Kronik obstrüktif akciğer hastalığında toraks bilgisayarlı tomografi histogram analizinin klinik değerlendirmeye katkısı
Contribution of thorax computed tomography histogram analysis to clinical evaluation in chronic obstructive pulmonary disease
Yazar: SELİN ERCAN
Danışman: PROF. DR. AYLİN ÖZGEN ALPAYDIN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Göğüs Hastalıkları = Chest Diseases
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer hastalıkları-obstrüktif = Lung diseases-obstructive ; Amfizem = Emphysema ; Histogram = Histogram ; Tomografi-x ışınlı-bilgisayarlı = Tomography-x ray-computed

Özet:
Amaç: Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), kronik hastalıklar arasında tüm dünyada
önde gelen sebeplerden biridir. Günümüzde KOAH tanısı, spirometrede sabit obstrüksiyonun
saptanmasıyla konulmaktadır ancak spirometre, hastalığın erken evrelerde tanınmasında
yetersizdir. Toraks bilgisayarlı tomografi (BT) kantitatif yöntemleri, erken aşamalarda hava
yolu obstrüksiyonunu saptamak için etkili bir yöntem olabilir; ancak, hala bu konuda yeterli
kanıt bulunmamaktadır. Bu nedenle, bu çalışma, pre-KOAH ve KOAH gruplarının
dansitometrik toraks BT histogram analiz bulgularının klinikle beraber değerlendirmeyi
amaçlamaktadır.
Yöntem: Ön tanı olarak KOAH kodlanmış 40-80 yaş olgulardan toraks BT'si ve spirometre
verilerine ulaşılanlar çalışmaya dahil edildi. Risk faktörü ve/veya semptomları olup
spirometrelerinde FEV₁/FVC (1.saniyedeki zorlu ekspiratuar volümün zorlu vital kapasiteye
oranı) %70'in altında olanlar KOAH, risk faktörü ve/veya semptomları olduğu halde
spirometrede FEV₁/FVC değeri %70'in üzerinde olanlar pre-KOAH olarak ayrıldı. Toraks
BT'lerinde kantitatif dansitometrik analiz yapıldı. Literatürde tanımlanmış radyolojik olarak
amfizem tanımı kullanıldı. Buna ek olarak hava hapsi tanımı için ekspiryum BT gerektiği için
retrospektif çalışmamızda elimizde olan inspiryum BT'lerde hava hapsi kavramına alternatif
olabilecek transizyonel hava zonu tanımlandı. Bulgular (akciğer hacmi, minimum ve
ortalama atenüasyonlar, transizyonel hava zonu yüzdesi, amfizem yüzdesi) klinik veriler
(sigara öyküsü, nefes darlığı, alevlenme sayısı) fonksionel (FEV₁ (1.saniyedeki zorlu
ekspiratuar volüm), %FEV₁, FVC (zorlu vital kapasite), %FVC, FEV₁/FVC) ile birlikte
karşılaştırıldı.
Bulgular: Çalışmaya 106 KOAH, 57 pre-KOAH olmak üzere 163 olgu dahil edilmiştir. Total
akciğer analizinde KOAH grubunda pre-KOAH'a göre hem transizyonel hava zonu
yüzdesinde (sırasıyla 51,4 ± 15,6 ve 43,9 ± 23,3, p= 0,032) hem de amfizem yüzdesi
(sırasıyla 3,87 (0,94-11,48) ve 0,28 (0,11-1,11), p<0,001) KOAH grubunda anlamlı olarak
yüksek saptandı. KOAH grubunda total akciğer ortalama atenüasyonu (-830,0 [(-855,6) - (-
803,3) HU), pre-KOAH'tan (-808,2 [(-830,0) - (-768,5) HU) anlamlı olarak düşük saptandı
(p<0,001). KOAH grubunda total akciğer amfizem yüzdesi dispne şiddeti ile korele iken
(r=0,194, p=0,046) pre-KOAH'ta dispne ile korele histogram parametreleri total akciğer
transizyonel hava zonu yüzdesi (r= -0,366, p=0,005), akciğer hacmi (r= -0,330, p=0,012) ve
ortalama atenüasyon (r= 0,280, p=0,035) değerleriydi.

viii

Dansitometrik analiz verilerinin spirometrik değerler ile korelasyonu incelendiğinde, total
akciğer amfizem hacim yüzdesinin tüm spirometrik değişkenlerle anlamlı korelasyonu
saptanırken FEV₁/FVC'nin değerlendirmeye alınan tüm radyolojik değişkenlerle anlamlı
olarak korele olduğu tespit edildi.
Sonuç: Çalışmanın bulguları, pre-KOAH'tan KOAH'a geçişte akciğer yoğunluğunun düşüp
amfizematöz hacim ve oluşturulan transizyonel hava zonu yüzdesinin arttığını
göstermektedir. Amfizem yüzdesinin KOAH kliniğinde önemli olduğu görülmüşken
transizyonel hava zonunun ise pre-KOAH grubunda klinik ile korele olduğu tespit edilmiştir.
Böylelikle KOAH ve KOAH düşünülen hastaların klinik değerlendirmesinde BT'nin etkin bir
yöntem olabileceği düşünülmüş, ileride yapılacak daha geniş popülasyona sahip prospektif
çalışmalarla amfizem ve çalışmamızda tanımlanmış transizyonel hava zonunun miktarı için
sınır değerlerinin netleştirmesi ile bu etkinliğin artacağı ön görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Kronik obstrüktif akciğer hastalığı, pre-KOAH, akciğer atenüasyonu,
histogram analizi, amfizem

Abstract:
Background: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is one of the leading causes of
chronic diseases worldwide. Today, the diagnosis of COPD is made by detecting the fixed
obstruction on the spirometer, but spirometry is insufficient in recognizing the disease in the
early stages. Quantitative methods of thorax computed tomography (CT) can be an effective
method to detect airway obstruction in the early stages; however, there is still insufficient
evidence on this subject. Therefore, this study aims to evaluate the use of densitometric
thorax CT histogram analysis findings of pre-COPD and COPD groups together with clinical
data.
Method: Patients aged 40-80 years who were coded as COPD as a preliminary diagnosis,
whose thorax CT and spirometry data were available, were included in the study. Those with
risk factors and/or symptoms with FEV₁/FVC (the ratio of forced expiratory volume to
forced vital capacity in 1 second) less than 70% on their spirometry were considered as
COPD while those with higher FEV₁/FVC were classified as pre-COPD. Quantitative
densitometric analysis was performed on thorax CTs. Radiological definition of emphysema
was used in analyse. Expiratory CT is required for the radiologic definition of air trapping.
As in this retrospective study, the inspiratory CTs were present, transitional air zone was
defined to be a possible alternative for air trapping. Findings (lung volume, minimum and
mean attenuations, percent of transitional air zone, percent of emphysema) were compared
with clinical data (smoking history, shortness of breath, number of exacerbations) functional
(FEV₁ (forced expiratory volume in 1 second), %FEV₁, FVC (forced vital capacity),
%FVC, FEV₁/FVC) data.
Results: A total of 163 cases, including 106 COPD and 57 pre-COPD, were included in the
study. In the COPD group, both the percentage of the total lung transitional air zone (51,4 ±
15,6 / 43,9 ± 23,3, p= 0,032 respectively) and the percentage of emphysema between COPD
and pre-COPD groups were significantly higher than the pre-COPD group. In addition, the
mean total lung attenuation in the COPD group (-830,0 [(-855,6) - (-803,3) HU)]) compared
to pre-COPD (-808,2 [(-830,0) - (-768,5) HU) was found to be significantly lower (p<0,001).
While the percentage of total lung emphysema was correlated with the severity of dyspnea in
the COPD group (r=0.184, p=0.032), the histogram parameters that correlated with dyspnea
in pre-COPD were the percentage of the total lung transitional air zone (r= -0,366, p=0,005),
lung volume (r= -0,330, p=0,012) and mean attenuation (r= 0,280, p=0,035). When the
correlation of densitometric analysis data with spirometric values was investigated, the
percentage of total lung emphysema volume was found to be significantly correlated with all
spirometric variables, while FEV₁/FVC was significantly correlated with all radiological
variables evaluated.

x
Conclusion: The findings of the study show that in the transition from pre-COPD to COPD,
lung density decreases and the percentage of the emphysematous volume and defined
transitional air zone increases. While the percentage of emphysema was found to be
important in the COPD clinic, the transitional air zone was found to be correlated with the
clinic in the pre-COPD group. Thus, it was thought that CT could be a effective method in
the clinical evaluation of patients with COPD and whose pre-diagnosis is COPD, and it was
predicted that this efficiency would increase with the determination of the cut-off values for
the extensity of the transitional air zone defined in our study and emphysema, with future
prospective studies with a larger population.

Keywords: Chronic obstructive pulmonary disease, pre-COPD, lung attenuation, histogram
analysis, emphysema