rentradВестник рентгенологии и радиологииJournal of radiology and nuclear medicine0042-46762619-0478Limited Liability Company "LUCHEVAYA DIAGNOSTIKA", Russian Association of Radiologists10.20862/0042-4676-2023-104-1-6-20rentrad-777Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHВозможности дискриминантного анализа в дифференциальной диагностике хронического аспергиллеза и немикотических поражений легкихPossibilities of Discriminant Analysis in the Differential Diagnosis of Chronic Aspergillosis and Nonmicotic Lung Lesionshttps://orcid.org/0000-0001-7211-892XНиколаеваН. Г.NikolaevaN. G.

Николаева Наталия Георгиевна, ассистент кафедры лучевой диагностики и лучевой терапии, врач-рентгенолог кабинета компьютерной томографии клиники им. Э.Э. Эйхвальда 

ул. Кирочная, 41, Санкт-Петербург, 191015

Natalia G. Nikolaeva, Assistant Professor, Chair of Radiation Diagnostics and Radiation Therapy, Radiologist, Computer Tomography Room, Eichwald Clinic 

ul. Kirochnaya, 41, Saint Petersburg, 191015

nikolasha85@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3272-5263ШадривоваО. В.ShadrivovaO. V.

Шадривова Ольга Витальевна, к. м. н., доцент кафедры клинической микологии, аллергологии и иммунологии 

ул. Кирочная, 41, Санкт-Петербург, 191015

Olga V. Shadrivova, Cand. Med. Sc., Associate Professor, Chair of Clinical Mycology, Allergology and Immunology 

ul. Kirochnaya, 41, Saint Petersburg, 191015

https://orcid.org/0000-0003-1793-8970БорзоваЮ. В.BorzovaYu. V.

Борзова Юлия Владимировна, к. м. н., заведующая микологической клиникой Научно-исследовательского института медицинской микологии им. П.Н. Кашкина, ассистент кафедры клинической микологии, аллергологии и иммунологии 

ул. Кирочная, 41, Санкт-Петербург, 191015

Yulia V. Borzova, Cand. Med. Sc., Head of Mycological Clinic, Kashkin Research Institute of Medical Mycology, Assistant Professor, Chair of Clinical Mycology, Allergology and Immunology 

ul. Kirochnaya, 41, Saint Petersburg, 191015

https://orcid.org/0000-0003-1095-1216ГригорьевС. Г.GrigoryevS. G.

Григорьев Степан Григорьевич, д. м. н., профессор, старший научный сотрудник научно-исследовательского центра 

ул. Академика Лебедева, 6, Санкт-Петербург, 194044

Stepan G. Grigoryev, Dr. Med. Sc., Professor, Senior Researcher, Research Center 

ul. Akademika Lebedeva, 6, Saint Petersburg, 194044

https://orcid.org/0000-0001-8352-3955ИцковичИ. Э.ItskovichI. E.

Ицкович Ирина Эммануиловна, д. м. н., профессор, заведующая кафедрой лучевой диагностики и лучевой терапии, заведующая рентгеновским отделением клиники им. Э.Э. Эйхвальда 

ул. Кирочная, 41, Санкт-Петербург, 191015

Irina E. Itskovich, Dr. Med. Sc., Professor, Chief of Chair of Radiation Diagnostics and Radiation Therapy, Head of Radiology Department, Eichwald Clinic 

ul. Kirochnaya, 41, Saint Petersburg, 191015

https://orcid.org/0000-0001-6095-7531КлимкоН. Н.KlimkoN. N.

Климко Николай Николаевич, д. м. н., профессор, заведующий кафедрой клинической микологии, аллергологии и иммунологии 

ул. Кирочная, 41, Санкт-Петербург, 191015

Nikolay N. Klimko, Dr. Med. Sc., Professor, Chief of Chair of Clinical Mycology, Allergology and Immunology 

ul. Kirochnaya, 41, Saint Petersburg, 191015

ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава РоссииРоссияMechnikov North-Western State Medical UniversityRussian FederationФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минздрава РоссииРоссияKirov Military Medical AcademyRussian Federation2023010620231041620Copyright © Николаева Н.Г., Шадривова О.В., Борзова Ю.В., Григорьев С.Г., Ицкович И.Э., Климко Н.Н., 20232023Николаева Н.Г., Шадривова О.В., Борзова Ю.В., Григорьев С.Г., Ицкович И.Э., Климко Н.Н.Nikolaeva N.G., Shadrivova O.V., Borzova Y.V., Grigoryev S.G., Itskovich I.E., Klimko N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.russianradiology.ru/jour/article/view/777

Цель: повысить эффективность диагностики хронического аспергиллеза легких (ХАЛ) на основании оценки его вероятности с помощью дискриминантной математической модели. Материал и методы. В проспективное исследование включили 74 больных ХАЛ (57% женщин, медиана возраста 53 года), соответствующих критериям ERS/ESCMID (2016 г.). Контрольную группу составили 35 пациентов с заболеваниями легких без ХАЛ. Проанализированы клинические и анамнестические данные, результаты компьютерной томографии (КТ), лабораторных и инструментальных методов исследования. Посредством пошагового дискриминантного анализа создана модель, позволяющая дифференцировать сопоставляемые группы. Результаты. Основными формами ХАЛ явились простая одиночная аспергиллема (n  =  30, 40%) и полостной ХАЛ (n = 21, 28%). При КТ легких у пациентов с ХАЛ часто выявляли эмфизему (n = 50, 74%; 95% ДИ 63–83), бронхоэктазы (n = 42, 56%; 95% ДИ 44–67), утолщение плевры (n = 40, 56%; 95% ДИ 42–65). Чувствительность и специфичность характерного для ХАЛ симптома «воздушного серпа» (air sickle symptom) составили 66,2% и 74,29% соответственно. Диагностическая информативность лабораторных методов характеризовалась высокими показателями специфичности (85–100%), чувствительность составила 40–60%. Разработана дискриминантная модель, включающая пять переменных: микологическое подтверждение диагноза (р < 0,001), симптом «воздушного серпа» на КТ (p = 0,03), симптом «матового стекла» на КТ (р = 0,017), сопутствующие ревматологические заболевания (р = 0,031), положительный антиген Aspergillus в промывных водах бронхов (p = 0,036). Полученная модель дифференциальной диагностики статистически достоверна (критерий F = (5,102) = 27,291; р < 0,001). Заключение. КТ-признаки ХАЛ включают характерные (симптом «воздушного серпа») и неспецифические (утолщение плевры, эмфизема, бронхоэктазы) изменения. Отдельно взятые КТ-симптомы и лабораторные показатели не всегда являются определяющими критериями диагностики, для постановки диагноза необходим комплексный подход. Предлагаемая модель позволяет улучшить точность дифференциальной диагностики между ХАЛ и немикотическими заболеваниями легких: повысить чувствительность до 82,43%, специфичность до 94,28% в сравнении с отдельно проанализированными лабораторными данными и характерным КТ-симптомом «воздушного серпа». В целом модель позволяет классифицировать ХАЛ и немикотические поражения легких в 86,23% случаев.

Objective: to improve the efficiency of differential diagnosis of chronic pulmonary aspergillosis (СPA) based on the assessment of its probability using a discriminant mathematical model. Material and methods. The prospective study included 74 patients with CPA (57% women, median age 53 years) meeting the ERS/ESCMID criteria (2016). The control group consisted of 35 patients with lung diseases without CPA. Clinical and anamnestic data, the results of computed tomography (CT), laboratory and instrumental methods of research were analysed. By means of stepwise discriminant analysis, the model was created in order to differentiate compared groups. Results. The main forms of CPA were simple solitary aspergilloma (n = 30, 40%) and cavitary CPA (n = 21, 28%). On CT scans, in patients with CPA pulmonary emphysema (n = 50, 74%; 95% CI 63–83), bronchiectasis (n = 42, 56%; 95% CI 44–67), pleura thickening (n = 40, 56%; 95% CI 42–65) were detected with a high frequency. The sensitivity and specificity of typical for CPA air sickle symptom were 66.2% and 74.29%, respectively. The diagnostic informativeness of laboratory methods was characterized by high specificity (85–100%), however, it had sensitivity 40–60%. A discriminant model was worked up. It included five variables: mycological confirmation of the diagnosis (р < 0.001), air sickle symptom on CT (p = 0.03), ground glass opacity sympton on CT (p = 0.017), accompanying rheumatological diseases (p = 0,031), positive Aspergillus antigen in bronchoalveolar lavage (p = 0.036). The resulting model of differential diagnosis is statistically significant (F = (5.102) = 27.291; p < 0.001). Conclusion. CT-patterns of CPA include typical (air sickle symptom) and nonspecific (pleura thickening, emphysema, bronchiectasis) changes. Separately taken laboratory indicators and CT-symptoms are not always the determining criteria for diagnosis; an integrated approach is required to make a diagnosis. The proposed model improves the accuracy of differential diagnosis between CPA and nonmycotic lung diseases: increases sensitivity to 82.43%, specificity to 94.28% in comparison with separately analyzed laboratory data and typical CT-pattern of air sickle symptom. As a whole this model allows to classify the CPA and nonmycotic lung disease in 86,23% of cases.

хронический аспергиллез легкихкомпьютерная томографиядифференциальная диагностикаматематическая модельchronic pulmonary aspergillosiscomputed tomographydifferential diagnosticmathematical modelReferencesLowes D, Al-Shair K, Newton PJ, et al. Predictors of mortality in chronic pulmonary aspergillosis. Eur Respir J. 2017; 49(2): 1601062. http://doi.org/10.1183/13993003.01062-2016.Lowes D, Al-Shair K, Newton PJ, et al. Predictors of mortality in chronic pulmonary aspergillosis. Eur Respir J. 2017; 49(2): 1601062. http://doi.org/10.1183/13993003.01062-2016.Kimura Y, Sasaki Y, Suzuki J, et al. Prognostic factors of chronic pulmonary aspergillosis: a retrospective cohort of 264 patients from Japan. PLoS One. 2021; 16(4): e0249455. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0249455.Kimura Y, Sasaki Y, Suzuki J, et al. Prognostic factors of chronic pulmonary aspergillosis: a retrospective cohort of 264 patients from Japan. PLoS One. 2021; 16(4): e0249455. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0249455.Denning DW, Cadranel J, Beigelman-Aubry C, et al. Chronic pulmonary aspergillosis: rationale and clinical guidelines for diagnosis and management. Eur Respir J. 2016; 47(1): 45–68. http://doi.org/10.1183/13993003.00583-2015.Denning DW, Cadranel J, Beigelman-Aubry C, et al. Chronic pulmonary aspergillosis: rationale and clinical guidelines for diagnosis and management. Eur Respir J. 2016; 47(1): 45–68. http://doi.org/10.1183/13993003.00583-2015.Patterson KC, Strek ME. Diagnosis and treatment of pulmonary aspergillosis syndromes. Chest. 2014; 146(5): 1358–68. http://doi.org/10.1378/chest.14-0917.Patterson KC, Strek ME. Diagnosis and treatment of pulmonary aspergillosis syndromes. Chest. 2014; 146(5): 1358–68. http://doi.org/10.1378/chest.14-0917.Gu Y, Ye X, Wang Y, et al. Clinical features and prognostic analysis of patients with Aspergillus isolation during acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. BMC Pulm Med. 2021; 21(1): 69. http://doi.org/10.1186/s12890-021-01427-4.Gu Y, Ye X, Wang Y, et al. Clinical features and prognostic analysis of patients with Aspergillus isolation during acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. BMC Pulm Med. 2021; 21(1): 69. http://doi.org/10.1186/s12890-021-01427-4.Трофименко И.Н., Нашатырева М.С., Черняк Б.А. Поражение легких при анкилозирующем спондилите. Пульмонология. 2017; 27(1): 97–102. http://doi.org/10.18093/0869-0189-2017-27-1-97-102.Trofimenko IN, Nashatyreva MS, Chernyak BA. Pulmonary involvement in ankylosing spondylitis. Russian Pulmonology. 2017; 27(1): 97–102 (in Russ.). http://doi.org/10.18093/0869-0189-2017-27-1-97-102.Евсеев П.Ю., Белоказанцева В., Кондакова М.Н. и др. Хронический аспергиллез у пациентов с деструктивным туберкулезом легких. Пролемы медицинской микологии. 2018; 20(4): 24–6.Evseev PY, Belokazanceva V, Kondakova MN, et al. Chronic aspergillosis in adult patients with chronic destructive pulmonary tuberculosis. Problems in Medical Mycology. 2018; 20(4): 24–6 (in Russ.).Aguilar-Company J, Martín MT, Goterris-Bonet L, et al. Chronic pulmonary aspergillosis in a tertiary care centre in Spain: a retrospective, observational study. Mycoses. 2019; 62(9): 765–72. http://doi.org/10.1111/myc.12950.Aguilar-Company J, Martín MT, Goterris-Bonet L, et al. Chronic pulmonary aspergillosis in a tertiary care centre in Spain: a retrospective, observational study. Mycoses. 2019; 62(9): 765–72. http://doi.org/10.1111/myc.12950.Laursen CB, Davidsen JR, Van Acker L, et al. CPAnet Registry – An International Chronic Pulmonary Aspergillosis Registry. J Fungi (Basel). 2020; 6(3): 96. http://doi.org/10.3390/jof6030096.Laursen CB, Davidsen JR, Van Acker L, et al. CPAnet Registry – An International Chronic Pulmonary Aspergillosis Registry. J Fungi (Basel). 2020; 6(3): 96. http://doi.org/10.3390/jof6030096.Sato H, Okada F, Matsumoto S, et al. The scab-likе sign: a CT finding indicative of haemoptysis in patients with chronic pulmonary aspergillosis? Eur Radiol. 2018; 28(10): 4053–61. http://doi.org/10.1007/s00330-018-5434-y.Sato H, Okada F, Matsumoto S, et al. The scab-likе sign: a CT finding indicative of haemoptysis in patients with chronic pulmonary aspergillosis? Eur Radiol. 2018; 28(10): 4053–61. http://doi.org/10.1007/s00330-018-5434-y.Huang SF, Huang CC, Chou KT, et al. Chronic pulmonary aspergillosis: disease severity using image analysis and correlation with systemic proinflammation and predictors of clinical outcome. J Fungi (Basel). 2021; 7(10): 842. http://doi.org/10.3390/jof7100842.Huang SF, Huang CC, Chou KT, et al. Chronic pulmonary aspergillosis: disease severity using image analysis and correlation with systemic proinflammation and predictors of clinical outcome. J Fungi (Basel). 2021; 7(10): 842. http://doi.org/10.3390/jof7100842.Sehgal IS, Dhooria S, Choudhary H, et al. Efficiency of a fumigatus-specific IgG and galactomannan testing in the diagnosis of simple aspergilloma. Mycoses. 2019; 62(12): 1108–15. http://doi.org/10.1111/myc.12987.Sehgal IS, Dhooria S, Choudhary H, et al. Efficiency of a fumigatus-specific IgG and galactomannan testing in the diagnosis of simple aspergilloma. Mycoses. 2019; 62(12): 1108–15. http://doi.org/10.1111/myc.12987.Salzer HJ, Heyckendorf J, Kalsdorf B, et al. Characterization of patients with chronic pulmonary aspergillosis according to the new ESCMID/ERS/ECMM and IDSA guidelines. Mycoses. 2017; 60(2): 136–42. http://doi.org/10.1111/myc.12589.Salzer HJ, Heyckendorf J, Kalsdorf B, et al. Characterization of patients with chronic pulmonary aspergillosis according to the new ESCMID/ERS/ECMM and IDSA guidelines. Mycoses. 2017; 60(2): 136–42. http://doi.org/10.1111/myc.12589.Molinos-Castro S, Pesqueira-Fontán PM, RodríguezFernández S, et al. Clinical factors associated with pulmonary aspergillosis in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Enferm Infecc Microbiol Clin (Engl Ed). 2020; 38(1): 4–10. http://doi.org/10.1016/j.eimc.2019.06.007.Molinos-Castro S, Pesqueira-Fontán PM, RodríguezFernández S, et al. Clinical factors associated with pulmonary aspergillosis in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Enferm Infecc Microbiol Clin (Engl Ed). 2020; 38(1): 4–10. http://doi.org/10.1016/j.eimc.2019.06.007.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.