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Quantitative assessment of interstitial lung disease in rheumatoid arthritis

Evaluación cuantitativa de la enfermedad pulmonar intersticial en la artritis reumatoide
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Chiara Bertolazzia, Mario Silvab, Jorge Rojas-Serranoc,
Corresponding author
jrojas@iner.gob.mx

Corresponding author.
, Espiridión Ramos-Martínezd, Aldo Carnevalee,b, Nicolas Sverzellatib, Marwin Gutierreze,b, Alfonso Alfaro-Rodrigueza, Alarico Arianib,f
a Rheumatology Division, Instituto Nacional de Rehabilitacion, Mexico City, Mexico
b Department of Clinical Sciences, Section of Radiology, University of Parma, Parma, Italy
c Interstitial Lung disease and Rheumatology Unit, Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias, Mexico City, Mexico
d Experimental Medicine Research Unit, Facultad de Medicina, Universidad Nacional Autónoma de México, 06720 México City, Mexico
e Morphology, Surgery and Experimental Medicine Department, Diagnostic Imaging Section, University of Ferrara, Ferrara, Italy
f Division of Musculoskeletal and Rheumatic Diseases, Instituto Nacional de Rehabilitacion, Mexico City, Mexico
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Background

Interstitial lung disease (ILD) is the most common pulmonary affection of rheumatoid arthritis (RA). Patients with a severe RA-ILD extent i.e. >20% according to chest Computed Tomography (CT) semiquantitative (SQCT) scores, have poor prognosis. Quantitative CT (QCT) assessment with operator independent methods based on free software represents a reliable solution already tested in other ILD related to rheumatic diseases.

Objectives

The main objective of this monocentric study is to verify if in RA-ILD there is a correlation between QCT and SQCT performed by experienced radiologists. Secondary aims are: (a) to explore if there is a difference of QTC indexes (QCTi) in RA-ILD patients with severe vs mild ILD extent; (b) to evaluate the discriminative ability of QCT in identifying severe RA-ILD patients.

Materials and methods

The chest CTs of consecutive RA-ILD underwent to a SQCT assessment by two experienced chest radiologists. All CTs were also blindly post-processed by a rheumatologist in order to obtain the QCTi. QCTi correlations, distribution and discriminative ability were, respectively, verified using Spearman rank test, Mann–Whitney test and ROC curves.

Results

The majority of QCTi showed a moderate degree (0.40<r<0.59) with SQCT assessment (p-value<0.01). Patients with severe and mild ILD had dissimilar QCTi values (p=0.001). Almost all of QCTi had a good discriminative ability (AUC from 0.73 to 0.81, p-value=0.0001).

Conclusions

These preliminary findings suggest that RA-ILD extent is related to QCTi. Moreover, QCTi can discriminate very well patients with a severe ILD. So, QCTi may become simple tools quickly estimate RA-ILD prognosis.

Keywords:
Interstitial lung disease
Rheumatoid arthritis
Computed tomography
Quantitative assessment
Resumen
Antecedentes

La enfermedad pulmonar intersticial (EPI) es la afección pulmonar más común de la artritis reumatoide (AR). Los pacientes con una extensión grave de EPI-AR, es decir, >20% según las puntuaciones semicuantitativas (SQCT) de la tomografía computarizada (TC) de tórax, tienen un pronóstico malo. La evaluación de la TC cuantitativa (QCT) con métodos independientes del operador basados en software libre, representa una solución confiable ya probada en otras EPI relacionadas con enfermedades reumáticas.

Objetivos

El objetivo principal de este estudio monocéntrico es verificar si en la EPI-AR existe una correlación entre la QCT y la SQCT realizada por radiólogos experimentados. Los objetivos secundarios son: a) explorar si hay una diferencia de los índices QTC (QCTi) en pacientes con EPI-AR con extensión grave frente a leve; b) evaluar la capacidad discriminativa de la QCT para identificar pacientes con EPI-AR grave.

Materiales y métodos

Las TC de tórax de EPI-AR consecutivas se sometieron a una evaluación SQCT por dos radiólogos torácicos experimentados. Todas las TC también fueron posprocesadas ciegamente por un reumatólogo para obtener el QCTi. Las correlaciones, la distribución y la capacidad discriminativa del QCTi se verificaron, respectivamente, mediante la prueba de rangos de Spearman, la prueba de Mann-Whitney y las curvas ROC.

Resultados

La mayoría de los QCTi mostraron un grado moderado (0,40<r<0,59) con la evaluación de SQCT (valor p <0,01). Los pacientes con EPI grave y leve tuvieron valores de QCTi diferentes (p=0,001). Casi todos los QCTi tuvieron una buena capacidad discriminativa (AUC de 0,73 a 0,81, valor p=0,0001).

Conclusiones

Estos hallazgos preliminares sugieren que la extensión de la EPI-AR está relacionada con el QCTi. Además, el QCTi puede discriminar muy bien a los pacientes con una EPI grave. Por lo tanto, el QCTi puede convertirse en herramientas simples para estimar rápidamente el pronóstico de la EPI-AR.

Palabras clave:
Enfermedad pulmonar intersticial
Artritis reumatoide
Tomografía computarizada
Evaluación cuantitativa

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