品質評価: 最初の手順は、被験者から高解像度CT（HRCT）スキャンを取得することです。取得されたHRCTスキャンは、品質評価基準を満たしている必要があります。満たしていない場合は、分析から除外する必要があります。

  • ソフトウェアによる定量的CT分析の実施: 品質評価基準を満たしたHRCTスキャンは、その後、気道、肺、肺葉のセグメンテーションと測定のために、Vision 2.2（VIDA Diagnostics、Coralville、IA、USA）や社内開発の定量的CT（qCT）ソフトウェアなどの専用のqCT分析ソフトウェアを使用して処理されます。

  • 気道および肺実質構造の特徴の計算: qCTソフトウェアは、セグメント化された画像を分析し、各患者について、気腫の割合（emph%）、組織分画、高減衰領域の割合、10 mmの内周としてスケーリングされた気道壁の厚さ、気道の円形度、偏心度、管腔面積、壁面積、壁面積の割合、壁の厚さ、壁の厚さの割合（WT%）、直径などを含む、71の気道および肺実質の構造的特徴を計算します。

  • 臨床的に重要なqCT変数の選択: 計算された多数の変数の中から、その後の分析のために、生物学的根拠に基づいて少数の臨床的に重要なqCT変数が選択されます（多重性の影響を制限するため）。この研究では、研究者らは事前に壁厚さの割合（WT%）と気腫の割合（Emph%）の2つの変数を主要なqCT分析の対象としました。

    • 壁厚さの割合（WT%): この測定値は、気道の総断面積（内腔と壁の合計）における気道壁の面積の割合を表しています。WT%は、閉塞性肺疾患の状態における気道壁の肥厚に関する重要な臨床転帰および組織学的所見と関連付けられています。

    • 気腫の割合（Emph%): この測定値は、-950ハウンズフィールドユニット（HU）未満の低減衰の肺容量の割合を定量的に示しています。Emph%は、閉塞性肺疾患における呼吸器症状および肺機能測定値の悪化と関連付けられています。

この研究では、研究者らはWT%とEmph%を気道異常の評価に使用し、これらの指標と肺機能検査の結果、呼吸器症状の重症度、RA疾患活動性との間に有意な関連性があることを発見しました。

制限事項: ソースでは、qCT分析を実施するために使用される特定のソフトウェア設定（セグメンテーションの閾値、パラメータなど）については詳しく説明されていません。さらに、qCT分析の精度は、スキャンの品質や使用されるソフトウェアなど、さまざまな要因によって影響を受ける可能性があります。

追加情報: この回答は、提供されたソースのみに基づいています。他の定量的CT分析方法が存在する可能性があります。

図の説明

図1: Upsetプロット：縦方向に3つのカテゴリーが記載されている。BWT＝気管支壁肥厚、Bx＝気管支拡張症、Mosaic＝モザイク減弱異常である。それぞれのセットは円や点で表され、あるカテゴリーが組み合わせの中に存在する場合、その円は塗りつぶされている。存在しない場合は、円は空である。水平のバーはセット間の交差の大きさを表している。バーの上にある接続された点は、交差しているセットを示している。例えば、「Bx」の下に接続された点があり、「BWT」や「Mosaic」の下にないバーは、「Bx」のセットにのみ含まれる項目の数を表す。バーの長さは交差部分の項目数に対応し、右側の数字が交差の正確なサイズ（数）を示している。

例えば、プロットを参照すると、「Bx」と「Mosaic」の下に塗りつぶされた円があり、「BWT」にはないバーは、15を示しており、このコホートの15人の患者が気管支壁肥厚とモザイク減弱を持っていたが、気管支拡張症はなかったことを意味している。


図2: 青い矢印で示された気管支壁肥厚を持つ代表的な症例のCT気道画像。図の下にはqCT変数、%肺気腫および壁肥厚率に加えて、1秒量（FEV1）および1秒量と努力性肺活量（FVC）の比率、予測%の一酸化炭素拡散能力（DLCO）などの肺機能検査の値も含まれている。


図3: 高いスコアと低いスコアのWT%およびemph%を持つ代表的な症例：暗い球体がqCTに基づく肺気腫の領域を示している。


図4: スピロメトリで気道閉塞が認められたが放射線科医が気道異常を確認しなかった患者（n＝8）、両方の特徴を持つ患者（n＝30）、放射線科医が気道異常を確認したがスピロメトリで閉塞がなかった患者（n＝81）の関係を可視化したベン図。

図5の説明: 患者の分布を示す密度プロット：これらのグラフはカーネル密度推定を示しており、患者のqCT測定値の確率密度を表している。x軸はWT%またはemph%のいずれかの測定値を示しており、y軸は各点での患者の推定密度を示している。これらのプロットは、データセット内の2つの異なる患者カテゴリー間の分布の視覚的な比較を可能にする。A）スピロメトリとWT%の重なりを視覚化しており、閉塞を持つ患者は赤で、閉塞を持たない患者は青で示されている。B）スピロメトリとemph%の重なりを視覚化しており、閉塞を持つ患者は赤、閉塞を持たない患者は青で示されている。C）WT%と放射線科医による気道異常の画像診断の合意の重なりを視覚化しており、HRCT異常を持つ患者は赤、正常HRCTの患者は青で示されている。D）emph%と放射線科医による気道異常の画像診断の合意の重なりを視覚化しており、HRCT異常を持つ患者は赤、正常HRCTの患者は青で示されている。



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