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O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital Popular Segundo de Shenzhen (Protocolo nº 20193357024). O consentimento informado foi obtido de todos os participantes ou seus representantes legais antes da inscrição.
População e metodologia do estudo
Este estudo foi projetado como um estudo de coorte retrospectivo e centrado únicamente. Os prontuários médicos de pacientes com diagnóstico primário de DPOC no Departamento de Medicina Respiratória do Shenzhen Second People's Hospital, de janeiro de 2021 a junho de 2022, foram revisados. Todos os pacientes adultos (≥18 anos) com diagnóstico primário de DPOC foram inicialmente avaliados utilizando a codificação da Classificação Internacional de Doenças (CID-10) e revisão de prontuários do sistema eletrônico de prontuário médico (EMR) do hospital.
Critérios de inclusão
(1) Diagnóstico confirmado de DPOC de acordo com as diretrizes da Iniciativa Global para Doença Pulmonar Crônica Obstrutiva (GOLD); (2) Disponibilidade de tomografia computadorizada de alta resolução (TCH) do tórax realizada dentro de uma semana após a hospitalização; (3) Disponibilidade de espirometria completa e dados laboratoriais; e (4) Pelo menos um ano de dados de acompanhamento para monitoramento de exacerbação aguda.
Critérios de exclusão
(1) Infecções pulmonares ativas (por exemplo, pneumonia ou tuberculose) no momento da imagem da TCH; (2) Malignidade pulmonar coexistente; (3) Cirurgia torácica prévia com potencial impacto na anatomia das vias aéreas; e (4) Dados clínicos críticos ausentes ou imagens não avaliáveis devido a artefatos de movimento. Após a aplicação desses critérios, foi registrada uma coorte final de 212 pacientes, composta por 47 pacientes do grupo positivo para tampão de muco (MP) e 165 pacientes do grupo sem tampão de muco (PNM). Imagens representativas da HRCT são ilustradas na Figura 1. Pacientes do grupo NMP (n = 165) atuaram como controles internos, permitindo a comparação estatística de características clínicas, índices de função pulmonar e biomarcadores laboratoriais entre os grupos. Todas as análises foram realizadas nessa coorte controlada internamente para apoiar o desenvolvimento de modelos orientados por hipóteses.
Coleta de dados
A extração de dados seguia um protocolo estruturado e sequencial. As variáveis demográficas coletadas incluíram idade, sexo, índice de massa corporal (IMC) e status de tabagismo. As variáveis do histórico clínico incluíram duração da DPOC, frequência de exacerbação aguda e comorbibilidades. Parâmetros de espirometria retirados incluem FEV1%, FEV1 para capacidade vital forçada (CVI), Capacidade vital (VC), fluxo expiratório forçado (FEF25–75%pred), Volume residual (VR), Capacidade pulmonar total (TLC) e a razão VD/TLC. Os índices laboratoriais incluíram imunoglobulina total sérica E (IgE), 25-hidroxivitamina D(25(OH)D), cálcio sérico (Ca2+), fósforo, antígeno de carboidrato (CA199) e óxido nítrico exalado fracionado (FeNO), além de óxido nítrico condutor das vias aéreas (CaNO). A triagem de comorbidade incluiu sinusite, asma, bronquiectasia, colonização fúngica e bacteriana, além de doenças cardiovasculares e metabólicas. Todos os dados foram recuperados do sistema eletrônico de prontuário médico (EMR) do hospital. Imagens da HRCT foram acessadas a partir do arquivo do sistema de arquivamento de imagens e comunicação (PACS) do hospital. Detalhes do software e equipamentos utilizados neste estudo são fornecidos na Tabela de Materiais. Nenhum reagente físico ou material de laboratório foi utilizado; Todas as análises foram realizadas utilizando dados clínicos e radiológicos existentes. Todos os dados dos pacientes foram revisados por dois pesquisadores independentes. Os dados ausentes foram tratados usando o método de imputação não paramétrica 'missForest' implementado no R, para minimizar distorções em análises multivariadas.
Critérios diagnósticos da HRCT para tampões de muco
Todos os pacientes passaram por TCR utilizando protocolos de imagem institucional padronizados. Os tampões de muco foram definidos radiologicamente em fatias axiais de tomografia computorizada, identificadas como estruturas tubulares ou ramificadas de atenuação de tecidos moles ocupando um lúmen das vias aéreas, visíveis em pelo menos duas fatias axiais conseguidas, consistente com critérios diagnósticos publicados. Apenas casos com opacidades claramente demarcadas, segmentares ou subsegmentais das vias aéreas com atenuação de tecidos moles semelhante à dos tecidos moles e não atribuíveis a artefatos ou bronquiectasia isoladamente foram rotulados como positivos para tampão de muco. A imagem HRCT foi realizada usando um scanner de tomografia computorizada Siemens SOMATOM Definition AS (128 fatias) com os seguintes parâmetros de aquisição: espessura de corte 1,0 mm, intervalo de reconstrução de 0,75 mm e uso do kernel de alta resolução B70f. As imagens foram revisadas em configurações padrão de janela pulmonar (largura da janela: 1600 unidades Hounsfield [HU]; Nível da janela: 600 HU. Dois radiologistas torácicos certificados pelo conselho, com mais de 8 anos de experiência, revisaram todos os exames de forma independente. Casos com discrepâncias interpretativas foram resolvidos por meio de discussão por consenso. Os critérios diagnósticos foram aplicados uniformemente em todos os casos para garantir a consistência da classificação.
Construção, avaliação e validação do nomograma
Um nomograma foi desenvolvido para prever tampões de muco detectados por TC em pacientes com DPOC com base nos resultados de regressão logística multivariada. O modelo final incorporou os seguintes preditores independentes: bronquiectasia, rinossinusite crônica (CRS), exacerbações agudas (EA), IMC, FEF25–75% de pred, razão RV/TLC e níveis séricos de 25(OH)D. Cada preditor recebe uma pontuação em uma escala de pontos horizontal; As pontuações individuais são somadas para obter uma pontuação total, que corresponde a uma probabilidade prevista de presença de tampão de muco na escala de probabilidade de saída. O nomograma foi submetido a validação interna por meio de reamostragem bootstrap (1000 iterações) para avaliar a precisão preditiva e a discriminação usando curvas de calibração (AUC e ROC).
Análises estatísticas
Todas as análises estatísticas foram realizadas usando a versão 4.1.2 do R e a versão 25.0 do IBM SPSS Statistics. Os dados categóricos foram expressos como frequências e percentagens; comparações entre grupos foram realizadas usando o teste qui-quadrado ou o teste exato de Fisher, conforme apropriado. Dados contínuos com distribuição normal foram expressos como média ± desvio padrão (SD) e comparados usando o teste t de amostras independentes; dados contínuos não distribuídos normalmente foram expressos como mediana (intervalo interquartil (IQR) e comparados usando o teste U de Mann-Whitney. Variáveis com P < 0,1 na análise de regressão logística univariada foram incluídas no modelo, consistente com a prática padrão no desenvolvimento de modelos preditivos. Os pacotes R usados eram "rms", "mstate", "data.table", "pROC", "rmada", "rio", "boot" e "missForest". A construção do nomograma foi implementada usando as funções lrm e nomograma do pacote rms. As curvas ROC e os valores AUC foram calculados usando as funções roc e auc do pacote pROC. As curvas de calibração foram geradas com a função calibrate no RMS. A análise da curva de decisão (DCA) foi realizada usando a função de curva de decisão do pacote RMDA. A imputação de dados ausentes foi realizada usando a função missForest. A validação interna do bootstrap (1000 iterações) foi realizada usando o pacote de boot. Uma semente aleatória fixa (set.seed[240708] foi aplicada no início da análise para garantir a reprodutibilidade. Um valor P de < 0,05 foi considerado estatisticamente significativo. A fórmula do modelo de regressão logística foi:
glm(mucus_status ~ bronquiectase + CRS + IMC + FEF25_75 + RV_TLC + VitD, família = "binomial")