KOAH’da KOAH’da RADYOLOJİK FENOTİPLER RADYOLOJİK FENOTİPLER

DOÇ. DR. ARZU BALKANDOÇ. DR. ARZU BALKAN

GATA GÖĞÜS HASTALIKLARI ADGATA GÖĞÜS HASTALIKLARI AD

ÇIKAR ÇATIŞMASI BEYANIÇIKAR ÇATIŞMASI BEYANI

Sunum içeriği ile ilgili herhangi Sunum içeriği ile ilgili herhangi bir çıkar çatışmam yokturbir çıkar çatışmam yoktur..

SUNUM PLANISUNUM PLANI

• KOAH radyolojisinin temelleriKOAH radyolojisinin temelleri• Amfizemin ölçümüAmfizemin ölçümü• Hava yolu morfometrisiHava yolu morfometrisi• Radyolojik fenotiplendirme ile ilgili Radyolojik fenotiplendirme ile ilgili

çalışmalarçalışmalar• Radyolojik fenotiplerin tedaviye katkısıRadyolojik fenotiplerin tedaviye katkısı

Parankimal Destrüksiyon•Alveolar bağların kaybı•Elastik recoilin azalması

HAVA AKIMI KISITLILIĞI

Küçük Hava Yolu Hastalığı•Hava yolu inflamasyonu•Hava yolu fibrozisi, lümende tıkaçlar•Artmış havayolu rezistansı

KOAH

Bozulmuş alveolar bağlar

Lümende inflamatuvar eksuda

Peribronşial fibrozisLenfoid follikül

İnflamatuvar hücrelerle kalınlaşmış duvar(makrofajlar, CD8+ hücreler, fibroblastlar)

KOAH’da Küçük Havayollarındaki değişiklikler

Alveoler duvar yıkımı

Elastisite kaybı

Pulmoner kapiller yatağın yıkımı

↑ İnflamatuar hücreler makrofajlar, CD8+ lenfositler

KOAH’da Akciğer Parankimindeki değişiklikler

KOAH FenotipleriKOAH Fenotipleri

• Amfizem Amfizem subsubtipleritipleri

• AmfizemAmfizem yaygınlığıyaygınlığı

• Havayolu hastalığıHavayolu hastalığı

• Bileşenlerin oransal değeriBileşenlerin oransal değeri

Kronik Kronik bronbronşişitt AmfizemAmfizem

AstAstıımm

Havayolu Havayolu obstruobstruksksiiyyononuu

Sentrilobüler amfizem

Boşlukların kenarında belirgin bir duvar yok

Panlobüler amfizem

Panlobüler amfizem Sentrilobuler amfizem

Normal KOAH’ lı hasta

GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİGÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİ

• AKCİĞER GRAFİSİAKCİĞER GRAFİSİ• TORAKS BTTORAKS BT• YÜKSEK REZOLÜSYONLU BTYÜKSEK REZOLÜSYONLU BT• ÇOK KESİTLİ BTÇOK KESİTLİ BT• İNSPİRATUAR-EKSPİRATUAR BTİNSPİRATUAR-EKSPİRATUAR BT• SPİROMETRİ (GATED) BTSPİROMETRİ (GATED) BT• MRGMRG• 3 He MR3 He MR

Amfizemin ÖlçümüAmfizemin Ölçümü

1.1. Kalitatif değerlendirmeKalitatif değerlendirme

2.2. Kantitatif değerlendirmeKantitatif değerlendirme

Görsel SkorlamaGörsel SkorlamaAĞIRLIK DERECESİ (AĞIRLIK DERECESİ (ÇAPÇAP))

• 0 0 Yok Yok• 1 1 < 5 mm < 5 mm• 2 2 > 5 mm > 5 mm • 3 3 Difüz Difüz

YAYGINLIK YAYGINLIK (% TUTULUM(% TUTULUM))• 11 % 1-25 % 1-25• 22 % 26-50 % 26-50• 33 % 51-75 % 51-75• 44 % 76-100 % 76-100

•Görsel skorlama genellikle hafif olgular hariç patolojik ölçümlerin yaygınlığı ve ağırlığı ile iyi korelasyon gösterir •Hastalığın yaygınlığının daha fazla tahmini sözkonusudur. • Rutin görsel skorlamaya alternatif olarak (MinIP) daha duyarlıdır.(%62- %81) Spouge D, Mayo JR, Cardoso W, et al.J Comput Assist Tomogr 1993;17:710–713

Gevenois PA, Yernault JC. Eur Respir J 1995;8:843–848 Remy-Jardin M, Remy J, Gosselin B, et al. Radiology 1996;200:665–671

Kantitatif Değerlendirme

•Lung Mask Density

•Duvar kalınlığı

•Duvar alanı yüzdesi

•Havayolu lümen çapının geometrik ölçümleri

Kantitatif değerlendirmeKantitatif değerlendirme

İntra / inter-observer değişkenliği yüksek !

Oblik hava yolları

nedeniyle hata oranı yüksek

Kantitatif analizKantitatif analiz

11-Akciğerin kalıbı çıkartılır-Akciğerin kalıbı çıkartılır

22-Havayolları segmentlere ayrılır-Havayolları segmentlere ayrılır

33- Hava yollarının duvar - Hava yollarının duvar kalınlıkları, havayolu duvar kalınlıkları, havayolu duvar kkalınlığının lümen genişliğine alınlığının lümen genişliğine oranı oranı

Havayolu analizi:•Lumen segmentasyonu•Duvar segmentasyonu

Akciğer kalıbı

LUNG MASK DENSİTY

HRCT için akciğer kalıbı

Kalıp çıkarma akciğerin kalıp olarak dansitesini hesaplamamıza yarar.

PixelPixel

VoxelVoxel

512 512 PixelsPixels

-550

-950

CT DensitometryCT Densitometry Prensipleri Prensipleri

PixelPixel

VoxelVoxel

512 512 PixelsPixels

-550

-950

CT DensitometryCT Densitometry Prensipleri Prensipleri

Çok kesitli BT çekimi sonrası otomatik bronş lümen ve duvar alanı değerlendiren softwareler geliştirildi.

Havayolu Ölçümleri

Havayolu boyunca havayolu duvarına odaklanan yeni CT görünümü.

Havayolu morfometresi prensipleriHavayolu morfometresi prensipleri

Full Width Half MaximumFull Width Half Maximum

Lümen çapı/alanıDuvar çapı/alanı

Hava hapsinin gösterilmesiAkciğer perfüzyonundaki bölgesel varyasyon (Mozaik perfüzyon)

Ekspiryumİnspiryum

CT acquisition technique and CT acquisition technique and quantitative analysis of the quantitative analysis of the lung parenchyma: variability lung parenchyma: variability

and correctionsand corrections

•   • Bin ZhengBin Zheng*a*a, J. Ken Leader, J. Ken Leaderaa, Harvey O. , Harvey O.

CoxsonCoxsonbb, Frank C. Scuirba, Frank C. Scuirbacc, Carl R. , Carl R. FuhrmanFuhrmanaa, , Arzu BalkanArzu Balkandd, Joel L. , Joel L. WeissfeldWeissfeldee, Glenn S Maitz, Glenn S Maitzaa, David Gur, David Guraa

•   • Proc of SPIE, 2006, 6143:2S-1 to 2S-8. Proc of SPIE, 2006, 6143:2S-1 to 2S-8. 

BİR AKCİĞER KANSERİ TARAMA POPÜLASYONUNDA SAPTANAN

RADYOLOJİK AMFİZEM PREVALANSI

A.A. BalkanBalkan 1,21,2, F.C. Sciurba, MD, F.C. Sciurba, MD22, C.R. , C.R. FuhrmanFuhrman22, S.N. Fisher, S.N. Fisher22, D.O. Wilson, D.O. Wilson22, J.G. , J.G.

SchraginSchragin22 ,J.L. Weissfeld ,J.L. Weissfeld22

1 1 GGATAATA, Ankara, Turk, Ankara, Turkiiyyee 22 University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA, US University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA, USAA

Yayınlanmamış veriATS 2005 , San Diego

Çalışmanın amacı Çalışmanın amacı

Bu çalışmada büyük bir akciğer Bu çalışmada büyük bir akciğer kanseri tarama popülasyonunda GOLD kanseri tarama popülasyonunda GOLD kriterleri ile sınıflanan hava yolu kriterleri ile sınıflanan hava yolu obstruksiyonu ile, düobstruksiyonu ile, düşşük doz akciğer ük doz akciğer tomografisinde saptanan amfizem tomografisinde saptanan amfizem derecesi arasındaki ilişkinin derecesi arasındaki ilişkinin değerlendirilmesideğerlendirilmesi

MetodMetod

3301 katılımcı3301 katılımcıDDüüşşük doz akciğer tomografisi,ük doz akciğer tomografisi,AAmfizem varlığı-yokluğu mfizem varlığı-yokluğu Eser, hafif, orta, ağır amfizem kategorilerine Eser, hafif, orta, ağır amfizem kategorilerine

ayrıldıayrıldıNETT multisentrik calıNETT multisentrik calışşmasında amfizem masında amfizem

skorlaması icin kullanılan standart referans skorlaması icin kullanılan standart referans imajlar bazimajlar baz alınarak alınarak

YYarı kantitatif bir skorlama sistemiarı kantitatif bir skorlama sistemi geliştirildi geliştirildi

Temel BulgularTemel Bulgular

Bu çalışmadaBu çalışmadaTTomografik amfizem skorlamasi ile omografik amfizem skorlamasi ile

cinsiyet ve etnik durum arasında cinsiyet ve etnik durum arasında istatistiksel iliistatistiksel ilişşki bulunamaz ikenki bulunamaz iken

YYaaşş, sigara öyküsü, semptomlar , sigara öyküsü, semptomlar açısından anlamlı fark mevcuttu açısından anlamlı fark mevcuttu (sırasıyla p<0.001,<0.001,<0.001) (sırasıyla p<0.001,<0.001,<0.001)

Tomografik olarak orta derecede amfizem bulunan 29 kişide GOLD 0 ve 54 kişide GOLD I idi.

Emphysema score, by GOLD stage (p<0.0001)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

GOLD 0 GOLD I GOLD II GOLD III GOLD IV

Perc

en

t

none trace mild moderate severe

Yine GOLD III-IV olan 57 kişide tomografik olarak amfizem Yine GOLD III-IV olan 57 kişide tomografik olarak amfizem yok iken 22 kişide eser derecede tomografik amfizem yok iken 22 kişide eser derecede tomografik amfizem

saptandısaptandı

Emphysema score, by GOLD stage (p<0.0001)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

GOLD 0 GOLD I GOLD II GOLD III GOLD IV

Per

cen

t

none trace mild moderate severe

Temel BulgularTemel BulgularHHafif-ağır amfizem prevalansı GOLD 0 afif-ağır amfizem prevalansı GOLD 0

olanlarda %8.5, GOLD I olanlarda %38.2, olanlarda %8.5, GOLD I olanlarda %38.2, GOLD II olanlarda %40 ve GOLD III-IV GOLD II olanlarda %40 ve GOLD III-IV olanlarda %51,4olanlarda %51,4

7%5.1

8%25.5

6% 9.8

3% 6.5

4%11.6

5% 5.0

2%20.7

1%15.7

SFT’ye dayalı KOAH

CT’ye dayalı KOAH

Semptoma dayalı KOAH

Zone Symptoms CT emphysem

a

PFT obstruction

   

1 No No No 501 15.740%

2 Yes Yes Yes 660 20.735%

3 No Yes Yes 206 6.472%

4 Yes No Yes 370 11.624%

5 No No Yes 160 5.027%

6 Yes Yes No 312 9.802%

7 No Yes No 162 5.090%

8 Yes No No 812 25.511%3183 100.00%

SonuçlarSonuçlar

Toraks tomografisini sigaraya baToraks tomografisini sigaraya bağğlı lı akciğer hastalıklarının epidemiyolojik akciğer hastalıklarının epidemiyolojik değerlendirilmesinde- değerlendirilmesinde- GOLD’taki GOLD’taki spirometre kullanımında olduğu gibi-spirometre kullanımında olduğu gibi- geçerli ve standardize bir metod haline geçerli ve standardize bir metod haline getirmek icin daha çok çalışma getirmek icin daha çok çalışma gerekmektegerekmekte

SonuSonuççlarlar

Tanı konmamıs sigara içenlerde normal Tanı konmamıs sigara içenlerde normal veya hafif hava yolu obstruksiyonu ile veya hafif hava yolu obstruksiyonu ile birlikte saptanan tomografi tanılı birlikte saptanan tomografi tanılı amfizem oranı oldukamfizem oranı oldukçça yüksektira yüksektir

SonuçlarSonuçlar

Fizyolojik obstruksiyona karşı, herbir Fizyolojik obstruksiyona karşı, herbir GOLD sınıflamasında sigaraya bağlı GOLD sınıflamasında sigaraya bağlı parankimal destrüksiyonun fenotipik parankimal destrüksiyonun fenotipik görüntüsü arasında önemli farklılıklar görüntüsü arasında önemli farklılıklar mevcuttur.mevcuttur.

Phenotyping of COPD patients Phenotyping of COPD patients according to CT emphysema score according to CT emphysema score

Boschetto P et al, Thorax 2006;61:1037

Phenotyping of COPD patients Phenotyping of COPD patients according to CT emphysema score according to CT emphysema score

Boschetto P et al, Thorax 2006;61:1037

Health related quality of life (SGRQ) Health related quality of life (SGRQ) varies by the extent of CT varies by the extent of CT

emphysema in severe COPDemphysema in severe COPDFeature Parameter

estimate95% CI P value

BODE 4.16 3.77, 4.34 <0.0001

Age (yrs) -0.39 -0.49, -0.28 <0.0001

Whole lung emphysema (-910 HU)

-11.8 -17.2, -6.42 <0.0001

Pack yrs 0.02 -0.005, 0.04 0.12

Female gender -2.42 -3.83, -1.01 0.0008

Martinez et al. AJRCCM 2007; 176: 243-52

CT phenotype and clinical correlatesCT phenotype and clinical correlatese

mp

hyse

ma

pe

rce

nt

0

20

40

60

80

100

MMRC

0 1 2 3 4

Walk distance (meters)

0 100 200 300 400 500 600 700

Em

ph

yse

ma

pe

rcen

t

0

10

20

30

40

50

60

70

BMI

10 20 30 40 50 60

Em

ph

yse

ma

perc

en

t

0

10

20

30

40

50

60

70

FEV1 %predicted

0 20 40 60 80 100 120 140

Em

ph

yse

ma

pe

rce

nt

0

10

20

30

40

50

60

70

Han et al. COPD 2009; 6: 459-67

FactorFactor EstimateEstimate p valuep value

AgeAge 0.010.01 0.120.12

GenderGender 0.220.22 0.050.05

CigsCigs -0.14-0.14 0.450.45

Pack yrsPack yrs 0.0060.006 <0.001<0.001

Emp%Emp% 0.040.04 <0.0001<0.0001

RUL AS RUL AS WA%WA%

00040004 0.560.56

BBTT’ye dayalı amfizem-’ye dayalı amfizem-kkomorbiditomorbiditelereler

• Akciğer kanseriAkciğer kanseri1,2,31,2,3

• KKardiardiyyovasovaskükülleer r hastalıkhastalık4,5,64,5,6

• OsteoporoOsteoporozz7,97,9

• Yağsız vücut kitlesi kaybıYağsız vücut kitlesi kaybı99

1Wilson DO et al. AJRCCM. 2008; 178: 738-44; 2de Torres JP et al. Chest. 2007; 132: 1932-8; 3Li et al. Cancer Prev Res (Phila) 2011; 4: 43-50; 4Barr RG et al. AJRCCM. 2007; 176: 1200-7; 5Barr et al. NEJM 2010; 362: 217-27; 6Dransfield et al. COPD 2010; 7: 404-10; 7Ohara et al, Chest 2008; 134: 1244-9; 8Bon et al. AJRCCM 2010 ; 9Kurosaki et al, Inter Med 2009; 48: 41-8

Radyolojik Amfizem ve Hava Akımı Obstruksiyonu ile Akciğer

Kanseri Riski İlişkisi

David Wilson, Joel Weissfeld, Arzu Balkan

Jeffrey Schragin, Carl Fuhrman, Stephen Fisher,

Jonathan Wilson, Jill Siegfried, Steven Shapiro,

and Frank Sciurba

University of Pittsburgh, ABDGATA, Ankara, Türkiye

Am J Respir Crit Care Med Vol 178. pp 738–744, 2008

Çalışmanın Çalışmanın amacıamacı

• Akciğer tomografisi ile akciğer Akciğer tomografisi ile akciğer kanseri taraması yapılan sigara kanseri taraması yapılan sigara öyküsü olan kişilerde radyografik öyküsü olan kişilerde radyografik amfizem ve spirometrik hava akımı amfizem ve spirometrik hava akımı obstruksiyonu ile ilişkili akciğer obstruksiyonu ile ilişkili akciğer kanseri riskini araştırmakkanseri riskini araştırmak

Metod-BTMetod-BT

• BTler amfizem varlığı ve seviyesi BTler amfizem varlığı ve seviyesi yönünden skorlandıyönünden skorlandı

• Skorlamada 5 seviyeli yarı kantitatif Skorlamada 5 seviyeli yarı kantitatif skala NETT baz alınarak skala NETT baz alınarak yok,eser,hafif, orta ve ağır amfizem yok,eser,hafif, orta ve ağır amfizem olarak derecelendiolarak derecelendi

BulgularBulgular• 3,638 kişi arasında, radyografik olarak3,638 kişi arasında, radyografik olarak

%57.5, yok%57.5, yok%18.8, eser%18.8, eser%14.6, hafif%14.6, hafif%9.1 orta-ağır amfizem,%9.1 orta-ağır amfizem,

• 3,638 kişi arasında, spirometrik olarak3,638 kişi arasında, spirometrik olarak

%57.3, yok%57.3, yok%13.6, hafif (GOLD I)%13.6, hafif (GOLD I)%22.8, orta (GOLD II), %22.8, orta (GOLD II), %6.4 , ağır(GOLD III-IV) hava akımı obstruksiyonu%6.4 , ağır(GOLD III-IV) hava akımı obstruksiyonu

BulgularBulgular

• 99 kişi (3638'in %2.7'si) ilk akciğer 99 kişi (3638'in %2.7'si) ilk akciğer tomografisi taramasından ortalama 20.9 tomografisi taramasından ortalama 20.9 ay(0.4-61.8)sonra akciğer kanseri tanısı ay(0.4-61.8)sonra akciğer kanseri tanısı aldı.aldı.

BulgularBulgular• Hava akımı obstruksiyonunun varlığı ile ilişkili Hava akımı obstruksiyonunun varlığı ile ilişkili

(GOLD I-IV ) akciğer kanseri riski(GOLD I-IV ) akciğer kanseri riski

OR 2.09 (%95 CI 1.33 - 3.27)OR 2.09 (%95 CI 1.33 - 3.27)

• Radyolojik amfizemle ilişkili akciğer kanseri riski OR Radyolojik amfizemle ilişkili akciğer kanseri riski OR 3.56 (%95 CI 2.21 - 5.73)olarak görüldü. 3.56 (%95 CI 2.21 - 5.73)olarak görüldü.

• GOLD’a göre ek düzeltmeler yapıldıktan sonra GOLD’a göre ek düzeltmeler yapıldıktan sonra amfizem güçlü ve istatistiksel olarak anlamlı bir risk amfizem güçlü ve istatistiksel olarak anlamlı bir risk faktörü (OR 3.14, %95 CI 1.91 - 5.15) olarak faktörü (OR 3.14, %95 CI 1.91 - 5.15) olarak bulundu( p<.0001). bulundu( p<.0001).

BulgularBulgular• Hem amfizem hem de ağır hava Hem amfizem hem de ağır hava

akımı obstruksiyonuakımı obstruksiyonu (GOLD III-IV) (GOLD III-IV) olan grup en yüksek akciğer kanseri olan grup en yüksek akciğer kanseri riskine sahip bulunduriskine sahip bulundu (adjusted OR (adjusted OR 6.29, 95% CI 2.91-13.576.29, 95% CI 2.91-13.57))

0.1 1.0 10.0 100.0

Odds ratio

Reference

GOLD Yes No

III-IV Yes 15 154

III-IV No 0 63

II Yes 32 472

II No 4 320

I Yes 11 287

I No 5 190

0 Yes 17 558

0 No 15 1,495

Lung cancerEmphy-sema

SonuçSonuç

• Yüksek risk popülasyonunda akciğer Yüksek risk popülasyonunda akciğer kanseri gelişme riski yönünden hem kanseri gelişme riski yönünden hem GOLD I - IV GOLD I - IV hava akımı obsruksiyonu ve hava akımı obsruksiyonu ve hem de BT ile ölçülen amfizem bağımsız hem de BT ile ölçülen amfizem bağımsız risk faktörleridir,risk faktörleridir, en yüksek risk hem en yüksek risk hem KOAH hem de radyografik amfizem olan KOAH hem de radyografik amfizem olan gruptadır.gruptadır.

RADYOLOJİK FENOTİPLER-RADYOLOJİK FENOTİPLER-TEDAVİTEDAVİ

• Amfizemin preop-postop Amfizemin preop-postop değerlendirilmesideğerlendirilmesi

• BüllektomiBüllektomi• Akciğer Volüm Küçültücü CerrahiAkciğer Volüm Küçültücü Cerrahi• Akciğer TransplantasyonuAkciğer Transplantasyonu

Weder et al. Ann Thorac Surg 1997

Amfizem Morfolojisimarkedly

heterogeneousintermediatelyheterogeneous

homogeneous

• Üst lob tutulumu olan hastalar volüm Üst lob tutulumu olan hastalar volüm küçültücü cerrahiye küçük yaygın dağılım küçültücü cerrahiye küçük yaygın dağılım gösterenlere göre daha iyi yanıt verirgösterenlere göre daha iyi yanıt verir

• Volüm küçültücü cerrahi periferde lezyonu Volüm küçültücü cerrahi periferde lezyonu olan hastalarda santral lezyonu olan olan hastalarda santral lezyonu olan hastalara göre daha başarılıdırhastalara göre daha başarılıdır

Coxson HOCoxson HO. . Thorax 2003;58:510–514.Thorax 2003;58:510–514.

Nakano YNakano Y. . Am J Respir Crit Care Med Am J Respir Crit Care Med 2001;164:2195–21992001;164:2195–2199

Akciğer Volüm Küçültücü Cerrahi

Patients at high risk of death after Patients at high risk of death after lung volume reduction surgerylung volume reduction surgery

National Emphysema Treatment Trial Research GroupNational Emphysema Treatment Trial Research Group FEV1 < 20 % pred. and homogeneous distribution of emphysema or DLCO < 20 % pred.

N Engl J Med, Vol. 345, No. 15 – Okt. 11, 2001

Survival LVRS vs Medical Therapy Survival LVRS vs Medical Therapy from the NETTfrom the NETT

All patientsupper lobe+ low ex

upper lobe+ high ex

Ann Thorac Surg 2006;82:431-43

Non upper lobe+ high ex

Non upper lobe+ low ex

* = p < 0.05

* * * *

* * *

Weder Ann Thorac Surg. 2009* = p < 0.05

TransplantationTransplantation free sfree survival urvival according to emphysema according to emphysema

morphologymorphology

Hazard Ratio: 0.80, 95% CI 0.66 - 0.98, p = 0.03

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Months

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

Cu

mu

lati

ve P

ro

po

rti

on

Su

rviv

ing

non- heterogeneous

heterogeneous

Weder Ann Thorac Surg. 2009

SONUÇLARSONUÇLAR• KOAH farklı fenotipleri ve subfenotipleri olan KOAH farklı fenotipleri ve subfenotipleri olan

heterojen bir hastalıktırheterojen bir hastalıktır

• BT invivo amfizem ve havayolu morfolojisi BT invivo amfizem ve havayolu morfolojisi ölçümünde kullanılan non invaziv ölçümünde kullanılan non invaziv

• BT KOAH fenotiplendirmesi ve amfizem tedavisinin BT KOAH fenotiplendirmesi ve amfizem tedavisinin şekillendirilmesinde yön vericidir.şekillendirilmesinde yön vericidir.

• Teknik imkanlar arttıkça BT metadolojisi iyileşecektir.Teknik imkanlar arttıkça BT metadolojisi iyileşecektir.